hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケモカインによる樹状細胞及びT細胞の分化・誘導と免疫寛容成立の機序解析

ラット肝移植モデルを用いて移植前ドナー抗原投与(ドナー血輸血)による特異的免疫学的寛容状態を誘導した。肝移植後のレシピエントの脾臓を採取し、抗ラット樹状細胞(DC:dendritic cell)抗体(OX-62)を用いてsplenic DCを単離した。splenic DCにおける白血球共通抗原のアイソフォームの一つであるCD45RCの発現状態のFACS解析を行った。CD45RC^+OX62^+ cellとCD45RC^-OX62^+ cellの2つのフェノタイプが存在することが判明した。CD45RC^-OX62^+ cell/CD45RC^+OX62^+ cellの比率は無処置群に比し、ドナー抗原投与投与群で有意に高かった。脾臓に遊走したOX62^+ cellの細胞表面におけcostimulatory moleculeであるCD80(B7-1)及びCD86(B7-2)の発現についてFACS解析を行った。ドナー抗原投与群では、無処置群に比較してCD80及びCD86の発現が有意に低く、immature DCである可能性が示唆された。これらのDCについてPCR法を用いてサイトカインの分泌パターンを検索した。CD45RC^+OX62^+ cellはIL-2、CD45RC^-OX62^+ cellはIL-4、IL-10のmRNAを発現しており、CD45RC^+OX62^+ cellとCD45RC^-OX62^+ cellをそれぞれDC1及びDC2であることが示唆された。無処置群とドナー抗原投与群におけるOX-62^+ cellの脾臓内分布の違いについて、homing receptorの一つであるCD62L(P-selectin ligand)の発現を検索した。脾臓内のOX62^+ cellにはCD62L^+OX62^+ cellとCD62L^-OX62^+ cellのフェノタイプが存在することが判明した。血管外組織への細胞の遊走浸潤機序はリンパ節と脾臓では異なることが報告されている。リンパ節では、high endothelial venules(HEV)に発現するhoming receptorを介する接着に起因することが知られている。しかし、脾臓にはHEVが存在しない。脾臓におけるHEVに相当する組織として、marginal zoneがある。marginal zoneでの接着機序の違いによって移植肝より遊走したDCがwhite pulp或いはred pulpへと分布するものと推測された。また、これら2群のDCに関して、CC chemokine receptor 5(CCR5)及びCCR7の発現をPCR法にて検索した。CD45RC^+OX62^+ cellはCD45RC^-OX62^+ cellに比較してCCR7の発現が有意に増強していた。一方、CD45RC^-OX62^+ cellはCD45RC^+OX62^+ cellに比しCCR5の発現が強かった。immature DCはCCR5を発現しているが、mature DCではCCR7の発現へと変わることが知られており、CD45RC^+OX62^+ cellはmature DCで、CD45RC^-OX62^+ cellはimmature DCであることが示唆された。

marginal zoneでの接着機序の違いによって移植肝より遊走したDCがwhite pulp或いはred pulpへと分布するものと推測された。また、これら2群のDCに関して、CC chemokine receptor 5(CCR5)及びCCR7の発現をPCR法にて検索した。CD45RC^+OX62^+ cellはCD45RC^-OX62^+ cellに比較してCCR7の発現が有意に増強していた。一方、CD45RC^-OX62^+ cellはCD45RC^+OX62^+ cellに比しCCR5の発現が強かった。immature DCはCCR5を発現しているが、mature DCではCCR7の発現へと変わることが知られており、CD45RC^+OX62^+ cellはmature DCで、CD45RC^-OX62^+ cellはimmature DCであることが示唆された。ラット肝移植モデルを用いて移植前ドナー抗原投与(ドナー血輸血)による特異的免疫学的寛容状態を誘導した。肝移植後のレシピエントの脾臓を採取し、抗ラット樹状細胞(DC:dendritic cell)抗体(OX-62)を用いてsplenic DCを単離した。splenic DCにおける白血球共通抗原のアイソフォームの一つであるCD45RCの発現状態のFACS解析を行った。CD45RC^+OX62^+cellとCD45RC^-OX62^+cellの2つのフェノタイプが存在することが判明した。これらのDCについてPCR法を用いてサイトカインの分泌パターンを検索した。CD45RC^+OX62^+cellはIL-2、CD45RC^-OX62^+cellはIL-4、IL-10のmRNAを発現しており、CD45RC^+OX62^+cellとCD45RC^-OX62^+cellをそれぞれDC1及びDC2であることが示唆された。CD45RC^+OX62^+cellはCD45RC^-OX62^+cellに比較してCCR7の発現が有意に増強していた。一方、CD45RC^-OX62^+cellはCD45RC^+OX62^+cellに比しCCR5の発現が強かった。immature DCはCCR5を発現しているが、mature DCではCCR7の発現へと変わることが知られており、CD45RC^+OX62^+cellはmature DCで、CD45RC^-OX62^+cellはimmature DCであることが示唆された。
震災とその後の土砂災害に関する実証的研究

本研究は,1999年の台湾集集地震によって発生した山地崩壊地のその後の変化についての研究と,同様に地震に関係して発生するようになった三重県藤原町における土石流の研究の二つからなる。1.台湾における調査a.地震災害後の崩壊地の地形変化集集地震で発生した大規模崩壊地である九□二山地区の崩壊と草嶺地区の崩壊に対して,崩壊発生後の地盤の変位を把握するための基礎的調査を実施した.九□二山地区では,堰止め湖から流れる排水路のえん堤が大きく侵食を受け,破壊の危機が迫っていること,また,排水路両側の崩壊侵食も進んでいることを示した。草嶺では,崩壊後の崖前面が侵食を受け,20m程度後退したことを示した。集集地震後の地盤特性の経年的変化を把握するため,弾性波探査を継続的に実施した。b.地震後の台風の影響台湾おける2004年夏期の台風による災害は,2001年の台風の災害と比較してそれを上回るものではなかった。全体としてみると,2004年の豪雨災害は,累積雨量が多かったが,人的被害が少なかったことが特徴である。しかし,被害発生地の多くは,集集地震の被害地域の北限にあたり,2001年の台風時に被害の比較的少なかった地域,つまり中部から北側の地域に拡大した。調査を実施した渓流は,大甲渓中流の和平郷松鶴地区-谷關地区であり,河床が10m程度上昇した。この現場の状況が典型的に示すように,「支渓からの土石流の発生と土砂災害→本川への土砂流入と堆積→本川河床の上昇→洪水災害」という地震後の災害構図が明確になってきた。2.三重県藤原町における土石流調査因果関係は明確でないが,地震後に土石流が多発するようになった藤原町の土石流発生渓流の調査を実施し,土石流の再発要因が,源頭部からの崩壊土砂の本川上流部への供給にあることを示し,10分間降雨量のデータを用いて土石流の再発が予測できることを降雨-土石流発生データより明らかにした。本年度は,台湾における調査,三重県藤原町における調査,対策工検討のための室内実験を行った.以下にそれぞれによって明らかになったことを示す.1.台湾における調査1.1現地調査による崩壊箇所,土石流災害箇所の把握集集地震で発生した大規模崩壊地である九〓二山地区の崩壊と草嶺地区の崩壊に対して,崩壊発生後の地盤の変位を把握するための基礎的調査を実施した.九〓二山地区では,崩壊によって発生した堰止湖の水深調査等を実施し,堰止湖とその下流部の地形形状を明らかにした.また、集集地震発生後の2001年に台湾に襲来した桃芝台風と納莉台風によって発生した土石流災害箇所の実態を明らかにした.1.2画像調査による崩壊箇所抽出集集地震発生後の2001年に台湾に襲来した桃芝台風と納莉台風は,この地震で被害の甚大であった区域に,甚大な土砂災害を発生させた,両台風による崩壊地の特性を,台風襲来前後の航空写真判読の比較から把握した.

その結果,集集地震時の地震加速度と崩壊面積とに相関が見られたことから,地震による地盤の劣化が,その後の降雨による土砂災害の原因の一つになることが明らかとなった.1.3地震による地盤物性変化の把握集集地震後の地盤特性の経年的変化を把握するため,弾性波探査,水質調査等の基礎的データを取得した.2.三重県藤原町における調査因果関係は明確でないが,地震後に土石流が多発するようになった藤原町の土石流発生渓流の調査を実施し,渓流沿い不安定土砂の状況を明らかにした.また,土石流の再発をもたらす降雨の特徴を明らかにした.3.対策工検討のための室内実験地震時の斜面安定化対策の検討を実施するための模型実験装置を開発した.この装置は,これまで把握が困難であったすべり面のせん断力の把握できるものである.今年度の研究は,地震時の斜両安定解析を行うために必要な斜面内の内力の測定を行い,また,藤原町の6年前の地震後頻発するようになった土石流の解析を行った。1.斜面安定解析山地斜面では地震・降雨等が原因となって崩壊や地すべり現象が発生する。これらの現象による災害を適切に回避するために,崩壊や地すべりのメカニズム解明が求められている。ここでは,斜面模型を用いてすべり面垂直力と,測定の困難であったすべり面せん断力とが測定可能な装置を開発した。用いた斜面模型は,予備実験により開発したすべり面せん断力測定装置を各スラィスの底面に取り付けたものである。せん断力測定装置は,底面版の下にせん断摩擦をなくすために模型レールを布設し,受圧面に上部土塊の滑動によつて生じるせん断力を作用させた。この装置を用いた実験の結果と力学的つり合い条件から斜面内の内力が求められることを示し,この値から,各種斜面安定解析法の精度を検討した。その結果,(1)開発した斜面模型による実験から,これまで把握が困難であった内力が求められた。(2)各種斜面安定解析法の中ではSS法が最も精度よく実験結果を説明できた。2.藤原町の土石流解析今年度の2003年8月8日に土右流が再発した三重県員弁郡藤原町内の西之貝戸川と小滝川は,2002年7月17日にも土石流が発生しており,過去,西之貝戸川で1999年の8月と9月に各1回,小滝川で同年の9月に1回発生している。西之貝戸川では1998年4月の地震以後7月にも小規模な土石流が発生しており,発生回数は1998年以降6年間で5回になる。ここでは,土石流の再発性について,今回の土石流の発生前後の現地調査から考察するとともに,土石流の発生原因を,再発型土石流発生時の降雨と1999年以降の降雨イベントを用いて4種類の方法によって検討した。本年度は,台湾地震後の関連調査,同藤原町の土石流,地震後のT21号による宮川災害の調査を行った.1.台湾における調査:集集地震で発生した大規模崩壊地である九〓二山地区の崩壊と草嶺地区の崩壊に対して,崩壊発生後の地盤の変位を把握するために以前からのGPS観測を実施した.九〓二山地区では,崩壊後に発生した堰止湖からの縦断測量を実施し,1999年以後の豪雨による崩壊堆積地の侵食状況を明らかにした.縦断測量では測量の各基準点は全て高精度のGPS測量点と結び付けることができた.特に2004年7月の台風の威力が大きく,堆積地渓流に設置されたえん堤の下流洗掘や,中興橋下流の堆積状況の確認を行った.2004年7月,8月の台風によって,北部地震被害域は,数日間の累積雨量が1,0002,000mmに達し,多数の土砂災害と洪水災害が発生した。特に,8月22日から26日にかけて艾利台風が襲来し,和平郷,五峰郷等に被害が発生した.災害の多くは,崩壊・土石流の直撃による土砂災害と河床上昇に伴う洪水災害であった.
ラジカル反応を基盤とするα,α-二置換-α-アミノ酸の新規合成法の開発

本研究は、その構造上の特色及び生理活性に関して大いに興味が持たれるα,α-二置換-α-アミノ酸を、エノレートを経由する従来の合成法とは全く異なり、ラジカルの1,5-シフトを鍵反応とする新規合成法を開発することを目的とする。平成12年度期間中に得られた成果を以下に列挙する。1.3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-2,2,N-trimethyloxazolidine-4-carboxamideのラジカル環化反応:L-セリンから6行程を経て合成した3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-2,2,N-trimethyloxazolidine-4-carboxamideをBu_3SnH-ACN条件下で処理すると、3'-(tert-butoxycarbonyl)-1,2',2'-trimethyl-2-oxo-2,3-dihydro-1H-indole-3-spiro-4'-oxazolidine(31%),3'-(tert-butoxycarbonyl)-1,2',2'-trimethyl-2-oxo-2,3,3a,6-tetrahydro-1H-indole-3-spiro-4'-oxazolidine (9%),tetrahydro体の6位でのdimer(41%),及び還元体3-(tert-butoxycarbonyl)-2,2,N-trimethyl-N-phenyl-oxazolidine-4-carboxamide(12%)が得られた。3種の環化成績体は、初めに生じたアリールラジカルから水素原子の1,5-シフトを経由してoxazolidine環の4位に新たにカルボニル-α-ラジカルが生成し、これが芳香環を攻撃して生成したものである。還元体はキラルHPLC分析により37%eeであることが判明し、また、インドロン環化体の光学活性は消失していた。本結果から、oxazolidine環4位へ96%の効率でラジカル移動が進行し、生成したラジカルはエピメリ化を起こし光学活性が失われることが判明した。これはラジカルがカルボニル基のα位にありラジカル炭素の反転が速やかに進行するためと示唆される。2.3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-2,2-dimethyloxazolidine-4-carboxamide及び3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-N-methoxycarbonyl-2,2-dimethyloxazolidine-4-carboxamideのラジカル反応:カルボキサミド窒素原子が二置換及びアルキル基の代りにアシル基の置換した化合物のラジカル反応は、+還元成績体のみがそれぞれ69%及び63%で得られた。また、還元体の光学活性は保持されていた。本結果からこれらの化合物ではラジカル1,5-シフトは全く進行しないことが判明した。以上の結果は本ラジカル移動(1,5-シフト)反応は窒素原子上の置換様式に由来するアミド基のコンフォーメーションに大きく左右されることが判明した。α,α-二置換-α-アミノ酸は、近年天然から次々に見出されてきており、その構造上の特色及び特異な生理活性を有することから合成化学的に興味深い化合物群である。本研究は、申請者がここ数年来研究を行っている1,5-ラジカル移動反応を鍵反応としてα,α-二置換-α-アミノ酸の新規な合成法を開発することを目的としている。平成11年度期間中に得られた具体的な成果について以下に列挙する。

還元体はキラルHPLC分析により37%eeであることが判明し、また、インドロン環化体の光学活性は消失していた。本結果から、oxazolidine環4位へ96%の効率でラジカル移動が進行し、生成したラジカルはエピメリ化を起こし光学活性が失われることが判明した。これはラジカルがカルボニル基のα位にありラジカル炭素の反転が速やかに進行するためと示唆される。2.3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-2,2-dimethyloxazolidine-4-carboxamide及び3-(tert-butoxycarbonyl)-N-(o-iodophenyl)-N-methoxycarbonyl-2,2-dimethyloxazolidine-4-carboxamideのラジカル反応:カルボキサミド窒素原子が二置換及びアルキル基の代りにアシル基の置換した化合物のラジカル反応は、+還元成績体のみがそれぞれ69%及び63%で得られた。また、還元体の光学活性は保持されていた。本結果からこれらの化合物ではラジカル1,5-シフトは全く進行しないことが判明した。以上の結果は本ラジカル移動(1,5-シフト)反応は窒素原子上の置換様式に由来するアミド基のコンフォーメーションに大きく左右されることが判明した。
functional MRIを用いた摂食機能の高次脳活動賦活化に関する研究

本研究の最終目的は,「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を,高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことである.被験者として脳障害の既往がない健常者2名(20歳代男性, 30歳代女性,いずれも右利き)を対象に,シーメンス社製MAGNETOM Symphony(1.5T)にて,口唇突出運動,タッピング運動,開閉口運動,舌突出運動,舌頬押し運動,口腔内ボールころがし運動,パラフィン自由咀嚼運動およびガム自由咀嚼運動時のfMRIを撮像した.撮像方法はマルチスライスEPI法で行い, fMRIの画像解析にはStatistical parametric mapping software (London, UK)を用いた.解析の結果,各口腔運動タスク時の高次脳の活動部位は一次運動野の領域で共通していたが,詳細な活動部位は異なっていた.また, 3種の舌運動タスクでは脳の活動部位の左右差はみられなかったが,自由咀嚼タスクでは左右差がある可能性が示唆された.本研究の最終目的は,「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を,高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことである.被験者として脳障害の既往がない健常者2名(20歳代男性, 30歳代女性,いずれも右利き)を対象に,シーメンス社製MAGNETOM Symphony(1.5T)にて,口唇突出運動,タッピング運動,開閉口運動,舌突出運動,舌頬押し運動,口腔内ボールころがし運動,パラフィン自由咀嚼運動およびガム自由咀嚼運動時のfMRIを撮像した.撮像方法はマルチスライスEPI法で行い, fMRIの画像解析にはStatistical parametric mapping software (London, UK)を用いた.解析の結果,各口腔運動タスク時の高次脳の活動部位は一次運動野の領域で共通していたが,詳細な活動部位は異なっていた.また, 3種の舌運動タスクでは脳の活動部位の左右差はみられなかったが,自由咀嚼タスクでは左右差がある可能性が示唆された.近年,大脳生理学などの分野では人間の脳機能を可視化できるfunctional MRI(以後,fMRI)が注目されている.1990年にはBOLD効果に基づくfMRIによる人間の脳機能イメージングが開発され,現在はヒト脳の機能マッピングまで研究され,高次脳機能研究分野ではスタンダードな手法になりつつある.一方,医療や介護領域では摂食・嚥下リハビリテーションへの関心が高く,口腔内外の感覚刺激や運動訓練が行われるが,これらの有効性を示す実証報告はない.また,歯科学領域では「咀嚼運動は脳を賦活させる」と言われるが,その客観的根拠はない.「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を,高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことが本研究の最終目的である。17年度当初は本施設(九州大学病院)ではMRIは撮影可能な環境にあったが,年度半ばからは新病棟への移転準備のため研究用撮影がスケジュール上厳しくなったため,今年度はおもに以下の研究を行った.研究代表者の松山はタスク選定のために,予定12種類の運動(舌運動,タッピング運動など)を仰臥位で行わせた時の頭部動揺を調査した.その結果,連続発音や反復唾液嚥下運動,咀嚼運動(後半)は動揺が小さいが,大開閉口運動や咀嚼運動(前半)では大きく,これらをタスクとするためには頭部固定装置が必要であることがわかった.今後,イヤー・ロッド型とヘッドレスト型の2つの固定装置を独自に製作,比較検討する必要性が生じた.また,研究分担者の後藤(歯科放射線学)はfMRIの解析について,同じく研究分担者の中村(MR撮影技術学)や研究協力者の滝沢(画像開発学)と画像撮影や解析法構築の技術的準備を行った.近年,大脳生理学などの分野では人間の脳機能を可視化できるfunctional MRI(以後,fMRI)が注目されている.1990年にはBOLD効果に基づくfMRIによる人間の脳機能イメージングが開発され,現在はヒト脳の機能マッピングまで研究され,高次脳機能研究分野ではスタンダードな手法になりつつある.一方,医療や介護領域では摂食・嚥下リハビリテーションへの関心が高く,口腔内外の感覚刺激や運動訓練が行われるが,これらの有効性を示す実証報告はない.また,歯科学領域では「咀嚼運動は脳を賦活させる」と言われるが,その客観的根拠はない.「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を,高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことが本研究の最終目的である.17年度は本施設でのfMRIの研究用撮影がスケジュール上厳しかったため,研究代表者の松山がタスク選定として,仰臥位での各種運動(舌運動,タッピング運動など)時の頭部動揺を調査した.そして本年度は,頭部動揺の大きい開閉口運動や咀嚼運動では,イヤーロッド型頭部固定装置よりもヘッドレスト型装置のほうが頭部動揺を減少させることが明らかとなった.また,研究分担者の後藤(歯科放射線学)はfMRIの解析について,同じく研究分担者の中村(MR撮影技術学)や研究協力者め滝沢(画像開発学)と実際の画像撮影や画像解析法を構築した.

その研究の一部は,魅力ある大学院教育イニシアティブ,第2回「口腔健康科学」シンポジウム(2007年2月,福岡市)にて発表した.次年度19年度は,ヘッドレスト型頭部固定装置を用いて選定した各種運動のfMRIを解析する予定である.近年、大脳生理学などの分野では人間の脳機能を可視化できるfunctional MRI(以後、fMRI)が注目されている。1990年にはBOLD効果に基づくfMRIによる人間の脳機能イメージングが開発され、現在はヒト脳の機能マッピングまで研究され、高次脳機能研究分野ではスタンダードな手法になりつつある。一方、医療や介護領域では摂食・嚥下リハビリテーションへの関心が高く、口腔内外の感覚刺激や運動訓練が行われるが、これらの有効性を示す実証報告はない。また、歯科学領域では「咀嚼運動は脳を賦活させる」と言われるが、その客観的根拠はない。「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を、高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことが本研究の最終目的である。17年度は本施設でのMRIの研究用撮影がスケジュール上厳しく、研究代表者の松山が、想定したタスク、つまり仰臥位での舌運動、タッピング運動、開閉口運動時の頭部動揺を調査した。続く18年度は、頭部動揺の大きい開閉口運動や咀嚼運動はヘッドレストを用いることにより頭部動揺を減少できることが明らかとなった。研究分担者の後藤(歯科放射線学)はfMRIの解析について、同じく他の研究分担者や研究協力者とともに実際の画像撮影や画像解析法を構築し、第2回「口腔健康科学」シンポジウム(2007年2月、福岡市)にて発表した。本年度19年度は、被験者5名を対象に、感覚機能のひとつ、味覚刺激タスク時のfMRIの撮像を行った。次年度は、実際に咀嚼運動タスク時と感覚機能(冷温刺激)時のfMRIを撮像、解析する予定である。近年,大脳生理学などの分野では人間の脳機能を可視化できるfunctional MRI(以後, fMRI)が注目されている.また,医療や介護領域では摂食・嚥下リハビリテーションへの関心が高く,口腔内外の感覚刺激や運動訓練が行われ,また,歯科学領域では「咀嚼運動は脳を賦活させる」と言われるが,いずれも客観的根拠はない.「咀嚼して嚥下する」という本来の摂食機能がもつ意義を,高次脳の観察を行うことにより明らかにしていくことが本研究の最終目的である。17,18年度は現場の都合上,実際の撮影は行えなかったが,想定したタスクである仰臥位での舌運動,タッピング運動,開閉口運動時の頭部動揺を調査し,これらの運動時の頭部動揺はヘッドレストやテーピングにより減少させることができた.19年度は,味覚刺激タスク時のfMRIの撮像を行い,解析可能になった.20年度は,被験者として脳障害の既往がない健常者2名(20歳代男性,30歳代女性,いずれも右利き)を対象に,シーメンス社製MAGNETOM Symphony(1.5T)にて,口唇突出運動,タッピング遮動,開閉口運動,舌突出運動,舌頬押し運動,口腔内ボールころがし運動,パラフィン自由咀嚼運動およびガム自由咀嚼運動時のfMRIを撮像した.撮像方法はマルチスライスEPI法で行い,シーケンスパラメータはFOV230mm, TR4000ms, TE50ms, Voxel size3.6×3.6×3.0で行った.fMRIの画像解析にはStatistical parametric mapping software(London, UK)を用いた.その結果,各タスク時の高次脳の活動部位は,一次運動野の領域で共通しているが,詳細な活動部位は異なっていた.また,3種の舌運動タスクでは左右差はみられないが,自由咀嚼タスクでは左右差がある可能性が示唆された.
ブロック共重合体が誘起するDNAの規則的断片化に基づくDNAの凝縮構造解析

DNAとして遺伝子工学の礎である環状、超らせん構造で特徴づけられるプラスミドDNAを選択し、特に生体反応の場であり、かつDNAの剛直性が発現するナノスケールでのDNAの折りたたみに焦点を当てた。プラスミドDNAの凝縮はそのトポロジカルな制約により直鎖状DNAの凝縮とは異なる複雑な経路をとることが予想され、それ故これまでの知見は凝縮形態観察の域を出ていない。プラスミドDNAの凝縮過程の理解は、トポロジーの制約の中でいかに剛直な鎖を折りたたむか、トポロジーがなぜ存在するのかという科学的・生物学的興味とともに、DNAを凝縮状態で送達し、目的細胞へ遺伝子を導入、発現させるという遺伝子送達技術の確立のためにも非常に重要な命題である。単一のプラスミドDNA凝縮を取り出すため、カチオン性セグメントと親水性セグメントからなるブロック共重合体poly(ethylene glycol)-b-poly(L-lysine),PEG-PLL(PEG:Mw12000,PLL:DP15、20,40,70)を用い、両者の自己会合により形成される高分子ミセルをDNA凝縮の観測系として用いた。これによりこれまで多分子間相互作用ゆえに扱うことが出来なかったDNA凝縮に対して、化学量論比を含めた広い電荷比にわたって詳細に観察可能とする系を確立した。これを用いプラスミドDNAの凝縮を詳細に検討し以下の知見を得た。特定の凝縮度(化学量論比近傍)においてプラスミドDNAの長さ、種類とは関係なくDNAの規則的な位置に二重らせんの解離が誘起されることを明らかにし、DNAの凝縮機構に普遍的な法則があることを見出した。一方においては凝縮度の高いプラスミドDNAの二重らせん構造は非特異的な箇所において不安定化されていることを見出した。DNAの凝縮形態はポリカチオンとDNAとの電荷比、ポリカチオン鎖長によりロッド状、トロイド状、球状と制御できることを見出した。さらに、これらの形態をとるメカニズムを解析し、一連の折り畳み凝縮機序で説明できることを示した。DNAは二重らせん構造をとることで、持続長およそ50nmにも及ぶ剛直棒状高分子となるが、生体内ではグロビュール転移により持続長以下に凝縮した形で収容されている。剛直な棒を機械的に折りたたもうとすると二重らせんの解離が生じてしまうが、そこには二重鎖解離を抑制しつつうまく折りたたむメカニズムがあるのだろうか。この命題に対して、「ブロック共重合体が誘起するDNAの規則的断片化」が、凝縮によるクルシフォーム構造の誘起によって説明可能であるということ、クルシフォームを中心にヘアピンフォールドする」(Shlyakhtenko,L.S. et al.(1998)J.Mol.Biol.,280,61)ことからクルシフォーム転移は二重らせんの解離を最小限(ループ部のみ)に押さえつつ剛直な棒が折りたたむためにDNAがあらかじめ塩基配列中に備えた機能なのではないかという着想に至った。本研究は高分子ミセルを使うことで一つの凝縮したDNAを取り出すことのできる実験系を構築しており、これまで明らかとなっていない単分子レベルでの凝縮プロセスを明らかに出来るものである。仮説を立証するために、i)規則的断片に対し、制限酵素反応を組み合わせることで切断箇所がクルシフォームであることを決定する。ii)異なるチャージ比で調整したDNAコンプレックスに対し、S1ヌクレアーゼによる断片化様式の同定およびAFM観察を行うことで折りたたみ方とマクロスコピックな凝縮形態との関係を明らかとする。iii)DNAの凝縮度による遺伝子発現効率評価を無細胞系で行うことで折りたたみ構造形成の生理学的意義の本質に迫る。以上のアプローチにより、凝縮構造と二重らせんの解離との相関からDNAの折りたたみの仕組みを解明しようとするものである。DNAはポリカチオンと相互作用することによりコイン-グロビュール転移が誘起され、小さく凝縮するが、完全に制御された転写複製システムを機能させるためにはDNAは整然と折りたたまれている必要がある。一方でニ重鎖DNAはそのらせん構造ゆえ剛直な棒状高分子であり、持続長はおよそ50nmにも達する。生体はニ重らせん構造を保ちつついかにDNAを折りたたみ凝縮するのだおうか。プラスミドDNAの凝縮過程の理解は、トポロジーの制約の中でいかに剛直な鎖を折りたたむか、トポロジーがなぜ存在するかとう科学的・生物学的興味とともに、DNAを凝縮状態で送達し、目的細胞へ遺伝子を導入、発現させるという遺伝子送達技術の確立のためにも非常に重要な命題である。単一のプラスミドDNA凝縮を取り出すため、カチオン性セグメントと親水性セグメントからなるブロック共重合体poly(ethylene glycol)-b-poly(L-lysine), PEG-PLL(PEG : Mw12000,PLL : DP17)を用い、両者の自己会合により形成される高分子ミセルをDNA凝縮の観測系として用いた。

ナノスケールでの剛直性と折りたたみに焦点を当てた凝縮過程の検討から、特定の凝縮度(化学量論比近傍)においてプラスミドDNAの長さ、種類とは関係なくDNAの規則的な位置にニ重らせんの解離が誘起されることを明らかにし、DNAの凝縮気候に普遍的な法則があることを見出した。一方においては凝縮度の高いプラスミドDNAのニ重らせん構造は非特異的な箇所において不安定化されていることを見出した。これら凝縮に伴う二重鎖の不安定性を基に、AFM観察から得られるそれぞれの凝縮度におけるプラスミドDNAの凝縮構造を、トポロジーを含めて体系的に検討している。DNAとして遺伝子工学の礎である環状、超らせん構造で特徴づけられるプラスミドDNAを選択し、特に生体反応の場であり、かつDNAの剛直性が発現するナノスケールでのDNAの折りたたみに焦点を当てた。プラスミドDNAの凝縮はそのトポロジカルな制約により直鎖状DNAの凝縮とは異なる複雑な経路をとることが予想され、それ故これまでの知見は凝縮形態観察の域を出ていない。プラスミドDNAの凝縮過程の理解は、トポロジーの制約の中でいかに剛直な鎖を折りたたむか、トポロジーがなぜ存在するのかという科学的・生物学的興味とともに、DNAを凝縮状態で送達し、目的細胞へ遺伝子を導入、発現させるという遺伝子送達技術の確立のためにも非常に重要な命題である。単一のプラスミドDNA凝縮を取り出すため、カチオン性セグメントと親水性セグメントからなるブロック共重合体poly(ethylene glycol)-b-poly(L-lysine),PEG-PLL(PEG:Mw12000,PLL:DP15、20,40,70)を用い、両者の自己会合により形成される高分子ミセルをDNA凝縮の観測系として用いた。これによりこれまで多分子間相互作用ゆえに扱うことが出来なかったDNA凝縮に対して、化学量論比を含めた広い電荷比にわたって詳細に観察可能とする系を確立した。これを用いプラスミドDNAの凝縮を詳細に検討し以下の知見を得た。特定の凝縮度(化学量論比近傍)においてプラスミドDNAの長さ、種類とは関係なくDNAの規則的な位置に二重らせんの解離が誘起されることを明らかにし、DNAの凝縮機構に普遍的な法則があることを見出した。一方においては凝縮度の高いプラスミドDNAの二重らせん構造は非特異的な箇所において不安定化されていることを見出した。DNAの凝縮形態はポリカチオンとDNAとの電荷比、ポリカチオン鎖長によりロッド状、トロイド状、球状と制御できることを見出した。さらに、これらの形態をとるメカニズムを解析し、一連の折り畳み凝縮機序で説明できることを示した。
昆虫の高次脳中枢における温度・湿度情報処理機構の解析

昆虫の脳内での高次中枢での温度・湿度情報処理機構を解析するために以下の研究を行なった。第一に温度・湿度情報や嗅覚情報処理における一次中枢である触角葉の神経解剖学的解析を行った。昆虫の触角葉は嗅覚や温度・湿度感覚の機能単位である約205個の糸球体から構成される。これら糸球体を全て同定、命名し、その完全な触角葉内での地図を作成した。この結果についてはすでに論文として投稿し、現在出版準備中である。第二に細胞内記録法を用い、触角葉での温度・湿度および嗅覚情報処理機構を明らかにした。触角葉の糸球体構造でこれらの感覚モダリティは二次ニューロンである投射ニューロンへと伝えられる。投射ニューロンからの網羅的な細胞内記録によって、これらの情報は糸球体の位置情報と投射ニューロンでの神経応答パターンによる時間情報に変換されることがわかった。特に投射ニューロンの時間情報は触角葉で糸球体間を接続する局所介在ニューロンによる抑制性の入力によって形成されることが投射ニューロンと局所介在ニューロンからの同時記録によって明らかになった。これらの結果については日本比較生理生化学会第31回大会で報告し、大会発表論文賞を受賞した。また、ワモンゴキブリでの研究と並列して、高度に発達した社会性昆虫であるアリでの温度・湿度情報処理についての神経解剖学的研究を行なった。結果、ゴキブリと非常に相同な温度・湿度糸球体構造があることが明らかにになった。これらの研究結果についてはずでに共著者として二本の論文で報告している。
心血管細胞の「分化速度」のエピジェネティック制御機構

本研究は、研究代表者らが見出した新しい分化速度制御機構を明らかにし、細胞分化時間を恣意的に制御可能とすることを目的とする。PKAを活性化することにより、i)中胚葉細胞及び内皮細胞の出現が従来の約2倍早くなること、ii)H3K9me2のヒストン修飾が特異的に亢進すること。PKAによる分化速度亢進にG9aが必須であること。PKA活性化はAPC/C-cdh1の不活化を介してG9aタンパクの分解を抑制すること。G9aはOct4及びNanogの発現を早期に抑制すること。G9aKOマウスでは早期分化が遅延していること、明らかにし、シグナルとエピゲノム制御の新たな連関による細胞分化速度制御機構を明らかにし、Cell Stem Cell誌に報告した。本研究は、幹細胞の分化速度を制御する新しい分子機構の解明を通して、外的シグナルからエピジェネティクス、遺伝子発現から分化速度制御に至る一連の細胞分化過程の新しい理解と「目的細胞への分化時間の短縮」という画期的技術開発を目的とする。1)分化速度制御機構におけるcAMP及びヒストン修飾分子(Y)の意義の検討2)cAMPによる分子(Y)制御機構の解明3)分子(Y)によるヒストン修飾の標的遺伝子の同定4)これら標的遺伝子による分化速度制御機構の解明これらの解析により、新しい分化速度制御機構の分子的本体に迫る先端的研究を推進することを試みた。i)PKAの活性化により、ES細胞から三胚葉の分化が約2倍早くなることを見出した。ii)PKA活性化により、ヒストンH3K9ジメチル化が亢進した。iii)PKA活性化により、Oct4, Nanogなど未分化遺伝子のH3K9メチル化と発現抑制が誘導された。iv)ヒストンH3K9メチル化酵素G9aの発現がPKA活性化により亢進した。vi)G9aノックアウトマウスにおいて、胎生初期における細胞分化の遅延が認められた。vii)PKAがG9aを分解するユビキチンリガーゼAPC/C-cdh1の機能を阻害することにより、G9aの発現を促進していた。viii)アドレノメデュリン(AM)がPKAを活性化する内因性リガンドの一つとして作用しうることを示した。以上より、シグナル(AM-PKA)からエピゲノム制御(G9a-ヒストンメチル化)、遺伝子発現制御(Oct4, nanog発現抑制)を介して細胞のふるまい(早期分化)に至る分化速度制御機構の全貌を明らかにすることに成功し報告した(Cell Stem Cell in nress)
思春期主体価値・国際活動支援班

思春期科学国際連携ネットワークを発展的に強化した。主に英米豪加(加は今年度より)の思春期学研究者と連携を継続し(下記15)、研究員海外派遣(6)を実施した。(1)平成30年秋に、豪国George Patton博士、Susan Sawyer博士を招聘して国際思春期シンポジウムを開催し、東京ティーンコホートデータの論文化に対するアドバイスを得、国際共同研究に関する方向性を検討した。(2)平成30年度は、英国ALSPAC研究チームおよび加国トロント大学研究チームと、実地・電話・メール等で定期的に協議を行い、居宅の地理条件と精神的健康の関係についての研究を進めた。同研究はデータ解析を行い、論文ドラフト作成の段階まで進展している。(3)英国ロンドン大学のMarcus Richards教授とは定期的な連絡を通じて、共同研究を継続的に進めている。(4)リカバリー研究は、平成30年秋に開催した国際思春期シンポジウムにMark Slade博士を招聘し、国内研究者らが行っている主体価値研究や介入研究に関して討議を行った。(5)平成30年度の海外派遣研究員1名を豪国George Patton博士の下に継続派遣した。他2名を英国Mark Woolrich博士、オーストリアSiegfried Kasper博士の下にそれぞれ派遣した。豪国派遣研究員は、日豪コホート研究の連携強化、東京ティーンコホートや豪国コホートデータを用いた共同研究を、英国派遣研究員は、大規模脳画像データと機械学習技術を用いた個人差の神経基盤理解を、オーストリア派遣研究員は、課題fMRI時の脳活動の個人差を安静時fMRIから予測する手法開発を行った。Sarah Sullivan博士らの英国コホートALSPAC研究チームやトロント大学研究チームと、TTCデータを利用した国際共同研究を前進させることができている。また、豪国コホート研究チームと打合せを重ね、TTCデータを用いた国際共同研究の論文化を進めているほか、ロンドン大学チームとの討議を進め、同チームのデータを用いた国際共同研究の論文化も進めている。リカバリー研究に関しては、平成30年秋に開催した国際思春期シンポジウムにMark Slade博士を招聘し、笠井・金原、能地、岡本・高垣らの国内研究者が行っている主体価値研究や介入研究に関して討議を行った。各研究者が将来の研究に向けて発展的な助言を得た。平成30年度海外派遣研究員3名は、それぞれ豪国George Patton博士、英国Mark Woolrich博士、オーストリアSiegfried Kasper博士のもと派遣研究を開始(豪国派遣研究員は平成29年度より継続)研究員は、日豪コホート研究の連携強化、TTCや豪国コホートデータを用いた共同研究による論文化、豪国コホート研究の主体価値関連項目の選出・解析手法の検討を行なった。英国派遣研究員は、大規模脳画像データと機械学習技術を用いた個人差の神経基盤理解を行った。オーストリア派遣研究員は、課題fMRI時の脳活動の個人差を安静時fMRIから予測する手法開発を行った。また、平成31年度の派遣研究員1名を採用した。以上のように、当初の予想を上回る成果が得られている。思春期科学国際連携ネットワークのもとで選定した主体価値測定指標及び英国ALSPAC研究チーム指標を用いたTTC14歳時調査での解析を推進する。1946 British Birth Cohort Studyデータ解析、豪国コホート研究における主体価値関連データ等により、日英・日豪共同研究を推進する。リカバリー研究については、質的研究に基づく、価値の意識化、家族などとの価値の共有、目標を踏まえたアクションプランを実行するプログラムを行なう。海外派遣研究員については、1名が国外において派遣研究を推進する。派遣研究を終了した研究員は、帰国後に研究結果をまとめ、国際学会発表、専門誌投稿等を予定している。平成32年度も領域で国際シンポジウムを開催する。思春期科学・発達疫学・心理学・神経学等の分野で国際的に評価の高い海外研究者を2名招聘し、国際連携ネットワークの構築・強化を推進する。次年度は認知・行動神経科学の第1人者である英国のTrevor Robbins先生、Barbara Sahakian先生の招聘を予定し思春期共同研究ネットワークの拡大・強化を図る。今年度、国際活動支援班は思春期科学の国際連携ネットワークの基盤を築いた。英米豪の思春期学研究者との連携を開始し(下記15)、国内では来年度以降の研究員海外派遣の準備を整えた(6)。(1)平成28年秋には、Journal of Adolescent Health編集長のCharles Irwin博士(米国)を招聘して国際思春期学シンポジウムを開催した。東京ティーンコホート(TTC)における主体価値研究について同博士と討議を行い、測定指標を選定した。(2)平成28年秋には、英国ALSPAC研究のJonathan Evans博士、Sara Sullivan博士らを訪問し、日英共同研究の打合せを行った。帰国後も討議を続け日英比較研究の準備を整えた。(3)平成28年秋には、1946 British Birth CohortStudyのMarcus Richards博士を訪問し、同コホートデータを用いた主体価値のライフコース研究について討議し、同コホートデータを用いた共同研究の準備が整った。(4)平成28年秋には、Mike Slade博士より主体価値の不調からの回復過程の構成要素等に関して指導を仰ぎ、共同研究の準備を整えた。(5)平成29年冬には、豪国メルボルン大学のGeorge Patton博士を訪問し、日豪共同研究の打合せを行った。豪国のコホート研究(CATS研究等)にて主体価値指標取得の検討が開始された。

(6)国際連携ネットワーク構築と並行し、国内では、海外派遣企画委員会において、国際活動支援班での海外派遣研究員制度を策定した。同制度に基づいて計画研究者のチームから募集を行った結果、2名を海外派遣研究員として採用した。2名は東京大学医学部附属病院の特任研究員として、次年度から豪国George Patton博士、英国Trevor Robbins博士の下で研究を行う。国際活動支援合同推進会議のもと、国際共同研究推進委員会を組織して、思春期科学の国際連携ネットワークの基盤を構築した。東京ティーンコホート(TTC)と英豪コホート研究の連携による国際共同研究の基盤を作るとともに、国際比較のできる主体価値概念の調査項目の設定を進めた。平成28年秋には、Journal of Adolescent Health編集長のCharles Irwin博士(米国)を招聘して国際思春期学シンポジウムを開催した。TTC14歳時調査における主体価値研究について同博士と討議し測定指標を選定した。当支援班研究員が同誌編集委員に参画し、思春期主体価値研究を推進していくこととなった。英国ALSPAC研究のJonathan Evans博士らを訪問し、共通項目設定の打合せを行った。また、1946 British Birth CohortStudyのMarcus Richards博士を訪問し、同コホートデータを用いた主体価値のライフコース研究について討議した。どちらも帰国後も討議を続け、日英共同研究・比較研究の準備を整えた。平成29年冬には、豪国メルボルン大学のGeorge Patton博士を訪問し、日豪共同研究の打合せを行った。豪国のコホート研究にて主体価値指標取得の検討が開始された。主体価値の不調からの回復過程(リカバリー)においては、Mike Slade博士よりリカバリーの構成要素等に関して指導を仰ぎ、共同研究の準備を整えたまた、国際活動支援合同推進会議のもと、海外派遣企画委員会を組織し、海外派遣研究員制度を策定し、派遣研究員2名を決定した。更に2名は平成28年度にそれぞれ派遣先の豪国George Patton博士、英国Trevor Robbins博士と討議し、研究内容を決定し、次年度より東京大学医学部附属病院の特任研究員として両国で研究する準備を整えた。思春期科学国際連携ネットワークを発展的に強化した。主に英米豪加(加は今年度より)の思春期学研究者と連携を継続し(下記15)、研究員海外派遣(6)を実施した。(1)平成29年夏に、大宮開催の第21回国際疫学会総会シンポジウムにて、国内外の疫学研究者に向けて東京ティーンコホート(TTC)を紹介した(安藤)。
働き方改革に資するための従業員ワークライフバランスの可視化

現在,企業においては長時間労働による疲弊や,仕事と家庭との調和がとれないことによる苦悩など,従業員のワークライフバランス(WLB)に起因する問題が多く存在する.中にはうまくバランスがとれずに離職するケースもあり,これが特に管理職や技能労働者の場合は替えがきかず,企業にとっては大きな損失に繋がることもある.政府もこのような状況を社会問題と捉え,2017年1月の国会で「働き方改革」を提言している.しかし,解決のためのアイデアは各方面から呈されているものの,現状効果を測ることが未熟であるため,案の有効性も判断しづらい状態にある.案の効果を測るためには現状どの程度仕事と生活の調和がとれているか定量的に把握する必要があるが,従来のWLB研究分野では定性的なアプローチ(ケーススタディ等)が採られることが多く,対応が難しい.このような状況の下で本研究は,企業等の財務状態を表示する貸借対照表を,従業員個人の持つ「時間」に着目し,その運用方法を援用したワークライフバランスシート(WLBS)を開発し,個人の時間の運用状態を可視化を行った.これに対して2018年度においては企業横断的に調査を行う予定であったが,パイロット的に調査を行った神奈川県の部品加工業E社が時系列(あるサンプルに対して一週間分かつオンシーズン・オフシーズンの2回分)のデータを提供いただき,WLBSの有効性の確認および,その時系列変化を捉えることができた.これについての結果は,日本経営工学会2019年度春季大会にて発表を行った.上記結果において,データの採取方法が固まったため,2019年度においてはもともと予定していた企業横断的な調査を行い,サンプル数を広げ,一般性を確保することを目標としている.計画においては,2018年度において夏冬にかけて4回アンケートを実施するとなっていたが,実際は2回に留まっている.しかしながら,企業の協力により,1回のアンケートにつき勤務日である月曜から金曜の計5度採取できたので,ボリュームとしては計画以上となっている.また,学会や産学連携フェスなどで積極的に公表を行った結果,協力企業候補も増え,着実に次年度へのサンプル増加へつながっている.2018年度の調査研究により,アンケートの採取方法,WLBSへのまとめ方,可視化方法などが決定された.よって,次の段階として,大規模調査(200300名ほど)を2019年度7月までに行う.8月以降調査表を回収し,データをまとめる(1つのExcelファイルで管理し,厳重に保管する).まとまったデータから一人一人のWLBSを作成し,統計的な処理を通じて一般性・汎用性の確認を行う.また,貸借対照表における財務分析のように,WLBSを用いて時間のバランスに関する分析を行い,職種ごとの傾向,職位ごとの傾向,部署ごとの傾向,年齢による傾向,性差などを把握する.この作業はアンケート実施後データ入手次第順次に行っていく.その上で,分析した結果に対して,企業の人事担当者に個人情報に注意しながらフィードバックを行いつつ,明らかになった問題状況から新しい福利厚生や支援制度の設計を行う.これを2020年1月から7月にかけて行う.現在,企業においては長時間労働による疲弊や,仕事と家庭との調和がとれないことによる苦悩など,従業員のワークライフバランス(WLB)に起因する問題が多く存在する.中にはうまくバランスがとれずに離職するケースもあり,これが特に管理職や技能労働者の場合は替えがきかず,企業にとっては大きな損失に繋がることもある.政府もこのような状況を社会問題と捉え,2017年1月の国会で「働き方改革」を提言している.しかし,解決のためのアイデアは各方面から呈されているものの,現状効果を測ることが未熟であるため,案の有効性も判断しづらい状態にある.案の効果を測るためには現状どの程度仕事と生活の調和がとれているか定量的に把握する必要があるが,従来のWLB研究分野では定性的なアプローチ(ケーススタディ等)が採られることが多く,対応が難しい.このような状況の下で本研究は,企業等の財務状態を表示する貸借対照表を,従業員個人の持つ「時間」に着目し,その運用方法を援用したワークライフバランスシート(WLBS)を開発し,個人の時間の運用状態を可視化を行った.これに対して2018年度においては企業横断的に調査を行う予定であったが,パイロット的に調査を行った神奈川県の部品加工業E社が時系列(あるサンプルに対して一週間分かつオンシーズン・オフシーズンの2回分)のデータを提供いただき,WLBSの有効性の確認および,その時系列変化を捉えることができた.これについての結果は,日本経営工学会2019年度春季大会にて発表を行った.上記結果において,データの採取方法が固まったため,2019年度においてはもともと予定していた企業横断的な調査を行い,サンプル数を広げ,一般性を確保することを目標としている.計画においては,2018年度において夏冬にかけて4回アンケートを実施するとなっていたが,実際は2回に留まっている.しかしながら,企業の協力により,1回のアンケートにつき勤務日である月曜から金曜の計5度採取できたので,ボリュームとしては計画以上となっている.また,学会や産学連携フェスなどで積極的に公表を行った結果,協力企業候補も増え,着実に次年度へのサンプル増加へつながっている.2018年度の調査研究により,アンケートの採取方法,WLBSへのまとめ方,可視化方法などが決定された.よって,次の段階として,大規模調査(200300名ほど)を2019年度7月までに行う.8月以降調査表を回収し,データをまとめる(1つのExcelファイルで管理し,厳重に保管する)

.まとまったデータから一人一人のWLBSを作成し,統計的な処理を通じて一般性・汎用性の確認を行う.また,貸借対照表における財務分析のように,WLBSを用いて時間のバランスに関する分析を行い,職種ごとの傾向,職位ごとの傾向,部署ごとの傾向,年齢による傾向,性差などを把握する.この作業はアンケート実施後データ入手次第順次に行っていく.その上で,分析した結果に対して,企業の人事担当者に個人情報に注意しながらフィードバックを行いつつ,明らかになった問題状況から新しい福利厚生や支援制度の設計を行う.これを2020年1月から7月にかけて行う.【理由】本研究における調査は横断的なものを想定しており,2018年度の段階で複数の企業における複数の従業員に対して調査を行う予定であった.しかしながら,パイロット的におこなった企業(神奈川県の部品加工業E社)が非常に協力的で,ひとりのサンプルに対して一週間分かつオンシーズンとオフシーズンの2回分採取させてもらえることになったので,2018年度は横断的な調査ではなく深耕的な調査に変更した.そのため,横断的に調査を行うための費用を2019年度に移行することとした.【使用計画】マクロミルやクロスマーケティング社などの調査会社に対して,前年度の結果を踏まえまとめ直した調査票を用いて横断的な調査(200300名程度)を依頼する.
非線形波動方程式のエネルギー集約評価と時空大域的解析

本年度は,非線形波動の時空大域解析を汎用化する目的で二つの方向から研究を行った。一つは非線形Klein-Gordon及びSchrodinger方程式に関して,非相対論極限の観点から二つの方程式を統合することで理論の発展を図るとともに,物理学でのこの種の特異極限に関して,特に大域的な極限移行に,数学的根拠を与える事である。二つ目は,エネルギー分布の観点からの解析が未開発な,低次幕の非線形項を持つ方程式に関して従来の重みつき空間における解析の再検討と整備である。第一の研究の成果としては,二つの方程式の時空大域解析を完全に統合し,結果として,非相対論極限における解のエネルギー強収束,時空ノルムの一様大域評価などを得た。当研究の目標からして特筆すべき事は,正負電荷が混在する場合においては質量エネルギーを繰り込む手段がないにも拘らず,中間的近似方程式の大域解析を経由する事で非相対論エネルギーの一様有解性を得たことである。時空大域解析の弱点は,鍵となる三種の先験評価が方程式に強く依存する事だが,ここでは先験評価が得られない状況で大域解析に成功しており,さらなる発展が期待される。ただしSobolev臨界指数の場合は未解決であって今後の重要な課題である。第二の研究の成果としては,非線形Schrodinger方程式に関して,時間減衰を取り扱うには従来の時空Lebesgue空間よりも,時間に関して(p,2)型Lorentz空間を用いた方が良い事を見出し,それによって重みつき空間でのStrichartz評価とソボレフ空間での同評価が完全な対称性を顕わす事を示した。結果として大域解の存在や散乱理論をいくつかの臨界的な場合へ拡張したが,時空大域的解析との統合は今後の課題として残されている。