hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動物急性肺傷害モデルにおける保護的換気法と抗サイトカイン療法の相互作用の検討

抗サイトカイン療法を試みる前に高頻度換気中の換気状態が実験結果に影響する可能性を検討するため換気中のCO2分圧による炎症性サイトカインへの影響を調べた。pHを1.25に調整した塩酸を5mL/kg気管内に注入し肺傷害を作成した。注入30分後に血液ガスを計測した後、無作為に正常CO_2群(n=10)と高CO_2群(n=10)の2群に分け高頻度換気による人工呼吸を4時間行った。正常CO_2群はPaCO_2が40-50mmHgに、高CO_2群では80mmHg程度になるように圧振幅を調節した。人工呼吸終了後動物を処分し右肺で気管支肺胞洗浄を行った。気管支肺胞洗浄液のTNF-α、IL-6、CINC-1をELIZAにて計測したが正常CO_2群と高CO_2群で差を認めなかった。さらにreal-time RT-PCR法によるmRNA定量の評価系を確立を行った。ここでは以前に確立していた腸炎モデルの消化管粘膜から分離した病原性T細胞のmRNAを用いて各種ケモカインレセプター(CCR4,CCR5,CCR6,CCR7,CCR9,CXCR3,CXCR4)と代表的なTh1型サイトカインIFN-γ,Th2型サイトカインIL-4の評価系を確立した。この定量によると発症したマウスではケモカインレセプター全てとIFN-γの増加を認めた。さらに興味深いことに、病変の最も強い大腸ではCCR7,CXCR4の発現が強かった。
トポロジ-的グラフ理論とその応用

有限グラフを3次元空間R^3に埋蔵すると,グラフ上のサイクルは結び目や絡み目となって現われる。我々は以前に次の2つの概念を導入した。グラフGが結び目を内蔵する(selfーknotted)とは,Gの任意の埋蔵f:G→R^3に対して,G上のサイクルCが存在して,f(C)は非平凡型の結び目となる。Gが絡み目を内蔵する(selfーlinked)とは,Gの任意の埋蔵f:G→R^3に対して,G上の交わらないサイクルの対(C_1,C_2)が存在して,f(C_1UC_2)が非自明な絡み目となる。6頂点完全グラフは絡み目を内蔵し,7頂点完全グラフは結び目を内蔵することが知られている。本研究では,これら2つの概念に関する「臨界」という概念と,グラフマイナ-に関する「禁止グラフ」(禁止グラフの集合を障害集合という)という概念を導入し,その比較と検討を行った。実際,結び目の内蔵に関しても,絡み目の内蔵に関しても,臨界のグラフの方が禁止グラフよりも大きい集合であることを,例によって示した。また,結び目の内蔵に関する禁止グラフを新しく13個発見し,他に25個の候補を与えた。さらに「絡み目の内蔵に関する禁止グラフが決定できた」という米国のMatowani他2名による論文の証明には重大な誤りがあることを,具体的な例を挙げて指摘し,禁止グラフの決定問題の難かしさを示したが,残念ながら,今回の研究では,禁止グラフを決定できなかった。次に,結び目や絡み目の平面上への正則射影図から得られる符号付き平面グラフに対して定義されているKirchhoffーGoeritz行列を,一般の符号付きグラフに対して拡張し,その幾何的な意味を考察した。これが空間グラフに対して,どんな結び目理論的な意味を持つかなど,多くの問題が残されている。
マラリアの長期免疫記憶に関する分子細胞学的機序の解明

群馬大学の脇・鈴木らは、1個の原虫接種でマウスに致死性を示すPlasmodium berghei強毒株NK65株に放射線照射を施し、弱毒株P.bergheiXAT株を作製した。この原虫をマウスに多量に接種してもマウスは生存し、そのマウスには6ヶ月以上にわたって免疫記憶が成立することから、得られた弱毒株はまさにネズミにおける弱毒マラリアワクチン株である。この系では非常に安定した明白な実験結果が得られるので、マラリアの免疫研究に最も適している。平成14年度より当該研究費により、弱毒株P.berghei XAT株で生じる免疫記憶細胞の維持機構について検討を加えた。まず免疫記憶の維持はマウス体内における原虫の持続感染によるものなのかどうかについて調べた。感染から6ヶ月間にわたって(まだ免疫記憶を保持している)一週間ごとに末梢血を採取し、薄層塗末標本中の原虫の有無を観察したところ、感染から1ヶ月以上経過したマウスからは全く原虫が観察されなかった。次に感染から2ヶ月経過したマウスの脾臓を摘出し、ウェスタンブロット法及びPCR法により原虫の存在を調べたところ、いずれの方法においても原虫抗原、原虫DNAは観察出来なかった。その脾臓細胞をRag-2^<-/->マウス(T、B細胞を欠損)に移入してからさらに2ヶ月間飼育した後、強毒NK65株を感染させるとマウスは原虫の増殖を抑制した。またXAT株感染後抗マラリア薬を投与しても、免疫記憶の保持に影響しなかった。以上のことから、免疫記憶の保持には原虫の存在及び原虫抗原の存在は必要がないことが示唆された。また細胞標識によって分裂回数をモニターする試薬であるCFSEを使用した実験においては、移入した免疫記憶細胞(CFSE標識細胞)で特に分裂回数の多いものは観察されなかった。この事から、免疫記憶細胞は繰り返し分裂することによって保持されるのではなく、細胞が長期間生存し続けることによって免疫記憶が維持されることが示唆された。今後どのような分子によって防御免疫及び免疫記憶がになわれているのかについて、追究しているところである。
微視的熱流動場の可視化および数値予測に基づく多孔質体内乱流場の研究

本年度は、昨年度の研究より判明した多孔質体構造体周りの微視的流動様式つまり、ダルシー域、Forchheimer域の定常層流域から、非定常層流域及び乱流域についてさらなる検討を行うべく、二次元構造体である角柱群および単独角柱について、その流動場の三次元構造に注目した可視化実験および熱線流速計を用いた流れの非定常性についての周波数測定を実施した。これまでの研究などにおいて、多孔質体内流動場では、レイノルズ数300程度での乱流の発生が指摘されてきた。本年度の可視化などによる検討の結果、二次元構造体群に関してではあるが、いわゆるカルマン渦の生成域である非定常層流域のさらに高レイノルズ数域ではそのまま乱流へと遷移するのではないことが判明した。この領域では、三次元的渦の生成が見られるものの、その周波数特性は、乱流特有の高周波成分を持たず、カルマン渦周波数に若干の高周波成分が付加した状況にある。この領域は、単独角柱には見られず、構造体の存在による渦の拘束効果、干渉の効果であると考えられる。二次元構造体である角柱群において、この領域への遷移はレイノルズ数1500で見られたが、三次元構造体である球群などでは、その流動様式が三次元性を有することから、300程度での遷移となり、これまで乱流として据えられてきたことが判明した。また、可視化手法に関して、三次元的可視化手法の開発を行った。また、PIVシステム内に高粒子密度に対するアルゴリズムの追加修正を行ったが、非定常性の高い本実験対象においては、大きな成果を上げることはできなかった。今後、更なる改良の必要性がある。本年度は多孔質体内の乱流現象を解明すべく二次元構造体である角柱群及び円柱群に対する可視化実験を実施した。ダルシー域、Forchheimer域の定常層流域から、非定常層流域及び乱流域にわたる広範囲のレイノルズ数範囲に関し、構造体周りの微視的流動様式の遷移を詳細に検討した。流動様式の遷移レイノルズ数はこれまで行った二次元非定常数値シミュレーション結果とほぼ一致し、非定常層流域での流れの周期性を示すストローハル数は実験、数値解析ともに0.6であった。この様に、これまでの周期境界条件を用いた微視的数値シミュレーション手法は多孔質構造体内の非定常流動場をほぼ正しく予測することを確認したが、より高レイノルズ数域では流れ場が三次元的挙動を示すことが可視化実験より判明した。さらに高レイノルズ数域に対しこの計算手法を適用すべく数値解析コードの三次元への拡張を行った。また、可視化手法に関しては本年度は定性的な評価のみにとどまったが、定量的評価を可能にすべく低粒子画像に対するPIVシステムを構築し、標準画像に対するその特性を詳細に検討した。本可視化実験にこのPIVシステムを導入することは容易であるが、本年実施した可視化実験の検討より微視的流動場の定性的把握において、高粒子密度の実験画像を用いることが極めて有効であることが判明したため、本年度開発したPIVシステム内に高粒子密度に対するアルゴリズムを追加修正する必要があることが分かった。
肥満者の脂肪細胞の培養条件下における増殖と機能:肥満についての基礎的研究

肥満とは脂肪組織の病的な増加である.脂肪組織を構成しているものは,ほとんどが脂肪細胞であるので,肥満とは脂肪細胞の数の増加及び容積の増加ということになる.この研究はヒト肥満者を含む肥満個体の脂肪細胞を培養条件下において,増殖と脂質代謝機能を検討したものである.成熟脂肪細胞は,中性脂肪より成る単胞性脂肪滴を有し,いわゆる単胞性脂肪細胞といわれる.この細胞は多種のレセプターを有し,活発な脂質代謝を行なっている.この細胞の培養は従来困難であったが,私共は天井培養という新しい方法を開発し,可能とした.通常の培養条件下で,単胞性脂肪細胞は接着後,多胞性脂肪細胞,ついで線維芽細胞様脂肪細胞と形態を変えつつ増殖し,充満して増殖がとまると再び成熟し,単胞性脂肪細胞が生じる.肥満の発生機序として,血中高インシュリン状態が考えられているので,培養条件にインシュリンを加えた.その結果,単胞性脂肪滴は分割されずに,その単胞性誹謗滴を受けつぐ娘細胞と,脂肪滴をほとんど持たない線維芽細胞様脂肪細胞(娘細胞)とに分裂する.後者は活発に増殖し,その後成熟分化して単胞性脂肪細胞が生じる.このような増殖様式を単胞性脂肪滴保存型増殖(Loculus-preserving cell division)と命名した.これは,肥満者における脂肪組織の増加の一つの機序を説明し得るものと思われる.次に,肥満マウス及びヒト肥満者の脂肪細胞を培養した.これらの細胞は非肥満個体の脂肪細胞に比べて1.52倍の直径を有する.この場合も,脂肪細胞は増殖し, Loculus-preserving cell divisionの形を示す.ちなみに,非肥満個体にも,同程度の大型の脂肪細胞が少数ながら存在するが,これらの増殖能は低い.以上,これらin vitroでの脂肪細胞の増殖と分化に関わる知見を今後,肥満という現象の解明と役立てていきたい.肥満とは脂肪組織の病的な増加である.脂肪組織を構成しているものは,ほとんどが脂肪細胞であるので,肥満とは脂肪細胞の数の増加及び容積の増加ということになる.この研究はヒト肥満者を含む肥満個体の脂肪細胞を培養条件下において,増殖と脂質代謝機能を検討したものである.成熟脂肪細胞は,中性脂肪より成る単胞性脂肪滴を有し,いわゆる単胞性脂肪細胞といわれる.この細胞は多種のレセプターを有し,活発な脂質代謝を行なっている.この細胞の培養は従来困難であったが,私共は天井培養という新しい方法を開発し,可能とした.通常の培養条件下で,単胞性脂肪細胞は接着後,多胞性脂肪細胞,ついで線維芽細胞様脂肪細胞と形態を変えつつ増殖し,充満して増殖がとまると再び成熟し,単胞性脂肪細胞が生じる.肥満の発生機序として,血中高インシュリン状態が考えられているので,培養条件にインシュリンを加えた.その結果,単胞性脂肪滴は分割されずに,その単胞性誹謗滴を受けつぐ娘細胞と,脂肪滴をほとんど持たない線維芽細胞様脂肪細胞(娘細胞)とに分裂する.後者は活発に増殖し,その後成熟分化して単胞性脂肪細胞が生じる.このような増殖様式を単胞性脂肪滴保存型増殖(Loculus-preserving cell division)と命名した.これは,肥満者における脂肪組織の増加の一つの機序を説明し得るものと思われる.次に,肥満マウス及びヒト肥満者の脂肪細胞を培養した.これらの細胞は非肥満個体の脂肪細胞に比べて1.52倍の直径を有する.この場合も,脂肪細胞は増殖し, Loculus-preserving cell divisionの形を示す.ちなみに,非肥満個体にも,同程度の大型の脂肪細胞が少数ながら存在するが,これらの増殖能は低い.以上,これらin vitroでの脂肪細胞の増殖と分化に関わる知見を今後,肥満という現象の解明と役立てていきたい.肥満とは脂肪組織の増加である。脂肪組織は脂肪細胞より成り立っているので、脂肪細胞の数の増加(即ち増殖)あるいは、中性脂肪合成による、細胞容積の増加をin vitroで検討し、肥満の発生機序を解明することが、この研究の目的である。特に肥満者の脂肪細胞を常に中心においた。1.遺伝的肥満マウス(C57ブラックob/ob)の脂肪細胞は、培養条件下において、軽度の増殖能の亢進をみとめた。ヒト肥満者の脂肪細胞については培養を重ねている状況である。2.視床下部性及び遺伝性肥満等の発生機序として、高インシュリン血症が考えられてきている。そこで、インシュリンが脂肪細胞の増殖と機能に如何なる影響を及ぼすかを検討した。培養条件下の脂肪細胞(単胞性脂肪細胞)に、インシュリンを投与すると、単胞性脂肪滴(Loculus)は分割されず、そのLoculusを受けつぐ娘細胞と、脂肪滴をほとんど持たない線維芽細胞様脂肪細胞(娘細胞)とに分裂する。後者は活発に増殖する。前者も、更にもう一度、線維芽細胞様脂肪細胞を生み出す。私共は、脂肪細胞の、この分裂様式を、単胞性脂肪滴保存型分裂(Loculus-Preserving cell division)と名付けて発表した。この分裂様式によって、高インシュリン血症による肥満が起っている可能性がある。なお、ヒトあるいはラット,マウスの成熟個体の脂肪細胞はインシュリンが特に高値でない場合でも、この分裂様式を示すことがあり、脂肪細胞にとって、特殊な分裂様式ではないと思われる。3.成長ホルモン等によっては、培養条件下の軍胞性脂肪細胞の軍胞性脂肪滴は分割される。そして、分裂に当っては、分割されていた脂肪滴がほぼ均等に娘細胞に受けつがれていく。

これを脂肪滴分割型分裂(Loculus-dividingcell division)と名付けた。4.肥満者の脂肪細胞は、細胞そのものに、特徴があるのか否かを今後検討していく。
高齢者における医療・介護資源の消費に関する研究

本研究は、高齢者の医療・介護資源の消費状況を検討することを目的とする。某県の医療費と介護費の内訳を市町村別に比較した結果、入院医療費が低額の自治体では施設介護費が高額である傾向が認められた。次に、某市の5年間の介護給付費を分析した結果、サービス利用状況は極めて不均等であることが明らかとなった。最後に、某医療機関で入院医療を受けた患者の最終退院から1年前までの累積入院医療費を分析したところ、生存退院患者よりも死亡退院患者は累積医療費が高額で、死亡退院患者では高齢になるほど医療費が低額であることが明らかとなった。I.自治体における医療費と介護費の分析滋賀県の33市町を解析単位として、老人医療費と介護保険給付費を把握し、医療費と介護費の状況を検討した。平成16年における1年間の老人医療費と介護費の合計は、最高270億円(大津市)、最低6億円(余呉町)であった。65歳以上の高齢者一人あたりの医療費・介護費では、最高91万円(豊郷町)、最低71万円(安土町)となっていた。入院医療費と施設介護費、入院外医療費と居宅介護費の二つに分け、施設・居宅の内訳を比較したところ、県全体の平均は施設53%、居宅47%となっており、33市町のいずれにおいてもほぼ同様な割合であった。ところが、入院医療費が低額の自治体では施設介護費が高額となる傾向が認められ、入院医療と施設介護との間には何らかの関連がある可能性がうかがわれた。今後は、社会経済指標を用いて、医療費・介護費の関連を更に検討する予定である。II.入院医療における入院患者の高齢化と医療費構造の分析入院診療データベースが整備されている医療機関(約500床)において、過去数年間に入院医療を受けた全退院患者(1施設1年間で約10,000件)の各入院医療における診療情報を収集した。診療した情報は、年齢、性別、入退院年月日、病名(疾病及び関連保健問題の国際統計分類第10回修正)、処置の内容、入院医療費、診療報酬明細書データ等であった。観察期間を3か月毎に区切り、四半期毎に65歳以上の高齢入院患者割合や入院医療費総額、薬剤費、検査画像診断費、手術処置麻酔費を求め、経年変化が認められるかどうか検討した。高齢患者割合は、1999年4-6月期から2000年1-3月期まで50%程度であったが、2000年4-6月期以降は55%程度になっていた。入院医療費については、総額・薬剤費・検査画像診断費・手術処置麻酔費のいずれにおいても、顕著な経年変化は認められなかった。入院医療を受け退院した患者一人ひとりの個別の入院診療データを収集解析し、対象入院患者の最終退院日から1年前まで累積医療費と年齢との関係を分析した。解析対象となった患者は、入院時35歳以上であった9,695名(男性52%、入院時平均年齢63.2±14.1歳)で、そのうち死亡退院患者が4.5%(550名)を占めていた。1年間で2回以上入院した者は、生存退院患者で16%であったのに対し、死亡退院患者では47%を占めていた。累積在院日数(bed days)は生存退院患者と死亡退院患者の間で大きく異なっていた。死亡退院患者では年齢階級が上がるにつれ累積在院日数(中央値)が短くなる傾向にあり(35-44歳106日85歳以上14日)、患者1人あたりの累積医療費においても同様の傾向が認められた(35-44歳US$40,73385歳以上US$8,644)。生存退院患者の累積入院医療費は、35-44歳(US$3,858)から45-54歳(US$6,029)で急増していたが、その後、75-84歳までほぼ横ばい(US$6,0296,568)で、85歳以上では安くなっていた(US$5,379)。1入院あたり医療費総額を医療費項目別にみても、累積検査費・薬剤費も同様の傾向が認められた。累積入院医療費について、生存退院・死亡退院、年齢階級別にGini係数を計算し、医療資源消費の不均等性を検討した。その結果、累積医療費の不均等性は、転帰・年齢階級別共に、顕著な差は認められなかった(0.5前後)が、累積検査費・薬剤費については、生存患者で0.100.14大きかった。死亡退院患者における累積検査費では、年齢階級によってGini係数が大きく異なり、高齢者ほど係数が大きかった(35-44歳0.3585歳以上0.52)。

国内のマクロ統計資料を用いて介護費に関連すると考えられる諸指標を収集し、介護費用の変化に関連する要因を分析した。介護保険給付費は、居宅サービス費、施設サービス費、総額に分けた。居宅サービス量は、デイサービス定員、デイケア定員(医療機関と老人保健施設の合算)を合計した。一方、施設サービス量は、療養病床数、老人保健施設定員、特別養護老人ホーム定員を合計した。都道府県間の介護保険第一号被保険者数の際を調整するために、介護保険第一号被保険者数1名もしくは100名あたりの値に変換し、2001年度と2004年度の都道府県別の各指標について、2001年から2004年(高齢者人口割合は2000年から2005年)の変化率を求めた。この変化率は、「(2004年統計値-2001年統計値)÷2001年統計値(×100)」と定義した。介護費総額の3年間の変化率は23.9±7.5%で、居宅サービス費は56.8±8.2%、施設サービスでは5.5±7.7%と、全体的には居宅サービス費で伸びが著しかった。サービス量の変化では、居宅サービス量の変化率が33.0±10.6%、施設サービス量では11.0±7.4%であり、サービス量の変化率でも、居宅サービスの変化が大きかった。高齢者割合の変化率は11.3±4.3%であった。介護費総額の変化率は、施設サービス費変化率と最も強い相関を示し(Spearmanのρ: 0.906、p<0.001)、入所サービス量変化率(同0.687、p<0.001)、居宅サービス変化率(同0.519、p<0.001)との間においても有意な相関が認められたが、高齢者割合変化率とは有意な相関が認められなかった。一方、居宅サービス費変化率と有意な相関が認められたのは居宅サービス量変化率のみ(同0.440、p=0.002)で、施設サービス費変化率では、施設サービス量変化率(同0.808、p<0.001)と居宅サービス量変化率(同0.440、p=0.002)で有意な相関が認められた。今回は、都道府県ごとに3年間の変化に限定して分析を行ったが、今後も新規データの収集を継続し、短期中期的なタイムスパンにおいて検討を行うことが必要である。
がん局所加温療法に関する基礎的・臨床的研究

本年度は主に深在性腫瘍を対象に加温療法を行ない,その効果を検討した.開発した8MHz RF誘電加温装置を用い,深部腫瘍60例に計307回の加温を行なった.その結果, 43°C以上加温出来た腫瘍は38%,41ー43°Cが40%,41°C以下が22%であった.腫瘍の部位別では,頭頸部,胸部,四肢,骨盤部の加温が比較的容易であったが,上腹部,特に肝,膵臓胃腫瘍の加温が困難で43°C以上に加温出来たのは約20%にとどまった.誘電加温の問題点は脂肪が,加熱しやすいことで,脂肪の厚さが2cmを超えると43°C以上加温出来たのは17%であった.加温療法による治癒過程で特徴的なのは,腫瘍が消失して治癒するものと,腫瘍容積に大きな変化はないが,腫瘍が壊死化し, CT所見上この部が低吸収域を呈するタイプがあることがある.低吸収域が腫瘍に占める割合を80ー100%のものをgrade3,50ー80%をgrade2,50%以下をgrade1とすると, grade3を示した例は腫瘍内最低温度が42°C以上の場合のみであった.一方,腫瘍の縮小と腫瘍内温度との間には直接関係を認めず,また腫瘍の再発率は腫瘍容積より,腫瘍内低吸収域の程度と相関することが明らかになった.このことから,加温療法の効果判定にはCT所見上の低吸収域が重要な意味を持つことが示された.次に,加温療法により長期生存率が改善されることが食道癌で始めて明らかにされた.すなわち,食道癌の従来の手術による5生存率は約20%であったが,加温+抗癌剤+手術により約46%に改善された.また,骨盤部,軟部組織,頭頸部の各腫瘍は加温療法により,長期生存率の改善の可能性が示されたが,脳腫瘍,上腹部の腫瘍については,現段階では症状の寛解効果しか得られていない.その主なる原因は深部加温装置が未だ成熟した段階に達していないためと考えられ,加温装置の改善と非侵襲的温度側定技術の開発が進行中である.本年度は主に深在性腫瘍を対象に加温療法を行ない,その効果を検討した.開発した8MHz RF誘電加温装置を用い,深部腫瘍60例に計307回の加温を行なった.その結果, 43°C以上加温出来た腫瘍は38%,41ー43°Cが40%,41°C以下が22%であった.腫瘍の部位別では,頭頸部,胸部,四肢,骨盤部の加温が比較的容易であったが,上腹部,特に肝,膵臓胃腫瘍の加温が困難で43°C以上に加温出来たのは約20%にとどまった.誘電加温の問題点は脂肪が,加熱しやすいことで,脂肪の厚さが2cmを超えると43°C以上加温出来たのは17%であった.加温療法による治癒過程で特徴的なのは,腫瘍が消失して治癒するものと,腫瘍容積に大きな変化はないが,腫瘍が壊死化し, CT所見上この部が低吸収域を呈するタイプがあることがある.低吸収域が腫瘍に占める割合を80ー100%のものをgrade3,50ー80%をgrade2,50%以下をgrade1とすると, grade3を示した例は腫瘍内最低温度が42°C以上の場合のみであった.一方,腫瘍の縮小と腫瘍内温度との間には直接関係を認めず,また腫瘍の再発率は腫瘍容積より,腫瘍内低吸収域の程度と相関することが明らかになった.このことから,加温療法の効果判定にはCT所見上の低吸収域が重要な意味を持つことが示された.次に,加温療法により長期生存率が改善されることが食道癌で始めて明らかにされた.すなわち,食道癌の従来の手術による5生存率は約20%であったが,加温+抗癌剤+手術により約46%に改善された.また,骨盤部,軟部組織,頭頸部の各腫瘍は加温療法により,長期生存率の改善の可能性が示されたが,脳腫瘍,上腹部の腫瘍については,現段階では症状の寛解効果しか得られていない.その主なる原因は深部加温装置が未だ成熟した段階に達していないためと考えられ,加温装置の改善と非侵襲的温度側定技術の開発が進行中である.
乳がん悪性化におけるHistone demethylaseの役割と治療法の探索

Histone demethylaseのUtxはヒストンH3の27番目のリジン(H3K27)のメチル基を取り除き転写を制御する。乳がんとの関与については、上皮間葉転換(Epithelial Mesenchymal Transition: EMT)を誘導し転移を促進するという報告と抑制的に働くとの報告があり、依然としてUtxと乳がんの関連性は不明な部分が多い。同じくHistone demethylaseであるKDM4BはヒストンH3の9番目のリジン(H3K9)のメチル基を取り除き転写を制御する。これまでに当研究室で独自にKDM4Bの乳腺特異的ノックアウトマウスを作成し、このマウスは乳腺発育異常をきたすことを明らかにしている。本研究では、Histone demethylaseがMMTV-PyMT乳がん発症マウスに及ぼす影響を、2種類のHistone demethylase (UtxまたはKDM4B)のコンディショナルノックアウトマウスと掛け合わせることで、乳がんの発症・増殖・転移に与える影響を観察した。その結果、Utx欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスでは腫瘍増殖や肺転移が促進していることが認められた。非常に興味深いことに、乳がんオルガノイドを形成した後、I型コラーゲン内に包埋すると浸潤形態を強く伴いながら増殖することを見出した。KDM4B欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスでは原発腫瘍の形成や腫瘍増殖が遅れていることが確認された。実験計画に沿って順調に進行している。Utx欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスでは腫瘍増殖や肺転移が促進していることが明らかとなった。他方で、KDM4B欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスでは原発腫瘍の形成や腫瘍増殖が遅れていることが認められた。2種類のHistone demethylaseがMMTV-PyMT乳がん発症マウスにそれぞれ異なった影響を示す結果を得ることができた。Utx欠損した乳がんオルガノイドを形成した後、I型コラーゲン内に包埋すると浸潤形態を強く伴いながら増殖していた。この状態の細胞を回収後、どのような遺伝子に影響を与えているかを明らかにするためにRNA-SeqやChip-Seqを行うことを予定している。また、現在、乳がん幹細胞への影響を細胞内ROSレベルと幹細胞マーカーで定量・単離しながら調べることを計画している。KDM4B欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスから乳がん細胞を回収してRNA-Seqを行い、腫瘍形成に対して抑制的に働く因子の同定を試みる。Utx欠損とMMTV-PyMTの複合変異を持つ乳がん発症マウスから乳がん細胞を回収し、次世代シーケンサーで悪性化に関わる分子の同定を試みる予定であったが、乳がんオルガノイドを作成し、I型コラーゲン内に包埋することで浸潤形態を伴う興味深い結果を得た。引き続きオルガノイド培養系を使用することと浸潤形態においての次世代シーケンサー用いた発現解析を次年度に行うことにしたため差額が生じ繰り越すことにした。
HDLおよびパラオキソナーゼと動脈硬化

HDLの抗酸化作用に重要な役割を果たすと考えられているパラオキソナーゼ(PON1)の解析を行うと共に、同様の役割が提唱されているPAF-AHについても検討を行った。正常ヒトにおいてはPON1はアポAIに安定化されてHDL粒子のみに存在しているが、アポAI欠損症患者の検討より、アポAIが血中に欠失する場合でもPON1はHDL粒子のみに存在していることが判明した。しかし、このような存在形式をとるPON1は、アポAI欠損症では物理的安定性のみならず、その活性においても不安定であった。アデノウイルスを用いて野生型マウスおよび高脂血症マウスにPON1を過剰発現させた場合にもPON1はHDL粒子のみに分布した。ウイルス投与野生型マウスからPON1を過剰に含有するHDLを採取してその特性を検討したところ、このHDLは酸化刺激に対して抵抗性があること、マクロファージの酸化LDLによる泡沫化を抑制すること、泡沫化マクロファージからのコレステロール引き抜きを増強することが判明した。一方PAF-AHは、ヒトにおいてLDLおよびHDLに分布しているが、マウスにおいてはHDLのみに存在することが判明している。今回アデノウイルスを用いてヒトPAF-AHをマウスに過剰発現させたところ、そのリポ蛋白がほとんどHDLのみである野生型マウスにおいてはほぼHDLのみに分布したが、non-HDLリポ蛋白の多いアポE欠損マウスにおいてはすべてのリポ蛋白に分布し、またPAF-AHを過剰に含有するこれらリポ蛋白はすべて酸化刺激に対して抵抗性を有することがわかった。野生型マウスにPAF-AHを過剰発現させてPAF-AH過剰含有HDLのマクロファージに対する作用を検討したところ、PON1と同様に酸化LDLによる泡沫化を抑制すること、泡沫化マクロファージからのコレステロール引き抜き作用が増強されること、が判明した。パラオキソナーゼ(PON-1)は、LDLおよびHDLの酸化を抑制して、動脈硬化抑制性に作用すると考えられている酵素である。正常人ではPON-1はHDL粒子上に存在していることが判明しているが、その活性およびHDLへの局在に関して、アポAIが重要な役割を果たすことが提唱されている。そこで、まずアポAI欠損患者における、PON-1の活性およびその局在、蛋白量について検討を加えた。アポAI欠損患者の血清をゲル濾過法にて各リポ蛋白に分画したところ、PON-1はアポAIが存在しないにもかかわらずHDL上に存在していることが判明した。一方、血清を超遠心法にて各リポ蛋白に分画したところ、リポ蛋白freeの分画に移行する比率が正常人血清と比較して大きいことが判明した。PON-1活性と蛋白量の比は全血清・HDL分画で検討したところ正常人と同等であったが、37°Cで血清を孵置した場合の活性低下率はアポAI欠損症で正常人と比較して大きかった。以上より、アポAIのない状態でもPON-1はHDL上に存在しているが、その温度に対する失活抑制およびHDL上での存在安定化には、アポAIの存在が重要であることが示唆された。一方、ヒトPON-1cDNAをコードする第二世代アデノウイルスの作成を行い、大量精製を終了した。このアデノウイルスを野生型のマウスに経静脈的に投与したところ、投与後3日目で血中のPON-1活性・蛋白量ともに、コントロールマウスのそれと比較して約12倍に上昇した。リポ蛋白に対する影響をゲル濾過法を用いて検討したところ、HDL分画が優位に上昇していた。現在、このように増加したHDLがマクロファージの泡沫化にどのような影響を与えるのか、またこのウイルスを動脈硬化症prone動物モデルに打ち込むことにより、動脈硬化を抑制する作用があるかどうかの検討を進めている。

HDLの抗酸化作用に重要な役割を果たすと考えられているパラオキソナーゼ(PON1)の解析を行うと共に、同様の役割が提唱されているPAF-AHについても検討を行った。正常ヒトにおいてはPON1はアポAIに安定化されてHDL粒子のみに存在しているが、.アポAI欠損症患者の検討より、アポAIが血中に欠失する場合でもPON1はHDL粒子のみに存在していることが判明した。しかし、このような存在形式をとるPON1は、アポAI欠損症では物理的安定性のみならず、その活性においても不安定であった。アデノウイルスを用いて野生型マウスおよび高脂血症マウスにPON1を過剰発現させた場合にもPON1はHDL粒子のみに分布した。ウイルス投与野生型マウスからPON1を過剰に含有するHDLを採取してその特性を検討したところ、このHDLは酸化刺激に対して抵抗性があること、マクロファージの酸化LDLによる泡沫化を抑制すること、泡沫化マクロファージからのコレステロール引き抜きを増強することが判明した。一方PAF-AHは、ヒトにおいてLDLおよびHDLに分布しているが、マウスにおいてはHDLのみに存在することが判明している。今回アデノウイルスを用いてヒトPAF-AHをマウスに過剰発現させたところ、そのリポ蛋白がほとんどHDLのみである野生型マウスにおいてはほぼHDLのみに分布したが、non-HDLリポ蛋白の多いアポE欠損マウスにおいてはすべてのリポ蛋白に分布し、またPAF-AHを過剰に含有するこれらリポ蛋白はすべて酸化刺激に対して抵抗性を有することがわかった。野生型マウスにPAF-AHを過剰発現させてPAFAH過剰含有HDLのマクロファージに対する作用を検討したところ、PON1と同様に酸化LDLによる泡沫化を抑制すること、泡沫化マクロファージからのコレステロール引き抜き作用が増強されること、が判明した。
体内診断に向けた高感度・高空間分解能な磁気ナノ粒子イメージングシステムの開発

体内の疾患部に効率的に集積させた磁気ナノ粒子を体表面から検出する磁気ナノ粒子イメージングは,安全かつ高精度に体内医療診断を可能とする新しい医療技術としてその開発が期待されている。本研究では,申請者がこれまで開発してきた磁気ナノ粒子の磁気特性評価法や高感度検出法を発展・高性能化し,高感度・高分解能な磁気ナノ粒子イメージングシステムを開発した。三次元的に30 mm離して置かれた50 μg(Fe)磁気ナノ粒子サンプル二個のクリアなイメージング実験に成功し,本手法の有効性を実証した。体内診断に向けた高感度・高空間分解能な磁気ナノ粒子イメージングシステムの開発に必要な以下の2つの項目の研究開発を行った。1.磁気マーカーの磁気特性評価数nmサイズのナノ粒子の凝集体から構成される磁気マーカーを磁気バイオイメージングに応用するためには,凝集体の磁気特性の定量的評価が不可欠となる。本研究では,申請者等が開発した各種パラメータ分布の評価法に,ナノメータサイズの磁化動特性を表すLLG方程式による磁気特性解析を組み合わせ,磁気マーカーの特性評価を行った。これにより,溶液中での磁気マーカーの動特性に関して,新しい知見を得ることができた。これにより,より高度な磁気マーカーの特性評価法を確立し,磁気ナノ粒子イメージングにおいて,より最適な磁気マーカーの設計指針を明らかにした。2.磁気ナノ粒子イメージングシステムの設計・開発磁気ナノ粒子イメージングを高感度・高分解能に行うイメージングシステムの設計・開発を行った。磁気ナノ粒子から得られる微弱な磁気信号はpTオーダーであり,この磁気信号を,数mTの励起磁界中で検出しなければならない。本研究では,磁気シールドなしでの検出を目指し,励起磁界と外来磁気ノイズを同時に高精度にキャンセルし,磁気マーカーからの磁気信号のみを検出するグラディオメータを開発した。これにより,最小検出感度1μg(Fe)の高感度化を達成した。分解能は,10mm程度であり,今後,傾斜磁場を大きくする必要があると考えられる。また,体内での検出を考えた場合,磁気ナノ粒子の磁化特性は,大きく分けて二つのケースを考えなければならない。すなわち,1)血液中等,ナノ粒子自身が物理的に回転しうるケース,2)細胞内に取り込まれた場合等,磁気ナノ粒子自身が回転できないケース、である。前者での磁気緩和はネール緩和とブラウン緩和できまり,後者はネール緩和のみで決まる。本研究では,それらを模擬した磁気ナノ粒子の磁気緩和特性実験を行い,両者での磁気緩和動特性の違いを明らかにし,それらが磁気ナノ粒子イメージングの感度や空間分解能に及ぼす影響を明らかにした。2.磁気ナノ粒子イメージングシステムの設計・開発H26年度に設計・開発を行った,磁気ナノ粒子イメージングシステムを用いて,磁気ナノ粒子の三次元イメージング実験を行った。三次元的に30mm離して置かれた50μg(Fe)磁気ナノ粒子サンプル二個のクリアなイメージング実験に成功した。体内診断に向けた高感度・高空間分解能な磁気ナノ粒子イメージングシステムの開発に必要な「磁気マーカーの磁気特性評価の高精度化」,「磁気ナノ粒子イメージングシステムの設計・開発」をおおむね研究実施計画通り実施することができた。計測工学平成26年度の成果を基に「磁気ナノ粒子イメージング実験」をおこなう。高精度化した磁気ナノ粒子評価法を基に作成した,磁気マーカーと開発を行った磁気ナノ粒子イメージングシステムを用いて,イメージング実験を行う。また,これらの実験結果を「1.磁気マーカーの磁気特性評価」,「2.磁気ナノ粒子イメージングシステムの設計・開発」へとフィードバックし,目標とする1μg(Fe)以下の高感度検出,1mmの高空間分解能,空間的に分布した磁気マーカーの定量化を可能とする磁気ナノ粒子イメージングシステムを実現する。また,センチネルリンパ節検出を模擬したイメージング実験を行い,本システムの有用性,信頼性を確立し,体内診断に向けた磁気ナノ粒子イメージング技術の確立を行う。平成26年度は,磁気マーカーの特性評価を行ったが,代表的な磁気マーカーに絞って評価を行ったため,少額な次年度使用が生じた。平成27年度では,この評価法の結果を基に,より最適な磁気ナノ粒子を用いた,磁気ナノ粒子イメージング実験を行う予定であり,次年度の使用計画を以下に示す。

物品費(磁気マーカー材料費,計測用電子部品等):860千円,旅費(国内・海外研究成果発表,資料収集等):400千円人件費・謝金(実験補助):100千円,その他(論文投稿料等):100千円
中学校高等学校における「政治的・社会的参加」の教育に関する教科教育学的研究

本研究の課題は、現代民主主義社会の危機的状況の構造を明らかにし、対応策の一つとして、民主主義社会の維持・発展に必要とされる公共性・社会参加の意志と能力を、中等教育段階における社会科・公民科教育においていかに育てるか、である。現代社会における国家の行政権の巨大化と官僚制支配、巨大で制御不能な金融資金の動き、そこに生ずる資源の浪費・地球環境の破壊や人権の抑圧などの人類的課題の解決には、通常の社会参加を越えた新しい社会参加が必要である。また「政治的で有徳な市民」と「経済的で利己的な市民」という市民の二重性のうち、後者のみが肥大化している現実も克服されなければならない。学校教育におけるシティズンシップの教育では、重心を従来の国民性・民族性から市民性に移動する必要があることを確認した。ボランティア活動の意義と沖縄の語り部にみる活動の動因の解明、中学生の社会参加への関心・体験の豊かさその自主性自発性の貧しさなどの調査結果を踏まえ、さらに社会参加の教育について戦後初期社会科とドイツの政治教育やアメリカのサービスラーニングの実践事情を検討した。研究協力者とともに社会参加の教材を開発し、小学校では環境保全清掃などの実践、中学校では法・権威に関するシュミレーションや合意形成の模擬体験、コミュニケーション能力開発の授業、高校ではボランティア体験と振り返りの学習、人権を支える人々への聞き取り学習などの授業を計画・実施し、分析検討してそれぞれの有効性と課題とを確認した。現代の青少年における、他との係わり希薄化・ぜい弱化、社会的公共的事柄への関心・関与の低下、社会的・政治的無関心についての指摘は既に久しい。前回及び今回の学習指導要領の改定によってボランティア活動が唱導されその実践もようやく広がりつつある。しかし、社会科・公民科の授業は依然として知識の伝授に偏り、民主主義の維持発展のために科学的社会認識と市民的資質の育成という本来の責任を十分にはたしているとは言いがたい。社会科・公民科や総合的な学習の時間その他における社会的参加の教育についての小・中・高校を一貫するカリキュラムの開発は今日の緊急の課題であろう。社会参加を研究しておられる社会学者による生活世界の植民地化からの主体性の回復と社会参加の意義の講演と、社会参加のための教育の必要性と児童生徒の社会参加意識の発達の状況、諸外国における社会参加の教育の実践と理論の動向などについての研究代表・分担者全員による報告・討議から、おおよそ以下のような共通理解を得た。◇社会参加については、自発・自治・民間などボランティア・アソシエーションを本態と考えるが、地方政治への参画などを排除する厳格な非権力の立場は取らないこと。◇社会参加の教育を、学校において社会的公共的なことへの奉仕的なボランティア活動や、問題点の指摘・改善改革のための活動を実際に行うことに限定せず、将来における適切な選択・実践を可能にする情報や知識の提供、判断力や関心の育成を目指す教育をも含めること。◇社会参加の教育には参加体験によるインターンシップや知識偏重の授業の改善という機能があるが政治経済的欠陥・問題状況の補完の手段・順化など政治による教育支配が忍び寄る危険があること。◇自立し自発的に連帯し共生する社会の市民を育成するための教材開発(研究協力者との共同作業)の開始。現代社会における国家の行政権の巨大化と官僚制支配、巨大で制御不能な金融資本の動き、そこに生ずる資源の浪費・地球環境の破壊や人権の抑圧などの人類的課題の解決には、通常の社会参加を超えた新しい社会参加が必要である。

自発的共同社会におけるボランティア活動の意義や沖縄の平和の語り部にみる活動への動因の解明、中学生対象の社会参加意識の調査からのボランティアへの関心・体験の豊かさとその自主性自発性の貧しさなど分析、さらに戦後初期社会科における社会参加の教育の展開と衰退の検討、ドイツにおける政治教育カリキュラムの分析やアメリカにおけるサービスラーニングの実践事例の検討などの理論的研究を深めた。優れた実践研究を進めている現職教員を研究協力者として委嘱して、共同で社会参加の教材を開発し、小学校では環境保全清掃などの体験的実践的な授業、中学校では法・権威に関するシュミレーションや合意形成の模擬体験の授業、コミュニケーションとくに情報発信能力の開発を目指す授業、高校では老人介護のボランティア体験とその振り返りの授業、人権を支える人々・NPOなどへの聞き取り調査とスキット・模擬裁判を含む多彩な表現によるリポートの授業を計画・実施し、分析検討を加えて、それぞれの有効性と残された課題について確認した。
原生生物の系統と進化

本年度遺伝子解析の対象とした原生生物種は、ミトコンドリアをもたない寄生虫であるGlugea plecoglossi(微胞子虫類、アユの寄生虫)、Hetrtosporis anguillarum(Microsporidia類、ウナギの寄生虫)、Giardia lamblia(Diplomonads類、ランブル鞭毛虫)、Trichomonas tenax(Trichomonas類、トリコモナス)、Entamoeba histolytica(Entamoebidae類、赤痢アメーバ)、さらにミトコンドリアを有するが解析上その位置づけが重要となるTrypanosomacruzi(Kinetoplastids類、トリパノソーマ)、および、チトクロームをもたないミトコンドリアを有するとされる寄生虫Blastocystis hominisの合計7種である。対象とした遺伝子は、リボソームRNA、ペプチド鎖伸長因子EF-1αおよびEF-2、イソロイシル-およびヴァリル-tRNA合成酵素(ile RS,valRS)、70kD熱ショック蛋白質(HSP70)、液胞型ATPase(v-ATPase)であり、これらについての配列データをもとに、塩基あるいはアミノ酸置換に関するさまざまな確率モデルに基づいて真核生物内部の系統関係を最尤法により検討し、主としてペプチド鎖伸長因子による解析から以下に示す結果を得た。1.ミトコンドリアをもたない3つの分類群、すなわち、Microsporidia類(Glugea)、Diplomonads類、Trichomonads類(Trichomonas)が真核生物の進化の非常に早い時期に分岐している。これらの中で、Microsporidia類の分岐が最も早いと考えられる。これら3つのうちのいずれかの分類群が、ミトコンドリアの細胞内共生以前の真核生物の祖先型に近いものであるかという点については、今後の検討が必要である。2.同じくミトコンドリアをもたない生物種であるEntamoebaの分岐は、ミトコンドリアを有する他のいくつかの生物種の分岐の後である。このことは、Entamoebaが一度獲得したミトコンドリアを失ったものであるとの可能性を示唆している。3.Euglenozoa類(TrypanosomaやEuglena)の分岐は、高等真核生物に近い位置にくるとの可能性が強い。この結果は、これらの分岐が1.で述べた3つの分類群の分岐のすぐ後であるとする小亜粒子リボソームRNAの解析結果と大きく矛盾している。
マイクロギャップ内液体流れの熱伝達・流動抵抗の低下現象とそのメカニズムの解明

ミクロンオーダーのギャップにおいて、界面エネルギーの小さい物質で表面を作った場合流動抵抗が減少したり熱伝達が大巾に低下する現象の生じることが予想される。その1つに液体分子をはじく性質の強い超揆水性の固体表面や塗料があるが、この超揆水面の表面には微細な凹凸が存在し揆水性を増大させている。そこでこの超揆水面の流動抵抗低減を実験的に調べた。すなわち,超微細な凹凸面に気相が存在することによる固体表面での液体の滑りが影響していると考え、凹凸の高さを数nm数μmと変化させたことによる流動抵抗変化を調べた。実験はシリコンウェーハを加工した凹凸面を作成して行ったがこの超微細凹凸面の高さを0μm5μmとした,流動抵抗は円錐平板回転粘度計を模擬した装置を製作し,回転円錐のトルクの変化より調べた。また超微細凹凸面は平板側にとりつけて、各種条件で測定した。この実験により,揆水性を示す酸化膜と0μmの凹凸面は、鉄のプレートより56%抵抗が低減すること,1.15μmの凹凸面は,ほぼ0μmと同じ抵抗を示すが5μmの凹凸は最大で11%抵抗が増加すること,などの結果を得た。この現象は,液体-固体界面で液体分子と固体分子の相互作用が小さいため生ずると考えられるため、液体固体界面の量子力学的モデル化をすすめ,液体分子の分子間などの与え方の検討を行い、メカニズムの解明を行った。
積分不可能な接分布構造と多様体のトポロジー

接触構造と呼ばれる構造を持つ空間の性質について研究しました.接触構造とは,多様体と呼ばれる次元が一定の空間上で各点に次元の一つ小さい接空間を対応させるもので,最も積分不可能なものです.それは歴史的に光学と密接な関係を持つ幾何的な構造です.この接触構造の研究の新たな有効な道具として,接触円形手術というものをシンプレクティック円形ハンドルを構成することにより導入しました.これは,高次元や高階の接触幾何学への応用も期待できます.接触構造と呼ばれる構造を持つ空間の性質について研究しました.接触構造とは,多様体と呼ばれる次元が一定の空間上で各点に次元の一つ小さい接空間を対応させるもので,最も積分不可能なものです.それは歴史的に光学と密接な関係を持つ幾何的な構造です.この接触構造の研究の新たな有効な道具として,接触円形手術というものをシンプレクティック円形ハンドルを構成することにより導入しました.これは,高次元や高階の接触幾何学への応用も期待できます.研究計画の1年目である今年度は,これまでの自分の研究の新な研究への適応性の見極めや,研究の方向の妥当性の検討を行いました.また,新たに必要となる手法の取得や,研究目的のエンゲル幾何学などのための基礎理論の構築に努めました.その上で,年度当初の研究計画から少しの修正がありました.当初はエンゲル構造の研究に真っ直ぐに向かう予定でした.しかし,当研究計画の理論は接触構造をも統一的に捉えようとする理論のため3次元接触幾何学への寄与も望まれます.今年度の研究ではこの方面へすこし舵を切り,結果も得られました.具体的には,今年度の成果は主に次の3方向からの目的へのアプローチになります.一つ目は,エンゲル構造のための円形ハンドル理論の改良です.ここでは平行化可能な4次元閉多様体における理論を作ってきましたが,さらなる一般化を模索中です.これはエンゲル構造や特殊多重旗構造の幾何学に留まらず,一般の多様体のトポロジーに影響を与えるものだと思います.二つ目は,エンゲル幾何学への凸性の導入です.3次元接触トポロジーにおいて凸曲面の理論は非常に強力な道具になりました.エンゲル多様体の凸な3次元部分多様体というものを定義し,分割集合対による特徴付けを得ました.これを道具にエンゲルトポロジーを構築していくのが,これからの課題です.三つ目は,接触多様体への円形ハンドル理論の応用です.全ての有向閉3次元多様体上の全ての接触構造は,標準接触3次元球面から接触円形手術で得られることを得ました.これは接触トポロジーにおいて,新な枠組みを与えるものかもしれません.また,改良円形ハンドル理論のエンゲル構造への適用の妥当性を思わせる物でもあります.また,米国の数理科学研究所でのプログラムに参加し,Eliashberg, Etnyreらの専門家と議論するなど,大きな影響を受けました.研究計画2年目である今年度は,研究計画の中でも特に接触トポロジーの部分の研究に力を注ぎ,結果を得ました.この研究計画の特徴は,接触構造の研究に高次や高次元を含む新たな視点を持ち込むことにあります.それにより,これまであまり注目されてこなかったエンゲル構造の位相幾何学的研究に新たな展開をもたらすことも一つの目標です.しかし,その視点は現在活発に発展を続けている接触トポロジーにおいても意味を持つものと期待できます.その意味で,今年度はまず接触構造とシンプレクティック構造の研究に力を注ぎました.大まかには今年度に得られた結果は次の2方向に分かれます.まず,3次元多様体上の接触構造の研究です.まず昨年度後半に得られた結果をさらに詳細に調べ,論文にまとめました.主な結果は,3次元の接触円形手術を定義し,それにより全ての3次元有効閉多様体上の全ての接触構造が構成できるという物です.この証明のためにLutz捻りという物を接触円形手術の視点から述べることが必要でしたが,さらに,Giroux捻りという概念を接触円形手術の視点から述べることが出来ることを得ました.次に,一般の次元でシンプレクティック円形ハンドルを構成し,接触円形手術を定義しました.ここで定義される接触円形手術は,上の3次元接触円形手術の拡張になっています.この研究計画遂行ための土台がある程度出来上がってきたと感じています.研究計画の最終年度の今年度も,昨年度に引き続き接触円形手術の理論を押し進めました.3次元の接触手術に関する考察を進め,高次元への見通しがついてきました.また,この研究のひとつの目標であるエンゲルトポロジーの基礎的な研究として,エンゲル構造の部分集合に沿った芽の考察を進めました.この研究計画は,エンゲル構造など,接触構造と比べてよく知られていないところに新しい幾何学を作り出すことを大きな目標にしました.そのような高階の接触構造や高次元の接触構造を含めた統一理論を構築することをにらみながら,3次元接触構造の理論を再構成することに取り組みました.今年度までの研究で基礎を整え高次元への見通しがたちました.エンゲル構造などの高階の接触構造に関しても,得られた接触構造の理論を拡張するアイディアを得ています.この方面では,今後の展開が期待できます.もう少し具体的に,次の結果を得ました.

昨年度までの研究を受けて,シンプレクティック円形ハンドルを作り上げ接触円形手術を一般の次元で定義しました.この理論を公表すべく,論文にまとめ専門誌に投稿中です.3次元の接触多様体の場合,以前に定義したものとは少し異なり,今回の物はルジャンドル絡み目にそった手術になります.しかし,シンプレクティック円形ハンドルを使う場合も,Lutz捻りを実現することが出来ることを確認できました.そして,この理論を高次元に拡張し,高次元のシンプレクティック円形ハンドルを使った手術で高次元の接触構造の捻じれを考察する方法を得ました.Engel構造の部分多様体に沿った芽を考察するために,偶接触構造の「射影された代数的制限」という概念を作りました.ArnoldやZhitomirskiiは接触構造の代数的制限を使って考察しましたが,Engel構造はさらに強い条件を見なければいけないことは興味深いことです.
クライン群の変形理論

松崎は、クライン群による点の軌道の集積集合である極限集合(フラクタル集合)のハウスドルフ次元の評価を双曲多様体の幾何学的定数を用いて行い、n次元双曲的離散群の極限集合のハウスドルフ次元がnより小さいための条件を、対応する双曲多様体の幾何学的性質で記述した。さらにクライン群を変形させたときのハウスドルフ次元の連続性について考察した。また、パラメーター空間のなかで離散表現の集合の構造を解析したが、そのうちもっとも典型的な擬フックス群空間を考える際、リーマン面上の斜影構造の空間からのホロノミー写像を使ってその形状を調べる方法を提案した。さらに、クライン群に代数的に微少変形を与えたときの群としての構造の安定性に関する結果と、擬等角変形空間のなかの代数的位相とタイヒミュラー位相の同値性に関する結果を示した。谷口は、整函数の力学系の変形理論を、タイヒミュラー空間論の立場から構築した。また、有理函数では現れない、wandering domainsやBaker domainsの基本的性質を、このような視点から明らかにした。また具体的な力学系の考察として,象眼指数函数族を集中的に調べ、その位相的完全性を示すことに成功し、さらにその対数的持ち上げの分岐を考察してそのファトウ成分のタイヒミュラー空間を明らかにした。渡辺は、フラクタルな境界を持つ領域で、Direclet問題に関連した作用素KのBesov空間上の有界性について考察し、全空間上のリプシッツ関数に対しては、境界上のBesovノルムを、その関数の偏微分と境界からの距離の適当なべき乗の内部または外部の積分で評価できることを示し、Hormander型の極大関数の理論を使うことにより、境界がフラクタルな場合にも作用素KがあるBesov空間\で有界であることを証明した。1.Sullivanがねじれのない場合に与えた有限生成クライン群の構造安定性の必要十分条件を、松崎は、ねじれを許す場合に拡張し、特に擬等角安定牲が幾何学的有限性と同値であることを証明した。また、擬等角変形空間の代数的位相がタイヒミュラー位相と一致することを示した。これはBersによって挙げられた安定性に関する問題の解決になっている。証明にはクライン群の幾何学的収束の考察が鍵になった。2.松崎は、リーマン面上の射影構造の空間からのホロノミー写像の構造の像がPSL(2,C)表現空間でどのように擬フックス群空間と交わるかを考え、それに関するいくつかの問題を提案した。そのうち、離散忠実表現の集合のない点は擬フックス群ホロノミーを持つという事実の新しい証明を得た。3.松崎は、クライン群の幾何学的収束のもとでの極限集合のハウスドルフ次元の連続性について考えた。McMullenが同時に著しい結果を発表したが、幾何学的極限が純斜航的な場合あるいは幾何学的有限でない場合に結果の拡張をみた。4.谷口は整関数の力学系の変形理論を、タイヒミュラー空間の立場から構築した。また、有理関数では現れない、wandering domainsやBaker domainsの基本的性質をこのような視点から明らかにした。5.谷口はλze^Z型の整関数について、その対数的持ち上げの分岐を考察し、そのフアトウ成分のタイヒミュラー空間を明かにした。6.渡辺は境界がフラクタル集合である場合に、その境界のフラクタル度(ハウスドルフ次元)に応じて2重層ポテンシャルや熱2重層ポテンシャルの境界挙動がどのように変化するかを調べた。これは原田龍宣氏との共同研究である。