hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リンパ管におけるホメオボックス転写因子Proxlの機能解析

Proxlの発現誘導が可能な遺伝子導入マウス(CGPマウス)とCAG-Creマウスを交配し、Prox-1の全身性発現の影響について解析したところ、ダブルトランスジェニックマウス(dTgマウス)は、胎生11.5日までには死亡するが、PECAM-1抗体を用いたホールマウント免疫染色の結果では、血管形成に顕著な異常は見られなかった。また、CGPマウスとTie2-Creマウスを交配し、血管内皮でのProx-1の強制発現の影響について解析したところ、dTgマウスは、メンデルの法則から予想される数より少ないものの、出生し、8週齢までに死亡することが分かった。出生後1日目のCGP/Tie2-Cre dTgマウスの小腸を、PECAM1およびLYVE1に対する抗体を用いて免疫染色を行ったが、血管・リンパ管の形成に顕著な異常は見られなかった。本研究では、Proxlが、血管内皮細胞からリンパ管内皮細胞への分化を一意的に決定するわけではないことが示唆されたが、致死の原因や機序は不明であり、更なる解析の必要性が考えられた。一方、変異型SV40 large T抗原を内皮細胞で発現する遺伝子導入マウスから、成体の内皮細胞を効率良く分離、培養可能であることが所属研究室において示されていたことから、当該マウスを用いた胎生期の内皮細胞の分離、培養を試みた。その結果、PECAM-1・VEGFR-2陽性、Lyve-1陰性の血管内皮細胞と、PECAM-1・Lyve-1・Proxl陽生のリンパ管内皮細胞の分離、培養に成功した。CGPマウスと組み合わせることで、Proxlを過剰発現する胎生期血管内皮の性質をin vitroで解析するために有効であると考えられた。本研究では、Cre/loxPシステムを利用した時期・組織特異的遺伝子発現誘導をマウス個体で行う。Prox1の全身性および血管内皮における異所性発現が、胎生期における血管・リンパ管形成に及ぼす影響を解析し、Prox1の標的遺伝子や下流シグナルの解明を試みる。まず、既に作成済みのProx1の異所性発現が誘導可能な遺伝子導入マウス(CGPマウス)と全身性に発現のあるCAG-Creマウスを交配した。CGPマウスは、CAGプロモーター支配下で、Creリコンビナーゼによる組み換え前にはLacZが、組み換え後にはProx1が発現するトランスジェニックマウスである。出生した個体の遺伝子型を解析したところ、ダブルトランスジェニックマウス(dTgマウス)は得られなかった。死亡時期を明らかにするため、胎児の遺伝子型を解析したところ、胎生11.5日までには死亡することが明らかになった。胎生10、5日のdTgマウスを、血管内皮細胞のマーカーであるPECAM-1抗体を用いてホールマウント免疫染色したところ、血管形成に異常は見られなかった。次に、CGPマウスと原始血管内皮細胞で発現のあるTie2-Creマウス(Jackson研究所より導入)を交配した。出生した61個体の遺伝子型を解析したところ、dTgマウスは3匹得られたが、メンデルの法則から予想される数(15匹)より少なく、いずれのdTgマウスも離乳までに死亡した。今後、組織学的解析を行うことで、dTgマウスの死亡原因を明らかにする。また、胎生期に死亡しているdTgマウスがいることが予想されるため、胎生10.5日以降の胎児の遺伝子型を決定し、死亡時期を明らかにする。さらに、dTgマウスの組織学的解析を行うことで死亡原因を明らかにする。
ぶどう膜炎に対するエストロゲン受容体シグナルの抗炎症作用機序の解明

ベーチェット病や急性前部ぶどう膜炎などのぶどう膜炎では疫学的に発症の男女差が報告されている。エストロゲンが、ぶどう膜炎にどのような影響を与えているのかを明らかにし、ぶどう膜炎の治療に応用できるかを検討する。ヒトの網膜には、エストロゲンレセプターαが存在する。ラットぶどう膜炎モデルにおいてエストロゲン投与により、細胞浸潤の抑制がみられる事が報告されており、エストロゲンが受容体を介して直接PI3-kinase作用を持つ事も報告されている。すなわちエストロゲンの抗炎症作用はぶどう膜炎に影響を与える可能性が有り、必要なシグナルを解明し、適切な治療を開発していきたい。
マニエリスム形成期における記憶術の影響についての研究

1.海外作品調査とその成果について:パルマにおける作品調査により、コレッジョ「カメラ・ディ・サン・パオロ」及びアレッサンドロ・アラルディ「グロテスクの間」に関する記憶術的イメージの分析を完了し、以下の結論が得られた。これらの2つの絵画的装飾では、旧約及び新約聖書に基づくイメージ系列と、古代神話及び記憶術ないしヒエログリフに基づくイメージ系列が、世界の構造に関する魔術的思考(月に関する魔術的信仰及びディアナ神話における民間信仰・民間医療的思考、グロテスクによって表象された古代神学的思考)によって結合・接続されている。2.海外資料調査とその成果について:昨年度から予定したドレスデンなどでの調査では本来の研究目的が達せられないため、ローマでの資料調査を実施した。特に、ルネサンスにおける魔術的思考に関する一次文献を分析・収集した。3.研究成果:以下の著作の監修及び執筆を行い、上記1及び2の成果を発表した。足達薫監修、遠山公一、喜多村明里、足達薫、出佳奈子、金山弘昌、伊藤博明著、『イタリア美術叢書II光彩のアルストピアレオナルド・ダ・ヴィンチからミケランジェロへ』ありな書房、2019年2月1日。執筆箇所、pp. 99-147(第3章女子修道院のなかのルネサンスーサン・パオロ修道院と古代神学的思考」)、pp. 259-264(「エピローグアルストピアの第二フェーズー盛期ルネサンスの「時代の目」)。また、英語論文を準備しており、早急に投稿する予定である。4.今後の研究への発展:ルネサンスの美術及びイメージ文化における記憶術を中心とする魔術的思考と美術の構造的同調性をさらに実証的に発展させるべく、視点を共有するさらに2人の研究者とともに「挑戦的研究(開拓)」のためのグループを形成した。調査・成果発表・WEBでの研究ネットワーク及びデータベース構築を目標にして研究を開始している。平成27年9月10日から9月22日まで、イタリアのパルマおよびローマにおける美術作品および文献資料の調査を行った。パルマでは、サン・パオロ女子修道院(現在は美術館)における「アラルディの部屋」(アレッサンドロ・アラルディによる制作、1514年頃)と通称「カメラ・ディ・サン・パオロ」(コレッジョ、1519年から20年頃)の観察、撮影、分析を行った。前者については、世界的にもまとまった研究がほとんどない例であることから、基本的な観察ノートを作成した。記憶術における場所の分割と「力強いイメージimagines agentes」(以下の文献では「賦活イメージ」というきわめて適切な訳語が用いられており、本研究をまとめるにあたり、大いに参考にしたい。水野千依『イメージの地層』名古屋大学出版会、2011年)の配置という原理とのつながりは明らかだが、グロテスク文様によってその効果が弱められていることが分かった。おそらくその欠陥を補うとともに、(グロテクスとともに、あるいはそのオルタナティヴとして)同時代ローマで発展しつつあったキアロスクーロ技法を適用した「第二の試み」が後者であると思われる。その他、ローマのヘルツィアーナ図書館および国立中央図書館で日本では入手やアクセスの難しい文献資料を精読・転写・複写した。これまでの私の研究は主に一次文献に集中していたため、研究史の正しい把握や、前述の訳語のように正確とは言えない理解がしばしば生じていたので、特に今回は二次文献の調査に注力してその点を修正しようとした。予定していた2つの絵画的モニュメントの調査を通じて、それらは「記憶術的営みの絵画への応用」であるとともに、同じサン・パオロ女子修道院のジョヴァンナ・ダ・ピアチェンツァ修道院長による「実験と修正」の試みとして解釈されうるという仮説が得られた。細部については省略するが、フランシス・イエイツからダニエル・アラスへの研究史的流れの中で浮彫にされた「ルネサンス美術と記憶術の関係」というテーマは確かに有効であり、パルマの事例はその展開に必ずや貢献するであろうことが確信された。調査の過程で、同時代の記憶術と美術史の関連性を示唆する資料であるミケランジェロ・ビオンド『この上なく高貴な絵画について』の翻訳と註釈にも取り組み、その前半の一部を出版した。本研究の副路線として発表を続けていきたい。本年度は2回の海外調査を行い、16世紀初期のイタリア絵画における記憶術の影響、特に「力強いイメージ(imagines agentes)」の創造プロセスの再現もしくは同調の形跡を確認した。2016年9月のイタリアでの調査では、ロッカ・ディ・フォンタネッラートにおけるパルミジャニーノのいわゆる「小部屋(カメリーノ)」、カメラ・ディ・サンパオロにおけるコレッジョの装飾、パルマ国立美術館、フィレンツェのウフィツィ美術館、ローマのカステル・サンタンジェロにおける「クレメンス七世の浴室」の観察と分析を行うとともに、ヘルツィアーナ図書館および国立中央図書館での資料収集を行った。なお、フォンタネッラートの調査ではガイドツアー形式を避けられず、時間的にきわめて不十分であった。そのため2017年度は十分な時間を得られるようにしたい。2017年3月のフランスでの調査では、フォンテーヌブローの「フランソワ一世のギャラリー」を詳細に観察・撮影し、従来公開されてきた図版等では確認し得ない細部について分析することができた。また、ルーヴル美術館にあるフォンテーヌブロー派の絵画についても詳細に検討することができた。本年度は、作品分析に関わる16世紀当時の文献資料のほぼすべてがインターネットでデジタル公開されているため、必ずしも必要ではない図書を購入する無駄を避け、作品の観察と分析に徹底することにした。

この点では当初の予定と相違したが、むしろ積極的な結果を得ることができたと考えている。当初の予定であった3つの絵画的モニュメント(パルマのカメラ・ディ・サン・パオロ、フォンタネッラートの「カメリーノ」、フォンテーヌブローの「フランソワ一世のギャラリー」)の調査をほぼ完了したが、フォンタネッラートに関してはガイドツアー形式で見学せざるを得ないというハンデがあり、2017年度再び観察に赴かなければならない。3つの絵画的モニュメントにおける記憶術的意匠に関してはほぼ特定できたが、さらにいくつかの興味深い作例(ジェノヴァのパラッツォ・ドーリア・パンフィーリ、ローマのカステル・サンタンジェロ内「サラ・パオリーナ」、ローマの市内に残存するポリドーロ・ダ・カラヴァッジョとマトゥリーノのフレスコ)の発見、さらに記憶術の魔術的側面への注目という新たな観点が得られた。そこから、ドレスデン国立絵画館に所蔵されるパルミジャニーノの絵画(《薔薇の聖母》と《聖ステパヌスの聖母》)と錬金術的イメージ(これは記憶術の「力強いイメージ」ときわめて強い同調性を有している)についても精密な分析が必要であることが明らかになってきた。こうして本年度は、3つのモニュメントに関する調査を順調に進めるとともに、その過程において、記憶術の魔術的側面へ着想が広がった。また、資料分析の参考とするために検討した江戸時代の日本の記憶術文献についてきわめて興味深い視点(イエズス会の宣教にともなう「場所法」記憶術の原理の輸入と発展)が得られた。このこともまた本研究の豊かな成果につながるだろう。なお、今年度は資料収集に経費を使用せず、すべてを旅費の補助に充てたことに触れておきたい。これは、作品分析に関わる16世紀当時の文献資料のほぼすべてがインターネットでデジタル公開されているので、必ずしも必要ではない図書を購入する無駄を避けるためである。平成29年度は9月と2月の2度にわたり、イタリアでの作品調査および文献資料調査を行った。目的と成果は次の通りである。1:ジェノヴァ、パルマ、フォンタネッラート、ローマでの調査(9月):美術における記憶術の影響という本研究のテーマから派生した「古代からの影響とグロテスクの展開」に関して、ペリン・デル・ヴァーガ、アレッサンドロ・アラルディ、パルミジャニーノ、ピントリッキオによるグロテスク装飾およびそのバリエーションの観察・分析・撮影を行った。この調査に基づく成果は、『黎明のアルストピア』(ありな書房、2018年5月刊行予定)における第4章「ピントリッキオのアパルタメント・ボルジア」として刊行予定、さらに2018年2月に東北大学文学研究科に提出した博士論文『15世紀末から16世紀前半にかけてのイタリアにおける美術の変容に関する研究』の第1章に含まれている。さらにローマにおいて資料調査を行い、1-1の考察のための基礎資料を収集するとともに、コレッジョによるカメラ・ディ・サン・パオロ(パルマ)における記憶術・魔術の影響を証明するための資料も分析した。また、記憶術的文化と詩と絵画の影響関係を考察したリナ・ボルツォーニ『クリスタルの心』(原著はイタリア語)の翻訳を行い、出版した(ありな書房)。
知的障害児の放課後活動プログラムに関する研究

知的障害のある子どもの放課後活動を実施する事業所を対象とする質問紙調査および訪問調査を行った。その結果、第一に、放課後活動の基本的性格が事業所によって異なることが明らかになった。第二に、放課後活動プログラムを制約する要因として、職員の不足や施設・設備の不十分さがあることが示された。第三に、少なくない事業所が不定型な連携を学校との間で行っていることが把握された。第一に、茨城県・広島県・岐阜県・京都府・大阪府にそれぞれ所在する放課後活動事業所6ヶ所の訪問調査を実施した。放課後活動の参与観察を行い、放課後活動のプログラムが多様であることを把握した。また、放課後活動のプログラムを進めていくうえで学校等との連携が課題になっていることが明らかになった。第二に、2009年9月から10月にかけて、全国的な質問紙調査を実施した。対象は、全国すべての児童デイサービス(II型)の事業所(708ヶ所)と、児童デイサービス(II型)以外の放課後活動事業所等(392ヶ所)である。その結果、児童デイサービス(II型)の事業所においては、その他の事業所に比べて、「課題に応じた個別指導」「集団での設定遊び」「学習」「各種のセラピー」をよく行っている傾向があることが明らかになった。また、障害のある子どもの放課後活動の内容を制約する要因として、施設・設備の不十分さ、指導員となる職員の不足などがあることが確認された。また、「預かり」「療育」「遊び」「発達支援」「居場所」など、プログラムの性格に関わる、障害のある子どもの放課後活動のとらえ方が様々であることが明らかになった。第一に、東京都・神奈川県・福井県・京都府・長崎県にそれぞれ所在する放課後活動事業所6ヶ所の訪問調査を実施した。放課後活動の参与観察を行い、放課後活動のプログラムの多様な実態を把握した。また、聞き取り調査を行い、放課後活動のプログラムにおいて重視していることや、学校との連携をめぐる実態と課題を把握した。学校との間で定期的に話し合いを行うなどして、プログラムの質的向上を進めている事業所もあることが把握された。第二に、2010年6月から2010年9月にかけて、全国的な質問紙調査を実施した。対象は、平成21年度の調査において活動状況が把握された487ヶ所の放課後活動事業所であり、247ヶ所の事業所から有効回答が得られた。その結果から、次のような点が明らかになった。(1)施設・設備の面から活動内容が制約されている事業所が多く、特別支援学校の施設利用についても困難がある。(2)事業所の職員と学校の教師とが相互訪問をするなど、ある程度の関係が学校との間につくられてきている事業所もあるが、学校との連携は、事業所の職員や学校の教師の不定型な実践的努力によるものが多い。(3)学校との連携において、「個別の支援計画」はあまり活用されていない。(4)学校との連携に関しては、学校・教師の意識の問題、学校の側の時間の不足、事業所の側の余裕のなさ、学校内における教師の認識の差、個人情報保護に関わる問題などがある。以上のことから、これまで十分に明らかにされていなかった、障害のある子どもの放課後活動の内容面での実態と課題の把握を進めることができた。
昆虫を使った経済実験による意思決定理論の実証

コオロギの飼育を試みつつ、データの安定的な計測法を検討した。既存データの論文についても完成にむけて作業を重ねたものの、進捗に遅れが出てしまった。カブトムシの頭角を混合戦略モデルとして考察してきたものの、あるセミナーで発表した際に、別の研究者から、混合戦略ではなく純粋戦略のモデルのほうが整合性が高い旨の意見を受けた。そこで、純粋戦略の実証という、より簡素で確実な結論を導くことを第1段階とすることにした。第1段階において、純粋戦略として結果を解釈するのは容易である。体幅が一定の大きさ(閾値)を下回るときには角が短くなり、閾値を超えると角の長さが長くなるからだ。その後に、閾値における戦略の比率を確認することで混合戦略の実証を行う第2段階という構成にした。これまで研究代表者は、閾値周辺で角の長さが短い個体と長い個体が混在するので、その混在比率を混合戦略として実証する計画をたてていたが、サンプルサイズの限界や測定誤差の問題もあり、結果は必ずしも頑健でなかった。今回、純粋戦略での結果の解釈が自然であるとのコメントをうけて、論文の構成を修正し、構成全体をよりわかりやすいものにすることができた。さらに、データ測定誤差については、2015年の測定と2016年の計測方法に若干の差が出ているので、統一的に再計測をすべきであると判断した。したがって、冷凍保存してある個体の整理番号をつけ計測準備をすすめている。大学内の全学委員会の委員長を務め、その業務に専念するために研究時間の確保が困難であったため進捗が遅れてしまった。2018度が事業期間の本来の最終年度であったが、進捗の遅れがあったので、事業期間を延長した。最終年度となる2019度に、2018度の計画を着実に遂行する。主に次の2点に注力する。1)各個体に着目したミクロレベルの闘争傾向を混合戦略として分析しており、そのモデルとデータに判別分析を応用することで論文を完成させる。2)コオロギの信念形成の観察を試み、少なくともデータの整備は完成させる。カブトムシの闘争傾向を分析しナッシュ均衡の実証をするために、111頭のカブトムシを各4回(延べ444回)闘争させ、データ分析の準備にあたっている。これまでは、2個体同士を対等に闘わせることでデータ採取していたので、観察データが必ずしも独立でなかった。なぜなら、ある個体の闘争傾向は、自身の頭角や体格だけでなく相手のそれにも依存するからだ。今回は、基準となる個体を設けて、その個体の四肢を取り去り、実験者がその個体を操作した。これによって、各個体の闘争傾向を個体間で比較することがより容易になった。あわせて、フォースゲージを使い各個体の筋力を測定し、これまでと同様に、個体の体格や頭角長を測定している。これまでの分析結果から予想されるのは、体格に比べて頭角長が相対的に長い個体の闘争傾向が顕著に異なることであった。ところが、今回のサンプルでは、測定方法に問題があったためか、体格に比べて頭角長が相対的に長い個体の識別が困難であり、必ずしも予想通りの結果ではなかった。個体の乾燥が十分でなかったり、これまでと測定方法が異なることも考えられるため、この点について対策をとっている。以上とは独立に、カブトムシの体格の決定が、幼虫時の栄養摂取状態にあることを実証するために、幼虫を114匹飼育し、栄養状態を統制し、羽化後にその影響を分析する予定である。なお、平成29年2月には、それまでの研究結果を、台湾国立大学で開かれた、Economic Science Association (ESA=実験経済学の分野で最も代表的な国際学会)のアジア太平洋大会やセミナー等で報告し、コメントを受けた。カブトムシ個体の測定方法について再検討が必要であるため、データ分析が完了しなかった。これまでの標本も含め、乾燥を完了させたのちに、複数人で全標本の再測定を統合して行う必要がある。カブトムシの幼虫時の栄養摂取の差異が、成虫の体格に影響することを確認するために113頭の幼虫を飼育している。その飼育に、場所や器材等のリソースが予想以上にかかったため、計画に記載したコオロギの飼育準備を先延ばしにした。コオロギについては平成29年度から順次行うこととする。カブトムシの闘争傾向を分析しナッシュ均衡の実証をするために、111頭のカブトムシを各4回(延べ444回)闘争させたデータの分析を行った。そこでは、基準となる個体を設けて、それに対する各個体の闘争傾向を観察することで、体格や頭角長と闘争傾向の関係を個体ごとに整理できた。2種類の戦略を特徴づけるデータが得られたと確信している。ただし、学会報告で受けたコメントから、判別分析の手法を開発する必要があると判断し、その正しい手法を調査した(現在も続行中)。以上とは独立に、カブトムシの体格の決定が、幼虫時の栄養摂取状態にあることを実証するために、幼虫を114匹飼育し、栄養状態を統制し、成虫の体格に与える影響の分析を試みた。だが、大型個体を中心に3割近くが死亡してしまったため、残念ながら分析結果を得ることはできなかった。以上と並行して、信念形成の実証として、コオロギの闘争行動を統制することを試みた。闘争させることはできているが、信念形成をうながすためには、数ヶ月単位で一定期間飼育を続ける必要があり、安定的な飼育を試行した。

交付申請書の研究実施計画に記載したコオロギの飼育には着手したものの、信念形成を経過観察するためには安定的な飼育が必要であるが、それが当初の予想以上に困難である。この点を除けば、おおむね順調な進捗である。コオロギの飼育を試みつつ、データの安定的な計測法を検討した。既存データの論文についても完成にむけて作業を重ねたものの、進捗に遅れが出てしまった。カブトムシの頭角を混合戦略モデルとして考察してきたものの、あるセミナーで発表した際に、別の研究者から、混合戦略ではなく純粋戦略のモデルのほうが整合性が高い旨の意見を受けた。そこで、純粋戦略の実証という、より簡素で確実な結論を導くことを第1段階とすることにした。第1段階において、純粋戦略として結果を解釈するのは容易である。体幅が一定の大きさ(閾値)を下回るときには角が短くなり、閾値を超えると角の長さが長くなるからだ。その後に、閾値における戦略の比率を確認することで混合戦略の実証を行う第2段階という構成にした。これまで研究代表者は、閾値周辺で角の長さが短い個体と長い個体が混在するので、その混在比率を混合戦略として実証する計画をたてていたが、サンプルサイズの限界や測定誤差の問題もあり、結果は必ずしも頑健でなかった。今回、純粋戦略での結果の解釈が自然であるとのコメントをうけて、論文の構成を修正し、構成全体をよりわかりやすいものにすることができた。さらに、データ測定誤差については、2015年の測定と2016年の計測方法に若干の差が出ているので、統一的に再計測をすべきであると判断した。したがって、冷凍保存してある個体の整理番号をつけ計測準備をすすめている。大学内の全学委員会の委員長を務め、その業務に専念するために研究時間の確保が困難であったため進捗が遅れてしまった。主に次の2点に注力する。1)カブトムシ個体の測定方法について再検討し、測定を完了させる。雄カブトムシの頭角長の分布がマクロレベルでの混合戦略均衡によるという実証までは概ね達成できた。これに加え、各個体に着目したミクロレベルの闘争傾向も混合戦略であり、その混合戦略均衡も分析すべきだとの指摘もあるので、その数理モデルを解くことにも取り組む。これを終えたのちに、論文投稿に向けて準備をすすめる。2)コオロギの闘争行動の観察にむけて準備をすすめる。1)各個体に着目したミクロレベルの闘争傾向を混合戦略として分析しており、そのモデルとデータに判別分析を応用することで論文を完成させる。2)コオロギの信念形成の観察を試み、少なくともデータの整備は完成させる。2018度が事業期間の本来の最終年度であったが、進捗の遅れがあったので、事業期間を延長した。最終年度となる2019度に、2018度の計画を着実に遂行する。次年度使用額は、1万円未満で全体額の1%未満の端数である。(理由)適任のリサーチ・アシスタントを見つけることができなかったことで人件費の支出を繰り越したことによる。
抗胃ムチン単クローン抗体を利用した胃粘液分泌刺激とその応答に関する基礎的研究

ラット胃粘液の主成分であるムチンは粘膜上皮に存在する複数種の細胞によって合成分泌されるが産生されるムチンは細胞種ごとに化学的性質ばかりでなく、それらの合成分泌の制御機構も異なると考えられている。胃粘膜の生理や病態に深く関与しているムチンの代謝制御機構を明らかにするためには、これらの性質の異なったムチンを識別し、定量できる方法が必要である。このような観点に立って特定のムチンを認識するモノクローナル抗体の開発とその応用の可能性を検討し、以下のような結果を得た。1)ラット胃ムチンを免疫原として得られた抗体(RGMシリーズ抗体)のエピトープに関する検討を続けた。胃表層細胞由来のムチンに対する抗体であるRGM11,21およびRGM24のエピトープ検索の結果、染色領域は類似しているが11,21はムチン由来のオリゴ糖と反応するのに対して、24はムチンを分解すると反応性が失われた。RGM11,21のエピトープ構造の解析は現在継続中である。2)新たに、ヒト大腸ムチンを免疫原としたモノクローナル抗体(HCMシリーズ抗体)を14種類確立し、その性状について調べた。これらのうち8種類は抗原ムチンをシアリダーゼ処理すると反応性が無くなることからシアル酸をエピトープの一部に含むことがわかった。またこれらの中にはヒト胃粘膜腸上皮化生部に特異的に反応するものもみられた。3)サンドイッチELISA法を用いたムチン測定法開発を試み、同一ラット胃粘膜試料中に含まれる、HIK1083と反応する粘膜深部ムチンと、RGM11と反応する表層部ムチンを個別に測定する方法をほぼ確立した。現在、実験潰瘍作成胃より得られた各種ムチン標品にこの方法を適用し、妥当性を検討している段階にある。今回申請したテーマに関係してこれまで得られた結果は以下のとおりである。(1)Ex-vivoガストリックチャンバーを用いたラット胃粘液分泌の測定法を確立し、主として2種類の方法を用いてその分泌粘液量を測定し、2つの異なった方法による粘液量の相関性の有無を検討した。すなわち、従来より行なってきたHPLCを用いた高感度ヘキソサミン定量による全粘液分泌量の測定、および2種類の抗ムチンモノクローナル抗体を用いたサンドイッチ法ELISAによる分泌粘液測定法である。カルバコール投与によって得られる粘液分泌亢進は両方法とも同一の増加と減少の傾向を示すものの、相関性については予想されるような結果とはなっていない。今後、抗体を用いた粘液測定法をさらに検討し両者の相関性が議論できるような条件の検討をさらにすすめる必要がある。(2)これらに関係して、胃体部および前庭部深層の粘液産生細胞由来の粘液に特異的なモノクローナル抗体であるHIK1083のエピトープに関する生化学的検討を行い、この抗体が非常にめずらしいムチン型糖鎖の構造を認識することを明らかにした(現在論文投稿中)。(3)上記1)に関連して、さらに適当な抗体を用いたサンドイッチELISAの測定系を開発するため、新たに表層粘液を認識する抗体であるRGM24の酵素標識抗体を作製し、これを用いた粘液の測定系を開発した。(4)抗ムチン抗体を用いた検出や測定法のさらなる拡大をめざして、本学病理学教室と連携して、ヒト大腸ムチンに対するモノクローナル抗体の開発に着手した。ラット胃粘液の主成分であるムチンは粘膜上皮に存在する複数種の細胞によって合成分泌されるが、産生されるムチンは細胞種ごとに化学的性質ばかりでなく、それらの合成分泌の制御機構も異なると考えられている。

胃粘膜の生理や病態に深く関与しているムチンの代謝制御機構を明らかにするためには、これらの性質の異なったムチンを識別し、定量できる方法が必要である。このような観点に立って特定のムチンを認識するモノクローナル抗体の開発とその応用の可能性を検討し、以下のような結果を得た。1)ラット胃ムチンを免疫原として得られた抗体(RGMシリーズ抗体)のエピトープに関する検討を続けた。胃表層細胞由来のムチンに対する抗体であるRGM11,21およびRGM24のエピトープ検索の結果、染色領域は類似しているが11,21はムチン由来のオリゴ糖と反応するが、24はムチンを分解すると反応性が失われた。RGM11,21のエピトープ構造の解析は現在継続中である。2)新たに、ヒト大腸ムチンを免疫原としたモノクローナル抗体(HCMシリーズ抗体)を14種類確立し、その性状について調べた。これらのうち8種類は抗原ムチンをシアリダーゼ処理するすると反応性が無くなることからシアル酸をエピトープの一部に含むことがわかった。またこれらの中にはヒト胃粘膜腸上皮化生部に特異的に反応するものもみられた。3)サンドイッチELISA法を用いたムチン測定法開発を試み、同一ラット胃粘膜試料中に含まれる、HIK1083と反応する粘膜深部ムチンと、RGM11と反応する表層部ムチンを個別に測定する方法をほぼ確立した。現在、実験潰瘍作成胃より得られた各種ムチン標品にこの方法を適用し、妥当性を検討している段階にある。
太陽極大期の高エネルギー粒子の降込みが極域中間圏大気に及ぼす影響の観測的研究

太陽活動が地球大気に与える影響をとらえるため、南極昭和基地において3年間にわたるミリ波分光モニタリングを実施した。その結果、中間圏から下部熱圏の一酸化窒素(NO)が不定期に数日間で増加する短期変動と極夜前後に4ヶ月程度にわたり増加する季節変動を示すことを明らかにした。短期変動はそれまで注目されていた太陽陽子よりも磁気嵐の発生に伴い加速される放射線帯の高エネルギー電子が主要な役割を担っていること、季節変動は光化学反応と高エネルギー電子の降り込みが要因となっていることを観測的に明瞭に示した。本研究は、太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みによって引き起こされるイオン-分子反応が地球の中層大気、特に中間圏の微量分子組成に与える影響を、南極昭和基地に設置した地上ミリ波分光計を用いた連続観測に基づき定量的に評価することを目的としている。初年度にあたるH23年度は、同年1月に設置したミリ波分光計による定常観測体制を確立することを第一目標として研究を進めた。途中、電波強度校正用液体窒素ガラスデュワーの破損、超伝導素子を冷却するための極低温冷凍機の不具合等のトラブルが発生し、現地での応急対応で観測を継続することはできたが、当初計画どおりの連続観測を行うことは困難となった。観測装置自体は受信機雑音温度80K(DSB)程度と所期の目標値を達成し、100mK程度のオゾンの振動-回転スペクトルを高いS/N比で取得することができた。破損したガラスデュワーは53次南極観測隊により交換品を輸送し、H24年1月に交換した後は連続観測を開始することができた。ただし、極低温冷凍機に関しては専門の知識と技術を有する技術者でしか対応できなかったため、研究費を繰り越しH24年11月出発の54次南極観測隊同行者として技術者を派遣し対応にあたり、H25年1月には作業が完了しその後は順調に観測は進んでいる。太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降りこみによる影響は、過去の太陽陽子イベントでの観測例があり、数日のタイムスケールで顕著な増加が検出されているNO2分子の線スペクトルで調べようとしたが、H24年1月までの段階で検出限界を超える信号は検出されなかった。H24年1月末の大規模な太陽陽子イベント発生時に、観測対象をNO2からNOに変更したところ、イベントに起因すると考えられるNOの増加を検出することができた。その後はNOの観測を続け、太陽活動との関係をモニターしている。本研究は、太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みによって引き起こされるイオン-分子反応が地球の中層大気、特に中間圏の微量分子組成に与える影響を、H23年1月に南極昭和基地に設置した地上ミリ波分光計を用いた連続観測に基づき定量的に評価することを目的としている。H25年度は、H24年度にひきつづき昭和基地でのNO観測を継続し、ほぼ2年にわたるNOのデータを取得した。H24年度の段階でNO強度の変化には秋から冬季にかけて月オーダーのタイムスケールで増加する長期変化と数日レベルの短期変動があることが明らかになったが、H25年度でも同時期にほぼ同じパターンの長期変化が観測され長期変化が太陽活動よりもむしろ地球上の要因で起こる季節変化であることが確認できた。NO強度と日照時間、および大気循環をよく示すCO分子の鉛直分布との比較の結果、長期変化には光化学反応が大きく関与していることが明らかになった。また、太陽活動に係わる数日間の短期的なNOの変動に関しては、極軌道を回る低高度衛星POES衛星のデータを用いてNO強度と太陽陽子および磁気嵐に伴う高エネルギー電子との相関を調べた。その結果、オーロラ帯に位置する昭和基地上空でのNOの変化には磁気嵐に伴う高エネルギー電子が太陽陽子よりも大きく関与していることが初めて明らかになった。また、H24年4月に観測された顕著なNOの増加イベントの詳細な解析により、磁気圏電子のdusk-dawn非対称性に起因する1日内の変動が見られることを初めて明らかにし、NOの生成が数時間レベルの短時間で起きていることが明らかになった。また、年度当初に計画したブラジル磁気異常帯に隣接するアタカマ高地での観測は、天候不順と発電機の不具合により十分な観測を行うことができなかった。H26年度にはぜひ実施し、昭和基地でのNOの変化との比較研究を行いたい。本研究は、太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みによって引き起こされるイオン-分子反応が地球の中層大気の微量分子組成に与える影響を、H23年1月に南極昭和基地に設置した地上ミリ波分光計を用いた連続観測に基づき定量的に評価することを目的としている。H23年度1年間はいくつかの予期せぬ障害が発生したが、本課題により研究員として雇用した連携研究者(礒野)が昭和基地で越冬して観測を継続し、H24年1月下旬の太陽陽子イベント発生時にはイベントに起因するNOの増加を検出することに成功した。H24年度は第53次南極観測隊の越冬隊員に観測運用を依頼し観測を継続した。

観測隊員の負担軽減のため、大気吸収校正用の誘電体板の自動交換システムの導入、スケジューラ機能の観測プログラムへの組み込み等を行い、観測の無人化・自動化を進めた。平成24年4月末には、太陽陽子フラックスにまったく変化が見られていないにも係わらず、NOのスペクトル強度が同年1月と3月の太陽陽子イベント時のさらに2倍程度にまで増加する現象が見出だされた。この時期はちょうど高速太陽風が地球に到達し大きな磁気嵐が発生した時期に対応し、磁気嵐に伴い増加した放射線帯の相対論的電子の降りこみによりNOが増加したと考えられる。DST指数やGOES衛星の高エネルギー電子のフラックスとNOの強度変化を比較したところ、磁気嵐主相の後に高エネルギー電子が増加した期間に対応してNO強度が増加し、4日めにNO強度はピークに達しその後3日ほどで通常のレベルまで減少していることが明らかになった。太陽陽子イベントに対しこれまでほとんど注目されずにきた高エネルギー電子によるNOの増加を明瞭に検出した重要な観測結果である。また、1年間を通した長期的な傾向として、南極の秋から冬季にかけてNOの強度が月オーダーのタイムスケールで増加している傾向も見出した。本研究は、太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みによって起きるイオン-分子反応が地球の中層大気中の微量分子に与える影響を、H23年1月に南極昭和基地に設置した地上ミリ波分光計を用いた連続観測に基づき定量的に評価することを目的としている。H26年度は最終年度にあたり、H24・25年度にひきつづき昭和基地でのNO観測を継続し、3年間の一酸化窒素(NO)のスペクトルデータの総合的な解析を行った。線スペクトルの幅・形状からこの観測では主に高度約75kmから105kmの上部中間圏、下部熱圏のNOを検出していると解釈される。H25年までの研究で、昭和基地があるオーロラ帯では、NO強度の変化には極夜の前後3ー4ヶ月のタイムスケールで増加する季節変動と数日レベルの短期変動があることが明らかになり、季節変動の時間変化パターンにはNOの光解離が主要な役割を果たしていること、短期変動では23期の太陽活動期の衛星観測で注目された太陽陽子よりも磁気嵐により加速される放射線帯の高エネルギー電子の寄与が大きいことを明らかにした。H26年度の連続観測結果の特徴は、季節変動の振幅が前の2年に比べて1/4程度に大きく減少したことである。しかし、太陽活動度を示す黒点数やF10.4などではH26年度が前の2年に比べて減少している傾向は観測されていなかった。一方POES衛星による電子・陽子の降り込み量のデータを見ると、H26年度は前の2年に比べ、30keV以上の高エネルギー電子の降り込み量が減少している傾向が見られ、特にNOの季節変動が顕著に現れる極夜の前後2ヶ月間の電子フラックス総量が大きく減少していたことがわかった。これらの結果から、昭和基地上空の上部中間圏から下部熱圏のNO量の季節変動振幅は、極夜期に降り込む高エネルギー電子の「その場」反応によって規定されることを観測的に明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。大気科学、電波天文学26年度が最終年度であるため、記入しない。H23年度の期間中は先に述べたようなガラスデュワーの破損と冷凍機の不具合があった。
胃癌腹膜播種の予後改善を目指した腹腔内液中エクソソームの総合的解析

消化器癌腹膜播種に対するタキサン腹腔内反復化学療法の治療方針を決定する上で重要な役割を果たすと考えられる新たなバイオマーカーの探索の一貫として、腹腔内に存在するエクソソーム中に存在する機能分子の解析を行うとともに臨床応用できる知見を得る事を目標とする。(1)継続中の腹腔内液中のCEAmRNA定量値の意義に関する最終結果を得た。(2)腹膜播種陽性患者および陰性患者の腹水・洗浄液から超遠心法を用いてエクソソーム分画を抽出、電子顕微鏡像とナノ粒子解析装置を用いた粒子分布で確認し、解析に十分な量のタンパク、RNA量が得られることを確認したうえで、播種陽性群のみで発現が亢進しているマイクロRNA12種類および播種陰性群で発現が亢進しているマイクロRNA7種類を新たなバイオマーカーの候補分子として同定した。次に、51例(播種陽性12例、陰性39例)でこれらの発現をRT-PCR法にて定量し、4種類のmicroRNA (miR-21-5p, miR-92a-3p, miR-223-3p, and miR-342-3p)が播種陽性症例で有意に増加しており、陽性群でPeritoneal cancer Index (PCI)scoreと正の相関を示すことを確認した。また、腹腔内化学療法を施行した患者において、臨床経過とこれらのmicroRNAの推移を比較検討すると、miR-21-5pとmiR-223-3pが播種の病態と特に良好な相関を示し、播種治療におけるバイオマーカーとなりうると考えられた。(3)癌性腹水検体において、15 microg/mlの濃度で、CD9およびCD63抗体を作用させたのち、磁気カラムを通過させることで、ほぼ90%のエクソソーム分画が除去されることを確認した。(1)腹膜播種陽性胃癌患者14例と陰性患者11例から開腹時に洗浄腹水を採取、超遠心法にてエクソソームを分離し、内包されるmicroRNAを単離することに成功した。このmicroRNAサンプルからを用いて網羅的な発現解析を行い、播種陽性群では56種、播種陰性群では54種のmicroRNAを同定し、これらのマイクロRNAのカスタムアレーを作成、これを用いて播種陽性群で有意に発現が亢進しているmicroRNA8個と低下しているmicroRNA3個を同定した。次に、51例(播種陽性12例、陰性39例)のvalidation cohortにて、これらのmicroRNAの発現をRT-PCR法にて定量し、4種類のmicroRNA (miR-21-5p, miR-92a-3p, miR-223-3p, and miR-342-3p)が播種陽性症例で有意に増加しており、陽性群でPeritoneal cancer Index (PCI)scoreと正の相関を示すことを確認した。さらに、腹腔内化学療法を施行した患者において、臨床経過とこれらのmicroRNAの推移を比較検討すると、miR-21-5pとmiR-223-3pが播種の病態と特に良好な相関を示し、播種治療におけるバイオマーカーとなりうることを示唆する知見を得た。(2)癌性腹水検体において、二種類の抗体を様々な濃度で作用させたのち、磁気カラムを通過させ、エクソソームの除去効率を測定、最も効率的な条件を決定するという目標を達成した。新たなコホート群で、4種類のmicroRNA (miR-21-5p, miR-92a-3p, miR-223-3p, and miR-342-3p)の定量値と臨床病理学的因子との相関関係を検討する。また、腹腔内化学療法症例で経時的に腹腔内液を採取した例で、miR-223-3p, miR-21-5pの推移を臨床経過、血中腫瘍マーカーの推移と比較検討し、従来のマーカーに対する優越性を見出せるかどうかを検証する。また、miR-223-3pとmiR-21-5pの分子機能を明らかにすることに取り組む。癌性腹水由来のエクソソームを各種培養細胞、免疫細胞に添加し、それらの細胞機能への影響をIn vitroの実験系で詳細に検討するとともに、特異的なinhibitorを対象細胞に添加し、その影響がキャンセルされるかどうか?を確認する。その結果から、これらのマイクロRNAが播種癌細胞の形質および腹腔局所の微小環境をどう制御しているのか?を明らかにし、現在進行しているエクソソームの表面分子の発現解析とあわせて腹膜播種に対する新たな治療戦略を見出す新たに、現在ウイルス除去に用いられている濾過膜を用いてエクソソーム除去濃縮腹水を作成する方法を試み、抗体によるエクソソーム除去法との効率、実用性を比較検討することで最適なCARTシステムを模索する。タキサン腹腔内反復化学療法は胃癌腹膜播種に有効であるが、播種患者全体の予後は依然として悪く、より効果的な治療技術の開発が望まれる。本研究では、治療方針を決定する上で重要な役割を果たすと考えられる新たなバイオマーカーとして、腹腔内に存在するエクソソーム中に存在する機能分子の解析を行うことに取り組んでいる。(1)以前より継続して行っている腹腔内液中のCEAmRNA定量値の意義に関する最終結果が得られた。(3)癌性腹水検体において、15 microg/mlの濃度で、CD9抗体を作用させたのち、磁気カラムを通過させることで、ほぼ90%のエクソソーム分画が除去されることが確認した。(1)腹膜播種

陽性患者および陰性患者の腹水・洗浄液から超遠心法を用いてエクソソーム分画を抽出、電子顕微鏡像とナノ粒子解析装置を用いた粒子分布で確認、ウエスタンブロットにてCD9, CD63の発現も確認し、エクソソームを正しく抽出できている事を確認した。また、定量解析に十分な量のタンパク、RNA量が得られることを確認できた。また、CT値30未満を高発現群と定義して網羅的な発現解析を行い、播種陽性群では56種、播種陰性群では54種のマイクロRNAを同定しこれらのマイクロRNAのカスタムアレーを作成、新たなバイオマーカーの候補として、播種陽性群のみで発現が亢進しているマイクロRNA12種類、播種陰性群で発現が亢進しているマイクロRNA7種類を絞り込むという初年度の目標をクリアできた。現在、新規患者由来サンプルを用いて、これらのうちから腹膜播種の病態と関連が深いと思われる候補RNAに関して定量解析を開始している。(2)癌性腹水検体において、様々な抗体を様々な濃度で作用させたのち、磁気カラムを通過させ、エクソソームの除去効率を測定、最も効率的な条件を決定するという初年度の目標を達成した。消化器癌腹膜播種に対するタキサン腹腔内反復化学療法の治療方針を決定する上で重要な役割を果たすと考えられる新たなバイオマーカーの探索の一貫として、腹腔内に存在するエクソソーム中に存在する機能分子の解析を行うとともに臨床応用できる知見を得る事を目標とする。(1)継続中の腹腔内液中のCEAmRNA定量値の意義に関する最終結果を得た。(2)腹膜播種陽性患者および陰性患者の腹水・洗浄液から超遠心法を用いてエクソソーム分画を抽出、電子顕微鏡像とナノ粒子解析装置を用いた粒子分布で確認し、解析に十分な量のタンパク、RNA量が得られることを確認したうえで、播種陽性群のみで発現が亢進しているマイクロRNA12種類および播種陰性群で発現が亢進しているマイクロRNA7種類を新たなバイオマーカーの候補分子として同定した。次に、51例(播種陽性12例、陰性39例)でこれらの発現をRT-PCR法にて定量し、4種類のmicroRNA (miR-21-5p, miR-92a-3p, miR-223-3p, and miR-342-3p)が播種陽性症例で有意に増加しており、陽性群でPeritoneal cancer Index (PCI)scoreと正の相関を示すことを確認した。また、腹腔内化学療法を施行した患者において、臨床経過とこれらのmicroRNAの推移を比較検討すると、miR-21-5pとmiR-223-3pが播種の病態と特に良好な相関を示し、播種治療におけるバイオマーカーとなりうると考えられた。(3)癌性腹水検体において、15 microg/mlの濃度で、CD9およびCD63抗体を作用させたのち、磁気カラムを通過させることで、ほぼ90%のエクソソーム分画が除去されることを確認した。(1)腹膜播種陽性胃癌患者14例と陰性患者11例から開腹時に洗浄腹水を採取、超遠心法にてエクソソームを分離し、内包されるmicroRNAを単離することに成功した。このmicroRNAサンプルからを用いて網羅的な発現解析を行い、播種陽性群では56種、播種陰性群では54種のmicroRNAを同定し、これらのマイクロRNAのカスタムアレーを作成、これを用いて播種陽性群で有意に発現が亢進しているmicroRNA8個と低下しているmicroRNA3個を同定した。
双曲型方程式の解の漸近安定性と非線形発展方程式への応用

伝播速度が時間によって変化する波動方程式の初期値問題の解のエネルギー安定性について:伝播速度が一定の場合には、波動方程式の解のエネルギーが保存される「エネルギー保存則」が成り立つ。しかし、時間に依存する伝播速度は、エネルギーを変動させる効果を持ため、一般にエネルギー保存則は期待できない。そこで、エネルギーが退化せず、かつ有界にとどまる、という意味でのエネルギーの安定性を記述する「一般化されたエネルギー保存則」の概念を導入し、この性質が成り立つための係数の性質について、特に、係数の波動と滑らかさの影響に注目して研究を行った。これまでの研究によって、滑らかさの低い係数が、解のエネルギー安定性に与える悪い影響は比較的よくわかっていたが。しかし、C^2を上回る滑らかさを持った係数が、解の安定性に寄与するという研究結果は知られていなかった。本研究では、係数の性質を「微分可能なオーダー」、「高階導関数のオーダー」、stabilization propertyとよばれる「積分によって記述される係数の振幅の安定性のオーダー」という三つのパラメーターで記述し、一般化されたエネルギー保存則が成り立つためのこれらの関数を導いた。またその関数の最適化を、具体的な反例を構成することによって証明した。これによって、係数の微分可能性のオーダーが、解の安定性に連続的に寄与することが証明された。また、時間に依存する消散項を持った消散型波動方程式において、消散係数の波動と滑らかさが、エネルギーの減衰オーダーに与える影響についても研究を行った。時間発展に関して特異性のある係数を持つ線形発展方程式の初期値問題の解の漸近挙動の解析、および、それらの結果を、ある種の非線形発展方程式の大域可解性の証明へ応用する可能性に関する研究を行った。平成16年度における研究実績は、主に以下の2点である。[1]通常は、解の安定性に悪い影響を持つという仮定の下で取り扱われている変数係数(特に振動する場合)も、振動の影響を考慮した適切な対角化を方程式に対して行い、WKB解を構成すると、振動が悪影響を及ぼす可能性が生ずる、その限界のオーダーを見つけることが可能になる。このような手法によって、従来の「振動しない係数を持つ方程式の微小摂動」という立場から問題を捉えてきた過去の研究結果から見ると予想し難い、悪いオーダーの振動を持った係数に対しても、解の安定性が証明できることを示した。更に、ある種の方程式においては、振動する係数が悪い影響を持つどころか、むしろ振動しない場合よりも、解が安定である場合があり得ることを証明した。具体的には、係数が振動しない場合にC^∞適切となるための条件:Levi条件が、係数が振動するモデルに対しては、ある種の条件の下、振動しない場合にはありえないオーダーにまで緩められることを示した。(上記の研究結果は、本補助金で招聘したM.Reissig氏との共著論文として、現在専門誌に投稿中である。)[2]研究結果[1]等で培った手法を、より一般的なp-発展方程式に応用する可能性について、本補助金で招聘したM.Reissig氏、M.Cicognani氏とともに研究を行った。この研究に関しては、現在継続中である。平成17年度における研究実績は、主に以下の2点である。[1]Kirchhoff型非線形波動方程式の初期値問題の時間大域解を、実解析的でない、ある種の関数空間上で証明した。この結果の証明で本質的な役割を果たしたのは、新たに開発した、係数の振動による解の滑らかさの損失のオーダーを、係数の滑らかさに応じた精度で評価する方法である。これにより、時間に依存する滑らかな係数を持つ線形強双曲型方程式に対する精度の高いWKB解の構成が可能となり、その結果、非線形問題の結果も既知のものより大きく改善された。(上記の研究結果は現在専門誌に投稿中である。)[2]Lipschitz連続でない係数を持つp型発展方程式のL^2およびC-無限適切性を証明した。この結果、およびその最適性の証明には、[1]で導入した滑らかな係数を持つ強双曲型方程式のWKB解の構成方法が本質的な役割を果たしている。(上記の研究結果は、M.Reissig氏、M.Cicognani氏との共同研究の形で現在専門誌に投稿中である。)伝播速度が時間によって変化する波動方程式の初期値問題の解のエネルギー安定性について:伝播速度が一定の場合には、波動方程式の解のエネルギーが保存される「エネルギー保存則」が成り立つ。

本研究では、係数の性質を「微分可能なオーダー」、「高階導関数のオーダー」、stabilization propertyとよばれる「積分によって記述される係数の振幅の安定性のオーダー」という三つのパラメーターで記述し、一般化されたエネルギー保存則が成り立つためのこれらの関数を導いた。またその関数の最適化を、具体的な反例を構成することによって証明した。これによって、係数の微分可能性のオーダーが、解の安定性に連続的に寄与することが証明された。また、時間に依存する消散項を持った消散型波動方程式において、消散係数の波動と滑らかさが、エネルギーの減衰オーダーに与える影響についても研究を行った。
電磁流体・電離非平衡計算コードの開発

電磁流体・電離非平衡を計算するコードの開発をおこなった。この計算コードを用いて、太陽観測との比較研究を行った。太陽フレアにおける磁気リコネクション領域周辺の研究、フレア時の彩層蒸発流の研究などを行った。結果として、太陽フレア時に理論的に予測されている高温・高速流が観測で見つからない事や、フレアの彩層蒸発時に観測される数百万度プラズマの下降流等、これまで説明できなかった現象を電磁流体に合わせて電離過程をも考察する事で説明できる事を明らかにした。本研究課題で開発した電磁流体・電離非平衡計算コードは、熱的非平衡プラズマという重要な視点を与え、新しい太陽物理学の方向性を切り開いた。本年度は、電磁流体計算と電離過程を合わせて解くコードのさらなる改良をおこなった。2次元磁気リコネクションのテスト計算等をおこなった。今後おこなう予定である本格的な2次元リコネクション計算と観測を比較研究するため、2012年1月27日に起ったXクラスフレアにおける「ひので」極端紫外線撮像分光装置の観測を解析し、どの位置でどの輝線が光るかなどを考察し太陽フレアプラズマのダイナミクスに関して研究をおこなった。この結果をまとめ、アストロフィジカル・ジャーナル・レターに投稿し、2013年10月に掲載された。本年度は開発中の電磁流体計算と電離過程を合わせて解くコードを使って、太陽フレア時の彩層蒸発という現象における計算を集中しておこない、ひので衛星観測と比較した。ひので観測で、どの時間帯(いわゆるフレアのフェーズ)にはどの輝線でどちら向きの流れがあるか等、詳細な物理量が観測されており、数値計算結果とあわせてフレアの際のエネルギー解放に関して定量的な議論をおこなうことが可能である。この結果、現在のところ、フレアによって解放されたエネルギーが熱伝導を介して彩層に伝搬されるのであるが、古典的な速度で熱伝導するのではなく、伝導速度がある種の飽和状態になっている可能性を示唆する結果が得られた。この結果は今後、本課題で開発している計算コードの結果とひので衛星観測の比較研究という視点でまとめ、Astroohysical Jounalに投稿し、出版していく予定である。本年度、電磁流体計算と電離過程を合わせて解くコードの開発をおこなってきた。計算コード自体は完成しており、様々な計算をおこなえるようになった。本格的な2次元磁気リコネクションの計算をおこなうには、数値的な拡散の影響はまだおおきいものの、来年度はじめには十分本格的な計算ができるレベルに達した。本年度はこの計算コードを使って、Solar-C搭載予定のEUVST望遠鏡で十分な光子を磁気リコネクション領域から受けられるかという検討をおこない、現在の計画している望遠鏡で磁気リコネクション領域が見えるかどうかを議論した。結果、ひので衛星に搭載されているEISと比較した場合、飛躍的に観測可能性が高くなる事がわかった。また、科学的課題として研究計画に挙げたコロナ加熱問題の数値計算もおこなった。電離非平衡を考慮した計算と比較するため、本年度は電離非平衡を考慮しないモデル計算をおこなった。コロナプラズマの振る舞いをいわゆる「ナノフレア加熱」を前提とし、さらにHall効果を考慮した数値計算をおこなう事により、コロナでは密度が高くなったり低くなったりする事で自発的断続的に加熱が起こる事を示した。この結果によりコロナ密度が低い時に加熱が起こる事が示唆され、電離非平衡を考慮する事の重要性が示された。この内容はアストロフィジカルジャーナルに投稿し、出版された。太陽コロナにおけるフレアのような急激なプラズマ加熱の際の、電離過程について研究をおこなった。太陽フレアでは急激な加熱が起こり、ダイナミカルなタイムスケールより加熱のタイムスケールの方が速い。そのため、電離過程が平衡に至らない事をこれまで示したきた。またフレアの際、プラズマが急激に加熱された事により生じた熱勾配によって、熱伝導が生じ彩層にエネルギーが伝わり彩層蒸発という現象を起こす。この彩層蒸発流は彩層起源のプラズマなので密度が高く、一般的には電離平衡になると信じられてきたが、開発した電離過程と流体力学過程を同時に解く計算コードを用いて、彩層蒸発について数値シミュレーションをおこなった結果、ごくごく初期のフェーズでは電離非平衡になる事がわかった。さらに観測で示されているような200万度程度での50km/sec程度の下降流を再現するためには、従来用いられている熱伝導係数に関しても修正が必要である事もわかった。これまで太陽物理学では常に電離平衡が成り立っているという過程のもとに議論が進められてきたが、太陽フレアのような非常にダイナミックな現象に関してはその仮定は成り立たず、電離過程と電磁流体力学の両者を合わせて考察する事が必須である事が、本研究によって示された。