hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可積分系とWKB解析

この結果を足がかりにして、来年度は"非線型方程式の完全WKB解析"に取り組んでいきたい。本年度は主として、高階Painleve方程式の完全WKB解析、特にその幾何学的な側面である変わり点やStokes曲線の構造("Stokes幾何")に関する研究を行った。まず、「野海・山田方程式系(IV型及びV型の高階Painleve方程式)のStokes幾何が、それに付随したLax pairのStokes幾何と密接に関連する」(11項「研究発表」記載の第5論文)という昨年度の後半に見出された知見がどの程度一般的な状況で成立するかの検証に取り組み、多変数の退化Garnier系の制限として得られるI型の高階Painleve方程式や、KdVヒエラルキーの簡約を通して現われるII型の高階Painleve方程式等に対しても、同様な事実が成り立つことを確かめた。次に、こうした高階非線型方程式のStokes幾何の大域的な構造を解析するために、II型の4階Painleve方程式のStokes幾何を計算機を用いて具体的に調べた。その中から大学院生の西川享宏君が、II型の4階Painleve方程式に対しても"Stokes曲線の交叉"が起こり、しかもそうしたStokes曲線の交点から(変わり点を起点としない)新しいタイプのStokes曲線が延びて行くという興味深い現象を発見した(西川享宏:"P_<II>-P_<IV> hierarchyのWKB解析"、京都大学修士論文)。この新しいタイプのStokes曲線は、高階線型方程式に対する"new Stokes curve"(11項の第3、第4論文参照)の非線型版と考えられる。(なお、平成15年3月に数理解析研究所でワークショップを開催しこれらの研究成果を報告した。)これらの結果は、可積分系から得られる高階の非線型常微分方程式に対しても豊かな構造が存在することを強く示唆する。以上の研究成果を受けて来年度は、非線型方程式に対するこの新しいタイプのStokes曲線をより詳しく解析すると共に、今年果たせなかった変わり点の近傍における変換論といったより解析的な側面(解の構造論)の研究に取り組んでみたい。本年度は、河合隆裕(京大数理研)氏や大学院生の西川亨宏君の協力を仰ぎながら、昨年度西川君により発見された高階Painleve方程式に対する"new Stokes curve"のより詳細な解析を行った。構造が最も簡明なI型の高階方程式を主に用いて解析した結果、(1)こうしたnew Stokes curveが、高階Painleve方程式の零パラメータ解(即ち、自由パラメータを含まない代数的に定まる形式解)における線型化方程式の(高階線型方程式の意味での)new Stokes curveにもなっていること、(2)高階線型方程式の場合のように、高階Painleve方程式のnewStokes curveも"仮想的変わり点"を始点とするStokes曲線と理解できること、又(3)通常の変わり点と同様に仮想的変わり点も、高階Painleve方程式に付随するLax pairのStokes幾何により特徴づけられること、等の新たな知見が得られた。
線質を異にする放射線被ばくの細胞遺伝学的指標(フィンガープリント)探索の研究

1重粒子線治療およびX線治療を行った子宮頸がん患者あるいは東海村臨界事故時の中性子線被ばく患者のサンプルおよび健常人末梢血に^<60>Coγ線(1-3Gy)と10MeV中性子線(0.5-2Gy)照射したサンプルの解析結果から、環状断片頻度(Ra)と二動原体(Dic)の比(Ra/Dic;RaD値)及び過剰断片(ExFrg)と二動原体の比(ExFrg/Dic;EfD値)が細胞遺伝学的指標の新規候補として抽出された。2イランラムザール地方は、ラジウムを含む泉水を主な放射線源とする世界有数の高自然放射線地域である。そこで当概地方住民の染色体分析結果を用いて、RaD値やEfD値を計算した。ラムザール住民のRaD平均値は(1)での結果と一致し、JCO事故被ばく者(中性子とγ線の混合被ばく)の数値に最も近かった。一方EfD値は(1)での結果に比べてはるかに大きかった。泉水に含まれたラジウムの金属毒性の影響が考えられる。3高LET放射線照射による相対的な環状断片の減少/過剰断片の増加が見られる理由として、修復効率の低い複雑な染色体損傷が高LET放射線で高頻度に誘発されたためと考えられる。こうしたメカニズム研究を行うため、マウス末梢血よりリンパ球を分離・培養し染色体分析をする系を確立した。また放射線によるDNA損傷を、修復プロセス以前の段階で観察する目的で、間期染色体可視化技術の開発を行った。全身照射したマウスの末梢血あるいは脾臓からリンパ球を分離し、染色体分析に適当な試料を作成する条件設定を行なった。その結果、マウスの末梢血中にはリンパ球の細胞分裂を阻害する因子があるため、通常法である全血培養では染色体分析に必要な分裂中期細胞が得られないことがわかった。そこでヒトリンパ球分離用遠心チューブを利用し、マウス末梢血からリンパ球を分離・培養する方法を開発した。開発した末梢血分離リンパ球培養系および脾臓細胞の培養系の各々について、分裂中期細胞を十分量得るのに適した細胞分裂刺激剤の組み合わせや染色体凝縮剤の濃度を決定した。上記培養系を用いて、放射線誘発染色体異常の線量効果関係について調べた。その結果、マウスの染色体は全てピンセット型のため、単純ギムザ染色で二動原体型異常を同定することが難しいこと、また環状染色体型異常の放射線誘発頻度はヒトの場合に比べて極端に少なく、低線量域の線量効果関係を調べるには適さないことがわかった。そこで、8週令のC3Hマウスを全身照射し、過剰断片を指標として10MeV中性子線のRBEを求めた(対照群はCoガンマ線照射)。その結果、脾臓細胞の過剰断片頻度が1の線量域ではRBE=1.6であった。ヒト末梢血リンパ球のin vitro照射実験も行ない、二動原体+環状染色体を指標としてRBEを求めた。その結果、二動原体+環状染色体頻度が1の線量域で10MeV中性子線のRBEが1.6であり、マウス全身照射実験で得られた値と一致した。現在、重粒子線治療およびX線治療を行った子宮頸がん患者あるいは東海村臨界事故時の中性子線被ばく患者等in vivo被ばく者の染色体異常分析結果を解析し、既存のパラメータよりもLET依存性が顕著なパラメータを抽出するなど、フィンガープリントの新規候補を探索している。今年度はin vivo被ばく者の染色体異常分析結果を解析し、既存のパラメータよりもLET依存性が顕著なパラメータを抽出するなど、フィンガープリントの新規候補を探索した。(1)放医研でX線とγ線の混合治療あるいは炭素線治療を受けた子宮がん患者及びJCO事故(中性子線とγ線の混合被ばく)の重度被ばく者の末梢血からリンパ球を分離培養し、放医研の常法に従いギムザ標本による染色体分析を行なった。

その結果、環状断片頻度(Ra)と二動原体(Dic)の比(Ra/Dic ; RaD値)及び過剰断片(ExFrg)と二動原体の比(ExFrg/Dic ; EfD値)は、放射線治療患者群間で有意な差が見られた(γ-X線に比べ炭素線治療群でRaD値が低くEfD値が高い)。事故被ばく者のRaD値及びEfD値は事故後14ヶ月間ほぼ一定で、放射線治療患者群の各々の平均値の中間程度であった。(2)健常人末梢血に^<60>Coγ線(1-3Gy)と10MeV中性子線(0.5-2Gy)照射を行い、同様の染色体分析を行った。その結果、(1)のin vivo被ばくサンプルと同様の結果が得られた。RaD値とEfD値は、事故後1年以上変動がなく、1-3Gy(γ線相当)の線量域でLET依存性を示すことから、事故時の有用な線質指標(フィンガープリント)となる可能性がある。こうした高LET放射線照射による相対的な環状断片の減少/過剰断片の増加は、修復効率の低い複雑な染色体損傷が高LET放射線で高頻度に誘発されたためと考えられる。中国・陽江、インド・ケララ、ブラジル・ガラパリ、イラン・ラムサールは高自然放射線地域として知られている。前3者ではモナザイト砂が、イランのラムサールではラジウムを含む泉水が、主な放射線源である。上記の4地域の中では、ラムザールの屋内ラドン濃度が高いことが知られており、個人被ばく線量におけるアルファ線の寄与率は最も高いと予想される。そこでラムサール地方住民の染色体分析データから、環状断片と二動原体の比(RaD値)及び過剰断片と二動原体の比(EfD値)を計算し、(1)放射線治療・事故による被ばくや(2)ヒト末梢血のin vitro照射実験での数値と比較した。ラムサールでは、極めて屋内線量率が高い家屋が報告されているが、個人被ばく線量の平均値はさほど高くなく、二動原体+環状染色体の頻度も陽江住民に比べ若干低い。ラムサール住民のRaD平均値は(1)(2)で示された高LETと低LETのRaD値の中間程度であり、JCO事故被ばく者(中性子とγ線の混合被ばく)の数値に最も近かった。一方EfD値は(1)(2)での結果に比べてはるかに大きかった。動原体を有さない断片や環状断片は二動原体よりも消失しやすく、慢性被ばくの場合は断片を伴わない二動原体が観察されることも多い。しかし今回の結果は二動原体や環状染色体の生成とは別に単独で断片が生成されている可能性が高く、ラジウムの金属毒性の関与が考えられる。線質によりフィンガープリント値に差が生じる機構の解明には、放射線損傷が未修復の染色体異常を解析する系が必要である。そこでヒト末梢血から分離したリンパ球(ほとんどの細胞がGO期)を、分裂刺激剤、ATP、サイクリンB存在下で短時間培養し、細胞固定直前にホスファターゼ阻害剤であるカリキュリンAで処理した結果、未成熟染色体凝縮の誘発に成功した。今後、誘発率の上昇と染色体形態の向上のための改良を試みる。
半導体レーザー照射による静脈およびリンパ管吻合の研究

半導体レーザーを用いた静脈およびリンパ管吻合の有用性を検討した。「対象と方法」用いたレーザー装置は、半導体レーザー(浜松ホトニクス社製、連続発振、波長830nm、接触型プローベ)で、ラットの大腿静脈を切断し4点支持固定後、出力60mWで2-5秒間プローブを接触させて吻合を行った。観察期間は最長16週とし、この間の組織学的検査を行った。手縫い吻合を対照とし比較検討した。また雑種成犬の後肢においてEvan'sBlueによって染色したリンパ管をその鼠径部で検索し、前壁を横切して3点支持下に吻合ラインをレーザー照射した(照射条件、30-60mW、2-3秒)。「結果」手縫い吻合法の2週間後の組織像では、吻合部の血管内膜に繊維性増殖が認められ、縫合糸周辺に異物反応がみられた。これに対してレーザー吻合では、血管内膜の繊維性増殖はほとんどみられず、内皮細胞の被覆は完全で異物反応も少なく血管中膜の層構造は良好に保たれていた。16週までの観察期間で、レーザー吻合では95.0%、手縫い吻合では92.5%と両群とも高い開存率を示した。リンパ管吻合では開通直後に色素の漏出がみられるなどなお手技上の問題点を残している。さらに組織学的検討では内腔を円形に保ったままの固定に困難性があり、照射部の組織学的観察は不十分な現状である。「結論」レーザー吻合は縫合糸が少なく、組織学的に生理的な創傷治癒が得られ、従来の手縫い吻合に比べてより合理的な吻合法であり、血栓の生じ易い静脈吻合に適していると思われる。しかし、リンパ管吻合については、その基本的な微小血管吻合のテクニックに困難性があり、壁の融解や収縮、穿通が生じやすく、動脈や静脈とは違った何等かの工夫が必要であると思われ、現時点ではリンパ管の吻合に関しては満足すべき結果は得られていない。浜松ホトニクス社製半導体レ-ザ-装置(連続発振,波長830nm,接触型プロ-ベ)を用いて,手術用顕微鏡下に,ラット大腿静脈の吻合を行い,従来の縫合糸による手縫い吻合法と比較し,検討した。開存率は,1週最長16週までの経過観察で,レ-ザ-吻合の開存率は,95.0%(n=40)と良好であり,手縫い吻合92.5%(n=40)と比較し有意差はなかった。2週間後の弾性線維染色では,レ-ザ-吻合部の血管内膜の被覆は完全で,コラ-ゲン線維と弾性線維の再配列がみられるのに対し,手縫い吻合でみられた血管内皮細胞の傷害に由来する内膜の線維性増殖や,縫合糸周囲の異物反応は少ない傾向にあり,良好な創傷治癒を呈していた。これらの研究結果は第18回血管外科研究会と,第10回日本静脈学会にて報告した。しかし,一方,リンパ管吻合,或いはリンパ一静脈吻合に関しては,イヌの後肢を用いて実験中であるが,実験自体,熟練したテクニックを要し,また,吻合に至適なレ-ザ-照射条件の設定等,さらに検討しなければならないので,現在のところ,充分な実験結果は得られていない。また,レ-ザ-照射による血管内膜の抗血栓性の影響について,線溶活性の測定を行って検討する予定である。

レ-ザ-による静脈吻合に関しては,その長期開存率,創傷治癒が良好であることから,臨床応用を行いたいと考えている。そのため,接触型プロ-ベの形状を改良し,操作性をさらに向上させた。また,イヌを用いた脈管吻合の基礎実験を行って,至適レ-ザ-照射条件の決定,吻合手技の向上をはかりたいと考えている。血管吻合法には従来より行われている縫合糸による吻合法が最も一般的に行われている。しかし微小血管の吻合には、手技上の問題点などにより吻合が困難なうえ,その有用性が指摘されている。我々は半導体レ-ザ-による血管及びリンパ管吻合を行い、その有用性と遠隔期の開存性について検討する。教室の海野はラット腹部大動脈を用い半導体レ-ザ-吻合が縫合糸を用いた手縫い吻合より、開存率及び病理学的な修復機転が優れていることを報告した。平成3年度までの実験において、ラット大腿静脈の半導体レ-ザ-による血管吻合について検討を加えた。さらに半導体レ-ザ-血管吻合の臨床での応用を行った。慢性腎不全患者に血液透析のため前腕に作成される動静脈瘻への吻合術に、本吻合法を5例において臨床応用した。ラット胸管を用いたリンパ間吻合に関する研究は極めて微小でかつ脆弱なリンパ管での吻合操作である。ラット胸管は極めて細く、その吻合操作は極めて困難な状態である。このため良い結果は得られていない。今後は実験動物として成犬等のやや大型なものを対象とした方が良いと考えている。過年度において半導体レーザーを用いて顕微鏡下にラット腹部大動脈の吻合を行い、本法が開存率および組織学的な修復機転において手縫い吻合より優れていることを明かにし、またラット大腿静脈についても同様の検討を行い、手縫い吻合に比して開存率で同等、組織学的には優れていることを報告した。この実績を踏まえて人体において血液透析用シャント(動脈静脈吻合)作成に臨床応用し、動脈および静脈の吻合に有用であることを確認した。今年度は当初の目的である半導体レーザーを用いたリンパ管の吻合に着手した。始め、動脈および静脈吻合の実験動物であるラットの後腹膜胸管を使い、この前壁を切開し3本の支持糸を掛けてこの間をレーザー吻合する手技を試みた。しかし、リンパ管壁が菲薄なため吻合に要する出力ではリンパ管壁全層の融解がおこり吻合が不可能であった。このため大型の実験動物として成犬を用い、その左頚部における胸管を対象に同様の手技およびリンパ静脈端側吻合を試みたが、いずれもリンパ管壁の菲薄性のために吻合に失敗した。次に成犬の後肢においてEvans blueの皮下注射によって染色したリンパ管をその鼠径部で検索し、リンパ管を横切して10-0血管縫合糸による支持を行い、この間をレーザー吻合した。リンパ管周囲の結合織を残し、これとともに吻合を行なったところ、吻合線の一応の閉鎖は得られた。しかし吻合直後の組織検索では、組織の固定方法に困難性があり組織切片の正確な切り出しが不可能で、このために組織学的な検討はいまだ不十分な状態にある。またリンパ管吻合部の長期的な開存性の検討のためには動静脈とは異なり、色素microsphereを用いるなど何等かの特別な工夫が必要となるであろうと予想される。このようにリンパ管の吻合に関しては今年度内の完結は得られず、今後の更なる検討を要する。
放射性物質で汚染された地域の保育園・幼稚園の除染・保育活動

2011年3月に東日本を襲った巨大地震と引き続いた津波で炉の冷却能力を失った東京電力福島第一原子力発電所事故は東日本を放射能で汚染し、住民の暮らしだけでなく保育活動に深刻な打撃を与えた。園児家庭の破壊や流失、避難指示による居住地からの退去等により地域社会が崩壊し、幼稚園・保育園・こども園の維持さえ困難となり、閉園や休園を余儀なくされた。我々は2013年より主として福島県内で調査に協力が得られた園の訪問調査を行ってきた。園を再開しても汚染が深刻で野外活動を制限せざるを得ず、保育の羽根である大自然との触れ合いが奪われるという保育界が未だ経験したことのない危機に直面していた。長期にわたる園児の屋外活動制限は、ついには泥に触れない、虫を怖がる子どもが現れ、我々はこれを“自然剥奪症候群"と命名し、その対応策の検討をして来た。2016年8月には訪問してきた園への心身調査を開始し、震災前年から2015年までの園児の身長・体重、う歯数、それに震災直後からおよそ1年、13年、5年以上経過して、の計3期間に分割して園児、保育者、保護者の3対象についての心身状態を保育者(または園管理者)に自由記述方式で依頼した。10園からの回収で、その結果、1.算出したカウプ指数から、2015年5歳児(震災被災年出生児)の肥満が震災前に較べて有意に高く、この肥満が幼少時の戸外遊び制限による運動不足が関与していると推察した。なお、う歯数は変動が大きく、一定の傾向を認めなかった。心身状態の自由記述文をテキストマイニング分析した結果、『子ども』『外』『地震』『震災』『遊び』『放射線』『不安』『保護者』の度数が高く、事故発電所に近いほど、事故発生に近い時期ほど深刻であった。なお、外遊び制限の保育から除染園庭に自然に近い環境を造作し、子どもたちと自然の接点を拡げる努力が実って"自然剥奪症候群"は回復途上にある。福島県内の協力を得られた13の園で放射能汚染による保育活動の制限とその回復について現地調査と心身状態の質問紙調査、及びう歯と肥満度の調査を行った。調査園の放射線量は、事故直近最大8μSv/hであったが2016年8月には園庭で環境庁除染基準以下に達した。しかし処分した汚染土は園敷地内に埋まったままで、敷地を一歩出ると最大8μSv/hを超す汚染が残った園もあった。そのため園外活動に依然として制限が残るものの、除染済み園庭内では制限が取り払われた。当初、目に見えない放射能汚染によって保育活動全般が萎縮していた。しかし除染を繰り返しその測定結果を保護者と共有することで合意を得ながら保育活動が拡大していった。それまでにあった目に見えない放射線に対する保育者の恐れや萎縮は除染して測れば着実に減少することを確信すると、保育活動の拡大や自然交流の場として園庭の改造などを試みるまでになってきている。心身調査の自由記述では、園児が「一人で居るのが不安→大人から離れてのびのび遊べる」や「自分から外に出ない→外に出ることに抵抗がなくなった」が挙げられる。保護者では「測ることで食材への不安が解消」され、保育者に「外に出さないで」という要請がなくなった。保育者では、「放射線が怖い→放射線を理解できて不必要な恐怖感がなくなった」等が挙げられる。う歯には一定の傾向を認めなかった。肥満度をあらわすカウプ指数の震災前後の変動は増加する傾向が散見されたが園間の相違が目立っている。事故後5年を経て保育活動の進展が見られた一方で、保護者間や保育職員間に震災経験の有無で放射線への認識にギャップが生じていた。また地域や立場によって放射線を話題にすることを避ける傾向が見られ、タブー視化が進んでいる。放射線専門家と保育専門家集団68人を率いて現地調査を34日かけて毎年精力的に行ってきた。それだけでは不足する客観データを得るため、保育に関する質問紙調査、震災以前に及ぶう歯罹患率調査、肥満度調査データの収集を行い、月一回のペースで定期研究会による討議とデータ解析を行った。その成果を、国内外で学会発表として行って来た。また仙台防災フォーラム等で一般市民にも研究成果の発表と広報を行うなど当初の計画以上の活発な活動になった。なぜなら本研究が日本の一地方の放射能汚染であっても、ここで得られた稀有で深刻な経験とその克服過程を記録することは、必ず全人類の貴重な財産になると確信するからである。そのため、よりグローバルな発信の必要性を感じ、海外での発表に当たっては英語に堪能な日米国籍を持つ研究協力者を得て大胆に発表活動を進めてきた。しかしここに来て活動に見合う財政的な裏打ちが不足し、規模の縮小を迫られている現状である。東京電力福島第一原子力発電所の苛酷事故による環境への放射能汚染は東日本一帯、とりわけ福島県内の幼児教育保育施設活動に深刻なダメージを与えた。第一にコミュニティ崩壊による子どもの急激な減少で施設維持が叶わなかった25園の閉鎖である。第二に、再開しても高濃度の汚染で園児の活動に大幅な制限を加えざるを得なかったことである。すなわち室内では窓を開けない、全園児が室内で活動するための狭隘がもたらすストレス、そして野外では時間制限、マスク着用、手洗いうがいの徹底、土や草花、虫などに触れることの禁止などであった。

第三に長期の野外活動制限がもたらした幼児集団の心身への影響である。すなわち砂遊びをしない、虫を怖がる、園舎外に出ても遊び方を知らない、不活発がもたらしたことが要因とみられる肥満傾向などである。なお、う歯に関しては明白な傾向を認めなかった。第四に野外活動から遠ざかり長期間室内中心の保育を進めざるを得なかった保育者に生じた野外保育活動への回帰困難である。しかし放射能汚染は保育活動現場にポジティブな結果ももたらした。すなわち安全と安心を望む保護者と保育者間で汚染の初期に生まれた葛藤が、結果として園運営の公開や協同して除染活動を行うなど、子どもを真ん中に置いて保育者と保護者が子育てのパートナーとして園運営に当たった点である。また、子どもに一方的な活動制限を強いるのではなく、積極的な除染を通して少なくとも園庭の安全を保障することで、制限を加えることなく遊べる環境を保障することが保育者の本旨であることの発見であった。現地調査団を毎年派遣して逐一放射能汚染の度合いと除染等による減衰をモニターすると同時に保育活動の変遷についても調査してきた。本年度は新たに心身に関する調査の一環として身体では、う歯、身長、体重について汚染事故前のデータと比較する検討を行うことができた。また、心の影響について園児、保護者、保育者別に汚染事故初期と、現在に至る変化を記述式で調査し、放射能汚染が保育に及ぼした影響をより客観的に把握することができた。また、我々の調査研究成果を世界に発信する意義を感じてOMEPクロアチア総会で、発表した。その際、過去にチェルノブイリ事故による放射能汚染経験をもつヨーロッパの保育関係者との間で経験交流と討議を深め、多くの学びと今後の研究方向の示唆を得た。2011年3月に東日本を襲った巨大地震と引き続いた津波で炉の冷却能力を失った東京電力福島第一原子力発電所事故は東日本を放射能で汚染し、住民の暮らしだけでなく保育活動に深刻な打撃を与えた。園児家庭の破壊や流失、避難指示による居住地からの退去等により地域社会が崩壊し、幼稚園・保育園・こども園の維持さえ困難となり、閉園や休園を余儀なくされた。我々は2013年より主として福島県内で調査に協力が得られた園の訪問調査を行ってきた。園を再開しても汚染が深刻で野外活動を制限せざるを得ず、保育の羽根である大自然との触れ合いが奪われるという保育界が未だ経験したことのない危機に直面していた。長期にわたる園児の屋外活動制限は、ついには泥に触れない、虫を怖がる子どもが現れ、我々はこれを“自然剥奪症候群"と命名し、その対応策の検討をして来た。2016年8月には訪問してきた園への心身調査を開始し、震災前年から2015年までの園児の身長・体重、う歯数、それに震災直後からおよそ1年、13年、5年以上経過して、の計3期間に分割して園児、保育者、保護者の3対象についての心身状態を保育者(または園管理者)に自由記述方式で依頼した。10園からの回収で、その結果、1.算出したカウプ指数から、2015年5歳児(震災被災年出生児)の肥満が震災前に較べて有意に高く、この肥満が幼少時の戸外遊び制限による運動不足が関与していると推察した。なお、う歯数は変動が大きく、一定の傾向を認めなかった。心身状態の自由記述文をテキストマイニング分析した結果、『子ども』『外』『地震』『震災』『遊び』『放射線』『不安』『保護者』の度数が高く、事故発電所に近いほど、事故発生に近い時期ほど深刻であった。なお、外遊び制限の保育から除染園庭に自然に近い環境を造作し、子どもたちと自然の接点を拡げる努力が実って"自然剥奪症候群"は回復途上にある。
間葉系幹細胞と生理活性因子徐放システムを用いた顎骨再生医療の確立

1.L-lactideとε-caprolactonの共重合体[P(LA-CL)]とβ-TCPからなる多孔性膜およびPLLA製固定用ピンを試作し、これらとbFGF-gelatinを用いた歯槽骨再生実験を行なったところ、本法の有用性が示唆された。2.statin類のCompactinおよびPitavastatinは骨芽細胞様細胞MC3T3-E1のALP活性を有意に上昇させ、石灰化を著しく促進させた。また、pitavastatinはマクロファージ様細胞(RAW)のアポトーシスを引き起こし、破骨細胞への分化を抑制した。bFGFと17β-estradiolのosteogenicmediumへの併用は、骨髄間葉系幹細胞の細胞増殖活性を低下することなく、骨芽細胞への分化を促進した。4.成犬の下顎骨辺縁切除部における骨髄海綿骨細片(PCBM)移植と多血小板血漿(PRP)またはbFGF/gelatinの併用は、骨形成を促進する傾向がみられたが、バラツキも大きく、対照群との有意差はみられなかった。6.神奈川歯科大学倫理委員会の承認のもとに、歯周病における歯槽骨の再生とインプラントの歯槽骨増量を目的に、bFGF/gelatinを11例症例に適用したところ、有害事象は無く、ほぼ満足すべき結果を得ている。2.estrogen,hPTHの徐放システム(吸収性ポリマー)の作成in vivo, in vitroて,における徐放動態の検討.β-estradiolおよびhPTHとポリ乳酸との結合体を作成し、in vitroでの徐放動態を調べている。また、これを中空糸チューブに充填し,マウス脛骨骨端に接続た徐放システムを考案した。これを同系マウス皮下に移植し,骨形成を組織学的に、各被検薬の生体内の徐放動態をELISA法により解析している。3.吸収性scaffoldの作成.BGRのための支持膜としてPLLAとCaprolactonおよびHidroxyapatiteからなるメッシュを作成した。1.Pitavasatatinは濃度依存的にRAW細胞の破骨細胞(TRAP陽性細胞)への分化を抑制したが、培養開始後より細胞数が減少し始め,細胞形態の委縮と細胞死を認めた。さらにDNAを抽出し電気泳動をするとDNAの断片化が起こし、caspase3の活性が上昇していた。pitavastatinは破骨細胞前駆細胞のアポトーシスを引き起こし、破骨細胞への分化を抑制することが示唆された。2.種々の濃度のβ-estoradiolまたはhPTHとポリ乳酸(PLLA)との結合体を作成した.各結合体をポリエチレン中空糸チューブに充填し,マウス脛骨骨端に接続し、これを同系マウスに皮下移植し、骨形成を組織学的に,徐放動態をELISA法により解析している。β-estoradiolおよびhPTHは濃度依存性に骨形成を促進する傾向を示した。3.ラット大腿骨骨髄間葉系細胞(RBMSC)をβ-TCP多孔体に播種し、bFGFと17βestradiol(E_2)を加えたosteogenic mediumに、3週間培養し、同系の雌ラットおよび卵巣摘出ラット(骨粗鬆症モデル)の背部皮下へ移植したところ、bFGFとE_2併用添加群では高い骨形成能が得られた。現在、in vivoにおけるE_2の徐放システムの骨形成効果を検討している。4.LLAとε-CPL共重合体とβ-TCPからなるGBR様メンブレインおよびPLLA製の固定用ピンを試作し、成犬歯槽骨の骨欠損腔にメンブレンとbFGF含浸ゼラチンまたはPRPを用いた実験的GBR法を行い、X線画像解析、組織学的検索により検討している。1.培養骨の骨形成に及ぼすestrogen-ポリ乳酸徐放システムの効果についてラットMSC/β-TCP複合体と17βestradiol (E2)-ポリ乳酸の混合物を、卵巣摘出ラットの背部皮下へ移植し、組織学的観察を行なった。その結果、E2の徐放が骨形成に促進的に働くことが示唆された。

2.骨再生過程における生理活性因子徐放システムの効果について種々の濃度のE2あるいはhPTHとポリ乳酸(PLLA)との結合体を、ポリエチレン中空糸チューブに充填したものを、マウス頭骨欠損(5mm×5mm)の周辺に移植し、欠損部修復過程を経時的に、軟エックス線、病理組織的観察を行った。その結果、両結合体ともに、骨形成効果が乏しく、実験系に検討の余地を残した。LLAとε-CL共重合体とβ-TCPからなるexternal scaffoldを試作し、成犬下顎骨において本scaffoldとbFGF-gelatinを用いた歯槽骨再生実験を行い、X線画像解析、組織学的検索を行なった。その結果、bFGF-gelatin併用群は、非併用群に比べ骨の形成状態がよく、本法の有用性が示唆された。現在、イヌの実験的下顎辺縁切除において、PCBM+PRPあるいはPCBM+bFGF-gelatinを併用した顎骨再生術を行い、検索中である。燐酸カルシュウムをcoatingしたPGA fiberとcollagenからなるmineral-PGA-collage spongeを試作し、ラット骨髄MSCの3次元培養を行なったところ、従来のPGA-collage spongeに比べて細胞増殖と骨芽細胞への分化能が促進された。現在、in vivoにおけるmineral-PGA-collage sponge/MSC複合体の骨形成能を検索中。1.ラット骨髄間葉系幹細胞(BMSC)の増殖、分化能に対する生理活性因子の効果.dexamethasoneとbFGFおよび17β-estradiolの併用群はALP活性を低下することなく、細胞増殖活性を亢進した。2.骨再生に及ぼす生理活性因子の徐放効果について、17β-estradiol/PLGA、PTH/PLGAおよびBMP/gelatin複合体を、ラット下顎前歯抜歯窩および頭頂骨と下顎枝の欠損部に移植したところ、BMP/gelatin群では顕著な骨再生効果が認められ、17β-estradiol/PLGAとPTH/PLGA群は抜歯窩歯槽骨を増量する傾向がみられた。3.擬似体液浸漬によりhydroxyapatiteをコーティングしたHA-PGA/Collage Spongeを用いて、ラットBMSCの三次元培養を行なったところ、HA-PGA繊維上に多くの細胞が増殖した。それらの皮下移植では、spongeの変形が少なく、良好な骨形成を示した。4.成犬の下顎骨辺縁切除後に、βTCP含有Poly(LA-CL)製多孔性膜をexternal scaffoldとして用い、骨髄海綿骨細片(PCBM)と、多血小板血漿(PRP)またはbFGF/gelatin併用による骨再生実験を行った。その結果、PCBMへのPRPあるいはbFGFの併用は骨形成を促進する傾向がみられたが、結果のバラツキが大きく、有意差はみられなかった。併用量の再検討が必要と考えられた。神奈川歯科大学倫理委員会の承認のもとに、歯周病における歯槽骨の再生とインプラント時の歯槽骨増量を目的にbFGF/gelatinを局所に移植した。11例に適用してところ、有害事象は無く、ほぼ満足すべき結果を得ている。
第3世代の化学トレーサーを用いた高緯度海洋における水塊混合の履歴の解析

本科研費を用いた研究は、主に次の2つの部分からなる。一つは、硝酸塩の窒素同位体比を用いた海洋表層における生物活動と水塊混合の履歴の解析であり、もう一つは、栄養塩の精密濃度測定に基づく中・深層水の移流混合過程の解析である。前者には、主にべーリング海やアラスカ湾で日本・カナダ間の往復貨物船により周年的に採取された表層水試料を用い、後者には、オホーツク海南部海盆域でロシア船を使って行われたCTD/RMS観測の試料を用いた。当科研費の大部分は、それぞれ窒素同位体比、栄養塩濃度の測定用の真空ラインの製作、栄養塩自動分析計の購入に充てられた。硝酸塩の窒素同位体比を用いた表層水の混合過程の解析では、硝酸塩の濃度-同位体比プロットにより、ベーリング海においては、アラスカ湾中央部よりも夏季の表層水の鉛直混合が活発である可能性が示唆された。栄養塩の精密測定による中・深層水の移流混合過程の解析では、特に硝酸塩とリン酸塩の濃度を用いた新たな化学量であるN^*(=([NO_<3->]-16・[PO_4^<3->]+2.9)・0.87)が、水塊の起源と混合過程の追跡に極めて有効であることを見いだした。このN^*は、通常は海中では変化せず一部の海域や海底泥中のみでおこる脱窒や窒素固定によってそれぞれ減少・増加する「準保存量」である。このN^*の分布をオホーツク海南部全体で詳細に求めたところ、海底・大陸斜面付近に底泥での脱窒によると見られる低い値を観測しただけでなく、中層(水深200-400m付近のいわゆる低渦位層)に沿って、大陸斜面上部からつながる顕著な極小値の貫入が認められた。これは北太平洋中層水の起源となるオホーツク海中層水が、「オホーツク海北西部の大陸棚(=低N^*域)で形成されて水平流出した水塊であること」の証明を与えるものである。本年度の研究実績は、大きく以下の3つ分けられる。1.分析装置の導入・試作:栄養塩自動測定装置(AACS-II)を導入し運用を開始した。また、ウインクラ-法による溶存酸素濃度測定を自動化・精密化するために、酸化還元滴定法による自動滴定システムを構築し実用化を行った。これらにより海水試料に対する迅速・確実な硝酸塩・溶存酸素濃度のデータ取得が可能になった。また、海水中の硝酸塩・溶存酸素の窒素・酸素同位体比を測定するための、酸化・還元炉等を備えた試料前処理システム(真空ライン)を製作した。2.海洋観測と海水サンプル採取:東京大学海洋研究所の白鳳丸による北部北太平洋・ベーリング海航海(KH98-3;97.7-8)にて、各海域で海水試料を鉛直的に採取した。同海域では、同時に貨物船スカグランによる日本・カナダ間往復航路(約1ケ月半で往復)上で、半日おきに表層海水試料を採取している。また、オホーツク海南西部において、97年9-10月と98年2月の2回、北海道大学水産学部の北星丸と海上保安庁の砕氷船そうやによって海洋観測を実施し、海水試料を採取した。

3.サンプル分析とデータ解析:貨物船スカグランによって得られたベーリング海及びアラスカ湾における表層水の硝酸の窒素同位体比の時空間変動の分析・解析を行った。表層水中の硝酸濃度とその窒素同位体比の季節変動プロットからは、「見かけの植物プランクトンによる硝酸取り込み時の窒素同位体分別が、ベーリング海において特に小さくなること。これは、当海域における表層水の混合過程が、非定常かつ断続的に生じていること、もしくは水平混合プロセスが重要であること」を示しており、これらの指標を温度・塩分等のトレーサーと組み合わせることで、全く新しい表層水の混合過程についての解析ができる可能性が示唆された。今年度は昨年度に引き続き、オホーツク海において3つの観測航海に参加し、栄養塩、溶存酸素の濃度・同位体比の測定のためのサンプル、データを採取した。特に7-8月のロシア極東水文気象研究所のクロモフ号による航海には、昨年度購入した栄養塩自動分析計(AACS-H)を搭乗させ、サハリン東岸を中心にオホーツク海南部全域にわたって、約60点のCTD/RMS観測点から、計約1000サンプル、約4000のNO_3^-+NO_2^-,NO_2^-,P_4^<3->,SiO_2濃度のデータを得た。スタンダードや分析条件(室温変動など)について、慎重なキャリブレーションを行った結果、栄養塩データからオホーツク海の水塊形成を明らかにするための全く新しいタイプの化学トレーサー導き出すことに成功した。具体的にはNO_3^-とPO_4^<3->の濃度から導かれるN^*=([NO_3]-16・[PO_43-]+2.9)・0.87である。この値は、海水中における通常の有機物の生産・分解過程が、Δ[NO_3^-]:Δ[PO_4]=16:1の関係で栄養塩濃度の変化を引き起こすことに注目したもので、通常は海中では変化せず一部の海域や海底泥中でのみおこる脱窒や窒素固定によってそれそれ減少・増加する、「準保存量」である。これは通常の保存的水塊トレーサー(T,S,CFC,^<14>C等々)と異なり、海水面でリセットされないという特長を持つ。このN^*の分布をオホーツク海南部全体で詳細に求めたところ、海底・大陸斜面付近に底泥での脱窒によると見られる極小値を観測しただけでなく、中層(水深200-400m付近のいわゆる低渦位層)に沿って、大陸斜面上部からつながる顕著な極小値の貫入が認められた。これは北太平洋中層水の起源となるオホーツク海中層水が、「オホーツク海北西部の大陸棚(=低N^*域)で形成されて水平流出した水塊であること」の決定的な証明になるだけでなく、一般に沿岸起源の水塊がどのように外洋へ移流・拡散しているかを追跡するための全く新しい保存成分が見つかったことを意味する。
切れ刃トランケーション量の最適設計に基づく硬脆材料の延性モード研削

光学ガラスの延性モード研削加工を達成するための手段として,メタルボンドダイヤモンドホイールの切れ刃先端をホイール作業面に揃えるトランケーション法に注目している.トランケーションの効果として,極微粒あるいは高い集中度の研削ホイールを使用することなく砥粒切込み深さを延性変形領域まで追い込める点,切れ刃逃げ面と工作物の接触領域に作用する静水圧が光学ガラスに発生するクラックの発展を抑えるという点が期待される.本研究では,光学ガラスの延性モード研削に具備すべきトランケーションの最適条件を獲得することを目的として,次の課題を遂行した.1.研削機構の理論解析に使用すべきダイヤモンド砥粒切れ刃のモデル化と切れ刃形状の特性化を行った.その結果,切れ刃形状を三角錐でモデル化できること,切れ刃すくい角の平均値は面切れ刃,稜切れ刃とも70度であることがわかった.2.切れ刃形状を予め測定した単結晶ダイヤモンド砥粒で光学ガラス(硼珪酸ガラス)の単粒研削実験を行い,延性モード加工から脆性モード加工に移行する臨界切込み量(dc値)を測定した.その結果,dc値は負のすくい角の増加に伴って減少し,すくい角70度付近のdc値は100nmであることがわかった.また,上向き研削よりも下向き研削のほうが20nmほど小さくなることがわかった.3.切れ刃トランケーションの前処理として,メタルボンドダイヤモンドホイールのツルーイング(成形)とドレッシング(砥粒突出し)を行なう接触放電法を開発した.すなわち,円弧電極の包絡線でホイール断面プロフィルを直線に創成する手法を開発し,ホイール幅10mmに対して0.5μmの直線性を得ることができた.4.モンテカルロ法による研削シミュレーションを開発し,最大砥粒切込み深さgを臨界切込み量dc以下にするために設定すべきホイール仕様,研削条件とトランケーション量の関係を明らかにした.現在,各種仕様のメタルボンドホイールに対してトランケーション実験を行い,トランケーション量の定量的評価と研削抵抗に及ぼす影響を検討中である.光学ガラスの延性モード研削加工を達成するための手段として,メタルボンドダイヤモンドホイールの切れ刃先端をホイール作業面に揃えるトランケーション法に注目している.トランケーションの効果として,極微粒あるいは高い集中度の研削ホイールを使用することなく砥粒切込み深さを延性変形領域まで追い込める点,切れ刃逃げ面と工作物の接触領域に作用する静水圧が光学ガラスに発生するクラックの発展を抑えるという点が期待される.本研究では,光学ガラスの延性モード研削に具備すべきトランケーションの最適条件を獲得することを目的として,次の課題を遂行した.1.研削機構の理論解析に使用すべきダイヤモンド砥粒切れ刃のモデル化と切れ刃形状の特性化を行った.その結果,切れ刃形状を三角錐でモデル化できること,切れ刃すくい角の平均値は面切れ刃,稜切れ刃とも70度であることがわかった.2.切れ刃形状を予め測定した単結晶ダイヤモンド砥粒で光学ガラス(硼珪酸ガラス)の単粒研削実験を行い,延性モード加工から脆性モード加工に移行する臨界切込み量(dc値)を測定した.その結果,dc値は負のすくい角の増加に伴って減少し,すくい角70度付近のdc値は100nmであることがわかった.また,上向き研削よりも下向き研削のほうが20nmほど小さくなることがわかった.3.切れ刃トランケーションの前処理として,メタルボンドダイヤモンドホイールのツルーイング(成形)とドレッシング(砥粒突出し)を行なう接触放電法を開発した.すなわち,円弧電極の包絡線でホイール断面プロフィルを直線に創成する手法を開発し,ホイール幅10mmに対して0.5μmの直線性を得ることができた.4.モンテカルロ法による研削シミュレーションを開発し,最大砥粒切込み深さgを臨界切込み量dc以下にするために設定すべきホイール仕様,研削条件とトランケーション量の関係を明らかにした.現在,各種仕様のメタルボンドホイールに対してトランケーション実験を行い,トランケーション量の定量的評価と研削抵抗に及ぼす影響を検討中である.初年度は,脆性材料の延性モード研削を達成するために具備すべきホイール作業面トポグラフィ特性を研削機構の観点から解明することを目的として,モンテカルロ法による平面プランジ研削加工の計算機シミュレーションプログラムを開発した.すなわち,三角形と台形が混在する砥粒切れ刃断面形状を統一したアルゴリズムで処理することができ,同時に数ミクロンのホイール切込み量に対してナノオーダーの仕上面プロフィルを正確に表現できるようなシミュレーション技法を開発した.はじめに,研削条件およびトポグラフィ特性(切れ刃密度,トランケーション量)をパラメータとしてこのプログラムの動作チェックを行なった.次に,延性モード研削を実現する最大砥粒切込み深さとして100nmを設定し,鏡面研削を実現する最大高さ粗さとして20nmを設定することにより,この条件を満たす研削条件およびトポグラフィ特性を検討した.その結果,延性モード研削を達成するための研削条件は鏡面研削を達成するための研削条件よりも厳しいこと(大きな速度比と大きなトランケーション量)を明らかにした.また,ダイヤモンド砥粒の集中度と砥粒径を与えて延性モード研削に必要な砥粒逃げ面面積率と平均砥粒逃げ面面積を算出するためのチャート図を作成した.更に,ダイヤモンド砥粒切れ刃の立体形状測定装置として走査型レーザ顕微鏡を導入し,スパイク雑音除去ソフトウェアを開発することによって,CCDカメラでは識別できない,工作物との摩擦摩耗によって生じる砥粒逃げ面を定量的に観察する手法を確立した.

光学ガラスに代表される硬脆材料の延性モード研削を達成するためには,工作物の塑性変形領域内に砥粒切込み深さを設定しなければならない.そのためには,ダイヤモンド砥粒切れ刃先端の一部を切断することによって円錐台形状に成形しホイール作業面上に揃えるトランケーション作業が必要となる.昨年度は,研削ホイールの仕様(砥粒粒度,集中度)と研削条件(速度比,ホイール切込み量)をパラメータとして,研削プロセスに及ぼすトランケーションの影響を計算機シミュレーションにより検討した.今年度は,第1ステップとして,実際の研削に使用されているダイヤモンド砥粒の形状を走査型レーザ顕微鏡で測定し,その特徴を定量化する手法を開発した.すなわち,レーザ顕微鏡特有の現象であるエッジノイズをウェーブレット解析によって検出し,ノイズ部分の形状を修復する手法を開発した.次に,砥粒切れ刃のレイヤー構造化とカム・フォロア法により,切れ刃エッジを抽出して切れ刃形状をモデル化する手法を開発した.その結果,研削前のダイヤモンド砥粒切れ刃は三角錐形状で代表できることが明らかとなった。また,それぞれのすくい面における切れ刃角度および隣接するすくい面のなす角度を実測し,その分布状態を明らかにした.第2ステップとして,トランケーションを効果的に行うために不可欠な作業である精密ツルーイング法の開発を行った.すなわち,平面研削用ホイールの軸方向作業面プロフィルをサブミクロンオーダーの平坦度にツルーイングする技術として,円弧群で直線を包絡する手法を開発し,その実用性を微粒ダイヤモンドメタルボンドホイールの接触放電ツルーイングによって検証した.第3ステップとして,平面研削用ホイールを対象とするトランケーション装置を設計・試作した.すなわち,縦軸型空気静圧スピンドルにカップ型ダイヤモンドホイールを搭載し,その基本的動作特性を検討した.
汎関数に対する種々の増大度条件の下での変分問題の研究

非標準的増大度(Non-dtandard Growth)をもつ汎関数を適当なソボレフ空間において局所的に最小化する関数の正則性に関する研究が本研究の主題である.平成29年度に引き続き,非標準的増大度を持つ汎関数のうち,特に,べき乗関数とある程度近い振舞いをするN-関数と呼ばれる関数Φに対して,Φ-growthと呼ばれるタイプの特殊な場合(|Du|のべき乗×対数というタイプ)について,その局所的最小点となる関数の部分的正則性の結果を領域の境界まで拡張し,さらに境界上には不連続点が存在し得ないことを示した.これらはナポリ・フェデリコ2世大学数学科のFlavia Giannetti准教授, Antonia Passarelli di Napoli准教授との共同研究であり,この結果をまとめた論文は先日Forum Mathematicumに掲載受理された.一方,Colombo - Mingioneらによって導入されたDouble Phaseと呼ばれるタイプの汎関数(∫(|Du|のp乗)+a(x)(|Du|のq乗)dx,(ただし,a(x)は0以上の関数))について,Catania大・Maria Alessandra Ragusa教授と共同研究を行っている.このタイプの汎関数はa(x)が0となるところではp-growth, a(x)>0となっているところではq-growthとなり,|Du|に関する増大度のが不連続的に変化するのことから生じる困難さがある.このタイプの汎関数に対して,各phaseにおける指数p,qがxの関数となっている場合について,前出のColombo-Mingioneらの内部正則性に関する結果を拡張することに成功した.この結果も論文としてまとめ,先日,Advances in Nonlinear Analysisに掲載受理された.当初困難が予想されていて,本研究課題の期間全体を通して研究する予定であったdouble phaseタイプの汎関数の変動指数を持つ場合対しても,その極小値を与える関数の正則性について第一歩とも言うべき満足すべき結果を得ることができた.引き続きΦ-growthとdouble phaseの問題の2本立てで研究していく.Φ-growthの問題に対しては,境界上の正則性を得る過程で,いわゆるblow-upと呼ばれる方法を用い,そこで必要な「収束性補題」と呼ばれる結果を得た.これに,あと「単調性補題」と呼ばれる補題を得られれば,次元降下法と呼ばれる議論を用いることにより,特異点集合のハウスドルフ次元に対する評価を改善することができるので,当面はそれを目指す.変動指数を持つdouble phaseの問題に対しては,最も単純な場合に対して,内部での正則性しか得られていないので,より一般的な場合への拡張を目指すとともに,境界上での正則性も研究する.非標準的増大度(Non-dtandard Growth)をもつ汎関数を適当なソボレフ空間において局所的に最小化する関数の正則性に関する研究が本研究の主題である.29年度は,非標準的増大度を持つ汎関数のうち,特に,べき乗関数とある程度近い振舞いをするN-関数と呼ばれる関数Φに対して,Φ-growthと呼ばれるタイプについて,その局所的最小点となる関数の部分的内部正則性,すなわち,定義域として与えられている領域の内部において,ハウスドルフ次元が小さい集合を除いた開集合上での正則性を研究した.当初計画では,Φ(A(|Du|))のp(x)乗の積分で与えられる汎関数に関しては,本課題研究の2年度目以降に扱う予定であったが,思ったより順調に研究がすすみ,内部部分正則性に関しては,初年度(29年度)においてすでに結果が発表できてた.非標準的増大度(Non-dtandard Growth)をもつ汎関数を適当なソボレフ空間において局所的に最小化する関数の正則性に関する研究が本研究の主題である.平成29年度に引き続き,非標準的増大度を持つ汎関数のうち,特に,べき乗関数とある程度近い振舞いをするN-関数と呼ばれる関数Φに対して,Φ-growthと呼ばれるタイプの特殊な場合(|Du|のべき乗×対数というタイプ)について,その局所的最小点となる関数の部分的正則性の結果を領域の境界まで拡張し,さらに境界上には不連続点が存在し得ないことを示した.これらはナポリ・フェデリコ2世大学数学科のFlavia Giannetti准教授, Antonia Passarelli di Napoli准教授との共同研究であり,この結果をまとめた論文は先日Forum Mathematicumに掲載受理された.一方,Colombo - Mingioneらによって導入されたDouble Phaseと呼ばれるタイプの汎関数(∫(|Du|のp乗)+a(x)(|Du|のq乗)dx,(ただし,a(x)は0以上の関数))について,Catania大・Maria Alessandra Ragusa教授と共同研究を行っている.このタイプの汎関数はa(x)が0となるところではp-growth, a(x)>0となっているところではq-growthとなり,|Du|に関する増大度のが不連続的に変化するのことから生じる困難さがある.このタイプの汎関数に対して,各phaseにおける指数p,qがxの関数となっている場合について,前出のColombo-Mingioneらの内部正則性に関する結果を拡張することに成功した.この結果も論文としてまとめ,先日,Advances in Nonlinear Analysisに掲載受理された.当初困難が予想されていて,本研究課題の期間全体を通して研究する予定であったdouble phaseタイプの汎関数の変動指数を持つ場合対しても,その極小値を与える関数の正則性について第一歩とも言うべき満足すべき結果を得ることができた.

これまでははΦ-growthの汎関数の最小点となる関数の領域内部における部分正則性,すなわち内部部分正則性に関する研究のみをおこなってきたが,これらが一段落したので,今年度は境界上での正則性に研究の焦点をあてることとする.またdouble phaseと呼ばれるタイプの汎関数に対する研究も本格化したい.引き続きΦ-growthとdouble phaseの問題の2本立てで研究していく.Φ-growthの問題に対しては,境界上の正則性を得る過程で,いわゆるblow-upと呼ばれる方法を用い,そこで必要な「収束性補題」と呼ばれる結果を得た.これに,あと「単調性補題」と呼ばれる補題を得られれば,次元降下法と呼ばれる議論を用いることにより,特異点集合のハウスドルフ次元に対する評価を改善することができるので,当面はそれを目指す.変動指数を持つdouble phaseの問題に対しては,最も単純な場合に対して,内部での正則性しか得られていないので,より一般的な場合への拡張を目指すとともに,境界上での正則性も研究する.当初ノートパソコンを購入予定であったが,今年度は見送ったため,次年度使用額が生じた.ノートパソコンの購入は翌年度に予定してる.ナポリ大・Nicola Fusco教授を招聘する際,ヨーロッパを代表する著名な研究者であり,また年齢的にも若くはないため,ビジネスクラスの航空券を準備した.当初航空券見積もりが60万円を超す高額であったため,急遽「前倒し請求」をした.しかし,その後インターネット経由で同じフライトの航空券を捜したところ,結果的に30万円弱で購入することが出来た.そのため,当初の見積額との差に相当する30万円ほどの次年度使用額が生じた.
動詞の相の統語的表示:英語・東京方・、北部九州方言の進行相と完了相を軸とした研究

平成16年度(初年度)は主に東京方言と北部九州方言の形態統語的相違を英語との比較において研究したが、平成17年度(第2年度)はそれを発展させ、朝鮮語の連用形および-koiss-ta形によって表現される相も比較対象に加えたた。その結果、日本語(東京方言、北部九州方言)においては相の形態的実現として表される意味が、朝鮮語においては時制のそれによって担われている部分があることが明確となってきた。この傾向は、日本語学における最近のテンス・アスペクト・モダリティ研究において、工藤真由美氏などが東北方言・九州方言・琉球方言などを射程に入れた大規模な研究プロジェクトの中で明らかにしつつある主張とも合致する。平成18年度(第3年度)は日本英語学会などの学会参加や研究打合せを通して、他の研究者と交流した。特に朝鮮語母語話者への聴取などから、達成動詞(例「結婚する」)の結果残存アスペクトについて、東京方言では「テイル」、北部九州方言では「トウ」を用いるのに対し、朝鮮語は過去時制にも用いられる-ess-taを用いるという大きな相違が明らかになった。平成19年度はこれまでの3年間の成果に基づき、特に完了相と関連が深く、最近多くの言語で研究されている証拠性(evidentiality)の相に着目、東北方言においてこれらが過去時制の二重使用によって表されることと,朝鮮語の過去時制標識essの二重使用の間のパラディグマテックな関係について研究した。調査・研究打ち合わせ・学会発表を通して、次の点に関して、これまでの分析を更に発展させた。(ア)ある言語に存在する分詞の形態は動詞クラスによる相の分布とどう関連するのか(イ)有界性(boundedness)に関する動詞固有の語彙的情報と統語部門の情報はどのように統合されるのか具体的には次の学会発表を行った。また、次頁の論文・著書を刊行した。平成16年度(初年度)は主に東京方言と北部九州方言の形態統語的相違を英語との比較において研究したが、平成17年度(第2年度)はそれを発展させ、朝鮮語の連用形および-ko iss-ta形によって表現される相も比較対象に加えた。その結果、日本語(東京方言・北部九州方言)においては相の形態的実現として表される意味が、朝鮮語においては時制のそれによって担われている部分があることが明確となってきた。また、特に言語間の変異の多い状態述語についてより詳しく調査を行った。そして、その観点から、博士論文以来の課題でもあり、平成11-12年度科学研究費補助金(奨励研究(A)日本語感情形容詞の主語の人称制限:生成文法と日本語額の知見の統合(課題番号:11710286))でも研究を行った、形容詞についても相の観点から再考を開始した。これらの点につき、調査・研究打ち合わせ・学会発表を通して、これまでの分析を更に発展させ、次の学会発表を行った。また、次頁の論文を刊行した。