hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心不全発症における細胞内分解機構の検討とその治療への応用

本研究では分解系特にタンパク質分解系としてのカルパイン、オートファジー、DNA分解系としてリソソームDNA分解酵素の心不全発症における役割を検討した。カルパインは細胞保護的因子であることが明らかとなった。またオートファジーは老化における心機能維持に重要な働きをしていることを見出した。さらにDNA分解酵素はミトコンドリアDNAを分解することにより心臓における炎症反応を制御していることを見出した。本研究の目的は、心不全発症機序における細胞内分解経路の役割を明らかにし、新たな心不全治療標的分子を同定することである。DNA分解においては心筋特異的DNaseII欠損マウスを作製し検討した。まず野生型マウスに圧負荷をかけるとDNaseII活性の上昇が認められた。DNaseII欠損マウスはメンデルの法則に従って生まれた。心エコー法にて心機能を評価すると正常対照群に比し有意さを認めなかった。そこで圧負荷をかけると心拡大、心機能不全を呈した。さらに組織学的に検討すると線維化の亢進や細胞浸潤の増加が認められた。PCR法によってサイトカインの発現を検討したところ著明な産生亢進が認められた。従ってDNA分解はストレスに適応するためには必須であることが分かった。RNA分解においては心筋特異的TTP欠損マウスを作製し検討した。TTP欠損マウスはメンデルの法則に従って生まれた。RNA分解は細胞保護に働いていることが明らかとなった。蛋白分解系においてはオートファジーの老化における役割を検討した。オートファジーに必須の分子であるAtg5欠損マウスでは生後3カ月まで心臓の表現型を認めなかったがその後徐々に心機能は低下した。また線維化や酸化ストレスの亢進を認めた。従って老化による心機能維持にはオートファジーが必須であることが分かった。特に本年度はリソソームにおけるDNAの分解の病態生理学的意義を検討した。昨年度作成し、圧負荷後7日後に心筋炎、拡張型心筋症様の表現型を示すことが明らかとなった心筋特異的DNaseII欠損マウスをその分子機序を明らかにするために詳細に検討した。まだ心機能低下という表現型が明らかではない圧負荷後2日において、既に炎症細胞の浸潤、サイトカインの誘導が認められた。電子顕微鏡を用いた観察では電子密度の高いデポジットが観察された。またDNAに対し染色性を示すピコグリーン染色により組織学的検討により心組織にはDNAの蓄積が明らかとなった。さらにDNA蓄積物はリソソームマーカー(LAMP2A)並びにオートファゴソームマーカー(LC3)陽性であった。従ってリソソームのDNA分解の欠如はオートファゴソームにおいてDNA蓄積を引き起こしさらに炎症を惹起したと考えられる。DNAはTUNEL陰性であったことよりミトコンドリア由来である可能性が高い、次にDNAが炎症を惹起する機構を検討した。自然免疫に関与することが知られているTLR9の阻害薬をDNaseII欠損マウスに投与すると心筋炎、心不全の発症、炎症細胞に浸潤が抑制された。従ってTLR9依存性にリソソームで消化されなかったDNAが炎症を惹起すると考えられる。蛋白質分解系においては心筋特異的カルパインノックアウトマウスは圧負荷後心不全を来したのでそのカルパインの心筋保護的作用の分子機構を検討した。まず細胞膜におけるカルパインの効果を調べるためカルパインノックアウトマウスに圧負荷後蛍光色素を注射したところ有意な取り込みが認められ膜の障害が示唆された。さらにノックアウト心から心筋細胞を単離しレーザにて細胞膜障害を与えその分子機構を検討した。カルパインノックアウト心では膜修復の障害が観察された。したがってカルパインは圧負荷において傷害される細胞膜を修復することにより心臓保護的に働くことが明らかとなった。またカルパインノックアウトマウス心よりタンパク質を単離し、2次元電気泳動をおこない、対照群と差のあったものを質量分析によって分子を同定した。本研究でDNaseII心筋特異的ノックアウトマウスにおいて圧負荷後に心不全、心筋炎を来すことを見出した。さらにDNAの起源がミトコンドリアである、TLR9を介して心筋炎を惹起していることを明らかにした。本年度はミトコンドリアDNAによる心筋炎、心不全発症における役割を検討した。野生型マウスに圧負荷を加えるとDNAの蓄積、サイトカインの発現、炎症細胞の浸潤が心不全期において観察された。圧負荷後にTLR9の阻害薬を投与したところ、心不全の発症を抑制した。さらにTLR9ノックアウトマウスに圧負荷を加えても同様に心不全の発症を有意に抑制した。従って圧負荷によりミトコンドリアが傷害されるが、そのミトコンドリアが充分にオートファージでは消化されず、そのDNAがTLR9依存性に炎症反応を惹起していることが明らかとなった。ミトコンドリアDNA-TLR9系は新規の心不全の治療標的になることが示唆される。
NSAIDs起因性小腸傷害における好中球細胞外トラップの役割と診断・治療法確立

好中球は様々な刺激に応じて、核酸DNA、ヒストン、抗菌性タンパクなどからなる網目状構造物である好中球細胞外トラップ(NETs)を放出する。NETsは感染防御機構である一方、炎症性疾患や自己免疫疾患など様々な疾患に関与している可能性が示唆されている。本研究はNSAIDs起因性小腸傷害におけるNETsの役割について、1NSAIDs起因性小腸傷害におけるNETs形成の有無、2NETsが傷害および炎症に対して促進的または抑制的に働くか、3NETs関連因子と傷害重症度の相関性、4NETs誘導作用を有する自己抗体の発現が傷害のリスク因子であるか否かを解明する。
生物活性分子による核酸の精密構造認識と機能発現

天然生物活性分子による核酸の構造認識と機能発現をテーマに数多くの新しい知見を得た。特に、世界的に大きな注目を浴びている強力な抗癌活性を有するエンジイン型化合物のDNA認識と作用発現に関して、格段の進展が見られた。すなわち、水溶性の910員環モデルエンジイン化合物の合成とその塩基選択的なDNA切断の確認は、エンジイン核周辺領域に重大なDNA認識能が備わっていることをもらした。また、エンジイン核とアンスラキノン環を合せもったハイブリッド型化合物ダイナミシンのDNA切断におけるDNA高次構造の影響について検討した結果、ステム・ループ構造DNAではダイナミシンの切断部位は2本鎖状態のステム部分に集中し、B型とZ型とを同時に含むDNAではB-Z接合領域の若干の塩基に対して著しい切断の増強が認められた。バルジ構造をもつDNAに対しては、バルジ塩基近傍の反対鎖に顕著なダイナミシンの切断増強が検出された。これらの現象は、ダイナミシンがインターカレーションによってDNA塩基間の水素結合がすこしゆるんだ部位に相互作用していると考えると合理的に説明できる。DNAの特徴的な高次構造と生物学的な機能との関連性を考えると、ダイナミシンのこのような性質は非常に興味深い。他方、非天然型糠鎖の導入を目指した人工ブレオマイシンの合成の鍵段階となる糠鎖導入の優れた合成法が開発された。ワラビの発癌成分プタキロサイドによるDNAの修飾に関しても、特異的なグアニンおよびアデニン残基への結合と切断が認められ、CC-1065との相違点・類似点が考察された。これらの研究成果は、核酸を標的とする生物活性分子の分子作用機序の解明や新しい機能性分子の設計・開発に価値ある知見を提供している。
がん浸潤マーカー・ラミニンγ2によるがん幹細胞機能の調節

がん浸潤マーカーであるラミニンγ2鎖(Lmγ2)のがんの悪性増殖における役割を調べた。1)Lmγ2鎖の最N末端ドメインV(dV)が血管内皮の透過性やがん細胞の血管内皮下への浸潤を促進した。2) dV断片は転移性乳がん細胞のCD44分子に結合することによって、がん細胞の移動を促進した。しかし、がん幹細胞機能への関与は明確でなかった。3)dV断片に対する新規モノクローナル抗体を用いた分析から、培養ヒトがん細胞やがん組織においてdVを含む低分子量の断片が多量に産生され、がん患者血中でも検出されること、また本抗体が肺がん組織の免疫染色において浸潤性がん細胞を高感度で検出できることが明らかになった。種々のヒトがん組織の浸潤先進部位では基底膜分子ラミニン332の構成鎖の一つであるγ2鎖(Lmγ2)が過剰に発現する。最近私たちは、Lmγ2ががん細胞の浸潤性増殖を促進すること、がんの上皮ー間葉移行(EMT)に伴って発現誘導されること、がん幹細胞マーカーであるCD44に作用することなどを見いだした。本研究では特にLmγ2とCD44との相互作用を解析し、以下の成果が得られた。1)Lmγ2は良性乳がん細胞MCF-7に比べて転移性乳がん細胞MDA-MB-231に高率に結合した。MDA-MB-231細胞表面に存在するLmγ2受容体の分析からがん幹細胞マーカーであるCD44分子が同定された。MDA-MB-231細胞の全CD44含量はMCF-7細胞に比べてはるかに高いことが判明した。2)Lmγ2のCD44結合部位は最N末領域であるドメインVのEGF様リピート2/3と同定された。当初Lmγ2が結合するCD44はヘパラン硫酸鎖をもつCD44v3と想定されたが、精製タンパク質を用いた分析において糖鎖をもたない標準型(CD44s)にも結合した。3)Lmγ2のMDA-MB-231細胞への結合はCD44の細胞内領域のリン酸化を促進し、細胞移動を促進した。この作用はCD44中和抗体やRNAi処理によって阻害された。以上の結果から、Lmγ2の浸潤促進活性はCD44を介すること、すなわち2種のがん細胞マーカーであるLmγ2とCD44が相互作用し、生体内でのがん細胞の浸潤転移を促進する可能性が強く示唆された。ヒトがん組織の浸潤先進部位では基底膜分子ラミニン332の構成鎖の一つであるγ2鎖(Lmγ2)が過剰に発現し、それはがんの悪性度や患者の予後と関係する。最近、Lmγ2ががんの上皮ー間葉移行(EMT)に伴って発現し、がん細胞の浸潤性増殖や血管の透過性を促進することなどを見出した。さらに昨年度、Lmγ2の最N末領域であるドメインVががん幹細胞マーカーであるCD44分子に結合して細胞移動を促進することを明らかにした。Lmγ2のN末領域を認識する抗体が市販されていないことから、本年度はマウスモノクローナル抗体を自作し、以下の研究を行った。1)Lmγ2は通常その短腕部のドメインIIIのN末端側で切断され、N末側ドメインVおよびIVからなるγ2pf(45kDa)を遊離する。このγ2pfを抗原としてマウスを免疫し、ドメインV、IVを認識する多数の抗体クローンを樹立した。それらの中から、免疫ブロッティングや免疫染色が可能な抗体を選別した。さらに2個の抗体クローンを選び、数ng/mlレベルのγ2鎖N末端断片を検出できるSandwich ELISA系を樹立した。2)上記抗体を用いてLmγ2のN末端断片の解析を行った結果、多くの培養がん細胞ではγ2鎖はプロテアーゼにより切断され、γ2pfとドメインV断片を多量に分泌した。一方、ヒト肺がん組織ではドメインIIIのC末端部分で切断されて生じた70-80kDaのγ2短腕断片やドメインV断片が主に検出された。以上から、CD44分子に結合するドメインV断片が生体内でも産生されることが明らかになった。3)ヒト肺がん組織の免疫染色において、γ2pf抗体が浸潤性がん細胞を検出できることが明らかになった。4)作成したSandwich ELISA系ががん患者血清中のγ2鎖N末端断片を検出できることが分かった。これまで抗体を用いたLmγ2鎖の分析が広く行われているが、それらのほとんど全てはドメインIIIを認識する抗体であり、プロテアーゼ切断部位からN末端側断片の産生や分布は全く知られていない。今回新規抗体を用いて最N末端のドメインV断片が培養系およびがん組織中で産生されることを示した意義は大きい。がん組織中のドメインV断片がCD44に作用してがんの浸潤やがん幹細胞機能に影響するという仮説を支持する結果と言える。さらにこれらの抗体を用いた免疫染色やELISAががんの病理診断や血清診断に有望であることが明らかになった。今後それらをさらに明確にしたい。全体として予定された研究は順調に進展していると言える。ヒトがん組織の浸潤先進部位では基底膜分子ラミニン(Lm)332の構成鎖の一つであるγ2鎖(Lmγ2)が過剰に発現し、それはがんの悪性度や患者の予後と関係する。

本研究において既に、Lmγ2の最N末領域であるドメインV (dV)ががん幹細胞マーカーであるCD44分子に結合して細胞移動を促進することを明らかにした。さらにγ2鎖の主要なN末端プロテアーゼ断片(γ2pf)に対するマウスモノクローナル抗体を自作し、それを用いてdVを含む多くのN末端断片が種々の培養ヒトがん細胞およびヒトがん組織で産生されることなどを明らかにした。平成28年度の研究においてはγ2dV抗体(クローンP2H)および既製の3種のLm332抗体を用いて、Lm332構成鎖の種々のヒト肺がん組織における発現分布などを調べた。先ず、N末端断片の産生にMMPとセリンプロテアーゼが関与することが判明した。免疫染色の結果、過去に私たちが作製し、広く世界で使用されているLmγ2抗体であるD4B5に比べて、P2H抗体が浸潤性がん細胞および周囲の間質組織を強く染色した。D4B5はγ2pfよりC末端側を認識することから、P2H抗体で検出される、dVを含むプロテアーゼ断片が組織中でより安定に存在し、がん細胞の浸潤能に寄与することが推測された。他の抗体を用いた結果から、浸潤性がん細胞ではγ2鎖に加えてβ3鎖が、また、がん間質ではγ2鎖に加えα3鎖が過剰に発現することが明らかになった。一方、dV断片に対する高感度のサンドイッチELISA系を作成し、肺がん患者血清を分析した結果、特にステージIII以上の肺がん患者血清中でγ2dV断片が有意に増加した。以上から、初めて作製されたγ2dV抗体が肺がん組織の病理診断に有効であるだけでなく、がんの血清診断への応用性が考えられた。がん浸潤マーカーであるラミニンγ2鎖(Lmγ2)のがんの悪性増殖における役割を調べた。1)Lmγ2鎖の最N末端ドメインV(dV)が血管内皮の透過性やがん細胞の血管内皮下への浸潤を促進した。2) dV断片は転移性乳がん細胞のCD44分子に結合することによって、がん細胞の移動を促進した。しかし、がん幹細胞機能への関与は明確でなかった。3)dV断片に対する新規モノクローナル抗体を用いた分析から、培養ヒトがん細胞やがん組織においてdVを含む低分子量の断片が多量に産生され、がん患者血中でも検出されること、また本抗体が肺がん組織の免疫染色において浸潤性がん細胞を高感度で検出できることが明らかになった。初年度の研究において、2種のがん細胞マーカーであるLmγ2とCD44が直接的に相互作用し、細胞移動を促進することが明らかになった。乳がん細胞ではLmγ2のがん細胞への作用はCD44含量が高く、より悪性な細胞で顕著であることが判明した。このことはLmγ2とCD44が協調的にがんの浸潤転移を促進することを示唆する。これらの成果は当初の予想を超える意義あるものと評価される。ただ、Lmγ2がCD44のリン酸化を促進するという結果は得られたが、Lmγ2ががん細胞の浮遊増殖能や抗がん剤耐性を促進するという結果は得られていない。従って、Lmγ2ががん幹細胞の機能の維持に寄与するかどうかは不明である。今後さらに検討する必要がある。すでに、Lmγ2鎖N末端領域、特にドメインVが、がん細胞表面のCD44分子に結合して細胞移動を促進することや、血管内皮細胞に作用して血管透過性を促進することを報告している。平成27年度の研究でドメインV断片がLmγ2発現がん細胞のほとんどで産生されることやがん組織中にも存在することが明らかになった。作製したγ2pf抗体が免疫染色やELISA分析に有望であることから、平成28年度の研究では免疫染色によってγ2pfおよびドメインV断片の肺がん組織内での分布を詳細に調べ、それらの存在とがんの浸潤能との関係を明らかにする。
工学系学生のための技術英語の基本コロケーション

日本人技術英語学習者のための基本コロケーションを確定し,コロケーションの性質別に,より効果的な学習方法を提示するのが本研究の目的である。本研究の背景には,工学系学生の英語力の弱さと企業等による英語力のニーズがある。教育へのコロケーションの応用研究が盛んになりつつあるが,工学系学生のためのコロケーション研究はまだ歴史が浅い。本研究によって,工学系分野において,真に必要とされる英語コロケーションを明らかにし,同時に,効率的な学習方法を確立した。日本人技術英語学習者のための基本コロケーションを確定し,コロケーションの性質別に,より効果的な学習方法を提示し,さらに,ネイティブスピーカーがどのような許容度で日本人の書く技術英語に接するのかを明らかにするのが本研究の目的である。目的達成のための平成24年度の計画は下記の通りである。年度の前半は確定したコロケーションの分類,適切な指導法の模索,年度の後半は短期的な習得実験等を計画していた。まず,年度前半は,確定したコロケーションの性質に応じた指導法,学習法を提案することである。コロケーションには,様々なものがあるが,たとえば,動詞ー名詞コロケーションで,一般的な英語に,take care (of)がある。careは「世話,面倒」という意味の名詞であるが,takeはと考えてこれだけ取り出そうとしても,日本語と対応させれば,「面倒をみる」の「みる」あるいは,「看る」である。しかし,take単独では,日本語との対応というと,「とる」ではないかと感じる。つまり,takeは文脈,コンテクストに依存する度合いが大きい語である。また,eat foodならば,ともにこのコロケーション全体の意味に貢献していることがわかりやすい。「食べる」と「食べ物」である。また,これは日本語のコロケーションと同等である。日本語でも「食べ物を食べる」という語の配置を行う。このように,コロケーションによって,指導時,学習時に注目すべき観点が異なっている。このあたりのコロケーションの性質を深く掘り下げることを考えていた。概ね計画通りに実行できた。次に,年度後半には,短期での習得実験を行うことを計画していた。これに関しては少し遅れており,今年度実施したいと考えている。以上,計画と実行結果,予定について述べた。日本人技術英語学習者のための基本コロケーションを確定,コロケーションの性質別の,より効果的な学習方法を提示する。本研究によって,工学系分野において,真に必要とされる英語コロケーションを明らかにし,同時に,効率的な学習方法が開発可能と確信する。(1)日本人の技術英語学習者が習得すべきコロケーションのリストを確定:技術英語の様々な模範的素材をもとに,日本人の技術英語学習者がとくに習得すべきコロケーションを確定する。(2)コロケーションの性質別の,より効果的な学習方法の確立:Koya(2005)では,コロケーションの性質を6つに分類している。本研究はこの方法を技術英語コロケーションに適用しつつ,より深化し,各コロケーションの性質に応じた指導法を提案する。上記の研究目的に対して,それぞれ,一定の研究成果を挙げることができた。本研究機関である平成23年度から25年度の間に,論文(英文)1件,国際学会での発表2件,国内学会での発表4件を行うことができた。目的達成のため,平成23年度は,先行研究の調査,コロケーション確定作業を実施を計画していた。先行研究の調査では,語彙,コロケーション,学術英語,技術英語に関する先行研究を調査し,現時点までに明確となっていること,疑問のままで残っていることを確認するよう計画していた。さらに,実際に日本人の技術英語学習者が習得すべきコロケーションの確定作業を行うことにしていた。上記の計画と照らし合わせると,先行研究の調査は概ね計画通りに推進中である。また,コロケーション確定作業に関しては,英文テキストのコーパス化(電子テキスト化)の作業が予定していたものより多いため,やや遅れている。しかし,それほど大きな遅れでもなく,今後挽回可能であると考えている。英文テキストのコーパス化であるが,技術英語のものではなく,一般英語のものが,紙媒体をもとにしての電子テキスト化であるため,非常に労力と時間を要している。なお,この年度中に口頭発表,論文発表とも各1回以上行うことを計画していたが,こちらは予定した以上の実績を挙げている。平成23年度中に本テーマと関連する内容にて,口頭発表3回,論文発表1回を達成している。一昨年度は,分析対象として用いる素材である英文テキストのコーパス化(電子テキスト化)に時間を要しており遅れ気味であった。昨年度はおおむね計画通り,分析手法などについて整理,検討を終えており,分析作業に進みつつある。おおむね順調である。

研究実績の概要の項においても記載したように,分析対象として用いる素材である英文テキストのコーパス化(電子テキスト化)に時間を要している。しかし,この作業を終えれば,分析手法などについてはほぼ整理ができている状態であり,今後,この遅れを十分に挽回可能であると考えている。英文テキストを電子テキスト化したもの(コーパス)の分析作業を継続し,一般英語分について,テキストのコーパスの分析を完了させる。その後,文献調査などによって,分析手法を検討し,一般英語のコロケーションの分析,科学技術英語のコロケーション分析へと進み,習得に必要なコロケーションを確定する。さらに,コロケーションを習得目的という観点から,分類する。英文テキストの電子テキスト化を継続し,平成24年7月を目処に一般英語分について,テキストのコーパス化を完成させる。学会出張,文献購入,その他,研究に必要な物品,消耗品の購入に充当する。
マウスヘルペス網膜炎のサイトカインの検討

昨年度の研究から、マウスヘルペス網膜炎の眼内においてIFN-γ,TNF-αなどのサイトカインの他にMIP-2,MCP-1,MIP-1α,RANTES,MIG,IP-10等のケモカインが発現している事が明らかになった。ケモカインは、炎症局所への白血球の遊走に重要なサイトカインである事から、これらのケモカインがマウスヘルペス網膜炎の発症にどの様な働きをしているかについて検討した。検討は、上記のケモカインのうち早期の好中球浸潤に関与すると予想されるMIP-2,Th1細胞の遊走に関与するとされているIP-10について中和抗体を作成し、ヘルペス網膜炎マウスに静脈投与する事で行った。まず、MIP-2に対する抗体をヘルペス網膜炎マウスに静脈投与し、治療効果を検討した。その結果、抗MIP-2抗体投与はヘルペス網膜炎モデルにおける左眼への好中球浸潤を抑制し、網膜炎の発症を遅延、抑制したが、眼内のウイルス量には有意な影響を与えなかった。抗MIP-2抗体投与によってヘルペス網膜炎で早期に浸潤する主な白血球である好中球の浸潤が抑制された事で、左眼での網膜炎の進展が遅延され、結果的に網膜炎の発症率が抑制された可能性が考えられた。次に抗IP-10抗体の静脈投与を行った。その結果、抗IP-10抗体投与は、ヘルペス網膜炎モデルにおける両眼へのT細胞浸潤を抑制し、両眼の眼内ウイルス量を増加させた。さらに、左眼の網膜炎の発症は抗IP-10抗体投与により早まり、累積発症率は有意に増加した。これらの結果から、MIP-2は炎症早期の好中球浸潤を促す事でヘルペス網膜炎の炎症の増悪に関与し、IP-10は活性化T細胞の眼内浸潤を促してウイルス除去に重要な役割を担っていると考えられた。今回、我々はマウスヘルペス網膜炎モデルを用いて活性化T細胞特異的ケモカインの役割を検討した。まず、実験モデルはBalb/cマウスの右眼にHSV-1(KOS strain)を眼内注射し、78日後に左眼に発症するヘルペス網膜炎を観察した。8日目における左眼の網膜炎の発症率は約70%で、眼内に現れる炎症細胞の経時的推移を免疫組織学的に調べた。炎症細胞浸潤は、炎症早期(8日目)には、好中球とNK細胞が主体であったが、11日目以降はT細胞、B細胞、macrophageが増加した。さらに、炎症を起している左眼眼球を摘出しmRNAを抽出した後、RT-PCR法により種々のサイトカイン、ケモカインのmRNAの発現を検討した。その結果、IFN-gamma、TNF-a、IL-12、MIP-2、MCP-1、MIP-1a、RANTES、Mig、IP-10の発現は認められたが、IL-4、IL-10、TARCの発現は認めなかった。眼内の炎症性サイトカインはTh1サイトカイン(IFN-gamma)が主体である事を意味する。また、ケモカイン発現においてもTh1を遊走させるケモカイン(MIP-1a、RANTES、Mig、IP-10)の発現は認めるが、Th2遊走性ケモカイン(TARC)の発現は認めない結果であった。

昨年度の研究から、マウスヘルペス網膜炎の眼内においてIFN-γ,TNF-αなどのサイトカインの他にMIP-2,MCP-1,MIP-1α,RANTES,MIG,IP-10等のケモカインが発現している事が明らかになった。ケモカインは、炎症局所への白血球の遊走に重要なサイトカインである事から、これらのケモカインがマウスヘルペス網膜炎の発症にどの様な働きをしているかについて検討した。検討は、上記のケモカインのうち早期の好中球浸潤に関与すると予想されるMIP-2,Th1細胞の遊走に関与するとされているIP-10について中和抗体を作成し、ヘルペス網膜炎マウスに静脈投与する事で行った。まず、MIP-2に対する抗体をヘルペス網膜炎マウスに静脈投与し、治療効果を検討した。その結果、抗MIP-2抗体投与はヘルペス網膜炎モデルにおける左眼への好中球浸潤を抑制し、網膜炎の発症を遅延、抑制したが、眼内のウイルス量には有意な影響を与えなかった。抗MIP-2抗体投与によってヘルペス網膜炎で早期に浸潤する主な白血球である好中球の浸潤が抑制された事で、左眼での網膜炎の進展が遅延され、結果的に網膜炎の発症率が抑制された可能性が考えられた。次に抗IP-10抗体の静脈投与を行った。その結果、抗IP-10抗体投与は、ヘルペス網膜炎モデルにおける両眼へのT細胞浸潤を抑制し、両眼の眼内ウイルス量を増加させた。さらに、左眼の網膜炎の発症は抗IP-10抗体投与により早まり、累積発症率は有意に増加した。これらの結果から、MIP-2は炎症早期の好中球浸潤を促す事でヘルペス網膜炎の炎症の増悪に関与し、IP-10は活性化T細胞の眼内浸潤を促してウイルス除去に重要な役割を担っていると考えられた。
Compromised host における細胞内寄生細菌レジオネラ感染に関する研究

レジオネラ菌は細胞内寄生細菌で、単球やマクロファージ内で増殖することが知られている。ヒトではレジオネラ肺炎をおこし、特にcompromised hostへの感染が注目されている。本研究では、まず細胞株を用いた実験モデルの作製を行い、次にcompromised hostとして、HTLV-I(human T-lymphotropic virus type I)が原因ウイルスである血液悪性腫瘍ATL(adult T-cell leukemia/lymphoma,ATL)及びHTLV-Iキャリアを対象としてレジオネラ感染実験をin vitroで行い、サイトカインの関与についても検討した。1.細胞株を用いた研究・・・ヒト白血病細胞株HL-60をビタミンD3の誘導体である、22-oxacalcitriol(OCT)で分化させた後に、表面マーカー、非特異的エステラーゼ、ビーズのどん食能、及びレジオネラ菌の感染と細胞内菌増殖のパターンを検討した。HL-60細胞はOCTによりCD11b、CD11C、CD14、CD35を発現した。また、非特異的エステラーゼ染色陽性となった。ビーズに対するどん食能も増加させた。この分化細胞はレジオネラ菌の感染と細胞内菌増殖をサポートすることができた。ガンマーインターフェロンを24時間この分化細胞に作用させると、レジオネラ菌の細胞内増殖が著明に抑制された。この系はレジオネラ感染実験モデルとして有用であると考えられた。1.機能的に22-oxacalcitriolで分化誘導したHL-60細胞のレジオネラ感染に関する研究----ヒト白血病細胞株HL-60をビタミンD_3の誘導体である22-oxacalcitriol(OCT)で分化させた後に,表面マーカー,非特異的エステラーゼ、ビーズのどん食能,及びレジオネラ菌の感染と細胞内菌増殖のパターンを検討した。HL-60細胞はOCTによりCD116,CD11c,CD14,CD35を発現した。また非特異的エステラーゼ陽性となった。γ-インターフェロンをこの分化細胞に作用させると,細胞内菌増殖が著明に抑制された。2.1,25-Dihydroxyvitamin D_3(D_3)で分化誘導したHL-60細胞へのα,β,γ-インタフェロンの効果に関する研究----HL-60細胞をD_3で分化誘導した細胞に対する各種インターフェロン(IFN)の効果を,細胞表面抗原,ビーズのどん食,活性酸素,レジオネラ菌の細胞内増殖について検討した。CD16,CD36,CD71,HLA-DR抗原が,IFN-γ,-β-αで増加した。IFN-γはビーズのどん食能を亢進させた。また活性酸素の産生も亢進させた。レジオネラ菌の細胞内増殖はIFN-γ,-β,-αの順に抑制効果があった。
印刷出版メディアの発展と近代図書館の役割に関する実証的研究

明治(近代化)以降,現代にいたる日本において,印刷メディア(図書,雑誌,新聞)の発展と近代図書館の役割がどのような関係にあったのかを実証的に解明するために,出版,図書館,教育等に関する量的データを体系的かつ包括的に収集・整理し,主として統計的な分析を行った。この研究を通して,印刷メディア間,印刷メディアと図書館,さらに経済状況との間に様々な相互関連性を発見することができた。本研究では、明治(近代化)以降の日本において、印刷メディア(図書、雑誌等)の発展、普及と近代図書館の役割がどのような関係にあったのかを、出版、図書館、教育等の統計データの体系的かつ包括的な収集・分析によって実証的に解明を行う。具体的には、(A)社会的な資料利用の総体を対象とした経年的な分析、(B)特定の資料・資料群を対象とした利用持続性の分析を研究の目的とする。また、(A)、(B)どちらにおいても、対比・検証のために、同時期の欧米における同様の統計データを可能な範囲で収集し、日本との比較分析を行う。平成20年度は、基本的に(A)のための枠組みとなるデータの収集を包括的に行った。まず、明治期以降の人口、教育、識字、出版・その他の記録メディアの生産・流通、通信メディアの普及・利用等に関する基本統計資料として何がどこにあるか、どのように入手できるかの確認を行った。次に、これらの統計データを順次収集し、パソコンのソフトを利用してデータを入力した。異なる調査主体、調査方法のデータについては、それらを比較、検討、加工することにより可能な範囲で統合を行い、経年データとして扱いやすい形式にフォーマットした。また、比較参考データとして、米国の同様の統計データの収集も行った。これらの作業と並行するかたちで、現代日本で普及している情報メディアのタイプ21種を取り上げ、その伝達特性を比較するための「メディア比較汎用項目リスト」18項目を創出し、メディア間の相互関係を分析するためのフレームを構築した。21種のメディアについて18項目を名義尺度で評価し、クラスタ分析と非計量多次元尺度構成法を用いることにより、現代日本におけるメディア相互の関係と配置を系統的に把握することができた。平成21年度は、明治(近代化)以降の日本において印刷メディア(図書、雑誌等)の発展・普及と近代図書館の役割がどのような関係にあったのかを解明するために、3つの作業を進めた。第1に、印刷メディアをメディア環境全般の中に正確に位置づけるため、現代日本の多様なメディアを情報伝達性能の観点から体系的、包括的に比較した。その結果、現代日本におけるメディア相互の関係と配置を系統的に把握することができた。第2に、印刷メディアを21世紀の新しいメディア環境の中に位置づけるため、デジタル化・ネットワーク化によって情報組織化にどのような本質的変化がもたらされたかを検討した。その結果、印刷メディアのメタファーないしアナロジーが通用しない情報組織化手法が社会に浸透していることが明らかとなった。第3に、印刷メディアと図書館の発展・普及を経年的に分析する第1段階として、出版流通、図書館利用、および非印刷メディアの流通・利用に関する統計データを、前年度に引き続いて調査、収集、整理した。その結果、明治初年から2008年まで、可能な限り長期にわたる各種のデータを入手することができ、基本的な分析を開始することができた。第1、第2の作業の成果は、論文として発表済みである。また、これらの作業のほかに、次年度へ向けて、収集した長期統計データを操作、解釈するにあたって留意すべき要因の整理、出版流通と図書館の蔵書について分析するためのカテゴリーの検討、「特定の資料・資料群を対象とした利用持続性の分析」を行うためのデータ収集方針の立案なども行った。本研究の目的は、明治(近代化)以降の日本において、印刷メディア(図書、雑誌等)の発展、普及と近代図書館の役割がどのような関係にあったのかを、出版、その他の情報メディア、図書館、教育等の統計データの体系的かつ包括的な収集・分析による実証的解明である。研究の第三年度にあたる平成22年度は、第一年度に行った「社会的な資料利用の総体を対象とした経年的な分析」にかかわる基本データの収集、整理、第二年度に行った前記データの分析および追加データの収集、整理作業の成果に基づいて、以下の(1)(3)の作業を行った。(1)第二年度までに収集・整理した各種情報メディアの生産、流通、消費に関する日本の各種統計データを用いて、20世紀後半のメディアの多様化における、メディア間の相互関連、すなわち、補完関係、競合関係等に着目し、他のメディアと比較した際の印刷メディアの特徴を分析した。

(2)戦後日本における個人の印刷メディア環境の変容を分析するため、図書、雑誌の実売部数、日刊新聞の発行部数、公共図書館の個人貸出数に経済成長率を加えた5つの時系列変数を用い、印刷メディア流通量変化の相互関係の詳細な分析を行った。(3)図書のライフサイクル特性(内容的な寿命、耐用年限)を分析するため、改訂版の刊行状況の実態を把握するための書誌データ収集および分析手法を検討し、パイロットサーチを実施した。本研究の目的は、明治(近代化)以降の日本において、印刷メディア(図書、雑誌等)の発展、普及と近代図書館の役割がどのような関係にあったのかを、出版、その他の情報メディア、図書館、教育等の統計データの体系的かつ包括的な収集・分析により実証的に解明することである。研究の最終年度(第四年度)にあたる本年度は、第一年度に行った「社会的な資料利用の総体を対象とした経年的な分析」にかかわる基本データの収集、整理、第二年度に行った前記データの分析および追加データの収集、整理作業、第三年度に行った20世紀後半のメディアの多様化における、メディア間の相互関連、すなわち、補完関係、競合関係等の分析の成果に基づいて、以下の作業を行った。(1)印刷出版流通と図書館利用という利用持続性に関する二つの観察点を重ね合わせ、次の3点を分析した。(i)商業的な印刷メディアはどの期間にどのようなかたちで流通していたのか、(ii)図書館を介した資料の流通は、いかなる特徴を持っていたのか、(iii)その特徴は近代図書館の社会的機能の観点からどのように解釈可能か。(2)近代社会における情報流通の構造、その中での図書館の位置づけというもともとの問題意識に基づき、「社会的な資料利用の総体を対象とした経年的な分析」に「特定の資料・資料群を対象とした分析」を重ね合わせ、近代の印刷出版メディアの社会的位置づけと、その蓄積・流通・利用の特性とを、第四年渡前半までに行ってきた実証的な分析の結果とともに、包括的に整理した。
行政責任論の再構築-カナダのNPMとガバナンスを手掛かりに

本研究は、カナダのガバナンスや行政改革を主たる手掛かりとしながら、「新しい行政責任(論)」のあり方を解明せんとするものである。具体的には、大きく三つのテーマに取り組み、それぞれ一定の知見を得た。第一に、カナダにおける政府対市民セクター間の関係。主に「VSI(Voluntary Sector Initiative)」)(なかでも「Accord」とよばれる協定)に注目し分析した。結論を一言すれば、一応の成果は見られるものの、特にイギリスの「Compact」(「Accord」に相当)とは対照的に、政府の取り組み姿勢、市民セクター側の体制などに課題を残している。第二に、「行政責任」に関わるカナダ行革の動向。彼国では、あるスキャンダルを契機に「Federal Accountability Act」なる法律まで制定され、様々なアカウンタビリティ確保策が講じられている。これは、(いわば政治改革も含む)実に多方面に及ぶ取り組みである。本年度は、それ以前からの取り組みも含め、事実関係を正確にフォローすることに力を注いだ。第三に、上記と並行しながら(無論、その成果も適宜取り入れながら)、「新しい行政責任(論)」についての思索を続けた。いまだ新理論構築とまではいたらぬものの、下記の二点が確認されたことはその礎を築くものとして意義深い。一つは、今こそ「行政責任のディレンマ」に真正面から取り組むべき秋(とき)であること。いま一つは、昨今隆盛の「協働」ないし「対等」ではなく、「対抗」の視座から市民対行政関係を再構築すべきこと。なお、「11.研究発表」として掲げた拙稿は、後者の試みの一つである。本研究は、カナダ行政を主たる題材に「新しい行政責任」のあり方を解明せんとするものである。今年度は、彼国の現実動向を適宜フォローしつつも、とりわけ理論研究と我が国の現状分析に傾注した。その結果、下記の知見を得るにいたった。第一に、斯学の行政責任論は、いわゆる「FF論争」をほぼそのまま継承するにとどまっており、NPMとガバナンスの時代にあって、その通用性を著しく低下させていること、したがって、再構築が喫緊の課題であることを改めて確認した。第二に、しかし他方で、FFそれぞれの主張は、現代的アレンジを施す限りにおいて一定の現代的意義を持つとの感触も得ている。現段階では仮説にとどまるが、それは概ね次のような意味である。まず、NPMの道具的価値志向とガバナンスにおける協働の規範は、いわゆる「行政責任のディレンマ」をより深刻化せしめる。ファイナーの行政責任(ないしウェーバー型官僚制論)は、その解決策として再考の余地があるのではないか。次に、フリードリヒの責任論(特に「科学の仲間」論)は、市民セクターと行政との「補完」・「対等」関係に偏重した昨今の「協働論」再考の契機となり得る.第三に、我が国の現状分析の一環として、(小規模)自治体について考究した。発表論文として掲げた拙稿がその成果である。もっとも、これは直接的には市町村「合併」ないし国・地方関係を取り扱ったものである。けれども、二つの「じりつ」概念(この峻別自体、もともと本研究の中心テーマたる市民セクター対行政関係を考究するなかで着想を得た)を手掛かりに、NPM型行政改革や協働(論)のインプリケーションを明らかにしたことは、「新しい行政責任」論構築の礎となったと思われる。
100MHz帯極薄板水晶振動子のエキシマレーザ加工技術に関する研究

水晶の薄片化を実現するための新しい加工法として、光子エネルギーの高いエキシマレーザによる加工を行い、基本的な加工特性を明らかとした。得られた結果をまとめると次のとおりである。1.大気中でのアブレーション加工実験両面ポリシングを行ったATカット水晶ウェハ-上にレーザ光を集光照射し加工実験を行った。(1)Krレーザ(波長248nm、光子エネルギ5.0eV)光子エネルギが水晶の結合エネルギ4.9Vとほぼ同等なため、分子結合の直接的な切断よりは不純物による局所的な吸収がおこり、熱応力による割れが発生した。割れずに加工されたときの最大深さは2.35μmであった。(2)ArFレーザ(波長193nm、光子エネルギ6.4eV)水晶板にレーザ光を垂直に照射しているため、照射面側(おもて側)とその裏側(裏面)の両面で同時に加工が行われた。光子エネルギが高いため、分子結合を直接切断し加工が行われ、おもて面では加工深さ約35μmまで割れずに加工できた。裏面では今回の実験範囲内では割れが認めらず約80μmまで加工が可能であった。加工速度はおもて面および裏面でそれぞれ約0.15μm/pulse、約0.25μm/pulseとなり、裏面の方が大きくなることがわかった。また、おもて面、裏面とも約550mJ/cm^2以上のフルエンス(1パルス当たりのエネルギ密度)で加工が行われることがわかった。表面あらさは加工深さとともに増加し、おもて面ではあらさの値は加工深さの10%程度であり、裏面では2550%程度であった。反応性エッチング実験反応性ガス(CF_2Br_2)を真空容器内に120Torrの圧力で導入し、ArFエキシマレーザ光により分解し水晶のエッチングを行った。ガスによる効果を確認するために、レーザ光による直接的な材料除去が行われないフルエンスの値で照射した。加工面の表面あらさはポリシングの試料(2nmR_<max>)とほぼ同程度の約4nmR_<max>であった。また、加工速度は0.02nm/pulseとなった。
単一磁束量子を情報担体とする超高速メモリシステムに関する研究

超伝導体集積回路は、半導体集積回路に比べ、1桁以上の高速性、3桁以上の超低消費電力性を有し、次世代集積回路としての期待が大きい。現時点で、半導体デバイス以外で、1万接合規模の回路が動作実証されたものは、超伝導回路以外に存在しない。また、低温超伝導技術の発展は、窒素温度下の高温超伝導体技術、極低温下の量子ビット応用技術の発展へも繋がる重要な研究である。昨年度、名古屋大学と共同研究を行ってきた超伝導シフトレジスタ型メモリを搭載したマイクロプロセッサの動作実証に世界で初めて成功した。今年度は、更に大規模な超伝導回路の動作に向けたバイアス電流量の増加に伴う影響調査を行った。一万接合規模回路のグランド電流影響調査の結果、まず入出力回路を元にグランド電流の影響を軽減する構造開発を行った。その結果、上部、下部グランドプレーンでシールド型構造が、グランド電流の影響を軽減する効果がある事を示す事に成功した。これは、今後の大規模超伝導回路動作へ向けた一つの指針を示す大きな結果であるといえる。また、最も重要な課題の一つに現半導体回路とのインターフェース技術、特に高速試験を行う必要性がある。そこで、共同研究を行っているUC Berkeley校において、Josephson-CMOSハイブリッドメモリシステムの設計及び高速試験環境構築を行った。各ケーブル、コネクタ、ノイズ軽減のための電子部品を購入により、試験環境の構築を終え、各要素回路のファンクションテストに成功した。今後、クロストークの軽減、高速信号のマッチングを更に行う事で、システム全体の遅延時間測定を進める。また、レーザダイオードを用いた低温特性評価を行い、光出力インターフェースへ向けた基礎評価実験、最新プロセスを用いたCMOS回路の評価実験も継続して行っており、他デバイスの融合による、更なる超伝導技術の発展に繋げる。超伝導に関する研究の中で、デジタル回路応用研究として、単一磁束量子を情報担体に用いるSFQ論理回路の研究がある。半導体集積回路と比較して、一桁以上の高速性、三桁以上の低消費電力性を持つSFQ論理回路への期待は大きい。超伝導サーバなどのハイエンド分野への応用においてメモリの性能がシステムの性能を決定する。微小電圧パルスで論理を組むSFQ回路に適したメモリシステムとして、超伝導シフトレジスタ型メモリシステムの提案及びプロトタイプの実証を行ってきた。本年度、共同開発を行ってきた各要素回路と組み合わせて、4-Byteメモリ実装SFQマイクロプロセッサの動作実証に世界で初めて成功した。システムクロック周波数1.1GHzで最大動作周波数は21GHz、消費電力は2.3mWである。また、8-Byte SFQメモリを用いた誤り確率評価用回路の設計を行い、ビットエラーレートに換算して10^<-12>の結果を得た。また、大規模化へ向けた検討として、集積化セルを用いた、5mm角チップ内で32x32-bitメモリの設計を行った。また、性能見積もりの結果、将来の半導体マイクロプロセッサのメモリ性能と比較しても、十分高速なSFQメモリが実現可能である事を示した。もう一方の高性能メモリ実現の候補であるJosephson-CMOSハイブリッドメモリシステムについては、システムの鍵を握るインターフェース回路に関する検討を行ってきたが、今年度、高速動作実証に向けて、連結部分にキャパシタンスを用いて駆動する方式を採用し、低速において正常動作を確認した。この構造を用いたインターフェース回路の高速試験用回路の設計も行っており、今後、動作確認を行う。
カドミウム腎症における尿細管リン再吸収障害と骨代謝異常に関する臨床疫学的研究

カドミウム暴露による骨代謝への影響とその病態メカニズム、男女差(性差)を明らかにするために、富山県神通川流域カドミウム汚染地住民(5572歳)を対象に、尿細管機能と骨代謝機能を検討し、以下の結果を得た。1)β_2ーマイクログロブリン1,000μglg creatinine以上の高β_2マイクログロブリン(β_2ーm)尿例は、男45.6%,女37.3%と高頻度に認められた。これら高β_2ーm尿例163例(男78例,女85例)中、Fractional excretion(FE)β_2ーm10%以上の高度尿細管障害例40例(男23例,女17例)を見出した。2)FEβ_2ーm10%以上を呈した40例中、34例(男21例,女13例)について詳細な骨代謝機能検査を行い、低リン血症、アルカリホスファタ-ゼならびにオステオカルシンの血中における増加を、男女ともに認めた。3)低リン血症は、尿細管におけるリンの再吸収低下によってもたらされていることを明らかにした。4)血清アルカリホスファタ-ゼとオステオカルシンとの間には密接な関連を認め、血清オステオカルシンが骨代謝異常を示す有用な指標であることを明らかにした。5)血清オステオカルシン値は、骨萎縮が進行するほど高くなり、カドミウム腎症における骨代謝異常が認められた。6)血中活性型ビタミンD(1,25ーdihydroxyvitamin D,25ーRydroxyritamin D)は、腎機能の低下と関連して低下しており、尿細管障害が高度な例では、腎におけるビタミンD代謝異常を認めた。7)以上の結果より、カドミウム腎症では、高度(FEβ_2ーm10%以上)となると、男女を問わずカルシウム・リン・ビタミンD代謝の異常を認め、さらにその結果として骨委縮(骨減少症)を呈していた。男の1例では、骨改変層を疑わせる骨シンチグラムの結果を得ており、更に詳しい検査が必要である。
量子重力のホログラフィー原理と量子エンタングルメント

大栗らは、ホログラフィーによってアインシュタイン重力理論の幾何学的状態と対応する状態については、どのような数の領域に対しても、エンタングルメント・エントロピーの不等式をすべて見つけ出し分類する有限なアルゴリズムを発見し、このような状態については独立なエントロピー不等式が有限であることを証明した。また、相対エントロピーの正値性と単調増加性が、重力理論の弱場近似では、積分されたエネルギー密度の正値性を意味することを示した。昨年、MITのHong Liuとカリフォルニア工科大学の大学院生のBogdan Stoicaと共同で発表した"Hall Viscosity and Angular Momentum in Gapless Holographic Models"は、ホログラフィー原理を使って、2+1次元のギャップのない相対論的場の量子論の流体力学的近似でのホール粘性係数と角運動量の自発的生成を計算し、それを比較したものである。今年度は、この論文での計算をさらに整理し、論文を推敲して、査読誌Physical Review Dに掲載した。また、シカゴ大学の大学院生Jennifer Lin、カリフォルニア工科大学の数学教授Matilde Marcolli、また、Bogdan Stoicaと共同で、"Tomography from Entanglement"と題する論文を発表した。場の量子論の「量子もつれ」の情報を使うと、ホログラフィー原理で対応する重力理論のエネルギーの局所的な分布を、ホログラフィー原理で対応する場の量子論の「量子もつれ」のエントロピーで表現することに成功した。重力理論の時空間の局所的な性質が、場の量子論の量子もつれの情報からどのように現れるのかが解明された。これは、ホログラフィー原理から時空が創発する様子を微視的に理解するという本研究の達成に向け、大きな進歩といえる。また、量子情報理論を使って導くことのできるエントロピーに関する不等式から、重力理論のエネルギー・運動量・ストレス・テンソルの満たすべき不等式を発見した。これは、古典的な一般相対性理論のエネルギー条件と異なり、どのような量子重力理論で一般的に満たすべき不等式であり、量子重力理論を理解するうえで役に立つと思われる。さらに、最近大きく進歩している共形場の理論の「ブートストラップ」の方法を、数値的にではなく、解析的に分析する方法を開発して、これをホログラフィー原理の理解に役立てようとしている。ホログラフィー原理、特にAdS/CFT対応の理解には、反ドジッター空間内の重力理論と、共形場の理論の両方の理解を進め、その間の関係を明らかにする必要がある。大栗は、中山優と共同で、反ドジッター空間内の局所作用素が、共形場の理論のどのような作用素として表現されるのかを明らかにした。また、反ドジッター空間の中の低エネルギー有効理論が、対応する共形場の理論の整合性によって、どのような制限を受けるのかを明らかにした。共形場の理論は量子力学系であり、そのエンタングルメント・エントロピーは、様々な不等式を満たすことが知られている。大栗は、カリフォルニア工科大学やスタンフォード大学のポストドクトラル・フェローや大学院生と共同で、このような不等式、特に相対エントロピーの正値性や一様増加性が、反ドジッター空間内の重力理論の低エネルギー有効理論にどのような制限をもたらすかを明らかにした。特に、このような低エネルギー理論のエネルギー-運動量テンソルの正値性がこのようにして導かれた。これまで、一般相対性理論では、エネルギー-運動量テンソルの正値性を仮定したうえで、正エネルギー定理や特異点定理、面積定理など、様々な定理が導かれてきた。今回は、このような諸定理の仮定となるエネルギー-運動量テンソルの正値性が、ホログラフィー原理によって、共形場の理論の情報不等式と結び付けられた。これは、こうしたエネルギーの正値性が、量子重力理論の整合性と密接に関連していることを示している。本研究の目標は、量子エンタングルメント(量子もつれ)の概念を活用することでホログラフィー原理の微視的な理解を進めることにあった。そして、これまでの近似を超えた計算の手法を開発し、ホログラフィー原理のより効果的な応用を目指す。昨年度の成果は、まさしくこの目標に前進していることを示している。相対エントロピーという量子エンタングルメントの基本的な量の満たす不等式(正値性、一様増加性)を、重力理論の正エネルギー性に結びつけ、重力の低エネルギー有効理論に制限を与えたものであり、これはまさしく、量子エンタングルメントを活用してホログラフィー原理の微視的理解を進めたことになる。大栗は、ホログラフィーによってアインシュタイン重力理論の幾何学的状態と対応する状態については、どのような数の領域に対しても、エンタングルメント・エントロピーの不等式をすべて見つけ出し分類する有限なアルゴリズムを発見し、このような状態については独立なエントロピー不等式が有限であることを証明した。これは、ホログラフィックな状態が、エンタングルメントについて特別な性質を満たしていることを示している。エントロピー不等式は、重力理論自身についても重要な知見を与えている。大栗は、相対エントロピーの正値性と単調増加性が、重力理論の弱場近似では、積分されたエネルギー密度の正値性を意味することを示した。さらに、アインシュタイン方程式の一般解についても、相対エントロピーの正値性と単調増加性が、重力理論の新しいタイプのエネルギー正値定理を含意することを示した。この定理は、これまでAdS時空間について導かれてきたエネルギー正値定理の拡張になっている。

AdS/CFT対応においては、AdSの中で定義された重力理論で、整合性を持つ量子理論に埋め込むことができるものは、必ずなんらかのCFTと双対になっていると考えられている。そのため、CFTから導かれる相対エントロピーの正値性と単調増加性は、対応する重力理論が整合性を持つ量子理論であるための必要条件でもある。したがって、これは、大栗らがこれまで追求してきた「スワンプランド条件」のひとつと考えることもできる。また、お大栗は、スワンプランド条件のひとつである「弱い重力予想」の精密化を提案し、これにより超対称性を持たないAdS/CFT対応が不安定になると議論した。また、AdS/CFTを使った量子重力理論の対称性についての論文を準備中である。大栗らは、ホログラフィーによってアインシュタイン重力理論の幾何学的状態と対応する状態については、どのような数の領域に対しても、エンタングルメント・エントロピーの不等式をすべて見つけ出し分類する有限なアルゴリズムを発見し、このような状態については独立なエントロピー不等式が有限であることを証明した。また、相対エントロピーの正値性と単調増加性が、重力理論の弱場近似では、積分されたエネルギー密度の正値性を意味することを示した。"Tomography from Entanglement"と題した論文は、「ホログラフィー原理から時空が創発する様子を微視的に理解する」という本研究の目的に向けた大きな進歩であり、本研究は計画以上に進展しているといえる。この成果は、サンタバーバラのカブリ理論物理学研究所でのセミナー、カリブ海で開催されたサイモンズ・シンポジウム、ケンブリッジ大学で開催されたEurostrings 2015でも発表している。この研究で明らかになった、場の量子論のエントロピーの不等式と、量子重力理論のエネルギー条件の関係は、量子情報理論の研究者の間でも話題になっており、この研究成果により、彼らとの新しい共同研究も始まっている。このように、この研究成果は、本件球のさらなる進歩への飛躍台になっている。また、この成果を共形場の理論の「ブートストラップ」の方法による知見と組み合わせることで、さらに大きな洞察が得られると期待している。量子エンタングルメントは、相対エントロピーの正値性や一様増加性以外にもさまざまな不等式を満たすので、それらの重力理論におせける意義を解明する。また、逆に、重力理論の不等式(たとえば、相対情報の一夫一婦制と呼ばれる不等式)の共形場の理論における意義も考える。さらに、これまでの近似を超えた計算の手法を開発し、ホログラフィー原理のより効果的な応用を目指すという目標に向け、こうした不等式や関連する制限を、ホログラフィー原理の応用に活用することを目指す。素粒子論"Tomography from Entanglement"で明らかになったエントロピーの不等式と、量子重力の様々な不等式の関係をさらに追及していく。すでに、量子情報理論の研究者との共同研究が始まっており、一般の量子力学系の量子からみのエントロピーの満たす不等式条件と、ホログラフィー原理により重力理論の幾何学的記述と対応がつく量子力学系の量子からみのエントロピーの満たす不等式条件の関係が明らかになりつつある。