hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MRIによる非侵襲的脳循環代謝測定およびバイオマーカによる脳卒中リスク評価法開発

MRIによる非侵襲的脳循環代謝評価法および脳卒中危険因子に関する研究を行った。これまでは、放射性同位元素の使用や動脈血採血などの侵襲的手技のみが臨床応用されていた。今回主に脳卒中などの脳血管障害症例を対象に、MRIを用いる事により、脳循環代謝を完全非侵襲に評価する手法を開発した。さらにその臨床応用として、血行再建術後の合併症予測を行うことに成功した。さらに、MRIなどの画像診断を行わずに、血液中のバイオマーカーを測定することにより、脳卒中診断、1ヶ月後の転帰予測を行う手法を開発した。今回の研究では、臨床用MRIを用いることにより、放射性同位元素・造影剤を使用しない脳循環代謝評価を行い、脳卒中発症危険因子予測、術後評価、転帰予測に寄与することおよび脳卒中に関与するバイオマーカ探索を目的とした。初年度である平成27年度は健常ボランティアを中心に、撮像条件の最適化を検討する予定としていた。実際の撮像法としては、MRIはスピンラベリング法を用いて行った。またMRAによる半定量的脳循環予備能予測に関しても検討を行った。同一症例において、SPECTでは動脈血および静脈血を採取することによる、定量CBFを測定した。MRI装置は3.0および1.5 Tesla MRI装置を使用した。さらに健常ボランティアに加え、脳血管性障害を有する症例においての検討も平行して行った。この際には、MRSによる脳温および代謝産物測定も施行した。MRIで測定した脳血流量、脳温とSPECTで測定した脳血流量、脳循環予備能を比較検討した。さらに脳卒中バイオマーカとしては酸化LDLに着目し、急性期及び慢性期に採血することによりその経時的変化を検討した。健常ボランティア症例において、正常値の推定、およびMRI,SPECT間の良好な挿管会を確認した。さらに、SPECTによるCBF定量測定に関しては動脈血と静脈血の間で良好な相関が得られ、今後はより侵襲性の低い静脈採血による定量CBF計測が可能となった。バイオマーカの探索では出血性脳卒中と虚血性脳卒中では異なる傾向がみられ、これを現在論文化している。交付申請書に予定していた状況と比べ、実際の研究内容はほぼ予定通りと考えられる。脳循環定量法に関しては、MRIによる完全非侵襲CBF測定が有効なことが本研究により、明らかになっている。さらにgold standardとして、広く用いられている動脈血採血によるSPECT CBF測定に関しても、静脈血採血による定量CBF測定が可能であることが本研究で明らかになった。本研究結果は、予想以上の良好な結果と考えられた。代謝評価に関しても、従来は放射性同位元素を用いる手法が主流であったが、本研究で開発した温度測定MRSにより、非侵襲的に評価が可能となった。バイオマーカ探索においてもこれまで確認されていない知見が得られている。以上、平成27年度は予定通りまたはそれ以上の研究成果であったと判断する。2年目である平成28年度は昨年に引き続き、撮像条件の最適化を検討した。さらに造影剤を用いた研究も追加し、脳卒中の原因を確定する手法に関しても検討を行った。以上、平成28年度は予定通りまたはそれ以上の研究成果であったと判断する。

3年目である平成29年度は主にMRAによる半定量的脳循環予備能予測に関しての検討を行った。MRI装置は1.5 Tesla MRI装置を使用した。さらに3.0Tesla装置で撮像した過去のデータも使用し解析した。対象症例は脳梗塞および頚動脈内膜剥離術を施行した症例とした。造影剤などを用いずに、非侵襲的に脳循環を測定する手法を応用した術前MRAでの側副血行評価と術後過灌流との関係を検討した研究においては、両者は相関しないことを見出した。一方、頭蓋外からの脳血流量測定が術後過灌流を最も正確に評価し得ることも確認した。また重症脳梗塞症例で、MRSによる脳温測定を臨床応用した結果、発症早期から経時的に脳温を測定することにより、発症1週間の時点での脳浮腫の出現を予測しうることを見出した。さらに脳卒中バイオマーカとしては酸化LDLに着目し、急性期及び慢性期に採血することによりその経時的変化を確認し、早期診断に応用可能であることを確認した。バイオマーカの探索では出血性脳卒中と虚血性脳卒中では異なる傾向がみられ、これを現在論文投稿中である。またある種のホスホカイネースが、脳卒中早期に血中に出現し、その値と1ヶ月後の機能的転機が相関することを見出した。MRIによる非侵襲的脳循環代謝評価法および脳卒中危険因子に関する研究を行った。これまでは、放射性同位元素の使用や動脈血採血などの侵襲的手技のみが臨床応用されていた。今回主に脳卒中などの脳血管障害症例を対象に、MRIを用いる事により、脳循環代謝を完全非侵襲に評価する手法を開発した。さらにその臨床応用として、血行再建術後の合併症予測を行うことに成功した。さらに、MRIなどの画像診断を行わずに、血液中のバイオマーカーを測定することにより、脳卒中診断、1ヶ月後の転帰予測を行う手法を開発した。平成28年度は、バイオマーカのより詳細な検討を行うことを予定している。さらに、簡便な測定法に関しても研究を行う予定であるまた、定量SPECTも静脈血採血で可能となったことから、より多くの症例で検討が可能と考える。以上のことより、急性期症例および手術前後症例における検討を追加することが可能となる予定である。さらに平成27年度に評価した症例の中期的経過観察結果も取得可能となる予定である。平成29年度は、バイオマーカのより詳細な検討を行うことを予定している。さらに平成27, 28年度に評価した症例の中期的経過観察結果も取得可能となる予定である。脳神経外科平成27年度は予定していた症例数よりも少数となったため、経費が少額となったため。本年度検討した症例をさらに長期に経過観察する必要が生じた。そのためには、次年度により多くの研究費が必要と判断した。
憲法設計の理論と技法に関する研究

日本とドイツにおける憲法理論、国家論及び憲法改正をめぐる議論等の研究を通じて、憲法設計の理論と技法に係る諸問題の分析を行い、憲法設計の諸要素を抽出することを試みた。この分析の結果を踏まえて、憲法設計の理論と技法の諸要素を憲法設計の体系の中に位置づけ、憲法設計の理論を構築することに努めた。また、憲法設計の意義、憲法設計のプランニング、憲法の基本設計と詳細設計の方法と技法に関する研究を実施した。平成25年度は、日本とドイツにおける憲法理論(とりわけ、Carl Schmittの憲法理論)や国家論について、憲法の設計という視点からの分析を実施した。また、近年の改憲論をめぐる議論状況なども参照しつつ、憲法の設計理論の本体を構成する、憲法設計のプランニング、基本設計、詳細設計の方法と技術に関する研究を継続した。憲法学の従来の研究成果のうち、憲法の概念、国家論、立憲主義等の憲法設計の基本となる点に再検討を加え、憲法設計に固有の問題の発見と整理に努めた。また、憲法の設計理論の構想を再確認するとともに、今後さらに検討すべき課題を洗い出す作業を行った。憲法理論、国家論および憲法改正等に関する近年の文献を手がかりに、憲法設計の理論と技法の諸要素の抽出と分析を行った。また、憲法の設計理論の全体構想の再検討を実施した。これらの作業は現在なお継続中であるが、現時点での研究結果は、憲法の設計理論の今後の研究の重要な土台になると考える。また、憲法設計のプランニングと具体的な設計に関する研究を実施した。その結果、憲法設計に際して、以下の点などに留意すべきことなどが明らかになった。憲法設計のプランニングに関しては、まず、当該憲法の目的が問題となる。この点、憲法の目的は、立憲主義の理解に大きく規定されるが、それが憲法の目的の如何に直結するわけではない。また、憲法の目的は、常に一つではなく、複数の目的をもつ憲法もありうる。さらに、プランニングに際しては、憲法の仕様が定められなければならない。憲法の仕様については、憲法の機能と規範力が問題となる。憲法の特性である法的機能の多様性にも十分に配慮した上で、当該憲法の目的に適う法的機能を実際に発揮しうる規範力を備えた憲法を設計することが求められる。憲法の具体的設計に際しては、建築設計における基本設計と詳細設計の区別を参考にすることが有用である。憲法設計の場合、基本設計に属するのは、憲法の適用範囲、公私の区分など憲法が適用される法空間、基本原理、国家の構造、憲法全体の構成などの設計である。これに対して、詳細設計に属するのは、国家機関の組織と権限、相互関係、国民の権利義務、改正、憲法保障などである。なお、立憲主義憲法は硬性憲法であるのが通例であるから、一般に、憲法は、頻繁な改正を前提として設計することはできず、社会の変化にある程度柔軟に適応可能なように設計されなければならない。公法学平成25年度は、研究代表者の病気入院及びその後の体調不良により、研究計画の進捗が大幅に遅延した。平成24年度は、研究代表者の長期にわたる病気入院のため、当初の研究目標を達成することが極めて困難であった。平成25年度に引き続き、研究補助者の助力を得て、日本とドイツにおける憲法理論や国家論について、憲法の設計という視点からの分析を行う。また、近年の改憲論も参照しつつ、憲法設計のプランニング、基本設計、詳細設計の方法と技術に関する研究を継続する。現在は自宅療養中である研究代表者の体調が快復し次第、適切な補助者の助力を得つつ、下記の課題に取り組む予定である。国家と憲法に関するドイツ国法学の理論動向について、Carl SchmittやRudolf Smendなどの古典的な業績やChristoph Moellersのような近年注目されている研究者の業績について、憲法設計という視点からの分析を行う。また、アメリカ憲法学の動向の分析を実施する。次いで、憲法の設計理論の本体を構成する、憲法制定のプランニング、憲法の基本設計、詳細設計の方法と技術についての研究を実施する。平成25年度は、研究代表者の病気入院及びその後の体調不良により、研究活動が極めて困難であり、研究計画の進捗が大幅に遅延した。これにより、次年度使用額が発生した。憲法学や関連分野の図書及び学術雑誌等の購入費、法情報データベース利用料、他の研究機関所蔵図書の複写または貸借に要する費用、研究補助アルバイト等の人件費等に使用する。平成24年度は、研究代表者の長期にわたる病気入院のため、研究計画の進捗が大幅に遅れ、次年度に使用する予定の研究費が生じた。当該研究費は、平成25年度に請求する研究費と合わせ、国内外の憲法学や関連分野の図書及び学術論文等の購入費、法情報データベースの利用料、他大学所蔵図書の複写または貸借に要する複写費及び通信費、研究補助アルバイト等の人件費等に使用する。
慢性圧迫性脊髄障害に対するオートファジー亢進薬剤による神経保護作用の解析

細胞はヒトiPS細胞から樹立された神経幹細胞AF22を使用した。1%O2下では20% O2下と比較してオートファジーのマーカーであるLC3-IIの発現が亢進した。またオートファジー活性剤であるLiClの投与で1% O2,20% O2ともにAF22の細胞増殖能が亢進することがWST assayで示された。さらに他のオートファジー亢進剤であるラパマイシンの投与でも同様に1% O2,20% O2ともにAF22の細胞増殖能が亢進することがWST assayで示された。低酸素で培養した際のヒトiPS細胞由来AF22の分化能を検討したが20% O2と比較して1% O2では分化能に影響がないことが示された。本研究では神経細胞移植のソースとなる神経幹細胞やiPS細胞におけるオートファジーの機能の研究を行った。その結果、低酸素状態ではヒトiPS細胞ではオートファジーが生じていることがわかった。また、分担研究者が行っている骨軟部腫瘍の研究においてもオートファジーが重要な機能を持っていることが明らかとなり、そのメカニズムの解析も行っている。派生研究においても有望な結果が期待される。頚椎の加齢性変化(骨棘、椎間板膨隆、靭帯肥厚)・椎間板ヘルニア・後縦靭帯骨化などにより生じる慢性圧迫性脊髄症において、四肢の痺れ・疼痛や麻痺が進行する場合、現在のところ手術的加療が中心であり、有効な薬物療法は開発されていない。申請者は1慢性圧迫性脊髄症のモデルマウスを用いた解析で、凝集蛋白p62の異常蓄積が神経変性の重要な因子であること、2低酸素条件下で神経細胞を培養したところ、p62の主要な分解経路であるオートファジーを活性化すると神経細胞死を抑制可能なことをAutophagy誌に報告した。本研究では神経細胞移植のソースとなるiPS細胞におけるオートファジーの機能の研究を行った。その結果、ヒトiPS細胞ではオートファジーが生じていることが判明した。低酸素培養条件下でオートファジーが活性化しており、オートファジーを薬剤により活性化・阻害することによるiPS細胞の増殖・分化への影響を検討している。薬剤によるオートファジーの活性化によりiPS細胞の増殖・分化制御の研究を行うことで脊髄障害治療のための研究を行っている。慢性圧迫では神経細胞は低酸素下にさらされると考えられている。また神経の再生のために移植されるiPS細胞や神経幹細胞も低酸素環境下にさらされるので低酸素1%O2でAF22を培養してオートファジーの解析を行った。神経幹細胞移植による脊髄の再生のためには移植した細胞を目的に応じた細胞系譜へと誘導する必要がある。これらの結果よりオートファジーの活性化は神経細胞の保護に有効であることが示唆された。また神経幹細胞の増殖にもオートファジーの活性化が有効であることが示唆された。また低酸素下で培養してもニューロンへの分化能力には差がないことが示された。一方で申請者らは骨肉腫の細胞株において1% O2下ではオートファジーが亢進していることを見出した。さらにオートファジー活性化に重要な遺伝子であるATG5とATG7をsiRNAでノックダウンすると1% O2下では骨肉腫細胞の増殖が抑制されることが示された。これらの結果は圧迫性神経障害である頸椎症でオートファジーを活性化すると神経損傷の治療に有効であることが示唆されたが、一方でオートファジーの活性化は悪性腫瘍の増殖と浸潤・転移能を亢進させる可能性があるのでさらなる慎重な検討が必要である。

脊髄損傷低酸素状態ではヒトiPS細胞ではオートファジーが生じていることが判明し、薬剤により活性化・阻害することによるiPS細胞の増殖、分化の研究を行う段階まできているため本研究では神経細胞移植のソースとなるiPS細胞におけるオートファジーの機能の研究を行った。その結果、ヒトiPS細胞ではオートファジーが生じていることがわかった。オートファジーを薬剤により活性化・阻害することによるiPS細胞の増殖・分化への影響を検討している。また骨軟部肉腫細胞においてオートファジーを薬剤により活性化・阻害することによる腫瘍増殖抑制・転移抑制の研究も行う。本研究では神経細胞移植のソースとなるiPS細胞におけるオートファジーの機能の研究を行い、ヒトiPS細胞ではオートファジーが生じていることが判明した。低酸素培養条件下でオートファジーが活性化しており、オートファジーを薬剤により活性化・阻害することによるiPS細胞の増殖・分化への影響を検討している。薬剤によるオートファジーの活性化によりiPS細胞の増殖・分化制御の研究を行うことで脊髄障害治療のための研究を行う。該当なし
蛍光性リポソームを用いた酵素阻害剤スクリーニングシステムの開発

蛍光色素を内封したリポソームと膜透過性のポリマーを用いて、蛍光で検出可能かつ、ラベルフリーな酵素活性評価システムの開発を目指した。酵素反応液中に蛍光性リポソーム、膜透過性ペプチドをそれぞれ加えて、膜透過に伴う蛍光発光を観測することで、酵素活性の評価を行った。その結果、リン酸転移酵素の活性を少量のサンプルで定量することに成功した。また、硫酸転移酵素についてもその活性評価に成功し、酵素活性評価キットとして実用化しうる汎用性の高い酵素評価法を提案できた。また、低濃度で膜透過する新規オリゴペプチドの設計と合成に成功し、酵素の高感度分析の可能性を見出すことができた。本研究では、医薬品の開発に不可欠な酵素阻害剤のスクリーニングを、従来法よりも簡便かつ迅速に行うことができる全く新しい蛍光検出型の分析システムの開発を目指す。カチオン性のポリマーがリポソームの脂質二分子膜を透過する現象を応用して、酵素反応溶液中の基質の濃度変化を蛍光強度の変化として検出する。こうして酵素反応を可視化し、酵素阻害剤の活性評価を容易にするラベルフリーなスクリーニングシステムを構築する。今年度は、1カチオン性ポリマーであるポリアリルアミンを膜透過性分子として用い、細胞内でのシグナル伝達に関わる生理的に重要な酵素であるプロテインキナーゼならびにその阻害剤の活性を評価する研究、2酵素センシングの感度向上を目的とし、新規な膜透過性分子を開発する研究、をそれぞれ実施した。1プロテインキナーゼ阻害剤活性の評価:文献記載の一般的な方法でプロテインキナーゼ反応を行い、反応液を逐次サンプリングして緩衝溶液中に加えた。そこに、蛍光性リポソーム、および膜透過性のポリアリルアミンとドデシルホスフェイトを加え、蛍光強度を測定した。ポリアリルアミンの膜透過を抑制する働きを持つATPが、酵素反応の進行に伴って消費されることを利用し、プロテインキナーゼ反応の蛍光センシングを行うことができた。さらに、プロテインキナーゼ反応溶液に酵素阻害剤を加えることで阻害剤活性の評価も行い、Daphnetinなど3種のプロテインキナーゼ阻害剤の蛍光センシングに成功した。2新規膜透過性ペプチドの開発:膜透過活性を有するオリゴペプチドであるヘキサアルギニンに、疎水性の置換基としてピレニル基を導入した新規な膜透過性ペプチドを合成した。この分子は、ヘキサアルギニンよりもより低濃度(約10分の1)で膜透過活性を発現することが確認でき、酵素反応の高感度センシングに役立つことが期待できる。本研究では、医薬品の開発等に不可欠な酵素およびその阻害剤の活性評価を、従来法よりも簡便かつ迅速に行うことができる全く新しい蛍光検出型の分析システムの開発を目指す。カチオン性のポリマーがリポソームの脂質二分子膜を透過する現象を利用して、酵素反応溶液中の基質の濃度変化を蛍光強度の変化として検出する。こうして酵素反応を可視化し、酵素阻害剤の活性評価を容易にするラベルフリーな酵素活性評価系を構築する。平成25年度の研究ではリン酸転移酵素である各種キナーゼ類の活性評価系の構築を達成できたが、その検出感度が低いために分析においてより多くの酵素を必要とし、分析のコストが高くなる課題があった。そこで平成26年度はその感度向上に向けた試験を実施した。グルコースをリン酸化するヘキソキナーゼを対象にし、酵素活性の評価に用いる膜透過性物質の濃度を最適化する試験を繰り返すことによって、従来法に比べ約1/8の酵素量で活性の評価を行うことができ、酵素活性評価の分析感度を向上させることに成功した。また一方で、さらなる酵素活性評価の高感度分析を達成するため、新しい膜透過性の分子の開発を行った。従来から膜透過性をもつことが知られているヘキサアルギニンに対し、脂質二分子膜の疎水性領域の親和性を高めるため、疎水性基としてピレニル基を導入した新規なオリゴペプチドを合成した。ピレニル基の数を変えた種々のオリゴペプチドを合成し、それらの試験を行った結果、3つのピレニル基を持つペプチドが最も高い膜透過性を有することを確認し、従来の膜透過性分子に比べて約1/300の濃度で作用することを見出した。以上の成果から、酵素の高感度分析につながる成果が得られ、希少かつ高価な酵素の分析にも本システムを適用できる道筋を立てることができた。本研究では、医薬品の開発に不可欠な酵素阻害剤のスクリーニングを、従来法よりも簡便かつ迅速に行うことができる全く新しい蛍光検出型の分析システムの開発を目指した。本系ではカチオン性のポリマーがリポソームの脂質二分子膜を透過する現象を応用して、酵素反応溶液中の基質の濃度変化を蛍光強度の変化として検出する。本研究においては、1生理的に重要な酵素の一つであるプロテインキナーゼならびにその阻害剤の活性評価、2酵素センシングの感度向上、3その他の酵素活性評価、に関する研究をそれぞれ実施した。20132014年度は主に1、2について試験を行い、2015年度はその成果を踏まえ3について検討を行った。1プロテインキナーゼ阻害剤活性の評価:プロテインキナーゼ反応液を逐次サンプリングし、蛍光性リポソームおよび膜透過性分子を加え、蛍光センシングを行うことができた。さらに、Daphnetinなど3種のプロテインキナーゼ阻害剤の蛍光センシングに成功した。2酵素センシングの感度向上:本系で用いる各成分の濃度など、分析条件を最適化することにより、従来法に比べ1/8の試料で分析を行うことに成功した。

さらに、高い膜透過活性を持つ分子の開発にも成功し、従来の約1/300の量で活性を発現することが確認でき、酵素反応の高感度センシングに応用する道筋を立てることができた。3その他の酵素活性評価:生理的に重要な酵素群の一つである硫酸転移酵素を対象とした活性評価を行い、酵素反応の進行に伴って蛍光強度が上昇することを確認できた。これまで活性評価が容易ではなかった酵素についても、本酵素評価システムが有効であることを確認し、酵素活性評価システムとして高い汎用性を有することを実証できた。蛍光色素を内封したリポソームと膜透過性のポリマーを用いて、蛍光で検出可能かつ、ラベルフリーな酵素活性評価システムの開発を目指した。酵素反応液中に蛍光性リポソーム、膜透過性ペプチドをそれぞれ加えて、膜透過に伴う蛍光発光を観測することで、酵素活性の評価を行った。その結果、リン酸転移酵素の活性を少量のサンプルで定量することに成功した。また、硫酸転移酵素についてもその活性評価に成功し、酵素活性評価キットとして実用化しうる汎用性の高い酵素評価法を提案できた。また、低濃度で膜透過する新規オリゴペプチドの設計と合成に成功し、酵素の高感度分析の可能性を見出すことができた。本研究では、酵素活性をより簡便に分析できるシステムを開発し、医薬品開発などにおいても利用できる分析法の構築を目指している。そのためには、1分析の感度を向上することで、高価である酵素の使用量を減らすこと、および2多品種の酵素を分析できること、の2点が求められる。膜透過性分子と蛍光性リポソームを用いた本系では、原理上様々な酵素を分析できるが、実用的な酵素活性評価系を達成するためには、感度の向上が不可欠であった。今年度の研究では分析手法を再度見直し、条件を最適化することで約8倍の感度向上を達成し、またより低濃度で作用する膜透過性のペプチドを新規に合成することに成功した。これにより、希少かつ高価な酵素の分析試験を行なえるため、研究計画に掲げた種々の酵素の分析を実施できる条件を整えることができた。以上のことから、当初計画していた研究は順調に進展しており、最終年度において目標が達成できると考える。生物有機化学本研究で実施している酵素活性の蛍光センシングシステムは、膜透過性分子と基質分子との相互作用をベースにして、酵素の活性を評価していることから、原理上、多品種の酵素の活性を評価できる。ただし、高価である酵素の分析においては分析感度の向上が不可欠であり、その点が研究の推進においてネックであった。今年度の研究により、一定の分析感度の向上を達成できたことから、今後は硫酸転移酵素などの生理的に重要な酵素の活性評価に照準を合わせた分析試験を行う。これにより、本分析システムが様々な酵素の分析に利用できることを実証する。また、一方で新規に合成した高い膜透過性を有するペプチド類を用いて酵素反応の分析を試み、従来法から100倍以上の感度をもつ酵素活性分析系の構築を目指す。今年度の研究により当初の目標の一つであった、プロテインキナーゼの活性評価と、その阻害剤3種の活性評価を行うことができた。
腎集合尿細管水チャネルの細胞内局在シグナルの構造と機能に関する研究

本研究の目的は1)腎集合尿細管水チャネル分子の細胞内局在に関する分子内シグナルの解明、と2)抗利尿ホルモンによるAQP2水チャネルの細胞膜への移送に関する分子内シグナルの解明、の2点であった。集合尿細管水チャネルは、細胞内局在が極めて特異的、分極的であることが特徴であり、当研究では、これら水チャネルのキメラ体を、上皮培養細胞に発現させ、その細胞内局在を調べ、タンパク構造と細胞内局在制御機構との関連を検討した。また、抗利尿ホルモンによるAQP2の細胞膜上へのエクソサイトーシスに、cAMP依存性キナーゼによるチャネルのリン酸化が関与することが明らかとなり、さらに、AQP2リン酸化部位付近の分子構造と、抗利尿ホルモンによるチャネル移送機構との関連を検討した。AQP2、AQP3水チャネルの分子構造をもとに、遺伝子組換えの手法を用いて、水チャネルの細胞内局在シグナルの構造と機能との関連を検討したところ、選択的水透過性を決定する立体分子機溝の解明が進んだ。具体的には膜貫通部を結ぶ5つの親水性ループの内の第3番目と第4番目の2つのループが選択的水透過性の決定部位ではないかと推察された。一方、最近明らかとなった腎性尿崩症を引き起こす4種のAQP2変異体TI26M、Al47T、Rl87C、S216Pの細胞内局在と機能をLLC-PKl細胞を使って検討したところ、Al47Tは細胞膜上への発現過程はWTと同じであるが、機能の低下した水チャンネルであることが示され、T126M、Rl87CとS216Pは粗面小胞体にとどまっており、細胞膜上への発現の過程の異常があることが示唆された。これらの知見からAl47T付近の構造は細胞内局在への影響を与えない反面、水透過性に影響を与えることが示され、AQP2分子内に、細胞内局在および水透過孔の形成に関与する部位がそれぞれ独立して存在すると考えられた。AQP2リン酸化部位付近の分子構造とチャネルエクソサイトーシスの関連は引き続き検討する必要があると考えられた。バゾプレシン水チャネルAQP2の細胞内局在についての機能構造解析を遺伝子工学の手法を用いてすすめた。AQP2はバゾプレシン刺激によって、細胞内小胞貯蔵庫から管腔側膜へ移動し、膜の浸透圧水透過性を著しく上昇させる事が免疫組織学的研究より明らかとなり、この現象が腎臓での水再吸収調節のもっとも重要なメカニズムである事が多くの研究者に認識された。さらに、このAQP2の細胞内移動の分子機構を明らかにするために、我々はAQP2の分子構造に注目し機能解析を行った。以前の我々の研究からAQP2の水透過孔は6つの細胞膜貫通部より構成されていることが推測されていたが、カルボキシル端の約50アミノ酸残基に及ぶ長い細胞内親水性ドメインの機能的役割は不明であった。このドメイン内の第256番セリン付近のアミノ酸配列を解析すると、この部位がcAMP依存性タンパクリン酸化酵素の燐酸化修飾を受ける可能性が高い事が明らかとなった。そこで、第256番セリンを遺伝子変異導入法により置換する事によってAQP2の機能変化、リン酸化修飾を解析した。

その結果、この部位の置換変異体を上皮細胞に発現させると、バゾプレシン刺激によるAQP2チャネルのリン酸化が消失する事および、バゾプレシン依存性のAQP2移動がみられなくなることが明らかとなった。これは、AQP2がcAMP依存性タンパクリン酸化酵素によって燐酸化修飾を受けるという事を初めて証明したとともに、AQP2を運ぶ細胞内小胞移送機構が、いわゆる小胞関連タンパク分子を介しての調節のみではなく、移送されるチャネルタンパクのリン酸化を介しても調節を受けることを示したという点で、大変意義深いと考えられる。本研究の目的は1)腎集合尿細管水チャネル分子の細胞内局在に関する分子内シグナルの解明、と2)抗利尿ホルモンによるAQP2水チャネルの細胞膜への移送に関する分子内シグナルの解明、の2点であった。集合尿細管水チャネルは、細胞内局在が極めて特異的、分極的であることが特徴であり、当研究では、これら水チャネルのキメラ体を、上皮培養細胞に発現させ、その細胞内局在を調べ、タンパク構造と細胞内局在制御機構との関連を検討した。また、抗利尿ホルモンによるAQP2の細胞膜上へのエクソサイトーシスに、cAMP依存性キナーゼによるチャネルのリン酸化が関与することが明らかとなり、さらに、AQP2リン酸化部位付近の分子構造と、抗利尿ホルモンによるチャネル移送機構との関連を検討した。AQP2、AQP3水チャネルの分子構造をもとに、遺伝子組換えの手法を用いて、水チャネルの細飽内局在シグナルの構造と機能との関連を検討したところ、選択的水透過性を決定する立体分子機構の解明が進んだ。具体的に膜貫通部を結ぶ5つの親水性ループの内の第3番目と第4番目の2つのループが選択的水透過性の決定部位ではないかと推察された。一方、最近明らかとなった腎性尿崩症を引き起こす4種のAQP2変異体T126M、A147T、Rl87C、S216Pの細胞内局在と機能をLLC-PK1細胞を使って検討したところ、A147Tは細胞膜上への発現過程はWTと同じであるが、機能の低下した水チャンネルであることが示され、T126M、R187CとS216Pは粗面小胞体にとどまっており、細胞膜上への発現の過程の異常があることが示唆された。これらの知見からAl47T付近の構造は細胞内局在への影響を与えない反面、水透過性に影響を与えることが示され、AQP2分子内に、細胞内局在および水透過孔の形成に関与する部位がそれぞれ独立して存在すると考えられた。AQP2リン酸化部位付近の分子構造とチャネルエクソサイトーシスの関連は引き続き検討する必要があると考えられた。
人工呼吸器患者におけるVAP予防のための梨状窩吸引による有効性の検証

本研究の目的は、人工呼吸器関連肺炎(ventilator associated pneumonia: VAP)を予防するために、挿管患者へ梨状窩吸引を実施し、VAP発生への効果を検証することである。挿管患者における口腔から咽頭へ流入した分泌物は下咽頭の梨状陥凹(梨状窩)に貯留しやすく、これを適切に除去できればVAP抑制への効果が期待される。そのために、挿管患者に対する梨状窩吸引のケア方法を検討し、ICUにおけるVAP発生状況およびケアの実施状況を調査する(導入前群)。その後ICUスタッフへの梨状窩吸引の知識・技術に関する教育を行い、梨状窩吸引を導入し(導入後群)、VAP発生への効果を検証する。
Web版看護ケアの質評価総合システムを用いた看護の質評価に関する研究

本研究は,これまでに開発した「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いて,医療施設における看護ケアの質の評価を実施し, (1)看護の質評価指標の特定と標準化,(2)看護ケアの質に影響を及ぼす要因の探求, (3)質改善をめざしたベンチマーキングの明確化,を行うものである結果, 47施設のべ420病棟における回答を得た。患者によるアウトカム評価は,いずれの領域も高得点に偏る傾向にあったが,構造および過程評価は,概ねバランスのよい散らばりであった。本評価のGoodPractice病棟として抽出された病棟の機能や病棟規模は多様であり,さまざまな状況に応じたベンチマークとして設定することが可能であることが示唆された本研究により,「Web版看護ケアの質評価総合システム」は,看護ケアの質を,構造・過程・アウトカムの視点からモニタリングを可能にし,評価・改善プロセスを外部からサポートすることに貢献できる本研究は,これまでに開発した「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いて,医療施設における看護ケアの質の評価を実施し, (1)看護の質評価指標の特定と標準化,(2)看護ケアの質に影響を及ぼす要因の探求, (3)質改善をめざしたベンチマーキングの明確化,を行うものである結果, 47施設のべ420病棟における回答を得た。本評価のGoodPractice病棟として抽出された病棟の機能や病棟規模は多様であり,さまざまな状況に応じたベンチマークとして設定することが可能であることが示唆された本研究により,「Web版看護ケアの質評価総合システム」は,看護ケアの質を,構造・過程・アウトカムの視点からモニタリングを可能にし,評価・改善プロセスを外部からサポートすることに貢献できる本研究は,これまでに開発した「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いて,医療施設における看護ケアの質の評価を実施し,(1)看護の質評価指標の特定,(2)指標の標準化,(3)看護ケアの質に影響を及ぼす要因の探求,(4)質改善をめざしたベンチマーキングの明確化,を行うものである。質評価は,6つの領域の看護ケアについて構造,過程,アウトカムの視点から評価するものであり,平成18年度は,「Webを用いた看護の質評価ツール」を用いて調査し,データ集計・分析・判定システムの精錬,記述データ分析の自動化(テキストマイニング試行)について検討することを目的とした。結果,26施設112病棟の看護職594名,患者4418名からの回答を得て,質に関する6つの領域毎に回答の分布および回答率,記述データをもとにした評価との比較から評価項目の洗練を行った。患者によるアウトカム評価は,いずれの領域も高得点に偏る傾向にあったが,構造および過程評価は,いくつかの項目において回答に偏りがみられ,設問・回答選択肢の検討の必要性が明らかとなったが,概ねバランスのよい散らばりであった。記述データ分析の自動化については,単語や文節数からの分類するファジィ分類システムによる分類により,37割程度の一致率があり,今後,データの蓄積および研究者による記述データ分析結果との照合を重ねることでその精度向上が可能であると考えられた。また,インシデント等の発生率(患者1,000人あたり)は,転倒1.81,転落0.80,褥瘡発生0.54,院内感染0.37,誤薬2.58であった。結果,「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いた大量調査の実現が可能になった。Web版看護ケアの質評価総合システム」は,看護ケアの質を,構造・過程・アウトカムの視点からモニタリングを可能にし,評価・改善プロセスを外部からサポートすることに貢献できる。本研究は,これまでに開発した「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いて,医療施設における看護ケアの質の評価を実施し,(1)看護の質評価指標の特定,(2)指標の標準化,(3)看護ケアの質に影響を及ぼす要因の探求,(4)質改善をめざしたベンチマーキングの明確化,を行うものである。質評価は,6つの領域の看護ケアについて構造,過程,アウトカムの視点から評価するものであり,平成19年度は,平成18年度に引き続き「Webを用いた看護の質評価ツール」を用いて調査し,データ集計・分析・判定システムの精錬,記述データ分析の自動化(テキストマイニング試行)の検討を目的とした。結果,29施設154病棟からの回答を得た。各回答者は看護管理者149名,看護師552名,患者5,987名であった。質に関する6つの領域毎に回答の分布および回答率,記述データをもとにした評価との比較から評価項目の洗練を行った。患者によるアウトカム評価は,いずれの領域も高得点に偏る傾向にあったが,構造および過程評価は,いくつかの項目において回答に偏りがみられたが,概ねバランスのよい散らばりであった。記述データ分析の自動化については,単語や文節数からの分類するファジイ分類システムからサポートベクターマシンを分類器として用いたシステムへの変更を行い,分類性能の向上を図ることができた。今後さらに,データの蓄積および研究者による記述データ分析結果との照合を重ねることでその精度向上が可能であると考えられた。

また,インシデント等の発生率(患者1,000人あたり)は,転倒1.88,転落1.01,褥瘡発生0.96,院内感染0.60,誤薬2.74であった。結果,「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いた大量調査の実現が可能になった。「Web版看護ケアの質評価総合システム」は,看護ケアの質を,構造・過程・アウトカムの視点からモニタリングを可能にし,評価・改善プロセスを外部からサポートすることに貢献できる。本研究は,これまでに開発した「Web版看護ケアの質評価総合システム」を用いて,医療施設における看護ケアの質の評価を実施し,(1)看護の質評価指標の特定,(2)指標の標準化,(3)看護ケアの質に影響を及ぼす要因の探求,(4)質改善をめざしたベンチマーキングの明確化,を行うものである。質評価は,6つの領域の看護ケアについて構造,過程,アウトカムの視点から評価するものであり,平成20年度は,平成18,19年度に引き続き,「Webを用いた看護の質評価ツール」を用いて調査し,データ集計・分析・判定システムの精錬,記述データ分析の自動化について検討することを目的とした。結果,2008年度の調査結果として,34施設154病棟からの回答を得た。各評価の回答者は,看護管理者148名,看護師584名,患者5,749名であった。質に関する6つの領域毎に回答の分布および回答率,記述データをもとにした評緬との比較から評価項目の洗練を行った。上記を含み,研究期間3か年で,計47施設のべ420病棟における看護管理者409名,看護師1,616名,患者16,154名からの回答を得た。患者によるアウトカム評価は,高得点に偏る傾向にあったが,構造および過程評価は,概ねバランスのよい散らばりであった。記述データ分析の自動化は,サポートベクターマシンを分類器として,分類性能の向上を図ることができた。今後さらに,データの蓄積および研究者による記述データ分析結果との照合を重ねることでその精度向上が可能である。インシデント等発生率(患者1,000人あたり)は,転倒1.72,転落0.83,褥瘡発生1.01,院内感染0.75,誤薬2.71であった。看護ケアの質の改善を目指したベンチマークの設定を検討するため,本評価における高得点となった病棟をの得点状況を分析した。結果,本評価結果をもとにGood Practice病棟の抽出が可能となった。抽出された病棟の機能や病棟規模は多様であり,さまざまな状況に応じたベンチマークとして設定することが可能であることが示唆された。
流域スケールでの土壌圏炭素シーケストレーション機能の評価

冷温帯の流域圏に分布する様々な陸上生態系を対象に生態学的手法を用いて炭素蓄積量と炭素動態を測定した。具体的には、(1)高山試験地(岐阜大学)と菅平試験地(筑波大学)における二次遷移過程にある伐採直後の草本群落から100年生の落葉広葉樹林と、(2)富士山北麓の一次遷移過程にあるマツ若齢林(植生形成後12年)、マツ壮齢林、針葉樹林および極相の落葉樹林(植生成立後2850年)を研究の対象とした。長野県及び岐阜県の冷温帯地域に分布する二次遷移の各遷移段階の植生で実測されたSOC(土壌有機炭素)と炭素フラックスの変動を時系列的に比較した。その結果、二次遷移では、土壌炭素の動態は遷移に伴う、はっきりとした傾向は見られなかった。強調すべき点として、特に草原-森林移行期における土壌炭素動態に着目すると、草本から木本のステージへの移行期において土壌炭素が減少することが明らかとなった。これは草本植物と木本植物の生活形の違いが原因と考えられた。つまり、草本植物は地上部を毎年作り替えるが、木本植物は毎年地上部を増大させるので、木本のステージでは土壌への炭素供給量が減少する。一方で、ススキの時に増加した土壌炭素はアカマツに遷移した直後はやや減少するが、やがて再び増加した。このことより、遷移時間やバイオマスなどをさらに定量化することによって、各遷移段階における土壌炭素収支の特徴を定量的に評価することが可能であることが分かった。富士山北麓において、溶岩年代の異なる場所に成立した4種の森林生態系における土壌炭素動態を調査した結果、若齢アカマツ林からヒノキ・ツガ林まではCWD(地上部+地下部の粗大枯死有機炭素)に大きな変化はなかったが、リターは漸次増加した。しかし、さらに遷移の進んだ落葉広葉樹林では、CWDが増加したもののリターは若干減少した。有機物の分解フラックス(HRまたはSR)は若齢アカマツ林で最も高い値を示し、次いでヒノキ・ツガ林と落葉広葉樹林となった。若齢アカマツ林で高いフラックスが見られたのは、十分に発達していない森林であるため浅い林床土壌に直射光が入り、土壌温度が高くなったため分解が進んだためと考えられる。一方、成熟アカマツ林は最も低いフラックスを示したが、まだ遷移初期にあるため土壌が未発達であることが原因と考えられる。二次遷移パターンとは異なり、SOC(土壌有機炭素)は遷移の進行に伴って増加した。この結果はSOCの蓄積には溶岩の風化に伴う土壌層形成の進行が重要な要因であることを示している。平成15年度は冷温帯落葉広葉樹林において伐採が行なわれた一帯の森林生態系に注目して、伐採直後の炭素動態および収支を明らかにすることを目的とした。

本研究の調査地を含む林分は岐阜県高山市と丹生川村の境、乗鞍岳南西斜面に位置し(36°10'N,137°25'E)、岐阜大学流域圏科学研究センター高山試験地から北に約2kmにある冷温帯落葉広葉樹林の伐採跡地である。植生などが代表的と思われ、より斜面のなだらかな地点に一辺20mのコドラートを設置し、気温(高さ120cm)・地表面温(リターの直下)・地温(リターを除いた地表面からの深さ5cm)及び伐採後の樹木の成長に伴う炭素固定量と土壌からの二酸化炭素放出量(土壌呼吸量)を測定し、以下の点を明らかにした。2.得られた結果を用いて、本調査地における森林生態系の炭素固定・吸収能を表わす生態系純生産量(NEP)を推定したところ、萌芽による純生産量は95gCm^<-2>year^<-1>、土壌呼吸量は590gCm^<-2>year^<-1>、根の呼吸量は320gCm^<-2>year^<-1>となり、NEPは-175gCm^<-2>year^<-1>と推定され、伐採直後の森林は二酸化炭素のソースとして作用していることが明らかとなった。平成16年度は冷温帯のススキ草原に焦点を当て,土壌からの炭素放出量を明らかにした.調査は,筑波大学菅平高原実験センター(長野県小県郡真田町)構内に保全されている面積6haのススキ草原(36゚31'N,138゚21'E,標高約1300m)において行った.測定期間における年平均気温および年間降水量はそれぞれ6.5°C,1288mmであった.気候は,昼夜の温度差が大きい内陸型である.雪は11月下旬頃から降り始め,12月から3月にかけては地表面が雪で覆われている.ススキの生育期間は,4月下旬から10月中旬であり,毎年の生育期間終了後には地上部を刈り取り,家畜飼料として系外に持ち出している.(1)測定方法:土壌呼吸量の測定は,携帯型土壌呼吸測定装置(LI-6400,LI-COR)を用いてダイナミック密閉チャンバー法(DC法)により,2003年5月から11月,および2004年4月から11月にわたり約一ヶ月毎に行った.土壌呼吸量の測定と同時に,環境要因として,土壌温度(地表面,-5cm)および土壌水分含量の測定も行った.(2)土壌呼吸量:2004年の測定期間における,土壌呼吸速度と土壌温度(地表面,-5cm)および土壌水分の季節変化を計測した.土壌呼吸速度の値は春期から夏期に向かって増加し(463.9779.4mgCO_2m^<-2>hr^<-1>),夏期に最大(1772.4mgCO_2m^<-2>hr^<-1>)となり,その後は減少した(271.11472.9mgCO_2m^<-2>hr^<-1>).地表面および地中5cmの土壌温度は,4月から6月にかけてやや温度差がみられたものの,その後はほぼ同じような変化を示した.そして,これらの土壌温度と土壌呼吸速度の季節変化はよく一致していた.また,2003年においても同様の結果が得られた.平成17年度は冷温帯落葉広葉樹林における炭素収支に焦点をあてて研究を遂行した。落葉広葉樹林を伐採して4年経過したスギ植林地および8年経過した萌芽再生林,約20年経過した落葉広葉樹二次林において,それぞれ30m x 30mの調査区を設けて,樹木バイオマスおよび落葉・落枝(リター)の計測による炭素固定量(純一次生産NPP),土壌呼吸の計測による土壌圏からの炭素放出量を求め,これらの収支として生態系純生産量NEPを算出した。以下にこれらの研究サイトにおける炭素収支過程の概要を記す。
美術教育による自然観構築の6段階－表現内容の質的・量的な相互分析からの検証―

子どもの表現内容と色との関係について、心理学と教育学とが協働し、質的、量的な相互分析から背景に見られる生活や文化、活動のプロセスと色彩表現について分析し、子どもの色彩表現における特徴を示した。本研究では、現象学的・臨床的手法と合わせ、心理的測度を用い、さらには量的及び質的分析を統合して分析を行った。また、表現内容と概念形成や色彩との関係、文化的要因の関与等を検討し、プロセスの記録と行為、造形要素の情報を合わせ、表現内容と色彩がいかなる関連をもつかについての分析を試み,国内外でのフィールドをもとに、蓄積したデータと合わせて異文化的要因の検討を試みた。さらに,表現内容の色彩と形態の量的分析を通して子どもの内的イメージとその表出に関する心理学的側面の研究を行い,最終年度は特にシドニーと日本で統計解析による調査比較を試みた。これまでの自然観、生命観に関わる視点では、日本と合わせ、オーストラリア、フランス、韓国、ドイツにおいて記録の収集をおこなってきた。量的分析では,造形要素から、色彩、形態、モチーフとなる事物について積み重ね行い、内容との関わりにおいて質的な分析を継続しおこない特徴を示した。それらの研究では、ヨーロッパ、オセアニアの作品では、自然の固有色が多く、内容も自然の風景や自然物が直接に描かれている内容が日本や韓国に比べ多くみられた。日本の特徴は自然の固有色以外の色も多く、形態も抽象的なものが比較して多くみられ、生活や文化、学習内容との関係が背景として予想される。しかし、まだ事例数が少なく造形要素と内容との関係の継続的な分析が今後の課題となる。1作品の収集と分析:前研究で行った実践内容の6段階の位置づけをもとに、これまで収集した実践を分類し、実践事例から記録を収集した。実践協力を得ている日本、オセアニア、ヨーロッパの拠点において「生命のイメージ」を課題に実態調査をし、自然や生命に対する見方や感じ方の特徴を造形要素と記述から示し、そして、実践の事前・事後の表現内容の比較調査から、造形活動をとおして表れる自然観の分析を行った。本年度は,日本、オセアニアを中心に,2016年8月,オーストラリア,シドニー在住の幼児,小学生を対象に,2017年3月,名古屋市S小学校を対象に,「生命(いのちのイメージ」を,16色,蝋筆における絵画作品と記述において収集した。2実践事例をとおし生成される自然観とその表現内容の検証:S幼稚園5歳児,S小学校3年生において実践記録の収集を行い,事例分析から子どもにあらわれる自然への見方や感じ方を作品と記述から考察した。さらに、国内と海外において協力を得た実践事例と収集した実践資料の分析から、6段階において生成される自然観・生命観について、活動のプロセスと行為、表現内容の記述と造形要素をとおして検証し、自然観の構築を主題とした美術教育実践事例を示した。3ドイツとの共同実践による<自然/生命>をコアとした実践事例の構築:S小学校とドイツ公立小学校との環境を視点とした共同実践研究において実践事例を示した。S小学校の事例では,生命科学と芸術領域のネットワークによって実践を行い,生命のイメージの検証を行った。シドニーでは順調に資料の収集を行うことができた。他に、当初予定になかった、韓国、フランスにおいても収集が行えた。分析においては予想以上に時間が必要となり、予定の分析に至らなかった。2017年に引き継ぎ,「生命のイメージ」について韓国(幼児),ドイツ(小学生),椙山女学園大学附属小学校において実践し記録の収集をおこなった。量的分析では,造形要素から、色彩、形態、モチーフとなる事物についてこれまでのデータと積み重ね行い、内容との関わりにおいて質的な分析を継続しおこなった。これまでに収集したオーストラリア,、フランス、日本とを合わせ特徴を示した。ヨーロッパ、オセアニアの作品では、自然の固有色が多く、内容も自然の風景や自然物が直接に描かれている内容が日本や韓国に比べ多くみられた。日本の特徴は自然の固有色以外の色も多く、形態も抽象的なものが比較して多くみられる。また、小学生の事例分析では、生活や学習内容との関係が背景として見られ、その関わりによって総体的イメージや関係的、状況的イメージとして見られる。しかし、まだ事例数が少なく造形要素と内容との関係の分析については引き続き作品の収集が求められる。日本、海外での資料収集は順調に行われている。さらなる分析の正確さをもとめるために日本以外での収集が求められる。

それらの研究では、ヨーロッパ、オセアニアの作品では、自然の固有色が多く、内容も自然の風景や自然物が直接に描かれている内容が日本や韓国に比べ多くみられた。日本の特徴は自然の固有色以外の色も多く、形態も抽象的なものが比較して多くみられ、生活や文化、学習内容との関係が背景として予想される。しかし、まだ事例数が少なく造形要素と内容との関係の継続的な分析が今後の課題となる。作品の収集をドイツを中心とした欧州、及び日本国内においてさらに拡充させる。それらを基に、今後、自然観の質的・量的分析,及び,実践記録と表現内容の記述による質的分析と,造形要素による量的分析から,6ステージの表現内容と生成される自然観について検証していく。教育実践学研究による現象学的・臨床的手法と合わせ,物理的測度と心理的測度、さらには量的及び質的分析を統合し行う。また、表現内容と概念形成や色彩との関係、文化的要因の関与等を検討し,国内外でのフィールドをもとにプロセスの記録と行為,造形要素の情報を合わせ,6段階の表現内容についての分析を試みる。統計的な分析と質的な分析は相互に進んでいるが,質と量の結果からみられる関係や、色や形態などの特徴と主題との関係、日本と海外との相違点についてはさらなる検証と資料の収集が必要となる。ノートパソコン(東芝ダイナブックV831×@250千円)購入を予定していたが,旅費,人件費,消耗品の出費を優先し既存のものを代用した。そのため繰越金が発生した。ドイツでの実践と資料収集のため旅費及び謝金、その他において経費が発生した。欧州等の資料収集において旅費が当初より必要となり、用品代を旅費と人件費に使用する。
フロベニウス－セシャドリ定数の研究

当該年度はフロベニウスーセシャドリ定数の数値的な定義や具体的に計算,評価する方法について研究を行った.しかしながら思うような進展が得られず,残念ながら論文にまとめられるような結果を得ることができなかった.その一方,そこから派生した研究として以下のような成果が得られた.古川勝久氏との共同研究:まず前年度のうちにある程度完成していた,トーリック多様体の双対多様体の次元に関する組合せ的記述をプレプリントにまとめた.また通常のガウス写像の一般化である高次ガウス写像についても研究した.分離的な場合の一般ファイバーの線形性などを証明し,プレプリントにまとめた.井上大輔氏,三浦真人氏との共同研究:グラスマン多様体上の同変ベクトル束の零点として得られる3次元カラビーヤウ多様体について,その同型類やトーリック退化などをミラー対称性の観点などから調べた.そのようにして得られる3次元カラビーヤウ多様体を分類し,また得られた多様体のI関数を計算しプレプリントにまとめた.三浦真人氏,大川新之介氏,植田一石氏との共同研究:G_2型の等質空間上の同変ベクトル束の零点として得られるカラビーヤウ多様体を分類した.その分類で現れた2種類の3次元カラビーヤウ多様体が,グロタンディーク環の中で興味深い関係にあることを示した.また次数12のK3曲面についても同様の関係が成り立つことを示した.これらの結果もプレプリントにまとめた.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。・当該年度はフロベニウスーセシャドリ定数を研究するために,まず正標数の代数幾何,特にフロベニウス写像について勉強した.それらを踏まえて,代数多様体の間に射もしくは有理写像がある場合のフロベニウスーセシャドリ定数の関係を考察した.具体的には,その射がいくつかの条件を満たせばフロベニウスーセシャドリ定数の不等式が得られることがわかった.これを用いることでフロベニウスーセシャドリ定数の評価を低次元の場合に帰着できないかと期待している.・古川勝久氏との共同研究で,正標数におけるガウス写像について研究を行った.ガウス写像は標数が0の場合と正の場合とでは振る舞いが非常に異なることが知られている.その違いをガウス写像の像,ファイバー,及びガウス写像によって定まる関数体の間の拡大の視点からフロベニウス写像を用いて研究した.具体的には,ガウス写像のグラフとしてあらわれる代数多様体の特徴付けを与えることでどのような有理写像がガウス写像としてあらわれるかを考察した.既存のいくつかの結果の一般化として(1)一般的に全単射という条件を満たす有理写像の違いを除けば,任意の有理写像がガウス写像としてあらわれる,(2)標数が3以上の場合は任意の(標数が2の場合は「少なくとも半分」の)非分離な体の拡大が,ガウス写像から定まる関数体の拡大としてあらわれる,ということが証明できた.これらの結果は論文にまとめ,現在出版に向けて論文誌に投稿中である.N次元射影空間に埋め込まれた射影代数多様体Xに対し,それに接する超平面を考えることで,Xの双対多様体X*を定義することができる.双対多様体の期待次元はN-1であるが,実際の次元はそれより小さくなりうる.そのようなXは特殊な構造を持つ(例えば直線で覆われていることがわかる).一方,ユークリッド空間内のN+1個の整数点からなる有限集合Aから,N次元射影空間に埋め込まれたトーリック多様体を定義することができる.原理的にはトーリック多様体の幾何的な性質を,Aの組み合わせ的な性質で言い換えることができる.Xがトーリック多様体の場合に双対多様体X*の次元については,様々な先行研究がある.例えばXが滑らかな場合には,X*の次元はXの適当な射影束構造を見ることで記述されている.組み合わせ的に言い換えると,有限集合Aの適当なケーリー構造というものを見ることで記述できる.この結果はXの特異点が良い(正規かつQ-分解型の)場合に拡張されている.当該年度は,国立台湾大学の古川勝久氏との共同研究で特異点の条件を外した場合を研究した.まずトーリック多様体に線形多様体が含まれている場合は,その線形多様体から有限集合Aが自然にケーリー構造を持つことを示した.この結果を用いることでトーリック多様体の双対多様体の次元の記述をAの組み合わせ論的な問題に帰着することができる.我々はジョイン型のケーリー構造という特殊なケーリー構造を考えることでその組み合わせ論的な問題を調べ,特異点の条件をつけずにトーリック多様体の双対多様体の次元を記述することができた.また,その構造の幾何的な解釈も与えた.現在この結果を論文にまとめている.当該年度はトーリック多様体のフロベニウス-セシャドリ定数を研究していたところ,直接その評価が得られたわけではないが,トーリック多様体の双対多様体について興味深い結果が得られたため.当該年度はフロベニウスーセシャドリ定数の数値的な定義や具体的に計算,評価する方法について研究を行った.しかしながら思うような進展が得られず,残念ながら論文にまとめられるような結果を得ることができなかった.その一方,そこから派生した研究として以下のような成果が得られた.古川勝久氏との共同研究:まず前年度のうちにある程度完成していた,トーリック多様体の双対多様体の次元に関する組合せ的記述をプレプリントにまとめた.また通常のガウス写像の一般化である高次ガウス写像についても研究した.