hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨格筋特異的遺伝子改変マウスを用いたロイシンによる骨格筋量制御の分子機構解明

食品中のロイシンは、タンパク質の基質となるだけでなく、筋タンパク質合成を促進することが知られている。その作用は、ロイシンがリン酸化酵素である哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)を活性化し、その下流にある真核生物翻訳開始因子4E結合タンパク質(4EBP)のリン酸化を増加させることで生じる。一方、転写共役因子であるペルオキシソーム増殖剤活性化受容体γ転写共役因子1α(PGC1α)はミトコンドリア合成、赤筋化を誘導する。ミトコンドリア異常は加齢性筋肉減弱症(サルコペニア)の原因候補である。そこで本研究では、PGC1αがロイシンによるタンパク質合成促進に寄与しているか骨格筋特異的PGC1α遺伝子欠損マウス(PGC1α-KO)を用いて検討した。野生型マウスの骨格筋ではロイシン投与により4EBPのリン酸化が増加した。しかし、PGC1α-KOでは、4EBPのリン酸化はほとんど増加していなかった。このことから、PGC1αがロイシンによるmTORの活性化に寄与していることが示唆され、本研究結果はサルコペニア治療法開発に貢献するものと考えられた。この結果は英文誌に発表した(Phosphorylation of 4EBP by oral leucine administration was suppressed in theskeletalmuscle of PGC1αknockout mice. Biosci Biotechnol Biochem. 80(2):288-90. 2016.)。次に、mTORの抑制分子について解析した。しかし、WT、PGC1α-KOの両マウスでロイシン投与によるmTORの抑制分子への変化は観察されなかった。このことから、PGC1α-KOにおいて観察されたmTOR活性の低下には今回測定した抑制分子は関係しないことが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。食品成分の中でも特にロイシンは、タンパク質合成の基質となるだけでなく、骨格筋や肝臓においてタンパク質合成を促進作用することが明らかにされおり、加齢性筋肉減弱症(サルコペニア)の治療法の一環として研究が行われている。ロイシン誘導性のタンパク質合成(翻訳促進)はmTORC1というリン酸化酵素が4EBP1をリン酸化することにより媒介されている。一方、転写共役因子であるPGC1αは骨格筋代謝に重要であり、ミトコンドリア合成、赤筋化を誘導する。またPGC-1αにより筋萎縮が抑制、筋線維の肥大が生じることも報告されている。そこで本研究において、PGC1αがロイシン誘導性のタンパク質合成(翻訳促進)に寄与しているか骨格筋特異的PGC1α遺伝子欠損マウス(PGC1αKO)を用いて検討した。24時間絶食させたマウスへロイシン溶液を経口投与し骨格筋、肝臓を採取した。次にウエスタンブロット法により4EBP1のリン酸化(mTORC1の活性化を示す)を検出した。その結果、野生型マウス(WT)の骨格筋ではロイシン投与により4EBP1のリン酸化が増加し、mTORC1の活性化が生じていた。しかし、ロイシンを投与したPGC1αKOの骨格筋においては、WTで見られたような4EBP1のリン酸化の増加がほとんど見られなかった。一方、PGC1αが欠損していない肝臓においてはWT、PGC1αKOの両マウスにおいてもロイシン投与による4EBP1のリン酸化の増加が確認された。これらの結果からPGC1αはロイシン摂取による4EBP1のリン酸化の増加(mTORC1の活性化)に寄与していることが示され、ロイシン摂取によるタンパク質合成の促進にPGC1αが関与していることが示唆された。さらに本研究結果は、ロイシンの抗サルコぺニア作用機序の一端を明らかにしたものであり、サルコペニア治療法開発に貢献するものと考えられる。

このことから、PGC1α-KOにおいて観察されたmTOR活性の低下には今回測定した抑制分子は関係しないことが明らかとなった。本年度の研究によりロイシン摂取による4EBP1のリン酸化増加(mTORC1の活性化)にPGC1αが寄与していることを明らかにし、ロイシン摂取によるタンパク質合成の促進にPGC1αが関与していることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は安定同位体を用いたタンパク質合成率、関与が予想されるAMP・ATP濃度測定等を計画しており、来年度の研究により、今年度明らかにした現象のメカニズムや生理的意義を解明する。
渡島半島東岸部と西岸部における伝統的な漁業関連方言語彙の比較調査

渡島半島西岸部せたな町に3回、東岸部旧椴法華村に2回の合計5回にわたる実地調査を通して、それぞれ地元の調査協力者から、漁具、漁法、魚加工、魚名称、風や潮流、伝統行事に関連した特有の漁業方言語彙を収集した。これらの語彙を比較の視点から分類・整理し、使用状況、意味・用法を中心にできるだけ詳細に分析し、説明を施した。この比較により、渡島半島の両側で用いられていた、あるいは用いられている語彙の共通点と相違点が浮き彫りにされ、その背後で働く生態的要因、社会的要因、言語的要因の三つの要因が相互に作用し合って、方言語彙を生み出していく事実を解明した。平成14年2月に渡島半島東岸部の旧椴法華村(現在、函館市富浦町及び八幡町)、平成14年9月及び平成15年2月に西岸部のせたな町において、それぞれ実地調査を行い、5名の調査協力者より漁業関連の方言語彙と伝統的な行事に関する聞き取り調査を実施した。この調査を通して、先行研究や辞典、町村史などで言及されていた語彙資料の確認作業を行ったばかりか、従来取り上げることの少なかったか、まったく触れられることのなかったイカ加工関連語彙、タコ漁関連語彙、地元特産の魚種関連語彙を、意味、用法、文脈情報等と合わせて聞き出すことができた。また、今日廃れてしまった漁業に関わる伝統的な行事と漁作業中に歌われた歌を、写真や音源で収録することもできた。これらの資料を分類整理する作業によって、東岸部と西岸部の漁業関連語彙や伝統的な行事について、類似点と相違点、さらに、その背景にある要因を、比較検討することが可能となった。今後、研究目的、研究実施計画に照らして、完成度の高い比較語彙目録を作成し、調査協力者からより詳しい知見を得ながら、漁業関連の比較方言語彙研究が遂行できる予定である。研究成果の一部は、2編の学術論文、「椴法華における『風』及び『潮』・『波』に関連した方言語彙について」、北海道言語文化研究、第12号、2014年、3-23、並びに「椴法華村における『漁具』、『漁法』、『魚種』、『魚加工』に関連した方言について」、室蘭工業大学紀要、第64号、2015、85-97として公刊されている。2015年9月に渡島半島東岸部の旧椴法華村(現在、函館市富浦町及び八幡町)、2016年2月に西岸部のせたな町において、それぞれ実地調査を行い、5名の調査協力者より漁業関連の方言語彙、特に、スルメイカ関連語彙、タコ漁関連語彙及び魚種名を、音声、意味、用法、背景情報等を併せて聞き出し収集することができた。魚種名には市場ではあまり流通せず、専ら地元で消費されるものが多くあり、これらは従来刊行されている北海道魚類図鑑や方言辞典において未収録であったり、指示対象魚に異同のあることが数多く発見された。収集したデータは、2015年度に集められたデータを補充・修正する役割を果たし、分類・整理する作業を通して、渡島半島東岸部と西岸部の語彙を比較し、類似点と相違点を具体的に抽出することができた。また、両者の要因と考えられる生態的に条件づけられた要因、社会的に条件づけられた要因、言語的に条件づけられた要因の3つが相互的に作用することによって、漁業方言語彙が成立するメカニズムを提示することができた。なお、調査を進める中で、津軽海峡を隔てた本州側の方言語彙との密接な関係が明らかとなったので、2016年1月に岩手県立大学、岩手大学、岩手県立図書館で文献・資料収集を行った。これは、今後の津軽海峡圏における漁業関連方言語彙の比較研究への準備ともなっている。研究成果の一部は、3編の学術論文、「渡島半島西岸部せたな町の漁業方言語彙東岸部旧椴法華村との比較の視点から」室蘭工業大学紀要、第65号、2016年、41-52、「渡島半島東岸部旧椴法華村の漁業方言語彙について西岸部せたな町との比較の視点から」北海道言語文化研究、第14号、2016年、119-145、「青森県における魚類等の方言名について」北海道言語文化研究、第14号、2016年、93-118として公刊されている。渡島半島東岸部の調査協力者及び西岸部の調査協力者より100語余りの漁業関連方言語彙について、「使う」、「使わない」、「聞いたことがある」の観点から確認調査をし、その作業を通して、新しい語彙や興味深い背景情報等を引き出すことができた。また、比較をする上で、使用状況の未確認であった語彙についてもかなりの数確認することができた。それによって、東岸部と西岸部の方言語彙の比較調査研究をより精密に遂行できるようになった。渡島半島西岸部せたな町と東岸部旧椴法華村(現在函館市)の漁業方言語彙を調査する中で、調査協力者の元漁師及び現役漁師から、かなりの数の魚名に関する方言語彙を採集することができた。魚名方言語彙は地域により呼び名が変わるだけではなく、同じ呼び名でも指示対象に異同のあることが、しばしば確認される。また、換金性のあまり高くない、それゆえ、地元でほとんどが消費される魚の呼び名については、これまで体系的に調査されて来なかった。今回の調査を通して、56に及ぶ魚名方言語彙が両沿岸地域で収集され、その中には従来の調査研究で触れられることのない語彙も散見された。

そこで、和学名を参照しつつ、指示対象、成長段階における名称、消費の仕方等について詳細な記述を行うと同時に語彙の使用および未使用、共通性・類似性・相違性の事実を明らかにして、両地域における語彙の比較に基づく分析と考察を実施した。最終年度にあたるので、この3年間5回にわたる実地調査の成果を、両地域の使用状況や意味・用法等の一致や異同のわかる形に比較語彙表をアイウエオ順に作成した。語彙は渡島半島の両地域で確認のとれたものに限定し、全部で147語を扱った。語彙のジャンルは、漁、漁具、生態、魚加工、魚名、魚体部位、伝統行事である。この漁業関連方言語彙の比較対照表を通して、同じ半島の沿岸に位置していながらも、西岸部と東岸部では興味深い特有性のある事実が存在することがわかり、その背後に働く3つの要因、つまり生態的、社会的、言語的に条件づけられた要因が相互に関連し合って方言語彙を生み出すことが解明された。渡島半島西岸部せたな町に3回、東岸部旧椴法華村に2回の合計5回にわたる実地調査を通して、それぞれ地元の調査協力者から、漁具、漁法、魚加工、魚名称、風や潮流、伝統行事に関連した特有の漁業方言語彙を収集した。これらの語彙を比較の視点から分類・整理し、使用状況、意味・用法を中心にできるだけ詳細に分析し、説明を施した。この比較により、渡島半島の両側で用いられていた、あるいは用いられている語彙の共通点と相違点が浮き彫りにされ、その背後で働く生態的要因、社会的要因、言語的要因の三つの要因が相互に作用し合って、方言語彙を生み出していく事実を解明した。渡島半島東岸部の旧椴法華村で70歳代の現役漁師及び往時の漁業の様子を知る調査協力者を得て、170語余りの方言語彙について、「使う」、「聞いたことがある」、「使わない」の観点から確認作業をし、その中で意味、用法、指示対象、文脈情報等についてかなりの程度の資料を収集することができた。また、新たな語彙やそれに関連した知見にも出会うことができた。上記の資料を基に比較の観点から語彙調査票を作成し、目下、渡島半島西岸部の調査地であるせたな町北桧山地区で80歳代の元漁師の協力により、調査を実施している。この調査協力者は伝統的な漁業について博識があり、ハオイ音頭、ウマオイなどの伝統的な歌や行事に通暁しているので、語彙調査票にないたくさんの新しい語彙が集まりつつある。ここで得た語彙を、今度は旧椴法華村在住の調査協力者に提示して、異同を確認する準備ができつつある。渡島半島東岸と西岸部との間でかなりの程度双方向的な漁業関連方言語彙の比較調査が進み、先行文献にない語彙や用法・背景情報等が収集されたので、これをデータベース化できるように分類・整理し、音声データ、静止画及び動画などの資料を加味した上で、より完成度の高い語彙集を作成したい。この語彙集では、各市町村史や自費出版の著作、地元で発行された資料集、方言辞典など、従来個々別々でしか見ることのできなかった情報を、横断的に参照できるようにしたい。また、この作業を通して、生態的に条件づけられた要因、社会的に条件づけられた要因、言語的に条件づけられた要因が相互に影響し合うことで漁業方言語彙が成立するという仮説の証明に資する研究の基礎を築いていく予定である。言語学渡島半島西岸部で調査した結果を踏まえて、渡島半島東岸部でも聞き取り調査をし、類似点及び相違点と、その要因や理由を探る。ここで判明した事実に基づいて再度調査事項を精査し、今度は、再度西岸部で確認の調査を行う。比較する2つの地域での双方向的な調査をすることで、次第に精度の高い比較方言語彙研究を実現させる。その際に、出来る限り町村史及び魚種事典等の文献を参照し、事実の裏付け作業も行っていく。
中世後期アリストテレス哲学受容における知性・霊魂論の発展

本研究は西欧ラテン中世盛期・後期スコラ学におけるアリストテレスの知性論・霊魂論の受容・解釈史を解明することを課題とした。方法的に、アリストテレス『霊魂論』解釈の手がかりとなったそのアラブ哲学註解、特にアヴィセンナとアヴェロエス、また多大な影響を及ぼした新プラトン主義的精神理解、特に『原因論』、さらにアウグスディヌスの意識論的精神論との関係を研究の視野に入れることになった。本研究では『霊魂論』の解釈史の中で以下の諸段階と諸学派を区別することができた。1.13世紀前半ではアリストテレスの知性論は、アヴィセンナに従って理解され、能動知性が拒否されることもあれば、アウグスティヌスの照明説と結びつけて能動知性が神と同一視される(オックフォード学派)など広く異なった試みが見られる。2.125070年代、1252年パリ大学学芸学部で『霊魂論』が教材として採用される時点から始まるラテン・アヴェロエス主義の、そのパリでの禁令書に至る、この中心的な時期において、(1)アルベルトゥス・マグヌス、(2)ブラバンのシゲルス、(3)ボナヴェントゥラ、(4)特にトマス・アクィナスにおける能動知性・可能知性の諸解釈の発展と絡み合って身体と霊魂の差異がアウグスティヌス主義的に理解される一方、知性と霊魂が同一視され、霊魂と身体の実体的一致が積極的に新しい人間論に向かって展開されるが(アルベルトゥス、トマス)、その際アヴェロエスの新プラトン主義的な知性単一説との討論が原動力となった。3.12801300年の過渡期においてラテン・アヴェロエス主義的知性論が至福論との関係において初めて体系的に発展する。4.130030年ではアヴェロエス主義の知性論がパリからパドヴァとボローニャへと移り、知性単一説を基盤にした統一的なアリストテレス解釈が推し進められる一方、ケルンのドミニコ会学派でフライベルクのディートリヒによって能動知性論とアウグスティヌスの心理学的精神論が結びつけられた上、エックハルトが魂の造られざる根底という概念を基盤にドイツ神秘思想を知性論的に基礎づける。5.14世紀半ばから15世紀前半では形而上学的能動知性論の前提たる抽象説は、一方で唯名論的・経験論的に平面化され解消され、他方で15世紀前半のプラトン受容に伴って自己認識論によって乗り越えられ、近世の主体概念の先駆的形が見られる。6.16世紀前半のイタリアのアヴェロエス主義とトマス学派の間に霊魂不滅が議論の新しい焦点となる。本年度の計画に従って13世紀におけるアリストテレス『霊魂論』受容史の解明を課題とし、1.古代末期のアリストテレス解釈に基づくアラブ哲学(特にアヴィセンナ)における知性論の展開と12世紀西洋思想における理性の解釈を本問題の歴史的基盤として視野に入れた。2.アリストテレス『霊魂論』の受容に際して以下の点が問題になったことが明らかにされた。

(1)理性と信仰、哲学(部)と神学(部)の関係、後天的自然認識と先天的自己認識・神認識の理念の関係、認識の普遍性と個人の尊厳等。(2)これらの問題に関してアリストテレスのテクストとアヴェロエスの解釈の区別可能性についての見解が決定的であることがわかった。すなわちフランシスコ会、ボナヴェントゥラにおける、両者を未区別とみなしがちのゆえのアリストテレス『霊魂論』に対する批判。アルベルトゥス・マグヌスにおけるアヴェロエス的アリストテレス主義のアウグスティヌスとの合併の試み。ブラバンのシゲルス、パリ大学学芸学部におけるアヴェロエスに規範を求めるアリストテレス理解の、神学部との組織的・世界観的対立関係の中での展開。トマス・アクィナスにおけるアヴェロエスの解釈から浄化されたアリストテレス解釈の試み。アエギディウス・ロマヌス等におけるアラブ哲学の正確な認識に基づいたアヴェロエス批判とアリストテレス的認識論・抽象説の図式的受容。3.上記の異なった立場による以下の体系的問題に関する多様な解決の試みが歴史的・体系的に議論された。(1)霊魂の起源と不滅、(2)知性の宇宙論的・存在論的・人間論的理解、(3)認識の異なった人間論的位置づけ、(4)感覚・理性・知性の関係、(5)理性認識と幸福の関係、(6)形而上学的知性論から意識論的主体論への移行の始まり、(7)言語(文法学)における理性の反映と役割、(8)哲学と神学の方法論的ないし内容的一致と相違。4.古代またイスラム哲学の普遍に対する主張から、個人の主体性と自由に対する評価への移行が13世紀アリストテレス受容の共通な意図と認められた。本研究は西欧ラテン中世盛期・後期スコラ学におけるアリストテレスの知性論・霊魂論の受容・解釈史を解明することを課題とした。方法的に、アリストテレス『霊魂論』解釈の手がかりとなったそのアラブ哲学註解、特にアヴィセンナとアヴェロエス、また多大な影響を及ぼした新プラトン主義的精神理解、特に『原因論』、さらにアウグスティヌスの意識論的精神論との関係を研究の視野に入れることになった。本研究では『霊魂論』の解釈史の中で以下の諸段階と諸学派を区別することができた。1.13世紀前半ではアリストテレスの知性論は、アヴィセンナに従って理解され、能動知性が拒否されることもあれば、アウグスティヌスの照明説と結びつけて能動知性が神と同一視される(オックフォード学派)など広く異なった試みが見られる。2.125070年代、1252年パリ大学学芸学部で『霊魂論』が教材として採用される時点から始まるラテン・アヴェロエス主義の、そのパリでの禁令書に至る、この中心的な時期において、(1)アルベルトゥス・マグヌス、(2)プラバンのシゲルス、(3)ボナヴェントゥラ、(4)特にトマス・アクィナスにおける能動知性・可能知性の諸解釈の発展と絡み合って身体と霊魂の差異がアウグスティヌス主義的に理解される一方、知性と霊魂が同一視され、霊魂と身体の実体的一致が積極的に新しい人間論に向かって展開されるが(アルベルトゥス、トマス)、その際アヴェロエスの新プラトン主義的な知性単一説との討論が原動力となった。3.12801300年の過渡期においてラテン・アヴェロエス主義的知性論が至福論との関係において初めて体系的に発展する。
間質細胞を介した新しい大腸癌治療法の開発

大腸癌間質組織におけるVEGF-Aの発現は予後良好因子である。間質組織で発現しているVEGF-Aは、血管新生抑制能をもつスプライスバリアントであるVEGF165bである。大腸癌切除標本を対象に、VEGF抗体にて免疫染色を行った。腫瘍部分で約60%、間質部分で約50%の発現を認めた。腫瘍部分の発現は進行度と正の相関を認め、問質部分の発現は進行度と逆相関を認めた。間質部分に発現を認める症例では、血管侵襲が軽度であり、MVDも低値であった。凍結切片が採取可能であった症例から、LCM法にて腫瘍部分と間質部分を分離し、それぞれからRNAを抽出し、VEGF-Aのスプライスバリアント解析を行った。VEGF165およびVEGF165bがPCRにて増幅されていることの確認は、ダイレクトシークエンスおよびサザンプロットで確認した。腫瘍部分では、VEGF165の発現を認めたが、VEGF165bの発現は認めなかった。一方、間質部分ではVEGF165、VEGF165bの両方の発現を認めた。VEGF165bの発現量は、血管侵襲およびMVDと逆の相関を認めた。VEGF165bの大腸癌間質組織における発現は、血管新生阻害による癌進展を抑制しているものと思われた。VEGF165bを発現している細部の同定を行う目的で、各種表面マーカーの免疫染色を行った。その中で、間質VEGF発現細胞と最も一致率が高いマーカーはCD68であった。現時点では、腫瘍関連マクロファージであろうと思われるが、今後、さらなる検討を進めていく予定である。以上の結果より、間質にVEGFが発現している症例で予後良好であった理由として、間質で発現しているVEGFは、血管新生抑制作用をもつVEGFスプライスバリアントであるVEGF165bであることと考えられる。このVEGF165bを発現する細胞の同定、腫瘍近傍にリクルートされる機構、VEGF165b発現誘導のメカニズムなどが解明されれば、癌治療戦略のひとつとなる可能性を有すると考えられる。大腸癌間質に発現しているVEGFには、血管新生促進作用を有するVEGF165と血管新生抑制作用を持つVEGF165bが共に含まれることが明らかになっているが、その発現細胞、発現機序などに関しては明らかになっていない。我々のこれまでの検討結果によると、VEGF165b発現は腫瘍細胞には認めず、間質細胞おいてのみ認めている。本年度の研究では、臨床検体の免疫2重染色により、間質細胞におけるVEGFの発現細胞の同定を行った。α-SMA、CD68、CD34、CD11b、CD31とVEGFの2重染色により、VEGFは癌細胞以外には繊維芽細胞およびマクロファージにより産生されていることが示唆された。これまでの研究から間質細胞で産生されるVEGFの多くはVEGF165bであることが分かっており、VEGF165bの主な発現細胞は繊維芽細胞およびマクロファージであることが分かった。発現機序を調べるため、同じ検体でCOX2、EGFR、MMP-2、MMP-9の染色を行ったが、間質細胞におけるVEGFの発現との明らかな関連は認めなかった。間質におけるVEGFの発現と転移形成の関連を調べるため、臨床検体で、原発巣と肝転移巣での癌細胞と間質細胞のVEGFの発現を調べたところ、原発巣でVEGF陰性であった症例の多くが、肝転移巣では癌細胞、間質細胞共にVEGF陽性となっていた。また.VEGF発現間質細胞としては繊維芽細胞の占める割合が多くなっていた。本研究では、VEGF165b発現細胞が癌周囲の繊維芽細胞およびマクロファージあることが分かり、その発現は原発巣と転移巣では異なることが分かったが、今後発現機序と臨床的意義についての検討が必要である。平成21年、22年度の研究により、大腸癌細胞は血管新生促進作用を有するVEGF165を産生し、間質細胞は血管新生抑制作用を有するVEGF165bを産生することが明らかとなった。さらに、VEGF165bを産生する間質細胞を明らかにするために、VEGF165b抗体および各種抗体を用い、2重免疫染色を行ったところ、VEGF165bを産生する間質細胞は、マクロファージおよび繊維芽細胞であることが明らかとなった。平成23年度は、これまでの研究は外科切除標本の免疫染色によって明らかになったことをin vitroで再現し、さらに詳細な検討を加えることを目的とした。大腸癌細胞株と間質細胞の相互関係を調べるためにマクロファージのサロゲートとしてTHP-1、繊維芽細胞のそれとしてF9細胞を用いた。大腸癌細胞、THP-1、F9の単独培養、大腸癌細胞と間質細胞の共培養を行い、それぞれの細胞を採取、RNAを抽出し、間質細胞のVEGF-Aの発現解析を行ったところ、THP-1およびF9の両方でVEGF-Aの発現を認めたが、THP-1のほうが共培養による発現誘導効果が高く、さらに強発現していることが確認された。したがって、外科切除標本では、繊維芽細胞においてもVEGF165bの発現を認めたが、主たる発現細胞はマクロファージであることが示唆された。

マクロファージの遊走を促進するケモカイントしてRANTES、MCP-1などが文献的に考えられるが、いずれも大腸癌においては予後不良因子との報告が多く、VEGF165bの発現誘導に関与する可能性が低いものと考えられた。そこで、大腸癌細胞株およびTHP-1を単独培養、共培養を行い、それぞれの細胞からRNA抽出し、網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、大腸癌細胞株おいては、マクロファージのリクルートに関わる分子の発現上昇は認められなかったが、THP-1においてVEGF165b発現との関連が示唆されているTAp73の発現上昇を認めた。
糖脂質ガングリオシドによる乾癬の治療

(背景と目的)乾癬はTh1,Th17主体の慢性皮膚炎症疾患である。糖脂質ガングリオシドは免疫調節作用を有するため、近年悪性腫瘍,アレルギー疾患の治療に活用されつつある。本研究では、各種ガングリオシドが、乾癬の発症を抑制し、治療薬として有用であることを検証する。(方法)培養表皮ケラチノサイトの各種ガングリオシドを添加し、Th1/Th17系ケモカインの産生を抑制するかを検討する。次に、イミキモド塗布により誘導される乾癬モデルマウスにガングリオシドを腹腔内投与し、乾癬様皮膚炎の発症を抑制するかを検討する。(意義)ガングリオシドGM1,GM2,GD1a,GD3,GT1bはTh1/Th17系のサイトカイン/ケモカイン、抗菌ペプチドの発現を抑制することにより、皮膚炎症を抑制し、乾癬の発症を抑制すると考えられ、乾癬の治療薬として有用であることが期待される。(背景)乾癬はTh1,Th17主体の慢性皮膚炎症疾患である。(目的)各種ガングリオシドが、乾癬の発症を抑制し、治療薬として有用であることを検証する。(方法)1.培養表皮ケラチノサイトの各種ガングリオシドを添加し、Th1/Th17系ケモカインの産生を抑制するかを検討する。2.イミキモド塗布により誘導される乾癬モデルマウスにガングリオシドを腹腔内投与し、乾癬様皮膚炎の発症を抑制するかを検討する。研究初年度の目標は主として培養表皮ケラチノサイトに対するガングリオシドの作用を検討することであった。本年度の研究により、培養表皮ケラチノサイトのTh1/Th17系ケモカイン、抗菌ペプチド産生に対するガングリオシドGM1,GM2,GD1a,GD3,GT1bの抑制作用を発見し、これらの産生に関わる転写因子STAT1,STAT3の活性を抑制することが抑制作用のメカニズムであることが判明した。この結果、ガングリオシドがケモカイン産生抑制を介して皮膚においてTh1,Th17細胞、好中球の浸潤を抑制する可能性が示唆される。さらにガングリオシドのうちGT1bについては、in vivoにおいても乾癬モデルマウスの皮膚炎発症を抑制する可能性を示唆する研究成果が得られた。培養ヒトケラチノサイトの増殖に対する各種ガングリオシドの抑制作用を検討する。ケラチノサイトのIL-22, IL-19, IL-20, IL-24刺激による増殖を,BrdUの取り込みにより評価し,これらサイトカインのレセプターのリン酸化をwestern blotで評価する。各種ガングリオシド(GM2, GM1, GD1a, GD3, GT1b)のうち,いずれを添加すると,これらの反応が抑制されるかを検討する。イミキモド塗布により誘導される乾癬モデルマウスに、ガングリオシドGM2, GM1, GD1a, GD3を腹腔内投与し,各種ガングリオシドの臨床効果を皮疹(紅斑,鱗屑,表皮肥厚)のスコアの改善度で評価し,真皮の血管新生,浸潤細胞の数と種類,および皮膚におけるTh1/Th17系サイトカイン/ケモカイン、抗菌ペプチドの発現に対する各種ガングリオシドの作用を,病変部皮膚の免疫組織染色,western blot, RT-PCRにより評価する。実験マウスの購入・維持費として100,000円および培養ケラチノサイト,ガングリオシド,RT-PCR primer,western blot用抗体などの購入費として600,000円の使用を予定している。
小児心疾患におけるカルシウムシグナルの役割

Calreticulinは心筋細胞の発生に重要な役割を果たしているカルシウム結合タンパクである。本研究ではcalreticulinの発現レベルを心臓発生の各段階において調節できるトランスジェニックマウスを作成した。まず、Cre-loxPシステムを用いたトランスジーンによる発現調節系を作成した。私が作成したこのトランスジーンは、loxP配列間に存在するストップコドンを持つ。そのloxP配列の5'側にユビキタスなプロモーター、3'側にcalreticulin cDNAをコードしており、calreticulinの過剰発現を抑制している。このトランスジーンを用いて、in vitroでCre recombinaseを発現させることにより、calreticulinの過剰発現を誘導できることを確認した。このトランスジーンを用いて、トランスジェニックマウスを作成した。このトランスジェニックマウスと心臓特異的なCre recombinase発現マウスとの交配を行ない、心臓特異的にcalreticulinが過剰発現しているマウスを作成することに成功した。このマウスは成体において心臓に野生型の約20倍のcalreticulinを発現している。しかもこのマウスは生後6-8週に進行性の徐脈性不整脈を起こして死亡することが明らかになった。一方、私がこれまでに作成したcalreticulin欠損マウスを用いて、この欠損マウスの心臓発生の異常が、細胞質に存在するカルシウム結合タンパクであるcalcineurinにより調節されていることを明らかにした。Calreticulin欠損マウスは、心臓の発生異常により胎生致死である。しかし、calcineurinシグナルが常に活性化しているトランスジェニックマウスとの交配により、calreticulin欠損マウスに活性型calcineurinを発現させた。すると心臓の発生異常を示す表現型が軽減され、出生後も生存しているマウスが出現した。このマウスを用いて心臓以外の組織におけるcalreticulin欠損の影響を確認した。すると低血糖、高脂血症などの代謝異常を起こすことが明らかになった。本研究ではcalreticulinの発現レベルを心臓発生の各段階において調節できるトランスジェニックマウスの作成を試みた。まず、Cre-loxPシステムを用いたトランスジーンによる発現調節系を作成することに成功した。このトランスジーンを用いて、in vitroでCre recombinaseを発現させることにより、calreticulinの過剰発現を誘導することが可能であることを確認した。さらにこのトランスジーンを用いて、トランスジェニックマウスを作成した。今後心臓特異的なCre recombinase発現マウスとの交配を行ない、その表現型を同定する。このことにより、calreticulinによる心筋発生のシグナルにcalcineurinによる調節が重要であることが明らかになった。
移植拒絶及び自己免疫疾患の病態におけるIgD-IgD受容体系の関与の研究

血清中の抗体微量成分であるIgDの生理活性については從来全く知見がない。我々は癌に対する生体反応の結果生産される血清成分の中にIgDと思われる因子を認め、これについて研究した。まず、このような因子の結合特異性を検討し、細胞の癌化に伴って発現されるQa-2,Ly-6、2等の同種異系リンパ球抗原が抗原となっていることを明らかにした。更にQa-2抗原に結合する因子がIgDであることを生化学的・免疫学的に確立した。この結果はまたIgD依存リンパ球介在細胞障害反応の存在を示すものであり、これは血清IgDの生理活性についての初めての知見である。またこの障害反応に関与するリンパ球はCD4^-,8^-,TCRα/β^+のT細胞であった。この反応を更に詳細に検討するために抗癌抗原IgD単抗体の作製を試みた。癌関連抗原に対する単抗体作製には特殊な困難があったが、それらは克服された。然し抗癌抗原IgD単抗体の取得には未だ至っていない。次にIgD応答の標的となるQa-2抗原につき更に詳しく検討した結果、これが実はQa-2抗原自体ではなく、これと共通抗原性をもつQ5遺伝子産物(Q5抗原)であることが確定された。また、IgD応答以外にも、Q5抗原が癌に対する生体固有の抵抗性を担うγ/δT細胞の認識標的となっていることが判った。IgD応答及びγ/δT細胞応答は比較的primitiveな免疫反応と考えられる。これに関連してマウス胎生の一時期の肝にQ5抗原が発現していることを認めた。このことが、癌に対する生体の自然抵抗性の一部として認められるこのような未分化な免疫反応と関係があるものと考察された。当初予測されたように自己免疫疾患や移植拒絶反応一般にIgDが関与するという知見は得られなかったが、これはこのようなIgDの認識する抗原の特殊性、即ち胎生の一時期にのみ発現する胎児性抗原でもあるという性格、によるものであると考えられる。流血中のIgDの生理活性は全く明らかにされていない。我々は担癌生体の癌細胞に対する生体反応の研究を行なってきたが、そこにIgDの関与する局面が存在することを示唆する結果を得、これを手がかりとして体液性IgDの生理的役割を明らかにすることを目的として本研究を行なっている。本年度は癌に対する生体反応に目標を限定し、その際のIgDの認識標的についての解析を行なった。そのために、遺伝子工学的手法によって癌細胞表面抗原蛋白を大量に生産し、これを用いた酵素抗体法による抗原特異的IgDの微量測定法を開発した。これまでの結果から、癌細胞表面のQaー2抗原が担癌体で生産されるIgDの認識標的の一つであることが推定されていたが、この点について詳細な検討を行なった結果、正常リンパ球のQaー2抗原がQa/Tla遺伝子領域のQ7遺伝子の産物であるのに対して、細胞の癌化に伴って細胞表面に発現されるのはQ5遺伝子の産物であることが明らかになった。Q7遺伝子産物とQ5遺伝子産物とは部分的な交叉抗原性を示す。また、Q5遺伝子産物は胎児性抗原としても発現されている。このことは、IgD生産細胞の成立について大きい示唆を与えるもののように思われる。

一方、IgDの活性については、IgD依存の細胞介在性標的細胞障害反応が存在すること、及びそのエフェクタ-細胞がCD3(+)のT細胞であることを明らかにした。エフェクタ-細胞上のIgD受容体の存在の証明とその性貭の解明、及びこの細胞のT細胞受容体による認識とIgDによる認識との関係を更に明らかにするために、このエフェクタ-細胞のモノクロ-ン化を試みている。癌に対する生体反応におけるIgDの関与を主として研究した。これまでに、癌細胞表面のQa-2抗原に対して、担癌宿主が抗Qa-2 IgDを生産することを明らかにして来た。このIgDの認識標的の一つであるがQa-2癌抗原の本態について解析を行なった。その結果、正常リンパ球に同種異系抗原として表現されるQa-2抗原がマウス第17番染色体のQa/Tla領域のQ7遺伝子の産物であるのに対して、細胞の癌化に伴って現われるQa-2抗原は、これと異なるQ5遺伝子の産物であることを、生化学的、免癌学的、及び分子生物学的に明らかにした。Q5遺伝子産物が担癌状態でなぜIgD生産のような特殊な反応を惹起するのかについて考察した結果、Q5遺伝子が胎児の一時期に発現しているのではないかと考え、これについて検討した。その結果、Q5遺伝子はマウス胎生13-16日に肝臓に於て発現していることが明らかとなった。この知見はIgD応答の成り立ちについて大きい示唆を与えるものと思われる。一方、IgDはこれまで生理活性の全く不明なイムノグロブリンであるが、その活性として、細胞介存性の標的細胞障害反応を行うことをほぼ明らかにした。そのエフェクター細胞のクローンを樹立し、これがCD3^+4^-8^-でα/β型T細胞受容体をもつリンパ球であることを明らかにした。この反応の存在を確立するためにIgDクラスの抗Qa-2モノクローナル抗体の作製を行なっている。このためにELISAによる抗原特異的Igdの微量検出法を案出し、またハイブリドーマ作製の親細胞として用いるミエローマ細胞にも表現されている癌拡原に対するモノクローン抗体の新らしい作製法を考案した。癌に対する生体反応におけるIgDの関与の生物学的意義について、主としてIgDの認識する抗原を中心として研究を行なった。マウス担癌体におけるIgD応答の認識標的の一つとして、non-classicalな組織適合クラスI抗原の一つであるQ5抗原があることをすでに明らかにし報告したが、IgD応答の意義を明らかにするためにこのQ5抗原の発現及びこれに対する他の生体反応についての観察を行なった。まずSV40T抗原又はそのおんど感受性変異体によって形質転換されたマウス繊維芽細胞を用いた実験によって、Q5抗原の発現が細胞の癌化に直接的に伴うものであることを確認した。次にQ5抗原に対する生体固有の反応としてγ/δT細胞応答が存在することをも明らかにした。IgD応答及びγ/δT細胞応答が癌に対する一種の自然抵抗性として存在していることにつき、その成立する原因について考究した結果、Q5抗原が胎児性抗原として発現されており、マウスの免疫系は胎児の一時期にこの抗原に接触して感作されていることを予想し、免疫組織学的な検討を行なった結果、この考えを強く支持する結果が得られた。
肝細胞増殖制御の分子機構

本年度はHGFの多様な生物活性、細胞のがん化や癌と宿主の相互作用、HGFのin vivo効果をはじめ肝線維化・肝硬変の防止効果、腎不全の治療効果などの成果を得た。(1)HGFは間葉組織由来の細胞が産生し、上皮細胞に働きかける因子と考えられてきたが、HGFが造血幹細胞,前破骨細胞、間接軟骨や好中球などの間葉組織由来細胞にも作用しユニークな生物活性を発揮することを明らかにした。(2)一般にHGF産生能とHGF応答能は別々であり、同一細胞で両者が発現し両機能を持つことはない。しかし同一細胞内で人工的に両機能を発現させてやると、細胞ががん化することが明らかになった。(3)がん細胞と宿主細胞の相互作用をメディエートする液性因子の1つがHGFであることを明らかにした。(4)制がん剤,シスプラチンは重篤な腎傷害、腎不全を起こす副作用を持つ。腎再生因子としての役割が明らかにされているHGFにラットやマウスを使った実験からシスプラチンの副作用を軽減防止する作用があることを明らかにした。(5)ラットに肝臓毒DMNを極微量5週間投与すると肝線維化が進み、典型的な肝硬変を発症する。この時HGFを投与すると、肝線維化が著しく抑制され肝硬変の発症が強く防止された。(6)ブタ肺からインシュリンの精製を進める過程でインシュリン活性を示す数種の画分を得た。そのうち2つの画分のうち、1つはインタロイキン-1であり、他の1つはヘパリンであることを明らかにした。(8)c-metのfamilyをクローニングする過程で、脳で発現が見られる2種類の新しいプロテインキナーゼを見い出した。1つはレセプター型チロシンキナーゼであり、Skyと命名した。他の1つはLIMドメインを2個有し、C末にチロンシン型とセリン/スレオニン型のキナーゼドメインを持つユニークなプロティンキナーゼでLIMキナーゼと名付けた。私達は、初代培養肝細胞に対する最も強力な増殖促進因子である肝細胞増殖因子(HGF)の単離とcDNAクローニングによる全一次構造解析にはじめて成功した。本研究では、HGFの機能、レセプター解析、および発現調節機構について以下の点を明らかにした。1)HGFが肝再生因子として作用することをin vivoで証明した。リコンビナントHGFを30%部分肝切除マウスに尾静脈投与すると、投与量に応じて肝再生が強く引き起こされた。また、HGFは肝細胞の増殖促進だけでなく、肝臓毒であるANITにより誘起された肝炎に対して抗肝災、肝細胞保護作用をもつことを明らかにした。2)HGFが腎臓毒や腎虚血などの腎傷害に対して腎再生因子として作用することを明らかにした。腎傷害マウスにHGFを投与すると、腎再生が強く促進されるとともに、腎不全の防止、腎機能の保護作用が認められ、HGFの腎再生因子および抗腎炎因子としての機能がin vivoで証明された。3)HGFの発現調節機構の解明。器官の傷害に伴ってHGFの発現が誘導される。私達は肝傷害時のラット血中に出現する熱および酸処理に安定なHGF発現誘導因子(インジュリン)を見出し、部分精製した。また、インジュリンとは別に、IL-1やTNF-αがHGF mRNAの発現を誘導し、逆にTGF-β1やグルココルチコイドはHGF mRNAの発現を強く抑制した。また、ヘパリンがHGFの産生誘導を引き起こすことも明らかにした。このように、HGFの発現は様々な因子によって調節を受けており、傷害後の器官再生や創傷治癒が過不足なく起こるような機構が存在していると考えられる。4)c-metプロトオンコジーン産物をCOS細胞に発現させ、これがHGFの高親和性で増殖シグナルを伝達できるレセプターであることを証明した。

そのうち2つの画分のうち、1つはインタロイキン-1であり、他の1つはヘパリンであることを明らかにした。(8)c-metのfamilyをクローニングする過程で、脳で発現が見られる2種類の新しいプロテインキナーゼを見い出した。1つはレセプター型チロシンキナーゼであり、Skyと命名した。他の1つはLIMドメインを2個有し、C末にチロンシン型とセリン/スレオニン型のキナーゼドメインを持つユニークなプロティンキナーゼでLIMキナーゼと名付けた。
神経スパインの小ささが生み出すロバスト情報コード

神経細胞のスパインは、他の神経細胞から送られた情報を処理する場であり、体積が極端に小さいため分子数が数十数個のオーダーしかなく、反応がゆらいでしまう(少数性ゆらぎ)。なぜこのように小さくても情報をロバストに処理できるのであろうか。本研究では、シナプス可塑性の中心的な役割を担うNMDA受容体の確率微分方程式モデルを作成して、スパインは小ささがもたらすゆらぎを利用して、入力タイミング情報をCa2+の上昇へどのようにロバストに変換するかを明らかにする。さらに、抽象的なモデルを作成することにより、少数性ゆらぎを利用した情報伝達のロバスト性が実現される普遍的なメカニズムを解明する。
実験腎炎における不可逆性病変にマクロファージが果たす役割の解析

当該研究の目的及び計画抗Thyl(mAb 1-22-3惹起)腎炎における、慢性進行性病変へのマクロファージの関与の検討。I.mAb 1-22-3惹起腎炎のうちA.可逆性病変群(1-22-3 1回投与群)B.慢性進行性病変群(1-22-3 2回投与群)について浸潤細胞(特にマクロファージ系)の各種マーカー、酵素、cytokine等の比較検索を行いマクロファージの腎炎慢性化への関与の有無、更には慢性化を規定する因子について検討する。II.mAb 1-22-3惹起腎炎に対し抗マクロファージ抗体(mAb TRPM-3)投与を行い、抗マクロファージ抗体投与群、非投与群において各々の糸球体浸潤マクロファージ数、尿蛋白、病理形態学的変化を比較検討することにより、浸潤マクロファージの役割を確認する。I.のうち可逆性変化群については、多種にわたるマクロファージ系細胞のマーカーの検索を単離糸球体法を用いることにより、これまでの報告よりも更に詳細な定性・定量を行った。その結果、この腎炎のマクロファージは浸潤に際しMar-3認識抗原を失い、また糸球体内の環境の影響をうけ次第にTRPM-3認識抗原を表出して来る事が判明した。この成果は論文にまとめ現在投稿中である。また、不可逆性変化群についても同様の実験を行うことで、これまでにない精度で浸潤細胞の定量を行うことが可能であると判断、現在その仕事を継続中である。II.については、TRPM-3投与によって糸球体へのマクロファージの浸潤を完全には抑制できず、従ってマクロファージの役割を論ずるところまで到達していない。しかし、TRPM-3投与によりある種のマクロファージ亜集団は完全に浸潤が抑制されることを見出したので、今後、この系を一層発展させるべく現在検討を行っている。
保型多重L-関数と保型多重ポリログのアソシエーション

本研究では,多重ゼータ関数の理論を礎にし,従来の保型形式に付随するL-関数の理論の「多重化」を構築することを目標にしている.その重要な課題として,保型多重L-関数の正整数点における特殊値「保型多重L-値」の生成する代数「周期代数」の構造を決定する問題を考える.本研究では,多重ゼータ理論で大きな役割をもつDrinfeldアソシエーターと多重ポリログをモデルにして,「保型版アソシエーター」と「保型多重ポリログ」を新たに導入することで,「周期代数」の構造を解明しようと考えている.本年度の研究実績として,古典的な楕円保型形式のEichler積分の反復積分を導入することで,従来の多重ポリログの類似と考えられる関数が構成でき,自然な類似であるいくつかの性質が確認できた.また,ある母関数を導入することで,「Eichler積分」の反復化と「通常の保型周期積分」の反復化との間に,ある種の変換関係があることが明らかとなり,両反復化が互いに線形式で記述できる関係であることがわかった.この母関数は可換な多変数べき級数であり,アソシエーターではないものFricke対合からくる保型多重L値の間の関係式を簡潔に記述することができ,重要な母関数であると思われる.古典的なベルヌーイ数の拡張である「多重ポリベルヌーイ数」の性質が近年研究されている.本年度,近畿大の関谷氏との共同研究として,ベルヌーイ数の計算方法である秋山・谷川アルゴリズムに現れる2重数列の母関数の明示公式を与えた.またその計算手法をベルヌーイ数とは限らない数列にも適用した.この結果は近畿大学理工学総合研究所紀要に掲載予定である.多重ポリベルヌーイ数は多重ポリログを用いて定義される.本研究の「保型多重ポリログ」を用いて類似の計算が可能か,という新たな疑問に通じると考えている.現在までのところ概ね1年目の研究計画に従って,研究を進められている.様々な研究集会へ参加し,本研究に関連する他の研究者との議論や講演聴講を通して,最新の研究内容や情報の収集,関連理論の習得や新たな問題の模索などに役立てることができた.本研究の課題である,楕円保型形式のEichler積分の反復積分の導入,またその母関数の持つ性質の解明などの進展が得られた.その成果発表の場として,本研究及びこれまでの研究結果を紹介する講演発表を行った.多重保型L関数の研究の経緯から初めて,最近の進展状況や今後の課題を専門家の前で報告することができた.また,ベルヌーイ数の計算アルゴリズムに関連する2重数列の母関数の明示計算に成功した.この研究では,関連する研究者を複数招き,研究結果の内容についての議論を長時間行った.その結果,我々の研究の問題点や既存の結果との関連性,および今後の展開についての有意義な議論が行えた.この結果は近々,近畿大学理工学総合研究所紀要へ掲載される予定である.この方向の研究は「保型多重ポリログ」への拡張を見据えた研究であり,今後も継続する予定である.また本研究に関連する研究者の集う研究集会を開催した.研究集会を通して,本研究に関連する「有限多重ゼータ値」や多重ゼータ値の「積分級数関係式」,「多重ポリ-ベルヌーイ多項式」の研究者との研究討論を行った.本研究の研究計画にもあるように,保型ポリログの調査のために挑戦的な手法として,「有限多重ゼータ値」の手法を用いてみたいと考えている.保型多重ゼータ値の有限版を導入するために,有意義な議論を行えた.一つ目の研究として,「重さ2」でカスプ形式の空間の次元が大きくならないレベルNの合同部分群に対し, KZ-微分方程式の対応物を構成したいと考えている.まずは,そしてレベルの合同部分群の構造から導かれるアソシエーターの関係式を考察したい.計画書にもあるように「重さ2」の小さいレベルNの状況を最初に調べ,以前に計算した多重L-値の具体的数値実験との結果を比較照合することを目標としている.二つ目の研究として,保型多重L-値の有限版を導入しその基本性質を考察する予定である.このテーマについては最初にレべル1のRamanujanデルタ関数に付随する保型多重L-値をサンプルとして考察したいと考えている.以前の研究結果であるRamanujanデルタ関数に付随する保型2重L-値の関係式に関する結果なども分析し直し,有限多重ゼータの保型版が考察可能かを見定めたい.フーリエ係数を有限多重ゼータと視点でみた研究は,先には無いと思われるのでまずは様々なデータ収集が必要になると考えられる.計算機を用いた数値実験なども踏まえた研究を行う予定である.三つ目の研究として, [現在までの進捗状況]でも述べた,ベルヌーイ数の計算アルゴリズムに関連する2重数列の母関数に関する研究を行う.これまでの研究で,当2重数列の母関数がある偏微分方程式に関連していることが明らかになってきた.この研究では,ベルヌーイ数の枠を超え,偏微分方程式の解法という視点でベルヌーイ数の拡張を導入し,その計算アルゴリズムの一般化を考察したい.この研究は,共同研究を予定している.以上の研究を中心に実施し,成果の出たものについて講演発表と論文執筆を行う計画である.本研究では,多重ゼータ関数の理論を礎にし,従来の保型形式に付随するL-関数の理論の「多重化」を構築することを目標にしている.

その重要な課題として,保型多重L-関数の正整数点における特殊値「保型多重L-値」の生成する代数「周期代数」の構造を決定する問題を考える.本研究では,多重ゼータ理論で大きな役割をもつDrinfeldアソシエーターと多重ポリログをモデルにして,「保型版アソシエーター」と「保型多重ポリログ」を新たに導入することで,「周期代数」の構造を解明しようと考えている.本年度の研究実績として,古典的な楕円保型形式のEichler積分の反復積分を導入することで,従来の多重ポリログの類似と考えられる関数が構成でき,自然な類似であるいくつかの性質が確認できた.また,ある母関数を導入することで,「Eichler積分」の反復化と「通常の保型周期積分」の反復化との間に,ある種の変換関係があることが明らかとなり,両反復化が互いに線形式で記述できる関係であることがわかった.この母関数は可換な多変数べき級数であり,アソシエーターではないものFricke対合からくる保型多重L値の間の関係式を簡潔に記述することができ,重要な母関数であると思われる.古典的なベルヌーイ数の拡張である「多重ポリベルヌーイ数」の性質が近年研究されている.本年度,近畿大の関谷氏との共同研究として,ベルヌーイ数の計算方法である秋山・谷川アルゴリズムに現れる2重数列の母関数の明示公式を与えた.またその計算手法をベルヌーイ数とは限らない数列にも適用した.この結果は近畿大学理工学総合研究所紀要に掲載予定である.多重ポリベルヌーイ数は多重ポリログを用いて定義される.本研究の「保型多重ポリログ」を用いて類似の計算が可能か,という新たな疑問に通じると考えている.現在までのところ概ね1年目の研究計画に従って,研究を進められている.様々な研究集会へ参加し,本研究に関連する他の研究者との議論や講演聴講を通して,最新の研究内容や情報の収集,関連理論の習得や新たな問題の模索などに役立てることができた.本研究の課題である,楕円保型形式のEichler積分の反復積分の導入,またその母関数の持つ性質の解明などの進展が得られた.その成果発表の場として,本研究及びこれまでの研究結果を紹介する講演発表を行った.多重保型L関数の研究の経緯から初めて,最近の進展状況や今後の課題を専門家の前で報告することができた.また,ベルヌーイ数の計算アルゴリズムに関連する2重数列の母関数の明示計算に成功した.この研究では,関連する研究者を複数招き,研究結果の内容についての議論を長時間行った.その結果,我々の研究の問題点や既存の結果との関連性,および今後の展開についての有意義な議論が行えた.この結果は近々,近畿大学理工学総合研究所紀要へ掲載される予定である.この方向の研究は「保型多重ポリログ」への拡張を見据えた研究であり,今後も継続する予定である.また本研究に関連する研究者の集う研究集会を開催した.研究集会を通して,本研究に関連する「有限多重ゼータ値」や多重ゼータ値の「積分級数関係式」,「多重ポリ-ベルヌーイ多項式」の研究者との研究討論を行った.本研究の研究計画にもあるように,保型ポリログの調査のために挑戦的な手法として,「有限多重ゼータ値」の手法を用いてみたいと考えている.保型多重ゼータ値の有限版を導入するために,有意義な議論を行えた.一つ目の研究として,「重さ2」でカスプ形式の空間の次元が大きくならないレベルNの合同部分群に対し, KZ-微分方程式の対応物を構成したいと考えている.まずは,そしてレベルの合同部分群の構造から導かれるアソシエーターの関係式を考察したい.
植生の生理生態学的情報抽出のためのリモートセンシングデータ利用に関する実験的研究

個葉・群落レベルのガス交換過程と分光放射特性モニタリング桐生水文試験地、赤穂試験地において,個葉・群落レベルでCO_2/H_2O交換量の観測を実施した。桐生試験地には平均樹高17mのヒノキ人工林で高さ25mの観測用タワーが設置されており、定期的な乱流変動法によるガス交換量の継続観測が進められている。赤穂試験地は平均樹高4mの常緑広葉樹林で、光合成蒸散量測定装置(Licor Li-6400)、スーパーポロメーター等を用いた個葉レベルの観測が定期的に行われている。これによって,赤穂試験地に関しては,群落樹冠構造の影響を考慮したCO_2/H_2Oフラックスのシミュレーションモデルが構築された。モデルは,林内の放射環境,フラックスの鉛直分布を計算することができる。また,桐生試験地のに関しては,ビッグリーフ型の樹冠一層モデルが構築され,長期の蒸散量やCO_2の吸収量が算定できるようになった。どちらのモデルもコンダクタンスモデルと光合成生化学モデルを組み込んでおり,放射環境に対するレスポンスを再現できる機能を持っている。植物の生理・生態学的反応と分光反射特性の関係についての実験個葉レベルで分光放射特性と葉の生理特性の関係を明らかにするために,Li-6400と分光放射計を用い,常緑広葉樹を用いた室内実験を行った。この結果,分光放射計の測定によって得られるNDVIは,光合成速度とは一対一の単純な関係にはならず,個葉レベルでもリアルタイムの光合成活性を把握するためには,可視・近赤外行きのリモートセンシングで得られる情報に加えて,熱赤外域のリモートセンシングで得られる葉面温度等の付加的な情報が必要であることが示唆された。植物体に水ストレスを与えた実験では,従来知られている,レッドエッジのブルーシフトが確かに測定された。これが生じる原因は,これまでいわれてきているように,クロロフィル密度の減少等によるものではなく,葉構造内の水分減少の結果,光学的に光の吸収・散乱の特性が変化するためであることが示唆された。個葉・群落レベルのガス交換過程と分光放射特性モニタリング滋賀県南部に位置する桐生水文試験地、兵庫県南部の赤穂試験地を観測フィールドとして設定した。桐生試験地のサイト周辺は平均樹高17mのヒノキ人工材で高さ25mの観測用タワーが設置されており、定期的な乱流変動法にるガス交換フラックスや、放射環境を含む微気象の継続観測が進められている(科研費特別推進研究、一般(A)、05404012の助成を受けた)。赤穂試験地は平均樹高4mの常緑広葉樹林で、6mの観測櫓設置されている。1993年から可搬型光合成蒸散量測定装置、スーパーポロメーター等を用いた個葉レベルのガス交換過程に関する観測が定期的に行われている。開葉期の5月中旬までに観測設備を整え、観測を開始した。個葉レベルでの観測項目は、H_2O/CO_2フラックス、気孔コンダクタンス,葉面水分ポテンシャル,葉緑素量,δ^3C,分光放射特性,群落レベルでの観測項目は,H_2O/CO_2フラックス、群落コンダクタクス,群落の構造(LAI、葉面角度の分布),群落レベルの分光放射特性,一般気象要素(日射量、純放射量、PAR、風速、気温、湿度)であった。