hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子ドップラー効果で見る解離のさなかの超励起分子

超励起分子は、電子的連続状態に埋もれた離散的な状態にあり、分子内の電子と原子核とが互いに強く相関しながら運動し、複雑なダイナミクスをともなって崩壊する。本研究は、放出電子の電子ドップラー効果から、従来の実験手法では得られなかった解離のさなかの超励起分子をプローブする、新たな超励起分子の解離のダイナミクスの直接的観測手法およびこれを実現するための実験装置の開発を行った。本実験手法では、高エネルギー分解能での電子ーイオン同時計数実験を実現するために、大強度と高エネルギー分解能を有する電子源が必要となったが、空間電荷効果を考慮することにより、従来に無い高性能な電子モノクロメーターの開発に成功した。本研究は、従来の実験手法では得られなかった、解離のさなかの超励起分子をプローブする、全く新たな超励起分子の解離のダイナミクスの直接的観測手法の開発を目的としたものである。具体的には、電子ドップラー効果を利用した新しい実験原理の提案と、これに基づく実験装置の製作と検証である。本年度は、電子ドップラーシフトを観測するための実験装置を製作した。超励起分子生成のための励起源には、光学的禁制状態を生成できる低エネルギー電子ビームを用い、入射電子方向に対して全方向で放出電子を一度に測定することが可能なトロイダル型電子アナライザーをベースに、イオン・アナライザーおよび高分解能電子モノクロメーターを組み合わせたものを製作した。特に、本実験を成功させるために重要な、十分な強度の高分解能電子ビームを供給できる電子モノクロメーターの製作に注力した。これまでは長い計算時間が必要なために困難であった、静電型電子モノクロメーターを大電流領域で用いた場合の空間電荷効果を考慮した電子軌道シミュレーションを精密に行い、これに基づいて設計・製作を行った。新たに設計・製作した電子モノクロメーターの性能試験の結果、従来の一般的なものに比べて、飛躍的に高い性能を発揮できることが明らかになった。電子モノクロメーターは本研究のみならず、汎用に用いられる装置であり、本研究による設計手法により製作した装置が、従来型に比べて大幅に高い性能を示したことは、大きな成果である。本年度は、また、計画に従い多重同時計数システムの構築も行い、実験装置の基礎開発を完了した。当初の計画どおりに、実験装置の開発を進めることが出来た。特に、研究の成否を左右する高性能な電子モノクロメーターの開発において、必要な性能を発揮できるものが製作出来たことは大きな進展である。この崩壊のダイナミクスの解明は、有限系の少数多体問題の研究課題として非常に重要である。本研究では電子衝突により超励起分子を生成し、これが解離しながら自動イオン化する過程で生成する、放出電子、フラグメントイオンを散乱電子とともに検出し、これらのエネルギーについての知見を実験的に得ることにより、超励起分子の崩壊過程を追う方法論を考案した。その上で、この新しい方法論に基づき、実際に実験装置を開発・測定を行った。本手法では、放出電子を高分解能でエネルギー分析すると同時に、そのパートナーであるフラグメントイオンのエネルギーを、電子ーイオン同時計数により求めることであった。これを達成するためには、非常に高効率の電子アナライザーを開発するか、極めて高い次元で高分解能と大強度を実現する電子モノクロメーターの開発が必要であった。研究開始当初は、高効率な電子アナライザーの開発に注力したが、合わせて開発を進めた電子モノクロメーターが当初の計画を上回る性能を発揮したため、装置開発に成功することが出来た。この結果、困難と思われた、同時計数実験を実現するための装置開発を達成することができた。このことにより、本研究で開発した装置を用いて、さらに長期間の測定と、データの積み重ねにより、本研究で目指した解離のさなかの超励起分子を直接プローブすることが期待できることが明らかになった。平成27年度での装置の基礎開発に基づき、研究計画に従い、電子アナライザーおよびイオン・アナライザーの調整を行った上で、同時計数実験を開始する。放出電子とフラグメント・イオンとの二重同時計数実験を行い、解離のさなかに自動電離を起こし放出された電子による電子ドップラー効果の観測を行う。標的分子を計画どおり、水素分子を用いる。原子・分子科学研究計画遂行のための打ち合わせのために旅費を計上したが、当初計画時よりも物品費が上昇したため、旅費の一部を物品費に充てることとなり、一方で研究の進展に伴い研究打ち合わせが不要となったためである。
アルツハイマー病の早期診断用シナプス前コリン作動性神経分子イメージング剤の開発

我々はアルツハイマー病と最も関係が深いとされるコリン作動性神経系に着目し、その中でも前シナプスに存在するアセチルコリントランスポーター(VAChT)の可視化が可能な分子イメージング剤の開発研究を行った。ベサミコールを基本骨格として、我々は新規にo-methylvesamicol(OMV)やシクロデカリンを有するtrans-decalin-vesamicol(DV)4-フェニルピペリジンのオルト位にヨウ素を導入したtrans-decalin-o-iodovesamicol(DOIV)の合成を行った。[^<11>C]OMVや[^<125>I]DOIVはトリメチルスズ体を前駆体として、クロスカップリング反応により、いずれも放射化学的収率30-50%,放射化学的純度>99%で得られた。学習障害モデルサルを使って[^<11>C]OMVの脳内動態を調べた結果、コリン作動性神経系に障害のある部位で[^<11>C]OMVの有意な集積減少が見られた。しかし、OMVはシグマ受容体にも親和性を示し、VAChT選択性は高いとは言えなかった。そこで、シグマ受容体への親和性を抑えるためにDOIVを合成し、薬物阻害実験により、VAChT,シグマ受容体(σ-1、σ-2)に対する親和性を調べた。その結果、OMVやベサミコールに比べてVAChTに対する高親和性、σ受容体に対しる低親和性を示したことから、VAChTに対して高親和性・高選択性を有することがわかった。動物実験においても、ベサミコール同時投与により,脳集積が顕著に減少することから、[^<125>I]DOIVは脳内のVAChTに選択的に結合していることが分かった。以上のことより、[^<11>C]OMVのVAChTイメージング剤としての可能性、さらにVAChTに対する選択的結合性に優れた[^<125>I]DOIVのVAChTイメージング剤並びにアルツハイマー病の早期診断薬の可能性が示唆された。アルツハイマー病の神経化学的変化を鋭敏に捉え可視化することにより、早期画像診断を行う方法を確立することを目的とする。これにより、主症状が現れる前の治療ができアルツハイマー病患者のQOLの改善が可能となる。さらに、根本治療法が開発された場合の治療効果判定も可能となる。上記目的を達成するために、アルツハイマー病の早期に変化があるとされるコリン作動性神経系に着目し、アセチルコリントランスポーター(VAChT)や合成酵素を可視化するためのSPECT用及びPET用の分子イメージング剤の開発を行い、アルツハイマー病モデル動物を用い、アルツハイマー病の早期診断の可能性を検討する。ベサミコール類の構造とアセチルコリントランスポーター(VAChT)及びシグマ受容体に対する親和性に関する構造活性相関の研究の結果、我々はSPECT用のVAChTイメージング剤として、4-フェニルピペリジンのオルト位に放射性ヨウ素を導入したべサミコール類似体が適していることがわかった。そこで、今年はアセチルコリントランスポーター(VAChT)に対して選択的かつ高親和性で結合する親規ベサミコールリガンドとして、(-)-trans-decalin-0-iodovesamicol((-)-DELOIV)を設計し、その合成を検討した。

その結果、ベンゾキノンを出発原料として用いることにより、11行程で目的の(-)-DELOIVを出発原料から通算収率数%ではあるが合成できだ。そこで、次に(-)-DELOIVAChT親和性ろ及びシグマ受溶体(σ-1、σ-2)親和性をそれぞれ、[3H]vesamicol(VAChリガンド),[3H]pentazocine(σ-1リガンド),[3H]DTG(σ-2リガンド)を用いた、インビトロ薬物阻害実験を行うことにより検討した。その結果、(-)-DELOIVはこれまでに我々が開発した(-)-IVよりも、VACH親和性が高く、また、シグマ受容体に対する親和性が低いことも確認できた。その他、PET用のVAChTイメージング剤については、基本的にSPECT用の-)-DELOIVの構造を利用し、ヨウ素の部分をメチル基に置き換えた化合物を現在合成中である。また、コリントランスポーター(CHT)用の分子イメージング剤については、現在、構造の設計はすでに完了しており、現在合成中である。我々はこれまでに、アセチルコリントランスポーター(VAChT)に選択的に高親和性で結合するベサミコールに放射性核種を導入することにより、SPECT及びPET用のVAChT分子イメージング剤の開発を検討し、ベサミコールの4-フェニルピペリジンのオルト位に放射性ヨウ素又は放射性メチルを導入したそれぞれoIVやOMVを開発した。我々が見いだした放射性核種の導入位置は様々なベサミコール類似体にも適用でき、新しいベサミコール類似体によるVAChT分子イメージング剤を開発し、昨年度はSPECT用のヨウ素を導入した(-)-DELOIVの合成を行った。今年度はPET用のVAChT分子イメージング剤として、(-)-trans-decalin-vesamicolにメチル基を導入した(-)-trans-decalin-o-methylve samicol((-)-DELOMV)を設計し、合成を検討した。その結果、ベンゾキノンを出発原料として用いることにより、14行程で目的の(-)-DELOMVを出発原料から通算収率数%ではあるが合成できた。そこで、次に、(-)-DELOMVのVAChT親和性及びシグマ受容体(σ-1、σ-2)親和性をそれぞれ、[3H]vesamicol (VAChTリガンド),[3H]pentazocine(σ-1リガンド),[3H]DTG(σ-2リガンド)を用いた、インビトロ薬物阻害実験を行うことにより検討した。その結果、(-)-DELOMVはこれまでに我々が開発した(-)-oIVよりも、VAChT親和性が高く、また、シグマ受容体に対する親和性が低いことも確認できた。現在、(-)-DELOIV、(-)-DELOMVの放射性標識化の検討を行っている。前年度において、アセチルコリントランスポーター(VAChT)に選択的に高親和性で結合するベサミコールの類似体の一つで(-)-trans-decalin-vesamicol((-)-DEV)を設計し、その4-フェニルピペリジンのオルト位にヨウ素やメチル基を導入した(-)-trans-decalin-o-iodovesamicol((-)-DELOIV)や(-)-trans-decalin-o-methylvesamicol((-)-DELOMV)がVAChTに対して高い親和性を有すると共に、シグマ受容体に対して親和性が低いことが確認できた。
膜型固定化酵素反応器を組み込んだ擬似移動層型反応分離装置の開発

酵素反応とクロマト分離とを組み合わせた擬似移動層型反応分離装置の適用により,ラクトスクロースを高収率で製造するプロセスを開発することを目的として研究を行なった。回分反応実験による酵素反応の速度解析の結果、ラクトスクロース生成反応がOrdered Bi Bi機構に従うこと、スクロースとラクトスクロースの加水分解が併発することを明らかにし、反応機構を決定し、反応速度を定式化した。イオン交換樹脂に固定化した酵素を充填した反応力ラムと中空糸型限外ろ過膜に酵素を封じ込めた反応器の2種類を用いて,反応実験を行ない、化学的固定化では、ラクトスクロース選択率が低下すること、限外ろ過膜を用いた固定化では反応器内が完全混合状態に近づき、溶液の場合よりもわずかに選択性が低下することがわかった。シングルカラムでの破過応答実験を行い、各成分の吸着等温線と総括物質移動容量係数を決定した。酵素溶液を用いる場合と固定化酵素反応器を擬似移動層装置に組み込み場合について,擬似移動層型装置での反応分離実験を行った。酵素溶液を用いた場合には,50°Cでラクトスクロース選択率71%、収率は51%となった。樹脂に固定化した酵素を用いて50°Cで実験を行なった場合,ラクトスクロース選択率は60%であった。擬似移動層型反応分離装置の数値解析酵素溶液を供給する場合と固定化酵素反応器を組み込んだ場合について検討し、擬似移動層型反応器の適用により,ラクトスクロース合成反応の逆反応はほとんど進行しなくなることが確認できた。固定化酵素反応器を組み込む場合には,反応器1カラムあたりの単通反応率を下げ反応力ラム数を増やすことにより,実験結果よりもさらに収率が向上すること,ならびに,膜型酵素反応器を使用する方が,収率が向上することが明らかとなった。本研究では,酵素反応とクロマト分離とを組み合わせた擬似移動層型反応分離装置を適用することにより,ラクトスクロースを高収率で得られる新規製造プロセスを開発することを目的としている。今年度得られた主な成果は以下の通りである。以下の各実験において、酵素と各糖類の分析には今回購入したダブルモノクロメータ自記分光光度計とクロマトグラフ用データステーションならびに現有の液体クロマトグラフィー装置を用いた。1.回分反応実験による酵素反応の速度解析小型の回分反応器と今回購入した温度調整器を用いて、ラクトスクロース生成反応の速度解析を行い、35°Cならびに60°Cにおける反応速度式を決定し、この反応がOrdered Bi Bi機構に従うことを明らかにした。2.破過応答実験による吸着等温線と総括物質移動係数の測定ラクトース、スクロース、ラクトスクロース、グルコース、酵素の各成分について、シングルカラムでの破過応答実験を行い、35°Cならびに60°Cにおける吸着等温線と総括物質移動容量係数を決定した。3.擬似移動層型装置における反応分離実験と数値解析現有の擬似移動層型吸着分離装置とを今回購入した温度調整器を用いて反応分離実験を行うとともに、今回購入したワークステーションを用いて数値シミュレーションを行った。その結果、酵素を溶液で供給する場合には、十分な反応速度を得るのに非常に高濃度の酵素溶液と60°C程度の高温が必要なことがわかり、ラクトスクロースを高収率で得ることはできなかった。また、糖濃度が低い場合には、スクロースならびにラクトスクロースの加水分解反応が併発することが明らかとなった。本研究の目的は,酵素反応とクロマト分離とを組み合わせた擬似移動層型反応分離装置の適用により,ラクトスクロースを高収率で製造するプロセスを開発することである。

今年度得られた主な成果は以下の通りであり,各実験における糖濃度の測定には今回購入した高速液体クロマトグラフ送液ユニットとLC用オートインジェクタ,LC用データ処理装置を用いた。1.固定化酵素反応器での反応速度解析イオン交換樹脂に固定化した酵素を充填した反応力ラムと中空糸型限外ろ過膜に酵素を封じ込めた反応器の2種類を用いて,ラクトスクロース生成反応ならびにスクロースとラクトスクロースの加水分解反応について反応速度解析を行い,反応機構ならびに反応速度式を決定した。酵素を樹脂に固定化すると,ラクトスクロース選択率が低下した。限外ろ過膜を用いた場合は,反応器内が完全混合状態に近づくため,溶液の場合よりもわずかに選択性が低下することがわかった。2.擬似移動層型反応分離装置による実験上記の実験結果を基に,固定化酵素反応器を擬似移動層装置に組み込み,反応分離実験を行った。樹脂に固定化した酵素を用いて50°Cで実験を行なった場合,ラクトスクロース選択率は60%であった。酵素溶液を用いた場合には,50°Cでラクトスクロース選択率71%で収率は51%となった。3.擬似移動層型反応分離装置の数値解析酵素溶液を供給する場合と固定化酵素反応器を組み込んだ場合の擬似移動層型反応分離装置の数値解析を行った結果,擬似移動層型反応器の適用により,ラクトスクロース合成反応の逆反応はほとんど進行しなくなることが確認できた。固定化酵素反応器を組み込む場合には,反応器1カラムあたりの単通反応率を下げ反応カラム数を増やすことにより,実験結果よりもさらに収率が向上すること,ならびに,膜型酵素反応器を使用する方が,収率が向上することが明らかとなった。
極限集積化知能デバイスのための分子設計支援システムの開発とその応用

低消費電力で超高速に多機能を発揮するLSIの構築には,デバイス特性と密接に関係する材料の微細構造を原子レベルで制御する必要がある.そこでまず,分子動力学法を用いSi(100)面上に形成されたシリコン原子層への希ガス原子照射のシミュレーションを行い,動的挙動および微細構造について検討した.Si(100)面に析出したシリコン原子は比較的凹凸を有したが,基板温度400Kにおいて希ガス原子を照射することにより表面シリコン原子が移動し,原子レベルでほぼ平坦なシリコン表面が得られた.またさらに各原子の動的挙動の解析より,このような希ガス照射は,選択的に表面シリコン原子の変位のみを励起し,バルク層の構造に与える影響は小さいことがわかった.次にシリコン基板表面上において酸化絶縁膜がどのように形成ざれていくかを解明するために、クラスタモデルを用いた分子軌道法により水素終端Si(100)ー2×1面、Si(111)-1×1面の酸化過程を原子レベルで解析した.両表面ともシリコン原子は酸素と結合することにより、さらに別の酸素と結合しやすくなるという性質を持つことが示された。従って酸化物は、基本的には島状成長を好む。また、H-Si(100)ー2×1面では、最表層ダイマーサイトが直接お互いに結合していないため、離れたダイマーサイトの酸化による新たな酸化物の核の生成と、近隣サイトの酸化による酸化物の島状成長の確率がほぼ等しく、酸化は比較的高分散して均一に進行することが予測された。一方H-Si(111)-1×1面では、最表層のシリコンがネットワーク状に結合しており、それを伝わった酸化物の横方向への成長が新たな核の生成より有利であるため、局所的にlayer-by-layerに成長していくことが予測された。
アラキドン酸の細胞内動態を可視化するための新規プローブの開発

エイコサノイド前駆体や細胞内シグナル伝達分子として重要な多価不飽和脂肪酸であるアラキドン酸の細胞内動態を可視化するために、前年度にプロテインキナーゼCまたはジアシルグリセロールキナーゼとオワンクラゲ由来緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質を雛形として細胞内遊離アラキドン酸濃度の上昇に応答して局在を変化させるプローブを作製したことを踏まえ、これらのプローブ候補の改良および特性の評価を行った。まず、プローブ候補の両端にそれぞれYFPとCFPを融合することでアラキドン酸との結合により蛍光特性が変化するプローブの作製を試み、次にアラキドン酸が結合すると推定される領域近傍のアミノ酸残基に対して突然変異を導入した。これらの変異によってプローブ候補のアラキドン酸の検出感度や各種長鎖脂肪酸に対する特異性がどのように変化するかを、マウス線維芽細胞由来L929細胞やチャイニーズハムスター卵巣由来CHO細胞を用いて、細胞外からアラキドン酸を添加した場合と受容体刺激やケージドアラキドン酸への紫外線照射などにより細胞内でアラキドン酸を産生させた場合とで比較検討した。さらに、cPLA2αの細胞内局在の可視化ツールとして既に確立しているRFP-cPLA2αとアラキドン酸プローブを初代培養小脳プルキンエ細胞に発現させ、グルタミン酸受容体刺激後のcPLA2αの細胞内局在変化とアラキドン酸動態を同時に解析し、樹状突起部ゴルジ体へのcPLA2αの移動と並行して遊離アラキドン酸の生成が起こることを明らかにした。エイコサノイド前駆体や細胞内シグナル伝達分子として重要なアラキドン酸の細胞内動態を可視化するためのプローブを開発するために、第一段階として、細胞内遊離アラキドン酸濃度の上昇に応答して局在を変化させるプローブを作成した。まず、プロテインキナーゼCおよびジアシルグリセロールキナーゼと、オワンクラゲ由来緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質をチャイニーズハムスター卵巣由来CHO細胞に発現させ、共焦点顕微鏡による細胞内局在の観察を行うと、細胞外からのアラキドン酸添加に応答して、上記融合タンパク質は数秒程度で細胞質から細胞膜などの膜成分へ素早く移動した。これらの融合タンパク質は、アラキドン酸以外にも、細胞内Ca^<2+>濃度やジアシルグリセロール濃度の上昇によっても局在変化を引き起こしたので、Ca^<2+>やジアシルグリセロールとの結合に関わると推定される領域に変異を導入し、アラキドン酸のみに応答して局在を変化させる局在変化型アラキドン酸プローブのプロトタイプを作成した。受容体刺激により細胞内で遊離アラキドン酸を生成させた場合も、これらのプロトタイプは局在変化を示し、特異的ホスホリパーゼA_2阻害剤処理によりアラキドン酸生成を抑制すると、局在変化が起こらなくなった。さらに、小脳プルキンエ細胞の細胞体と樹状突起において、グルタミン酸刺激によりホスホリパーゼA_2が活性化されてアラキドン酸が遊離することが明かとなったので、小脳プルキンエ細胞における局在変化型アラキドン酸プローブプロトタイプの有効性を確認した。
「地盤災害考古学」に基づく都市地盤のリスク評価

本年度は、高槻市今城塚古墳の事例を検討した。今城塚古墳は、有馬高槻構造線の一部である安威断層上に位置する6世紀後半としてはわが国最大の前方後円墳である。これまでに墳丘盛土が地すべりによって大きく変形していることが明らかにされている。崩壊した墳丘盛土が、16世紀後半の遺物を含む周濠堆積物を直接覆っていることから、地すべりの発生時期は16世紀後半以降であり、誘因として1596年の慶長伏見地震が推定されている。今回、古墳周辺での表面波探査及び墳丘盛土と基盤粘土層の繰り返し三軸圧縮試験を行った結果、以下のことが明らかになった。1.安威断層は、古墳の西約1km付近で地表の痕跡が確認できなくなり、古墳直下では伏在断層となっている。表面波探査の結果、古墳の両側で柔らかい堆積物が溝状に落ち込んだ構造が発見された。両者を結んだ直線は、地表で確認されている安威断層の走向とほぼ一致する。この結果は、安威断層が古墳直下に位置することを示す証拠である。2.繰り返し三軸圧縮試験から求められた墳丘盛土と基盤粘土の初期剛性は、大きく異なっており、前者が後者の2倍程度であった。この事は、基盤の変形と破壊が古墳の地すべりに発展した事を示唆し、考古学的に推定された古墳変形のプロセスを裏付ける結果である。近畿圏に分布する古墳群は、規模と集積度の点で世界的にも貴重な文化財であり、同時に世界で最も地震活動の活発な地域に分布する最も大規模な土構造物(盛土)でもある。現代ではその多くが都市域に分布するため、こうした大規模土構造物の変形履歴、すなわちそれを崩壊させた地震動の推定や地すべりメカニズムの検討は、"現代都市の防災"上も重要な意義を有している。近年古墳に関する考古学的発掘・調査の結果、墳丘を変形させた地すべり・崩壊の痕跡が発見される例が増加しているが、こうした地すべりについて、地質・地形・地盤工学的調査が行われた例はまだ少数であり、考古学分野を巻き込んだ学際的な検討は萌芽的に始められた段階にある。古墳の変形問題の検討は文化財保護としての意義を有していることはもちろんであるが、その成果は都市防災、地すべりメカニズム論にフィードバックされ、防災上も重要である。本年度は、神戸市西求女塚古墳の事例を検討した。神戸市東灘区の西求女塚古墳は、扇状地末端から海浜砂層上に位置する三世紀に築造された全長約100mの前方後方墳であり、これまでに墳丘盛土が地すべりによって大きく変形していること及び、墳丘を貫く噴砂痕の存在が明らかにされている。崩壊した墳丘盛土が、16世紀後半の遺物を含む地層を直接覆っていることから、地すべりの発生時期は16世紀後半以降であり、誘因として1596年の慶長伏見地震が推定されている。後方部南西角の大規模な地すべりは、古墳基礎地盤の激しい液状化によって墳丘の支持力が失われた結果発生し、墳丘は下方に引きずり込まれるように崩壊したと推定される。その結果、墳頂部には約2mの大きな垂直変位が発生し、石室が破壊された。兵庫県南部地震においても、同様の変動メカニズムを持つ地すべりが発生し、一カ所で約70戸の家屋が被害を受けた事例がある。
一般文法理論に基づく文断片と文構造のかかわりに関する英文法研究

動的文法モデルに立脚し、とりわけ否定辞付き話題化構文について、否定辞付き文断片と述部省略文の統合との観点から、幅広い一次発話資料の観察と統合を動機づける特性の抽出をはかった。当構文は拒絶や禁止などの複合否定発話行為の言語的手段であること、話題句は拒絶や譲歩を認めない状況・条件等を典型的に提示し、述部省略による否定焦点化との複合により要求や命令などの強い意図も間接的に表しうること、またその機能の顕在化が文断片統合の重要な動機である可能性があることなどを観察・抽出した。外的所有格構文に関係する文断片等の事実観察も行い、その特異性、とりわけ所有格表現に代わる定冠詞の出現を導出する試案を得た。本研究は、一般文法理論、とりわけ非瞬時的・動的な文法モデルの観点から、現代英語におけるいくつかの特異な構文の統語的、意味・機能的属性を文断片(fragments)の形式的特徴や談話構造の属性の反映として捉えるという視点から、より精緻な分析と原理的な説明を試み、非瞬時文法モデルによる一般文法理論の構築に貢献するものである。平成25年度は、天沼(2012)「否定辞付き話題化構文の特異性ー文断片からの動的・機能的分析ー」JELS 29, pp.3-9で提示した当該構文の分析案の経験的な基盤を平成24年度から引き続きさらに強化するため、ドラマ、映画等の映像・音声資料を中心に事実調査をさらに進めた。当該構文の興味深い実例をさらに数多く収集するとともに、統語形式、言語的意味、語用論的意図、音調などの多角的な視点から観察を重ね、当該構文の形式的な変種の整理とともに、この構文が使われやすい言語的・非言語的文脈や発話の意図として(間接的な)拒否、拒絶、禁止、反駁などの発話行為のタイプが顕著に観察されることを導出した。否定辞付き話題化構文と同様に、文断片を基体として作業仮説的に想定するのが有効と思われる他の構文として、外的所有格構文(External possessive Construction)に特に注目し、関係する可能性のある文断片や、種々の並置現象(juxtaposition)についても事例収集と観察をおこなった。また、関係学会大会等に出席し、関連の深いテーマを持つ研究者との意見交換などを行った。平成24年度は、天沼(2012)「否定辞付き話題化構文の特異性ー文断片からの動的・機能的分析ー」JELS 29, pp.3-9で提示した当該構文の分析案の経験的な基盤強化のため、ドラマ、映画等の映像・音声資料を中心に事実調査をさらに進めた。興味深い実例を多数収集し、個々の事例について、統語形式、言語的意味、語用論的意図、音調などの多角的な視点から観察を重ね、当該構文の形式的な変種の整理とともに、この構文が使われやすい言語的・非言語的文脈や発話の意図として(間接的な)拒否、拒絶、禁止、反駁などの発話行為のタイプが顕著に観察されることを導出した。本研究は、非瞬時的・動的な文法モデルの観点から、現代英語の特異な構文の統語的、意味・機能的属性を文断片の形式的特徴や談話構造の属性の反映として捉えるという視点から、より原理的な説明を試み、同モデルによる一般文法理論の構築に貢献するものである。天沼(2012)による否定辞付き話題化構文の文断片統合分析案の経験的基盤強化を前年度に引き続きはかるため、expressiveなモードの発話が多く含まれるドラマシリーズや映画等の一次資料を更に幅広く調査し、当構文の興味深い実例をさらに数多く収集し、多角的な視点からの観察を重ねた。当構文が単なる命題否定には用いられず、専ら拒絶、禁止、反駁などの複合的な否定発話行為の言語的手段として用いられることはすでに指摘していたが、当構文の話題句は否定や拒絶、克服などを許さない状況・条件(例・Not in my car you won't (smoke).)や、逆に覆すことを強く要求する状況(例・Not without my money I won't (leave).)などを提示する場合が数多く見られ、おそらく典型であることが伺える。「主節」部に否定応答文と同形式(例・I won't)が現れ、否定が再強調されることと相まって、単なる拒絶や禁止だけでなく、要求や命令などの意図がそれらと複合された形で表現されているものと考えられる。

否定的文断片が単独で用いられた場合にも同様の特性が観察され、まさにそのような発話意図を言語形式により明示しようとする機能的要請が否定的文断片と否定応答文の統合というプロセスの重要な動機付けの一つととなっていると考えられる。文断片統合による分析が有効と思われる他構文の一つとして外的所有格構文に注目し、関係する文断片等についても事例収集と観察をひきつづきおこない、特異性の一つである定冠詞theの出現について導出を試みた。英語学、理論言語学当初計画に沿い、事例収集と観察、先行研究検証を進めているが、論文等の形式で経過を公表する段階に至っていない。当初計画に沿い、事例収集と観察、先行研究検証を進めているが、論文等の形式で経過を公表する段階に至っていない。平成25年度の事実調査及びより幅広い関連構文の事実関係に関する記述を進めるとともに、関連先行研究の経験的・理論的問題を明らかにし、動的・非瞬時的文法理論の枠組みによる分断片統合の観点から、より説明的妥当性が高く、経験基盤の強固な理論的分析の展望を探る。平成24年度の事実調査を更に進めつつ、より幅広い関連構文の事実関係に関する記述を踏まえ、関連先行研究の経験的・理論的問題を明らかにし、動的・非瞬時的文法理論の観点から、統語論のみならず、言語習得や英語史、類型論にかかわる事実も視野に入れた、より説明力の強い分析の展望を探る。平成25年度に引き続き、実例収集を充実させる必要があり、そのための書記・音声・映像資料の購入が必要である。また、文断片分析の最新の研究動向にかかる情報収集のため、関連論文集等の入手も必要である。加えて、意見交換や発表等のための学会出席や他研究機関訪問の必要もある。平成25年度に引き続き、現代英語の小説や戯曲などの書記資料や映画、ドラマなどの音声資料となる書籍などの印刷資料やDVDなどの映像・音声資料を購入し、一次資料の収集を進める。また、文断片に関わる統語分析や語用論等の関連先行研究の文献等も購入する。同時に、大規模コーパスやウェッブ上の資料を利用した資料収集について先駆的拠点の研究者との意見交換や助言を仰いだり、学会出席などのために旅費を使用する。平成24年度に引き続き、現代英語の小説や戯曲などの書記資料や映画、ドラマなどの音声資料となる書籍などの印刷資料やDVDなどの映像・音声資料を購入し、一次資料の収集を進める。同時に、British National Corpusなどの大規模コーパスやウェッブ上の資料を利用した資料収集について、名古屋大学等の先駆的拠点の研究者との意見交換や助言を仰ぐため、旅費を使用する。
NCDとACS-NSQIPによる外科医療の質の国際比較

これまで、NCDとACS-NSQIPによる外科医療の質の国際比較を継続しておこなってきたが、2018年は11月29日-30日の2日間にわたり、ACSのシカゴ事務局を訪問し、以下の内容1、2、3を実施した。1結腸右半切除術、低位前方切除術、膵頭十二指腸切除術、一区域以上の肝切除術を対象とし、合併症と死亡率の相関比較をおこなった。その結果、両国とも、予定しない気管挿管、48時間以上の人工呼吸器の装着、進行性の腎機能障害が術後30日死亡と強く相関することが明らかとなった。また、その程度は両国においてに同様の傾向が見られことから、人種や医療システムによる差は大きく関与しない可能性が示唆された。また、2我々の開発した肝移植の周術期管理のリアルタイムフィードバックシステムの特徴について議論した。特に、年齢や移植肝重量にかかわるドナー因子の関与と、術中出血量、手術時間の関与、さらに術後合併症発生時のアウトカムに及ぼす影響についての知見を共有した。さらに、3ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性について、NCDデータを用いて検証することに合意し、帰国後、メールにて方法論を具体化し、データ解析の準備を行っている。4術式において、術後合併症と30日死亡率との相関について、解析が実施できた。また、ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性についての検討が進行している。1結腸右半切除術、低位前方切除術、膵頭十二指腸切除術、一区域以上の肝切除術を対象とし、合併症と死亡率の相関比較に関しては、論文化を目指す。また、3ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性については、解析を実施し、年度内に結果を得たいと考えている。NCDとACS-NSQIPの2011・12年の登録症例より、結腸右半切除術(RHC:米国15,863例、日本34,638例、以下同)低位前方切除術(LAR:7,325例、35,445例)膵頭十二指腸切除術(PD:5,182例、15,527例)の3術式において、術前共通項目を選定し、術後30日死亡のリスクを揃えて死亡率を比較した。その結果、米国および日本の術後30日死亡率は、RHC(1.88% vs. 0.76%)LAR (1.08% vs. 0.43%)PD(2.57% vs. 1.35%)であった。また、術後入院期間の中央値(IQR)は、RHC[5(4-7)日vs. 14(10-20)日]、LAR[6(4-8)日vs. 16(12-25)日]、PD[9(7-14)日vs. 31(22-43)日]と、わが国は米国に比し著しく長いことがわかった。また、年齢構成、BMIの分布も両国では異なっており、RHCを例にとると、7090歳の高齢・超高齢者はわが国のほうが多いが、年齢を揃えて比較すると、死亡率はわが国のほうが低いことが明らかとなった。BMIの分布をみると、わが国では正常値内が66.0%であるが、米国では肥満の群が最も多く34.5%に達した。そこで、BMIを揃えて死亡率を比較したが、やはりわが国のほうが死亡率は低かった。他の2術式においても同様の傾向が見られた。両国において別個に構築した3術式のリスクモデルは、C統計量は0.7190.857、Hosmer-Lemeshow chi-squareは有意差を示さなかったが、モデルを交換し評価すると、それぞれのC統計量はいずれも低下し、6モデル中5モデルでHosmer-Lemeshow chi-squareに有意差が認められた。これらのことから、術式の死亡予測リスクモデルはそれを形成する集団により異なることが明らかとなった。8術式のうち、選択した3術式において、日米両国でそれぞれ構築したリスクモデルを交換し、他国の死亡率をどれほど予測出来るかを検討したところ、全ての術式で、リスクは評価できるが死亡率までの予測は困難であることを明らかにした。NCDとACS-NSQIPによる外科医療の質の国際比較を可能とするNCD消化器外科領域のinterrater reliabilityの検証に関しては、日本消化器外科学会において2016年2月から3月に「テストAudit」が実施され、判定基準や判定方法の検討がなされ、Auditシステムの確立へむけて準備が進んでいる。以下の比較は信頼性が高いと思われる因子を用いて行った。継続的にACS-NSQIPとWeb会議を実施し、また、2017年11月に現地訪問し、患者の術前因子や術後合併症が死亡に及ぼす影響について、2015年に登録された以下の4術式について検討を加えた:結腸右半切除術(RHC:米国36,001例、日本18,353例、以下同順)、低位前方切除術(LAR:12,744例、18,388例)、膵頭十二指腸切除術(PD:4,946例、9,177例)、一区域以上の肝切除術(HR:1,699例、6,474例)。

術前因子としては、年齢、BMI、糖尿病、介助、COPD、腹水、腎障害、体重減少、敗血症、緊急手術等の有無を含む20項目、術後合併症は、各種SSI、肺炎、予定しない挿管、肺塞栓症、48時間以上の人工呼吸、進行性の腎障害等を含む14項目について、術後30日死亡率との相関性Phi係数を用いて比較した。各々の術式の死亡率は、RHC(3.6 vs 1.3%)、LAR(0.9 vs 0.4%)、PD(2.1 vs 1.1%)、HR(2.7 vs 1.1%)であった。術前因子では、米国はステロイド投与、緊急手術症例や術前敗血症の頻度が高く、わが国では要介助の頻度が高かった。術後合併症は米国では予期せぬ挿管や人工呼吸管理、また、心筋梗塞や深部静脈血栓症の頻度が高かった。一方、これらの因子や術後合併症と死亡との相関については、両国でほぼ同様な傾向がみられた。今後、背景疾患を統一した解析等を加えることにより、さらに詳細な考察が可能となると考えられた。上記、研究実績の概要に示したごとく、4術式において、術前因子と術後合併症と30日死亡率との相関について、比較検討が可能なデータ収集と解析の一部が実施できた。これまで、NCDとACS-NSQIPによる外科医療の質の国際比較を継続しておこなってきたが、2018年は11月29日-30日の2日間にわたり、ACSのシカゴ事務局を訪問し、以下の内容1、2、3を実施した。1結腸右半切除術、低位前方切除術、膵頭十二指腸切除術、一区域以上の肝切除術を対象とし、合併症と死亡率の相関比較をおこなった。その結果、両国とも、予定しない気管挿管、48時間以上の人工呼吸器の装着、進行性の腎機能障害が術後30日死亡と強く相関することが明らかとなった。また、その程度は両国においてに同様の傾向が見られことから、人種や医療システムによる差は大きく関与しない可能性が示唆された。また、2我々の開発した肝移植の周術期管理のリアルタイムフィードバックシステムの特徴について議論した。特に、年齢や移植肝重量にかかわるドナー因子の関与と、術中出血量、手術時間の関与、さらに術後合併症発生時のアウトカムに及ぼす影響についての知見を共有した。さらに、3ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性について、NCDデータを用いて検証することに合意し、帰国後、メールにて方法論を具体化し、データ解析の準備を行っている。4術式において、術後合併症と30日死亡率との相関について、解析が実施できた。また、ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性についての検討が進行している。研究の中に、死亡予測、合併症予測、さらに合併症が死亡に及ぼす影響を検討することを予定していた。今後、データのinterrater reliability (評定者間信頼性)を検証した後、患者の術前・術後合併症が死亡に及ぼす影響について、両国間で比較検討していく。今後、背景疾患を限って、詳細を検討する。この際、術式を限った比較が必要になるかと思われる。例えば、RHCでは緊急症例の有無、あるいは背景疾患を癌と非癌症例に区別して比較する。また、PDでは膵がんのみに限定しておこなう。HRでは原発性肝がんと転移性肝がんを区別して比較する等が考えられる。1結腸右半切除術、低位前方切除術、膵頭十二指腸切除術、一区域以上の肝切除術を対象とし、合併症と死亡率の相関比較に関しては、論文化を目指す。また、3ACS-NSQIPが公開しているrisk calculatorの国際応用の妥当性については、解析を実施し、年度内に結果を得たいと考えている。ACS-NSQIPとの国際共同研究にあたっては、Web会議システムを多用することで、現地で実際に顔を合わせての詳細な打ち合わせを最低限の日数にとどめたこと、海外出張にあたっては経済的な交通チケットの購入に努めたことによる。(理由)
東南アジア特異に流行するHCVゲノタイプ6の多様性、感染拡大様式及び病原性の解明

ベトナムとカンボジアにおけるHCVゲノタイプ分布は、ほぼ同じ様式を示した。つまり、両国共に3種類(1, 2, 6型)のゲノタイプが観察され、中でもゲノタイプ6バリアントが全体の半数を占めた。ベトナムにおいて、多くのゲノタイプ6バリアント株はベトナム固有のウイルスであると思われたが、1aは米国、1bと2aは東アジア、2i/2j/2mはフランスから各々由来したものであると思われた。更に、ベトナムに分布する4種のHCV(1a/1b/6a/6e)は、ベトナム戦争時代に急激な感染拡大が起こったものと思われた。ベトナムにおける肝癌の特徴並びに各国における非B非C型肝癌の特徴を報告した。本研究の目的は、東南アジア地域のみで特異的に分布するゲノタイプ6に属すHCV(HCV/6)の起源、生態、遺伝的多様性、感染拡大様式、病態・治療抵抗性、病原性を解明することである。また併せて、東南アジア地域で今問題となっている緊急性の高い感染症の実態を調査することを目的とする。この目的達成のため、今年度はその実態が不明であるカンボジアにおけるHCVの疫学調査を分子疫学的に実施した。調査したのは、カンボジアの首都プノンペン市内およびその近辺に在住するカンボジア人172例(供血者および肝疾患患者)である。HCVのNS5B領域をPCRで増幅した後、塩基配列を決定し、HCVシークエンスのデータベースサイトでゲノタイプを決定した。その結果は、1a/2.3%、1b/39.5%、2a/2.9%、6a/2.9%、6c/1.7%、6e/30.8%、6f/12.8%であった。カンボジアにおいても隣国のベトナムと同様に、ゲノタイプ6に属すHCV変異株が広く流行している実態を初めて明らかにした。今後は同国に流行するHCV/6の全長遺伝子決定後、周辺国に流行するHCV/6との遺伝的関連を詳しく比較解析し、その起源を探る。カンボジアにおける肝疾患、特に肝癌発生とHCVの関連を現在検討中である。このHCVに関する研究に加えて、今東南アジアで流行し、エマージング疾患として重要である感染症も併せて調査した。昨年ベトナムでは風疹が大流行したため、その分子疫学的特徴を解析した。その結果は、ゲノタイプ2Bの風疹ウイルスが流行していることを明らかにした。また、先天性風疹症候群を示す胎児・新生児20例全例からウイルスが分離できた。ベトナムにおける風疹の制圧は、緊急の課題である。今年度の成果:1.ベトナム由来HCVの全長ゲノム解析結果から、ゲノタイプ6に属すが既知のサブタイプには属さない新型HCVが分離された。これらの新規HCVは、HCV新規命名法として最近提唱された分類法に従って、仮に6Xbと6Xcと命名した。2.台湾島に10,000年以上前から生活している先住民族から分離されたHBVとHCVの遺伝的特徴を解析した。その結果、HBVはゲノタイプB2(78%)と最も多く、次いでゲノタイプD(22%)であった。HCVは、ゲノタイプ1b(78%)が最多で、2b(17%)、3a(5%)と続いたが、ゲノタイプ6は今回の調査では存在しなかった。ゲノタイプDに属すHBV全長ゲノム解析から、既知のサブゲノタイプDには明らかには属さないがD2により近縁であることが示されたので、仮にD2亜型(quasi-subgenotype D2)と命名した。この台湾アボリジン由来のD2亜型HBVは、ユニークなアミノ酸並列(Pre-S/S領域のN115;X遺伝子のP41;P遺伝子のS239, K/E295, V567, P708)を示した。この成績は、台湾アボリジンの移住の歴史を考察する上で興味深い。3. HCVに関する研究に加えて、今東南アジアで流行し、エマージング疾患として重要である感染症も併せて調査した。昨年ベトナムでは麻疹が大流行したため、その分子疫学的特徴を解析した。その結果は、122人の小児患者からは全てゲノタイプD8に属す麻疹ウイルスが分離できた。興味あることに、N-450領域における塩基配列の解析から、3ヶ所のアミノ酸にユニークな配列(R442, S451,G452)が観察された。これらの遺伝情報は、遺伝子銀行に登録した。この東南アジアに流行する麻疹ウイルスの分子疫学情報は、WHOが勧めるワクチンによる麻疹制圧戦略に貢献すると信じる。ベトナムにおける肝癌の成因について解析を加えた。対象となったのは、総数196例のベトナム人肝癌患者である。外科的に切除された成人の新鮮肝癌組織を材料にして、肝炎ウイルス感染の有無をPCR法で検索した。196例中HBV DNAが148例(76%)、HCV RNAが31例(16%)で肝癌組織中に検出された。これに対し、コントロールとして調べた無症候性キャリア群(非肝癌患者群)24例(16歳から79歳:平均49歳)では、性差が1:1であった。重要なのは、肝癌群で血中のHBsAg/HBV DNAが陰性であっても、肝内HBV DNA陽性を示したoccult Bの症例が18/48例(37.5%)で存在した事実である。これに対して血中anti-HCV/HCV

RNA陰性の165例では、全例で肝内HCV RNA陰性であった。このoccult Bを加えると、ベトナム人の肝癌発生要因としてのHBVの関与は、196例中163例(82%)にも及んだ。検出されたHBV遺伝子のpre-S1/S2領域のシークエンス検索の結果、pre-S2領域におけるウイルス遺伝子の部分欠損が43/129例(33%)で観察されたのに対し、無症候性キャリア群では1/19例(4.2%)のみであった(p<0.05)。HBVのゲノタイプを調べることが出来た肝癌群99例では、ゲノタイプB4(51例:51.5%)とC1(44例:44%)と大半を占め、次いでB1(1例:1%)。B2(3例:3%)であった。以上の成績から、HBVとHCVの関与が否定された成因不明の肝癌(非B非C型肝癌)が196例中11例(5.6%)で存在した。病理組織学的には、11例全例で肝硬変を伴っていると共に、非癌部では門脈域におけるリンパ球を主体とする慢性活動性炎症反応が出現していた。この病理所見から見ると、何らかのウイルスの関与が示唆された。ベトナムとカンボジアにおけるHCVゲノタイプ分布は、ほぼ同じ様式を示した。つまり、両国共に3種類(1, 2, 6型)のゲノタイプが観察され、中でもゲノタイプ6バリアントが全体の半数を占めた。ベトナムにおいて、多くのゲノタイプ6バリアント株はベトナム固有のウイルスであると思われたが、1aは米国、1bと2aは東アジア、2i/2j/2mはフランスから各々由来したものであると思われた。更に、ベトナムに分布する4種のHCV(1a/1b/6a/6e)は、ベトナム戦争時代に急激な感染拡大が起こったものと思われた。ベトナムにおける肝癌の特徴並びに各国における非B非C型肝癌の特徴を報告した。現地カウンターパートの協力が得られ、おおむね順調に共同研究を進めることが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。感染病理学、国際感染症学今年度は最終年度に当たるので、現地に赴いてより積極的な共同研究を進めたい。研究の総括を行い、今後の研究につなげたい。現地の多くの関係者の方々の協力が得られたために、ほぼ順調に研究を進めることができた。3月末までの海外渡航だったので、現地での急な出費を考慮し、若干余裕を残して予算を計上したのが理由です。ベトナムとカンボジア地域におけるHCVの分子疫学的特徴について、さらに症例数を増やして詳細に検討したい。また臨床所見、特に肝癌との関連について、病理学的に解析を加えたい。最終年度となる来年度の研究費に回し、有効に活用したい。3月4月にかけての海外旅費分が、次年度決済となったのが理由です。次年度分の海外での調査研究のための旅費として使用する。
酵母の自食作用に関与する遺伝子の解析

細胞内で自己のタンパク質をバルクに分解する自食作用(autophagy)は真核細胞に普遍的に見られる重要な生理機能である。この過程は外部α栄養源飢餓シグナルの認識、その伝達、オートファゴソームの形成、オートファゴソームと液胞膜の相互認識、膜融合、オートファジィクボディの分解など、複雑かつ高度に制御された素過程からなることが想定される。本研究は自食作用の機構解明に初めて遺伝学的アプローチを行ったものである。我々は酵母液胞が活発な自食作用を行い、タンパク分解を阻害することにより、オートファジィックボディの蓄積として光学顕微鏡で検出来ることを示した。この酵母の系の利点を生かし、窒素飢餓条件下に液胞内にオートファジィクボディを蓄積しない変異株を分離し、apg1株を得た。この株は飢餓によって誘導されるタンパク質分解が認められず、ホモの二倍体は胞子形成不能であった。またapg1株は窒素飢餓培地中で急激にその生存率が低下した。この形質を一次スクリーニングに用いることにより、さらに多数の自食作用不能株(apg)を分離した。遺伝学的な解析の結果、それらはいずれも核性の劣性変異であり、15個の相補性群に分かれた。apg1-15株は全て飢餓によって誘導される液胞内タンパク分解が起こらなかった。これらの株は栄養増殖は正常であり、液胞の形態、生理活性には異常がないことから自食作用に特異的遺伝子群であることが予想される。現在APG1遺伝子をクローニングし、その構造解析を進めている。オートファジィックボディを蓄積した液胞を単離し、その生化学的な解析により、この分解系の非選択性を明らかにした。また自食作用に関与する膜系の分解条件を検討しその成分の同定が進みつつある。
宇宙の大規模構造における天体バイアスの統計的研究

統合摂動論の枠組みにおいて、バイアスの取り扱いに関する研究を進めた。昨年度までに、ピークモデルにおける速度バイアスについての研究を行ったが、さらにその理解を深めた。特に、統合摂動論の枠組みにおいてピークモデルに対する3次のバイアス関数を導出することができた。その関数は、別の方法で得られていたピークに関する摂動展開の方法で導かれたものと完全に一致することが示された。一方、3次のバイアス関数から得られるパワースペクトルへの寄与を具体的に計算しようとすると、6重積分が必要となり、数値的に正確な評価が難しくなる。これについては、近年開発された角積分の方法を応用することで、6重積分を1次元フーリエ・ベッセル変換の組み合わせだけで表すことができることを示した。これにより数値的に正確かつ高速な評価を可能にした。さらに、ピークの相関関数は宇宙の極初期において形成された可能性のある原始ブラックホールの空間的なクラスタリングの可能性について調べる方法を提供する。そこで、初期のエネルギー密度パワースペクトルにおいて特徴的なスケールに大きな振幅を持つゆらぎが存在する場合に、密度ゆらぎのピーク統計について調べた。初期パワースペクトルにおける特徴的なスケールよりもはるかに大きなスケールにパワーの染み出しがあることを3次のバイアス関数の方法から示された。だが、ほとんどの場合にその振幅はショットノイズの大きさを越えるものではなく、実際には原始ブラックホールのクラスタリングとして大きな効果を持たないことが示された。本年度は、天体バイアスを特徴付けるための幾つかのモデルを詳細に調べるとともに、これを宇宙論的な観測量に結びつけるために用いる統合摂動論の基礎的な研究も行った。統合摂動論はラグランジュ描像に基づいた非線形摂動解析手法であり、伝統的なオイラー描像に基づく摂動解析手法に比べると先行する研究の歴史が浅い。このため、オイラー摂動論では古くから知られていた高次摂動項を再帰的に導く再帰関係式が、ラグランジュ摂動論では長らく知られていなかった。最近、オイラー摂動論と組み合わせてラグランジュ摂動論の再帰関係式を導く研究や、特定の宇宙モデルに限った再帰関係式が求められたが、本研究ではこれを一般的な宇宙モデルについて、ラグランジュ摂動論の枠組みの範囲内だけで整合的に導くことに成功した。これにより統合摂動論の基礎がより固められた。さらに、天体バイアスについて幾つかの有望なモデルを統合摂動論に組み込むことにも成功した。統合摂動論では、天体バイアスの効果はくりこまれたバイアス関数によって完全に表される。この関数の具体形を求めることは、バイアスの問題を解く本質であるが、これまで簡単なハローバイアスモデルに基づいたものしか得られていなかった。今回、初期ゆらぎの密度ピークに基づくバイアスモデルについて、その解析的表式を導いた。さらに、ハローの崩壊条件を改善してピークモデルと組み合わせたExcursion Set Peaksというモデルについても、解析的にバイアス関数を求めることに成功した。これを統合摂動論に組み入れることにより、観測量に対して具体的な予言を定量的に行うことができるようになった。大きなスケールのパワースペクトルや相関関数は、バイアスモデルの違いによって数パーセントの影響があり、精密な宇宙論的解析においては無視できないことを示した。当初は難しいとも考えられた、天体バイアスの解析的定式化については、予想以上の成果が得られた。ジュネーブ大学の共同研究者とともに、ピークバイアスモデルとそれを拡張したExcursion Set Peaksモデルについて、本研究で重要な量であるくりこまれたバイアス関数を解析的に求めることができた。さらに、これらのモデルに現れてくる係数の値について、簡単に評価できる積分の公式を発見し、モデルの簡単化にも寄与した。さらに特筆すべきは、この研究を通じて予想していなかった速度バイアスの効果が統合摂動論で整合的に取り扱えることが判明したことである。このため、天体の密度に関するバイアスだけでなく、その速度に対するバイアスも含めて考えることが可能になった。天体の密度と速度は関係しており、これについてバイアスという観点からこれまでにない新しい知見が得られる可能性が大きい。統合摂動論の枠組みにおけるバイアスに関する取り扱いに知見が広げられた。近年よく考えられているいくつかのバイアス・モデルが、宇宙大規模構造における観測量にどのような効果を及ぼすのかを定量的に調べた。前年度までに導いた、いくつかのバイアスのモデルからバイアス関数を解析的に求める方法を応用し、統合摂動論の1ループ近似に用いて観測量の予言を数値的に導いた。これにより、バイアスの違いが結果にどう影響するかを比較した。天体の実際の空間分布である実空間での観測量に対する影響に加え、赤方偏移サーベイなどで用いられる、赤方偏移空間における観測量に対する影響も同時に調べた。また、初期揺らぎに非ガウス性がある場合に、大スケールでパワースペクトルの振幅が増大する現象が知られているが、これまで簡単なバイアスのモデルを仮定した解析しか行われていなかった。これについても、統合摂動論に基づくことで、バイアスのモデルによりその振幅の増大量がどのように違うのかを、定量的に調べることが可能になった。また、統合摂動論を2次元撮像サーベイに応用し、将来観測で初期ゆらぎの非ガウス性がどのように制限できるかを明らかにした。非ガウス性として最低次の効果を表すパラメータに加えて、高次の効果を表すパラメータを考えると、パワースペクトルだけではこれらのパラメータの区別がつかないが、3点統計量であるバイスペクトルを組み合わせることによってある程度区別することができることを示した。