hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線型放物型偏微分方程式の解における空間的構造の自律的形成

本研究は非線型拡散方程式の解が空間的構造を複雑化する過程を解明することを目的として行われている.研究代表者と分担者の研究内容は以下のとおりである.研究代表者は,活性因子-抑制因子型の反応拡散系に対する定常問題を極めて細い領域において考察した.平面内の単純閉曲線をとりその管状近傍を考える.幅が活性因子の拡散係数の平方根よりも小さい管状近傍においては,閉曲線の曲率が最小になる点の近傍に集中する定常解があり,また,領域の幅が活性因子の拡散係数の平方根よりも大きいならば,閉曲線の曲率が最大になる点の近傍に集中する定常解が存在することがわかった.柳田は,高い次元のユークリッド空間において,ある種の単独半線型拡散方程式では,もぐら叩きのように,任意の場所にある時期パターンが現れては消滅することを繰り返す解が存在すると云う驚くべき発見をした.長澤は,閉曲面に対する曲げエネルギーの勾配流を構成した.これは表面積と囲む体積が一定と云う制約条件下での変分問題に対応するダイナミクスを考える問題である.安定な平衡閉曲面上での反応拡散系がどのようなパターンを形成するかを研究する準備として重要な一歩である.西浦は,散逸系における遷移的ダイナミクスを研究し,とくに共重合ポリマーにおけるdouble gyroid構造を発見し,そのスケール則との関連を明らかにした.また粒子的パターンの散乱現象の解析を行った.飯田は,数理生態学において競争相手となる種の居場所を避けようとして棲み分ける2種競争系のモデルとして有名なcross-diffusionsystemについて考察した.これが実は線型拡散と単純な反応のみから成る反応並散系の特異極限と見なせることを,数学として正当化した.本研究は,反応拡散系を中心に,偏微分方程式の解の空間的構造が時間の経過とともに複雑化する過程を解明することを目的として行っている.高木はウェイミン・ニィと鈴木香奈子の協力を得て,ギーラーとマインハルトが提唱した活性因子・抑制因子の反応拡散系のダイナミクスを研究し,大きな成果を挙げた.まず,両因子の拡散係数を0として得られる常微分方程式系の解軌道について考察し,初期値によりその正及び負の極限集合を分類した.これに基づき,拡散係数を正とした偏微分方程式系に対し,初期函数が適当な条件を満たせばどのように最大値が大きくともいずれ活性因子も抑制因子もともに0に一様収束することを証明した.これはパターンが一旦形成されてもその後つぶれてしまうことを示唆する全く新しい知見であり,今後一層の体系的な研究が期待される.さらに,常微分方程式系について解が有限時間内で爆発するような初期値の集合を決定した.以上のように,ギーラー・マインハルト系に関しては解を追跡するための基本的な道具が見つかりつつある.柳田は、藤田型非線型拡散方程式に対する非収束解の存在とその準収束性を解明した.また,フィッシャー型非線型拡散方程式について広がるパターンの解析,三重結節点を伴う変分問題の臨界点の存在とその不安定次元に関する研究を行った.西浦は、散逸系における安定なパルス解やスポット解の散乱に見られる入出力関係を,反応拡散系の複数の偏微分方程式モデルについて,数値実験を用いて調べた.分水嶺解と呼ぶ,不安定な定常解または周期解まわりの局所ダイナミクスと,解軌道の空間的な位置関係により,様々な入出力関係が形成されることを明らかにした.なお,本研究課題に関する研究集会を2003年10月に盛岡において開催した。本研究課題は非線型
シクロスポリンによる制御性Ｔ細胞を介したＴＧＦ－βの発現調節

シクロスポリンによる腸管粘膜障害抑制効果の発現機序を、デキストラン硫酸ナトリウム誘発大腸炎モデルを用いて解析。SCIDマウスに野生型マウスの脾臓より分離した制御性T細胞を移入後に腸炎を誘発。シクロスポリン投与により腸炎抑制効果を認め、腸管局所でのTGF-βの発現増強と腸上皮アポトーシス増加抑制効果を認めた。また、抗TGF-β抗体投与によりその効果は相殺された。分離した制御性T細胞をシクロスポリンで刺激培養してもTGF-βの発現増強は認めなかった。従ってシクロスポリンによるTGF-β発現調節を介した腸管粘膜障害抑制効果には制御性T細胞の存在が不可欠であるが、直接作用ではないことが明らかとなった。炎症疾患動物実験腸炎モデルにおいてシクロスポリンが腸管粘膜局所でのTGF-βシグナルの発現を高めることにより腸上皮細胞アポトーシスを介した粘膜障害を抑制することを明らかにしている(Am J Physiol,2009;297)。またTGF-β発現増強効果はT・B細胞の欠損したSCIDマウスでは認めず、シクロスポリンによる粘膜障害抑制効果も認めないため、T, B細胞がその調節メカニズムに関与していることを想定した。T・B細胞の欠損したSCIDマウスに野生型マウスの脾臓より分離したCD4+CD25+制御性T細胞を移入後に腸炎を誘発。シクロスポリン投与により腸炎抑制効果を認め、腸管局所でのTGF-β;の発現増強と腸上皮アポトーシス増加抑制効果を認めた。分離したCD4+CD25+制御性T細胞をシクロスポリンで刺激培養してもTGF-βの発現増強は認めなかった。介在する因子としてIL-10ファミリーに属するサイトカインの1つであるIL-22に注目し腸管上皮細胞のIL-22受容体-STAT3制御を介した効果について検討した。その結果、シクロスポリン投与により腸管局所のIL-22の発現増強と腸上皮細胞IL-22受容体の発現増強を認め、かつ抗IL-22抗体投与により腸管粘膜障害抑制効果が相殺された。また抗TGF-β;抗体投与によりシクロスポリン投与による腸上皮細胞IL-22受容体の発現増強効果が相殺された。シクロスポリンによるTGF-β発現調節とIL-22-STAT3シグナル調節の関連による腸上皮細胞アポトーシス制御が示唆された。マウスDSS誘発大腸炎を用いて、シクロスポリン投与により腸管粘膜局所でのTGF-βシグナルの発現を高めることにより腸上皮細胞アポトーシスを介した粘膜障害の抑制効果を報告し(Am J Physiol,2009;297)、さらに詳細機序の解析を進めている。実験腸炎モデルを用いたin vivoでの解析では、シクロスポリンによる腸管局所のTGF-βシグナルの発現増強と腸上皮アポトーシス抑制効果は、T, B細胞が欠損したSCIDマウスにおいては認めない。一方、CD4+CD25+制御性T細胞を移入したSCIDマウスでは、シクロスポリンによる腸管局所のTGF-βシグナルの発現増強と腸上皮アポトーシス抑制効果を認め、さらにその効果はTGF-βの中和抗体で消失した。次にin vitroの解析で、マウス脾臓よりautoMACSにより分離したCD4+CD25+制御性T細胞をシクロスポリン刺激下で培養、TGF-βシグナルについてmRNAの発現解析をreal time PCRで行ったが、発現増強は認めなかった。従ってシクロスポリンによるTGF-βシグナルの発現増強を介した粘膜障害抑制効果は、CD4+CD25+制御性T細胞の存在が不可欠であるが、直接の発現増強効果ではないことが示唆された。介在する要素として、マクロファージへの効果、あるいは他のサイトカイン(IL-22, IL-18, IL-12, IL-23など)が考えられ、腸管局所のRNAのマイクロアレイによる発現解析の結果、IL-22の関与が示唆された。in vitroの解析でシクロスポリンによるTGF-βシグナルの発現増強を介した粘膜障害抑制効果は、CD4+CD25+制御性T細胞の存在が不可欠であるが、直接の発現増強効果ではないことが示唆された。また、腸管局所のRNA発現についてのマイクロアレイの解析でシクロスポリンによるIL-22の発現増強と腸管上皮のSTAT3活性化を介した腸上皮細胞アポトーシス制御の効果が示唆された。この2つの結果から、シクロスポリンの粘膜障害抑制効果の機序について、in vivoでの解析をさらに多方面から行う必要があると考えられ、IL-22の中和抗体、STAT

3阻害剤、抗Mac-1抗体など用いて関連する因子、細胞の特定を行い、その上で特定の細胞あるはサイトカインに対する効果をin vitroの系で解析する必要があると考えられた。DSS腸炎モデルでのIL-22の中和抗体、STAT3阻害剤投与下でのシクロスポリンの効果を改めて解析中で、IL-22の中和抗体、STAT3阻害剤投与下では粘膜障害の抑制効果が減弱するという結果が得られ、さらに再現性の確認を行っているためやや進行が遅れている。in vivoの解析でシクロスポリンによるTGF-βシグナルの発現増強を介した粘膜障害抑制効果は、CD4+CD25+制御性T細胞の存在が不可欠であることを、さらに抗IL-2抗体投与下でのシクロスポリンによる効果の解析で再確認を行う。マクロファージへの効果はMac-1抗体で細胞除去したマウスでシクロスポリンのTGF-βシグナルの発現増強効果の有無について解析する。シクロスポリンによる腸上皮細胞アポトーシスの制御機序解析については、TGF-β-IL-22-STAT3シグナルの経路の解析が必要となる。in vivoの解析では、DSS腸炎を用いてIL-22の中和抗体、STAT3阻害剤投与下でのシクロスポリンによる粘膜障害抑制効果、腸上皮アポトーシス抑制効果、FLIP・caspaseなどのアポトーシス制御因子の発現についての解析を進める。in vitroの解析では、Caco2あるいはHT-29細胞へサイトカインカクテルでアポトーシスを誘導。それに対するシクロスポリン、TGF-β、IL-22、STAT3阻害剤の効果を解析する予定である。該当なし。
動的画像処理による液晶の電気流体力学的対流の時空揺らぎの研究

負の誘電異方性を持つ液晶にある閾値以上の電圧を印加すると、電気流体力学的対流(EHC)が発生する。EHCには電場及び配向条件により様々な種類がある。本年度は先ず水平配向セルにおけるDynamic Scattering Mode(DSM)と呼ばれる乱流の時空揺らぎの解析を行った。DSMにはDSM1,DSM2の二種類が存在し,電圧の変化に応じて一次転移する。本研究では、対流パターンの映像をコンピュータに取り込み,各時刻の画像のフーリエ係数を計算し,特定の二方向の波数でのフーリエ係数の時間変化を抽出し,そのモードの時間相関関数を測定した。実験では,ラビング方向とその垂直方向の波数のフーリエ係数の時間相関関数を測定した。相関関数は,全ての電圧及び波数で単調な減衰を示したが,単純な緩和型ではなかった。相関関数が1/eに減衰する時間を相関時間(緩和時間)と定義し,緩和時間の波数依存性を求めたところ,DSM1では両方向ともに液晶セルの厚さに対応する波数付近に特徴的なピークが存在することが分かった。このピークは電圧の増加とともに高波数側にシフトすると同時に減少し,DSM2に転移するとピークは消失することがわかった。また,DSM1では相関時間に空間的な異方性があり,DSM2に転移するとこの異方性は無くなることがわかった。次に,垂直配向セルでのソフトモード乱流(SMT)での揺らぎの解析に着手した。垂直配向セルでは、閾値電圧以下でフレデリクス転移が起きてゴールドストーンモードが発生し、閾値電圧直上で時空揺らぎを伴う対流(SMT)が発生する。セルに磁場を印加すると、このゴールドストーンモードが抑えられる。従って、磁場の強さを変えながらSMTの揺らぎの解析を行う必要がある。本年度は、次年度での実験のために、電磁石(購入設備)に顕微鏡を組み込んだ磁場顕微鏡システムを構築した。
超中性子過剰核7Hにおけるエキゾチック構造の分析

7^Hはt+n+n+n+nの基本構造を持つと期待されているが、中性子が非常に弱く結合しているので、この原子核で初めて観測されるようなエキゾチック構造をもつ可能性がある。例えば、2個の中性子が自由な状態では、核力がほんの少し弱いばかりに、ぎりぎり束縛しない(数10keV)。しかしながら、陽子からの引力増加と、運動エネルギーの自由度の減少により、7^Hの中ではダイニュートロン(2中性子)が束縛すると思われる。このダイニュートロン相関の重要性は、11^Liや6^Heのハロー核においては、我々のグループ等によっても指摘され、明らかになっている(科学研究費課題番号14740142等)。本研究課題では、地球上で観測されている中で最も中性子過剰な原子核7^Hを研究対象として取り上げている。しかしながら、少なくても、5体系以上の量子力学的少数多体問題を解く必要があり、数値計算上も、以前どして最前線の課題である。更に、この系は共鳴状態でもあるので、このような数値計算は世界的に成功した例もない。平成19年度は、これまでの準備研究をもとにして、7^Hをt+n+n+n+nとp+2n+2n+2n模型のカップルチャンネルで分析を行った。このような多体カップルチャンネル問題を解くのは、世界的に見ても例がないと思われるので、方法面の進展において、大きな成果を出した。また、これは、2n(2中性子)のダイニューロン相関を直接取り扱う模型であり、7^Hの励起状態にこのような状態がある可能性を初めて示唆し、物理的な成果をあげた。これらの方法面の進展と、物理面での新たな発見について、ギリシア(アギオスニコラス)で行われた国際会議「核構造と天体核反応の最前線(FINUSTAR2)」の口頭発表に採択され、発表を行った。現在、詳細分析をほぼ終了し、論文としてまとめており、近日、論文発表を行う。^7Hはこれまで観測された中で、陽子数に対する中性子数が最も過剰な原子核である。^7Hは、t+n+n+n+nの基本構造を持つと期待されているが、中性子が非常に弱く結合しているという性質を持つ。そのため、^7Hで初めて観測されるようなエキゾチック構造をもつ可能性があり、注目されている。本研究では、AMDの理論的枠組みを発展させた広い模型空間での計算を可能にし、中性子が極端に過剰な領域に特有なエキゾチック構造の分析を行っている。平成17年度前半は、主テーマの^7Hに関して、t+n+n+n+nの五体模型による計算を行った。基本的な分析は終了し、期待されたt+n+n+n+n構造が主な構造であることが明らかになった。また、ダイニュートロン模型をカップルさせた計算により、ダイニュートロンガス的なエキゾチック構造が示唆された。しかしながら、最終的な結論を導き出すためには、計算コードの高速化、共鳴状態を取り扱うための理論的枠組みの拡張、ヘリウム等の実験データがそろった原子核での検証を行う必要があることが明らかになった。また、これらの成果に関しては、平成17年9月に行われた日米国際物理学会(ハワイ)の招待講演として、発表を行った。平成17年度後半は、前半に更なる理論の発展が必要であることが明らかになった内で、クラスター構造とシェル模型的構造の共存を記述する枠組みの整備を行った。典型的な中性子過剰核として世界的に研究が集中するヘリウム同位体に適用した所、^8Heや^<10>Heの基底状態でさえも、t+tクラスター的構造が影響することを世界で始めて明らかにした。これに関しては、大至急、論文を作成し終えたので、英文校正が終わり次第、年度内に投稿予定である。^7Hはt+n+n+n+nの基本構造を持つと期待されているが、中性子が非常に弱く結合しているので、この原子核で初めて観軋されるようなエキゾチック構造をもつ可能性がある。しかしながら、陽子からの引力増加と、運動エネルギーの自由度の減少により、^7Hの中ではダイニユートロン(2中性子)が束縛すると思われる。このダイニュートロン相関の重要性は、^<11>Liや^6Heのハロー核においては、我々のグループ等によっても指摘され、明らかになっている(科学研究費課題番号14740142等)。本研究課題では、地球上で観測されている中で最も中性子過剰な原子核^7Hを研究対象として取り上げている。しかしながら、少なくても、5体系以上の量子力学的少数多体問題を解く必要があり、数値計算上も、以前として最前線の課題である。このような原子核を分析する準備研究として、実験データがより豊富なヘリウムアイソトプの分析を行った。ヘリウムアイソトープには、^<10>Heという^4He+n+n+n+n+n+nの7体構造を持つと思われる原子核があり、この原子核も^7H同様に非常に興味を浴びている。この原子核を^4He+n+n+n+n+n+nとt+t+n+n+n+n模型のカップルチャンネルで分析を行った。このような7体と6体のカップルチャンネルを解く試みは世界的にみて類はないと思われる。

その結果、これまで^4He+n+nで指摘されていたt+tクラスタリングの効果が、中性子数がより過剰核な^<10>Heにおいても重要であることが初めて明らかになった。この結果は、Physical Review誌に投稿を行い(平成18年度の研究成果参照)、レフリーの高い評価を得て、受理された。また、本研究予算のサポートにより、8月にブラジルで開催された国際会議「第18回少数多体問題」で口頭発表を行った。尚、この会議は、少数多体問題分野では、最も著名な会議である。7^Hはt+n+n+n+nの基本構造を持つと期待されているが、中性子が非常に弱く結合しているので、この原子核で初めて観測されるようなエキゾチック構造をもつ可能性がある。例えば、2個の中性子が自由な状態では、核力がほんの少し弱いばかりに、ぎりぎり束縛しない(数10keV)。しかしながら、陽子からの引力増加と、運動エネルギーの自由度の減少により、7^Hの中ではダイニュートロン(2中性子)が束縛すると思われる。このダイニュートロン相関の重要性は、11^Liや6^Heのハロー核においては、我々のグループ等によっても指摘され、明らかになっている(科学研究費課題番号14740142等)。本研究課題では、地球上で観測されている中で最も中性子過剰な原子核7^Hを研究対象として取り上げている。しかしながら、少なくても、5体系以上の量子力学的少数多体問題を解く必要があり、数値計算上も、以前どして最前線の課題である。更に、この系は共鳴状態でもあるので、このような数値計算は世界的に成功した例もない。平成19年度は、これまでの準備研究をもとにして、7^Hをt+n+n+n+nとp+2n+2n+2n模型のカップルチャンネルで分析を行った。このような多体カップルチャンネル問題を解くのは、世界的に見ても例がないと思われるので、方法面の進展において、大きな成果を出した。また、これは、2n(2中性子)のダイニューロン相関を直接取り扱う模型であり、7^Hの励起状態にこのような状態がある可能性を初めて示唆し、物理的な成果をあげた。これらの方法面の進展と、物理面での新たな発見について、ギリシア(アギオスニコラス)で行われた国際会議「核構造と天体核反応の最前線(FINUSTAR2)」の口頭発表に採択され、発表を行った。現在、詳細分析をほぼ終了し、論文としてまとめており、近日、論文発表を行う。
アマゾン河のバルゼア域水系における河川水位の年変化および日変化の出現特性

平成11年度平成14年度交付申請書に記載した「研究目的・研究実施計画」の事項に従ってアマゾン河の水位の年変化と日変化の出現特性に関する解析と考察を行った.得られた成果(概要)は次のとおりである.1.研究の成果は,「研究成果報告書」(様式11)にまとめた(平成15年3月).2.ブラジル国内アマゾン河水系の上流より,Sao Paulo Olivenca, Santo Antonio Ica, Tefe, Manacapuru, Manaus, Obidosの6地点の水位変動の特性を次に示す.(1).S.P.Olivenca:1973-97年の期間の平均値から,最高水位は5月末に現れ,最低水位は9月末に現れる.3月末から6月末までは高水位が続き,8月から10月末まで低水位となる.高水位期内の水位変動は微小であるが,低水位期内の水位は波状に動く.最高水位-最低水位の年較差は約700cmである.(2).S.A.Ica:同上の期間の平均値から得られる結果は,水位の年変化のパターンについては,S.P.Olivencaと類似している.ただし,高水位の値はS.P.Olivencaよりも約50cmほど低く,低水位の値は時期によってはS.P.Olivencaよりも約50100cmほど高い.水位の年較差はS.P.Olivencaとほぼ同程度である.(3).Tefe:平均値(この地点は1982-2000年の間)から水位の年変化をみると,最高水位は6-7月に現れ,最低水位は10月に現れる.両者の較差は約700-800cmである.(4).Hanacapuru:平均値(この地点は1972-2000年の間)から水位の年変化をみると,最高水位は7月初に現れ,最低水位は10月末に現れる.両者の年較差は約900cmである.(5).Manaus:平均値(同上の期間)から水位の年変化をみると,最高水位は6月末に現れ,最低水位は11月初に現れる.両者の較差は約960cmである.(6).Obidos:平均値(同上の期間)で見ると,最高水位は6月に現れ,最低水位は11月に現れる.両者の較差は約432cmである.Obidos地点の日流出量の観測値(1968-1998年)はANEELより入手し,この地点の水位流量曲線等に関する解析は完成した.3.上の結果をGISにより図化し,「Water level dynamics in the Brazilian, Amazon」と題して公表する.本計画は,2003年1月に合衆国のMillersville大学で開催された「アマゾン河流域国際共同研究の企画書の作成」に関する会議において取り決められた.本研究は,この国際活動をとおしてさらに深化・発展させたい.また,水質についてはアマゾン河流域,日本,ハワイ諸島,他の水を比較検討し,併せて,国内においては,世界の大河研究の活動を継続・発展させる計画である.平成11年度平成14年度交付申請書に記載した「研究目的・研究実施計画」の事項に従ってアマゾン河の水位の年変化と日変化の出現特性に関する解析と考察を行った.得られた成果(概要)は次のとおりである.1.研究の成果は,「研究成果報告書」(様式11)にまとめた(平成15年3月).2.ブラジル国内アマゾン河水系の上流より,Sao Paulo Olivenca, Santo Antonio Ica, Tefe, Manacapuru, Manaus, Obidosの6地点の水位変動の特性を次に示す.(1).S.P.Olivenca:1973-97年の期間の平均値から,最高水位は5月末に現れ,最低水位は9月末に現れる.3月末から6月末までは高水位が続き,8月から10月末まで低水位となる.高水位期内の水位変動は微小であるが,低水位期内の水位は波状に動く.最高水位-最低水位の年較差は約700cmである.(2).S.A.Ica:同上の期間の平均値から得られる結果は,水位の年変化のパターンについては,S.P.Olivencaと類似している.ただし,高水位の値はS.P.Olivencaよりも約50cmほど低く,低水位の値は時期によってはS.P.Olivencaよりも約50100cmほど高い.水位の年較差はS.P.Olivencaとほぼ同程度である.(3).Tefe:平均値(この地点は1982-2000年の間)から水位の年変化をみると,最高水位は6-7月に現れ,最低水位は10月に現れる.両者の較差は約700-800cmである.(4).Hanacapuru:平均値(この地点は1972-2000年の間)から水位の年変化をみると,最高水位は7月初に現れ,最低水位は10月末に現れる.両者の年較差は約900cmである.(5).Manaus:平均値(同上の期間)から水位の年変化をみると,最高水位は6月末に現れ,最低水位は11月初に現れる.両者の較差は約960cmである.(6).Obidos:平均値(同上の期間)で見ると,最高水位は6月に現れ,最低水位は11月に現れる.両者の較差は約432cmである.Obidos地点の日流出量の観測値(1968-1998年)はANEELより入手し,この地点の水位流量曲線等に関する解析は完成した.

3.上の結果をGISにより図化し,「Water level dynamics in the Brazilian, Amazon」と題して公表する.本計画は,2003年1月に合衆国のMillersville大学で開催された「アマゾン河流域国際共同研究の企画書の作成」に関する会議において取り決められた.本研究は,この国際活動をとおしてさらに深化・発展させたい.また,水質についてはアマゾン河流域,日本,ハワイ諸島,他の水を比較検討し,併せて,国内においては,世界の大河研究の活動を継続・発展させる計画である.本研究の目的は,ブラジル国内,アマゾン河のバルゼア(Varzea)域水系における河川水位の年変化(季節,月変化を含む)および日変化の出現特性を解明することである.平成11年度は,主にマナウス地点におけるリオ・ネグロ川の日水位と日流出量の相関に関して分析した.使用した資料は,マナウス港管理局によって観測されている日水位のデータと,NASA,The EOS Amazon Project at the Univ.Washingtonによって推計された日流出量のデータである.研究実績の概要は次のとおりである.1,日水位(H)と日流出量(Q)との間に線形一次回帰が成り立つことを想定し,この両者の相関係数(R^^-)を線形最小二乗により求めた.H,Qの両資料のそろう1975から1989年までの各暦年とこの間の年平均の値の値は,順に,1975 0.45;1976 0.66;1977 0.94;1978 0.55;1979 0.55;19800.72;19810.26;19820.73;19830.49;19840.35;19850.68;19860.22;19870.06;19880.48;19890.39;1975/89 0.60となった.ここに見るとおり,相関係数は年によりかなりのバラツキがある.2.上の結果を踏まえ,R^^-が比較的大きい値で推移する19781980暦年を例に,1978,79,80の各水年(7月から翌年の6月までの1年間)と,19751989水年の平均のH,Q間の一次回帰式とR^^-を求めた:197589水年の平均: H=19.46+0.015Q R^^-=0.613,日水位と日流量との間には,暦年はもとより水年を単位として見ても,1周年を単位として見る限り,年によっては比較的高い相関を示す年はあるものの,概して高い相関は認められない.この理由については今後解明したい.なお,オビドス地点の日水位と日流出量との関係についての解析も,現在実施中である.また,河口部の水位変動特性の一部については,「11.研究発表」欄のIntal.Sympo.:Manaus99(Brazil,Nov.1999)で発表した.平成12年度交付申請書に記載した「研究目的・研究実施計画」の事柄等および11月にテフェ(Tefe)において行った現地調査等から得られた新たな知見等の成果は,概ね次のとうりである.1,アマゾン河,Obidos(1゚54′58′′S,55゚30′30′′W)地点における日水位の観測値(1976-1999年)が,DNAEEおよびANEELより入手できた.これらのデータの解析の結果,(1),同地点の最高水位は6月に現れ,最低水位は11月に現れる.(2),最高水位および最低水位の出現の間の水位変動波形は,一つのパターンとして規則的に毎年繰り返される.(3),6月に現れる最高水位の値は年によって異なる.最大値は,標高で800cm(1989)であり,最小値は575cm(1980)であった.較差は225cmである.(4),11月に現れる最低水位の値は年によって異なる.最大値は,標高で300cm(1986)であり,最小値は約0cm(1998)であった.
シェーグレン症候群の唾液腺炎におけるエピジェネティック修飾の網羅的探索

本研究では、シェーグレン症候群を研究対象とし、遺伝子の網羅的解析を行い、唾液腺炎関連遺伝子について探索を行い、シェーグレン症候群におけるエピジェネティクス機構を明らかにすることを目的とした。網羅的解析で高メチル化のみられた遺伝子のうち、上皮接着関連分子であるE-cadherin、β-cateninおよびDNA修復遺伝子であるMGMTに絞って検討した結果、これらの遺伝子における高メチル化がシェーグレン症候群の発症に関与していることが示唆された。また、これらの高メチル化がシェーグレン症候群における治療のターゲットとなる可能性が示唆された。シェーグレン症候群患者から採取された下口唇の生検材料と非炎症性の唾液腺(粘液嚢胞摘出材料に含まれている口唇腺で病理組織学的に炎症のないもの:コントロール)から採取された材料を用いてDNAのメチル化解析を行った。本研究はパラフィン切片を用いるために、DNA保存状態および実験手技を再確認するために、これまで報告されている遺伝子をターゲットしてDNAメチル化の程度を、real-time PCRを用いたメチル化特異的PCR法、Site-specific DNAメチル化検出法により解析した。ターゲット遺伝子として、FOXP3 (Clin Immunol 2013)とIRF ( Clin Exp Immunol 2014)、さらにわれわれが最近のin vitroの研究の網羅的解析で新たに発見したKlothoの高メチル化についても同様に検討を行った。FOXP3は遺伝子サンプル10検体の内4検体に、IRFは5検体に有意な高メチル化が認められた。また、Klothoはサンプル10検体の内、4検体に高メチル化が確認された。3つの遺伝子すべてで高メチル化が求められたものは3検体であった。これらのことから、現時点は、シェーグレン症候群にはメチル化をはじめとするエピジェネティックスが病態の発症や進行に関わっているのといないもののあることが示唆された。本年度はDNAメチル化の網羅的解析およびメチル化レベル解析を行った。初年度の研究で選別されたシェーグレン症候群の材料サンプルとコントロール群の材料サンプルそれぞれからDNAを抽出し、網羅的解析を行った。その結果、老化抑制遺伝子Klothoにおける高メチル化が明らかとなった。次いで、Klothoにおけるメチル化レベル解析を行った。すなわち、網羅的解析によって絞られたターゲット遺伝子であるKlothoの信頼性を確認するために、シェーグレン症候群とコントロール群からそれぞれのDNAサンプルを用いて、メチル化特異的PCR(MSP)法によってDNAメチル化レベルの再現性を確認した。その結果、コントロール群に比べシェーグレン症候群サンプルではメチル化レベルの有意な上昇が確認された。本年度は、DNAメチル化解析に次いで、DNAメチル化解析と同様のDNAサンプルを用いて、ヒストン修飾マイクロアレイを行う予定であったが、DNAメチル化の網羅的解析に費やす時間が大幅にかかってしまったことで着手することが出来なかった。その為、当初の研究計画からはやや遅れている状況となっている。シェーグレン症候群は難治性疾患であり、その病態解明のための研究が行われてきた。これまで、原因としてウイルス感染などの環境因子も報告されているが、エピジェネティックな変化については明らかとなっていない。本研究では、シェーグレン症候群におけるエピジェネティクス変化をゲノム網羅的に解析することを目的とする。最終年度は、ヒストン修飾マイクロアレイを行う予定であったが、良好な結果を得ることができなかった。そこで、前年度までに得られた結果である、老化抑制遺伝子Klothoに加え、さらなるターゲット遺伝子の同定及び信頼性の確認に焦点を絞ることとした。すなわち、網羅的解析によってメチル化レベルの上昇を認めた、上皮関連遺伝子であるE-cadherinやβ-catenin、DNA修復遺伝子であるMGMTについて、シェーグレン症候群とコントロールそれぞれのサンプルを用いて、メチル化特異的PCR(MSP)法によってDNAメチル化レベルの再現性を確認した。その結果、コントロールに比べシェーグレン症候群ではメチル化レベルの有意な上昇が確認された。そこで、Klotho、E-cadherin、β-catenin及びMGMTにおいてmRNA発現解析を行なった結果、コントロールに比べシェーグレン症候群でのmRNA発現の有意な低下を認めた。以上より、シェーグレン症候群の発生・進行には老化抑制遺伝子Klotho、上皮関連遺伝子であるE-cadherinやβ-catenin、DNA修復遺伝子であるMGMTの高メチル化が関与し、このことが各遺伝子のmRNA発現低下を引き起こしていることが示唆された。本研究は、初めから、メチル化シトシンに対する親和性の原理とマイクロアレイを組み合わせたmethylated DNA immunoprecipitation (MeDIP)-Chip法によって網羅的DNAメチル化プロフィール解析は行う予定であった。しかしながら、この1年でシェーグレン症候群の発症、進行にDNAメチル化エピジェネティックの関与を示唆する報告がなされたため、今後の研究に無駄がでないように、先行研究の再現性の確認を行いながら、網羅的解析にむけたサンプル選別をする必要が生じた。結果的に遠回りにはなったが、今後の研究を進める上での無駄を省けて、より確実な研究結果を導きだせるものと思われる。次年度は、まずヒストン修飾

マイクロアレイを行う。ヒストン修飾マイクロアレイ解析は、ヒストン-DNA相互解析法であるクロマチン免疫沈降法(ChIP法) (Cell,53:937-947,1988)とマイクロアレイを組み合わせたChIP-on-chip法によって行う。次いで、シェーグレン症候群症例について新たにDNAの抽出を行い、今回同定されたエピジェネティック修飾の頻度についてDNAメチレーション、ヒストン修飾ともに、信頼性・再現性の確認で用いた方法と同じ手法で探索し、統計的に検討する。シェーグレン症候群とコントロール群でのデータから、ロジスティック回帰分析を用いて疾患に関与するエピジェネティック因子を明らかにする。さらに、それらのエピジェネティック変化が最終的に疾患の発症につながるというモデルが妥当であるか否かStructural Equation Modeling(Methods Mol Biol 2012 850:495-512)を用いて検討する。口腔病理学初年度の研究で、網羅的解析のためのサンプルの選別はほぼ終了したため、当初の予定どおり、DNAメチル化の網羅的解析を開始する。すなわち、選別されたシェーグレン症候群の材料10サンプルとコントロール材料10サンプルそれぞれからDNAを抽出する。シェーグレン症候群10サンプルを混合して1つのサンプルとし、同様に、コントロール10サンプルも混合して1サンプルとする。網羅的DNAメチル化プロフィール解析は、メチル化シトシンに対する親和性の原理とマイクロアレイを組み合わせたmethylated DNA immunoprecipitation (MeDIP)-Chip法によって行う。また、マイクロアレイによって絞られたターゲット遺伝子の信頼性を確認するために、シェーグレン症候群とコントロール群からのそれぞれのDNAサンプルを用いて行う。方法には、メチル化特異的PCR法、Site-specific DNAメチル化検出法、COBRA法によってメチル化異常遺伝子の領域を確定する。次年度使用額が生じた理由としては、当初、本年度に行う予定であったヒストン修飾マイクロアレイを遂行出来なかった為である。本研究は、初めから、メチル化シトシンに対する親和性の原理とマイクロアレイを組み合わせたmethylated DNA immunoprecipitation (MeDIP)-Chip法によって網羅的DNAメチル化プロフィール解析は行う予定であった。
Optimizing the XENON Dark Matter sensitivity with Kamioka expertise

本研究は、イタリア・グランサッソ国立研究所で建設中の暗黒物質直接探索を目的とした大質量2相型液体キセノン検出器(XENONnT)の感度を向上させるために中性子バックグラウンドを約1桁低減可能な中性子反同時カウンターを導入し、世界最高感度で暗黒物質を探索することを目的としている。2018年度は、中性子カウンターのバックグラウンド除去効率がGeant4をベースとしたシミュレーションによって詳細に研究された。その結果、当初使用が計画されていた液体シンチレータ型ではなく、XENONnTの中枢検出器チェンバー部分を不感層を最小に取り囲むことで、より高効率に中性子バックグラウンドが低減可能な水チェレンコフ型が優れていることが明らかになった。また、XENONnTコラボレーション内において、中性子カウンターを水チェレンコフ型にすることが承認された。これは、環境放射線シールド用の水タンク内に硫酸ガドリニウム化合物を0.2%溶かすことでガドリニウムに中性子が捕獲され、続いて放出されるガンマ線によりコンプトン散乱された電子が出すチェレンコフ光を光電子増倍管でとらえるというもので、本研究申請者らを含むグループが神岡で長年研究してきた技術を最大限に活かす事を可能とし、本研究の主旨にもより合致するものとなった。中性子カウンターの実現に向けて、新たに導入される光電子増倍管の性能評価試験、光電子増倍管の性能低下を防ぐために必要な地磁気シールドフィルムやチェレンコフ光の輸送効率を高める反射材を設置するための手法を確立するための議論、反射材中に微量に含まれる放射性不純物量測定の準備などが、イタリア・グランサッソ国立研究所で行われ、その際に本研究費によって現地への旅費が適切に使用された。2018年度に計画されていた主な事項は、シミュレーションによる中性子カウンターの最適デザインの決定および構築に必要となる機材の調達であったが、いずれも順調に達成された。最適デザインの決定においては、イタリア・ドイツ等のメンバーと毎週テレコム会議を重ねながらシミュレーションによる最適化を遂行し、当初予定されていた液体シンチレータ型よりも高い安全性と運用性をもち、より低コストな水チェレンコフ型が、液体シンチレータ型と同等もしくはそれ以上の高い中性子除去効率を有することを明らかにした。これにより、本研究によって推進された水チェレンコフ型中性子カウンターが、XENONnTコラボレーション内での採用承認を得るに至った。神岡で長年研究が進められてきたガドリニウムによる水チェレンコフ型中性子カウンター技術の暗黒物質探索用検出器への初の応用となり、国際共同によるお互いのフィードバックによるこの技術のさらなる発展が期待されることとなった。中性子カウンターの構築に関しては、ガドリニウムを含む水の純化装置の実現に必要となるフィルター群や温度・密度・pH・流速等をモニターするセンサー類の選択が進められ、デザインの最適化が行われた。また、高い中性子除去効率の達成に不可欠な反射材の選定や、中性子カウンターを構築する部材がガドリニウム水の質を低下させないことの確認試験等を行った。イタリア・ドイツのグループによって光電子増倍管の調達も予定通り順調に進められた。また、イタリア・グランサッソ国立研究所において、純水装置デザインの最適化のための議論および中性子カウンターに使用される光電子増倍管のテスト試験のための打合わせが実施された。2019年度は、XENONnT建設完了に向けてイタリア・グランサッソ国立研究所における中性子カウンターの設置作業、キャリブレーション、安定運用の実施を行い、XENONnT実験開始後に取得されたデータの解析、中性子バックグラウンドの同定除去を行うことで暗黒物質探索を開始する予定である。中性子カウンターの設置作業は、光電子増倍管の現地試験と支持構造への取付け、反射材の設置が主な内容である。その他、水タンク内に存在する部材、特にステンレススチール製のXENONnT検出器チェンバーの一部や配管表面に存在することが確認されている錆を除去し、表面を不動態化する作業を行う。これは、ガドリニウム水溶液中に溶けだした鉄イオン等が光電子増倍管に感度のある波長のチェレンコフ光に対する透過率を低下させないためである。設置後は、あらかじめタンク内に準備されるガイドパイプに沿って中性子線源を水タンク内に導入し、中性子カウンターの性能を評価するキャリブレーション作業を行う。また、純水システムにつけられる各種センサーの値からシステムが安定に運用されていることを常時モニターし、トラブル発生時の対策を確立させ、安定運用に努める。現地における定期メンテナンスも必要である。XENONnT検出器が暗黒物質探索データを取得するとともにデータの解析を行い、中性子カウンターによるデータと合わせることで中性子バックグラウンドの同定を行う。XENONnT検出器本体および中性子カウンターのキャリブレーションデータをもとにチューンされたシミュレーションによる検出器応答の詳細理解をベースに、世界最高感度での暗黒物質探索を遂行する。

これは、環境放射線シールド用の水タンク内に硫酸ガドリニウム化合物を0.2%溶かすことでガドリニウムに中性子が捕獲され、続いて放出されるガンマ線によりコンプトン散乱された電子が出すチェレンコフ光を光電子増倍管でとらえるというもので、本研究申請者らを含むグループが神岡で長年研究してきた技術を最大限に活かす事を可能とし、本研究の主旨にもより合致するものとなった。中性子カウンターの実現に向けて、新たに導入される光電子増倍管の性能評価試験、光電子増倍管の性能低下を防ぐために必要な地磁気シールドフィルムやチェレンコフ光の輸送効率を高める反射材を設置するための手法を確立するための議論、反射材中に微量に含まれる放射性不純物量測定の準備などが、イタリア・グランサッソ国立研究所で行われ、その際に本研究費によって現地への旅費が適切に使用された。2018年度に計画されていた主な事項は、シミュレーションによる中性子カウンターの最適デザインの決定および構築に必要となる機材の調達であったが、いずれも順調に達成された。最適デザインの決定においては、イタリア・ドイツ等のメンバーと毎週テレコム会議を重ねながらシミュレーションによる最適化を遂行し、当初予定されていた液体シンチレータ型よりも高い安全性と運用性をもち、より低コストな水チェレンコフ型が、液体シンチレータ型と同等もしくはそれ以上の高い中性子除去効率を有することを明らかにした。これにより、本研究によって推進された水チェレンコフ型中性子カウンターが、XENONnTコラボレーション内での採用承認を得るに至った。神岡で長年研究が進められてきたガドリニウムによる水チェレンコフ型中性子カウンター技術の暗黒物質探索用検出器への初の応用となり、国際共同によるお互いのフィードバックによるこの技術のさらなる発展が期待されることとなった。中性子カウンターの構築に関しては、ガドリニウムを含む水の純化装置の実現に必要となるフィルター群や温度・密度・pH・流速等をモニターするセンサー類の選択が進められ、デザインの最適化が行われた。また、高い中性子除去効率の達成に不可欠な反射材の選定や、中性子カウンターを構築する部材がガドリニウム水の質を低下させないことの確認試験等を行った。イタリア・ドイツのグループによって光電子増倍管の調達も予定通り順調に進められた。また、イタリア・グランサッソ国立研究所において、純水装置デザインの最適化のための議論および中性子カウンターに使用される光電子増倍管のテスト試験のための打合わせが実施された。2019年度は、XENONnT建設完了に向けてイタリア・グランサッソ国立研究所における中性子カウンターの設置作業、キャリブレーション、安定運用の実施を行い、XENONnT実験開始後に取得されたデータの解析、中性子バックグラウンドの同定除去を行うことで暗黒物質探索を開始する予定である。中性子カウンターの設置作業は、光電子増倍管の現地試験と支持構造への取付け、反射材の設置が主な内容である。
翻訳学習者コーパスの構築とトランスレーション・アプローチによる英語教授法の導入

翻訳を取り入れた外国語教育を提唱する導入する意義と妥当性を検証することを目的とした。大学生からデータを収集してコーパスを構築し、その翻訳能力の発達過程を探ることで、学習者が作成した英文の自動評価法を構築した。これにより、学習者の言語知識や言語運用における問題点の検出が可能となった。また、機械翻訳システムが英語学習者の英文読解に与える影響を分析した結果、機械翻訳システムの使用が、学習者にとって有益であることが明らかになった。さらに、翻訳データを分析することで、日本人学習者にどのようなタイプのミスが多いのかを統計的に明示できる可能性を示した。本研究は、英語教授法研究と学習者コーパス研究を背景に、学習者の翻訳能力の発達過程を検証することを目的としている。まず、コミュニカティブ・アプローチを始め、既存の英語教授法とその有用性を検証し、英語を第二言語とする教員への教授法として折り返し翻訳を用いる手法を提案し、第67回関西英語英米文学会大会で発表を行った。Linguistic Features and Learner Features"というタイトルで口頭発表を行うとともに、当学会に論文を提出した。また、2015年1月31日に、企業、翻訳会社、翻訳者を対象とした「第3回JTF関西セミナー(大阪)」に参加した。「機械翻訳と向き合うときが来たーMTをもっと身近に、現実的に考えるー」をテーマに開催された本セミナーでは、各立場における現状や問題点、今後の課題について調査をした。さらに、約100名の英語学習者による約100文の英日翻訳データを収録した学習者翻訳コーパスを作成し、評価データの付与作業を行った。収録された英日翻訳データに対して人手による評価結果を付与するために、英語原文を句レベルに解析し、日本語翻訳文との対応付けの自動化を検討した。その結果、英語原文と日本語翻訳文それぞれの自動解析は高精度であったが、対応付けは一定の精度が得られなかった。対応付けが困難な要因を調査した結果、日本語母語話者であっても日本語としては非文法的な文を生成していることが一つの要因として判明した。そのため、人手による対応付け作業に切り替えたが、その結果、評価作業が終了に至らず、現在も評価作業を続行中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。英語教育26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度の研究計画はおおむね順調に消化していると考えている。今年度は、学習者データを収集して翻訳学習者コーパスを構築し、そのコーパスデータが適正に学習者の英語運用能力を反映しているかを検証する。これまでの調査結果を基に、100名程度の大学生からデータを収集してコーパスを構築し、その翻訳能力の発達過程を探る。また、その結果が英語運用能力を反映しているかを見極め、日本の外国語教育に有益な教授法として、トランスレーション・アプローチを提示する。また、研究計画には記していなかったが、新学部のカリキュラム改正により、「すぐに使える英語」(日本語を瞬時に英語に翻訳する練習)の育成に大々的に取り組み始めたため、それを利用し、音声によるデータ収集も視野に入れている。
脳血管疾患患者の社会活動度に関する長期コホート研究

【研究目的】従来のコホート研究は、死亡や生活習慣病への罹患をエンドポイントにしたものがほとんどである。しかし、WHO憲章で健康の定義が、心理的、社会的健康も含むとされているように、昨今は、QOL(生命の質)を目指した保健福祉活動が必要であると考えられるようになった。さらに、近年は、損失生存年数(PYLL)などの分析から、自殺の重要性が認識され、うつ状態が重視されている。そこで、脳血管疾患の有病者、その他、様々な状況の人について、これらの要因の状況等を明らかにし、特にうつ状態の危険因子を明らかにすることを目的とした。【研究方法】脳血管疾患罹患率の高いA地区の住民を対象として、コホート研究のデザインで実施した。まず、ベースライン調査を実施した。調査は、訪問面接調査、家庭血圧測定を実施した。調査項目には、ADL(Activities of Daily Living)、手段的ADL、SF-36(Short Form)によるQOL、睡眠状況なども含まれる。また、一部の対象者に関しては、血液検査、24時間血圧、心臓超音波検査などを含むより詳細な検査を行った。最終年度に、再度、訪問面接調査、家庭血圧測定を実施し、エンドポイントデータとした。この中には、知識・態度・行動(KAP)、CES-D(the Center for Epidemiologic Studies Depression Scale)による抑うつ度、ストレスなども含まれる。【結果】CES-Dによる抑うつ度に関しては、7.7%が抑うつ状態にある結果であった。一人暮らしは統計的に有意ではないものの2.41という高いオッズ比を示した。物忘れがひどいは2.59、朝食を食べない4.58、ストレスがとてもある7.20、自分の体重を測っていない2.30、早朝覚醒2.45、寝付くために睡眠剤・アルコールなどに頼る2.96、楽しみや生きがいがない2.78などが高いオッズ比を示した。今後は、一人暮らし者を対象としたうつ病対策なども重要であろう。また、今回の結果では、因果関係の逆転によると考えられる項目も多数見られたため、より長期の追跡を行う研究も必要であろう。【研究目的】従来のコホート研究は、死亡や罹患、すなわち健康をエンドポイントにしたものがほとんどである。しかし、昨今は、健康至上主義の問題点も指摘されるように、健康を資源として、その先の実存やQOL(生命の質)こそを目指した保健福祉活動が必要であると考えられるようになった。人間は社会的な生き物であると言われるように、QOLを構成する要素のひとつとして社会活動は非常に重要であると考えられる。そこで、脳血管疾患の有病者、その他、様々な状況の人について、どのような要因が、その後の社会活動の活発さを規定するのかを明らかにすることを目的とした。【研究方法】脳血管疾患罹患率の高いA地区の住民を対象として、ベースライン調査を実施した。調査項目には、ADL、手段的ADL、SF-36によるQOL、睡眠状況なども含まれる。また、一部の対象者に関しては、血液検査、24時間血圧、心臓超音波検査などを含む、より詳細な検査を行った。また、その後、自記式調査も実施した。

この中には、SES-Dによる抑うつ度、ソーシャルサポート、ストレス、自覚的健康観、幸福感なども含まれる。【結果】ADLに関しては、歩行・移乗に介助を要する人は4.5%であった。耳が遠くて会話に支障がある人は11.3%であった。SF-36に関しては、自覚的健康状態が良い以上の人は79.9%であった。過去1か月間に、身体的な理由で仕事やふだんの活動ができないものがあった人は21.5%、心理的な理由で仕事やふだんの活動が思ったほどできなかった人は13.6%であった。その他、普段の生活の中で、自分の楽しみや生きがいを持っている人は63.2%であった。睡眠に関しては、就寝時なかなか寝付けないことがある人は55.1%、早朝に目が覚めてしまうことがある人は38.0%であった。【研究目的】従来のコホート研究は、死亡や生活習慣病への罹患をエンドポイントにしたものがほとんどである。しかし、昨今は、健康至上主義の問題点も指摘されるように、健康を資源として、その先の実存やQOL(生命の質)こそを目指した保健福祉活動が必要であると考えられるようになった。人間は社会的な生き物であると言われるように、QOLを構成する要素のひとつとして社会活動は非常に重要であると考えられる。また、近年、損失生存年数(PYLL)などの分析から、自殺の重要性が認識され、うつ状態が重視されている。また、脳血管疾患、高血圧との関連で頭痛も重視されている。そこで、脳血管疾患の有病者、その他、様々な状況の人について、これらの要因の状況等を、コホート研究の中で明らかにすることを目的とした。【研究方法】脳血管疾患罹患率の高いA地区の住民を対象として、まず、ベースライン調査を実施した。調査は、訪問面接調査、家庭血圧測定を実施した。調査項目には、ADL、手段的ADL、SF-36によるQOL、睡眠状況なども含まれる。また、一部の対象者に関しては、血液検査、24時間血圧、心臓超音波検査などを含むより詳細な検査を行った。最終年度に、再度、訪問面接調査、家庭血圧測定を実施し、エンドポイントデータとした。この中には、知識・態度・行動(KAP)、SES-Dによる抑うつ度、ストレスなども含まれる。【結果】ADLに関しては、歩行・移乗に介助を要する人は1.6%であった。追跡期間中に胸痛のあった人は6.8%であり、2.5%は胸痛の持続時間が数分間であった。気を失ったことがある人は2.5%、片方の手足が動かなくなったことがある人は14.0%であった。また、頭痛もちは、11.9%であった。ストレスについては、ほとんどない54.1%、少しある20.6%、とてもある7.8%であった。ストレスの内容としては、家庭内のことや仕事のこととする人が多かった。その他、種々のベースラインデータとエンドポイントデータの関連を検討した。
関節炎における病原性破骨細胞の可視化と解析

骨破壊を担うユニークな多核細胞である破骨細胞は、「骨髄」で骨の恒常性維持に重要な役割を果たす一方、関節リウマチ(RA)では「関節」の病的な骨破壊を惹起する。これまで骨髄の破骨細胞やin vitroで培養して分化させた破骨細胞様細胞の研究は精力的に行われてきたが、関節で病原性骨破壊を担う破骨細胞の研究はほとんど行われていない。申請者は、独自に編み出したプロトコールを用いて滑膜のパンヌスの破骨前駆細胞を同定すると共に、病原性破骨細胞を二光子励起顕微鏡を用いて可視化することで、病原性骨破壊のメカニズムを解明する。