hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジベレリン関連遺伝子を用いたイネの分子育種

植物ホルモンのジベレリン(GA)の生合成や情報伝達に関わる遺伝子の発現変化がイネの草丈にどのような影響を及ぼすかを調べるために、申請者はこれまでに単離したGA生合成酵素遺伝子、20酸化酵素遺伝子(GA20ox-2)のアンチセンス及びRNAi形質転換体を作成した。これらの形質転換体の表現形を観察した結果、矮性を示す個体が多く見られた。この矮性は導入した遺伝子の発現によるものであり、発現が強くなるほど矮性度が強くなることを確認した。また子実については、穎花は発達するものの種子ができない個体が多く、矮性の度合いが強くなるほどその傾向は高くなった。また前年度単離したGA非感受性矮性変異体の原因遺伝子、GID2遺伝子の各ドメインを欠失させ、過剰発現させた形質転換体を作成し、表現形を観察した。GID2遺伝子のF-boxドメインよりC末端側のドメイン(F-box、GGF、LSLのドメイン)を欠失させた形質転換体はgid2変異体と同様な矮性の表現形を示した。この結果から、ジベレリンの情報伝達を介したイネの正常な伸長反応にGID2遺伝子のF-box、GGF、LSLの3つのドメインが重要な役割を果たすことが考えられ、このドメインの発現を抑制することは草型の制御に有用であることが示唆された。以上の結果から、GAの生合成やシグナル伝達に関わる遺伝子は草丈の制御を目的とした分子育種に有用な遺伝子であることが明らかとなった。しかし、GA関連遺伝子の発現制御により作出された矮性の個体は不稔を示す場合が多いため、現状での優性のsd1変異体の作出は難しい。育種的利用を目指すために、発現を適切に制御するための特異的プロモーターに関する研究やGAと不稔に関する分子レベルでの研究がさらに必要と思われる。申請者は新規なジベレリン(GA)非感受性矮性変異体(gid2;GA-insensitive dwarf 2)の原因遺伝子をポジショナルクローニング法により単離するため、変異体(日本型)とカサラス(インド型)を交配、自殖しF3分離集団を用意した。このF3分離集団を用いて分子マーカーによる多型解析を行い、ファインマップ及び原因遺伝子近傍の物理地図を作製した。その結果gid2変異体の原因遺伝子の染色体座乗領域を第2染色体上に絞り込むことができた。さらに、目標とする遺伝子領域を含むBACクローンの選抜を行った結果、3つのBACクローンを得た。BACクローンの配列をもとに候補遺伝子を予想したところ、GID2を挟む13Kbの領域のなかに3つの候補遺伝子が存在していることが明らかとなった。そこでgid2変異体の3つのアリルについて候補遺伝子の塩基配列を決定したところ、1つの候補遺伝子の中に変異が見られた。gid2-1は19bpの欠失、gid2-2では31bpの欠失があり、gid2-3では1塩基置換が起きた結果トリプトファンが終止コドンに変化していた。また、この原因遺伝子と予想される候補遺伝子について、候補遺伝子を含む4.2Kbのゲノム断片をgid2変異体に導入したところ、この形質転換体はgid2変異体の表現型を回復した。GID2遺伝子のアミノ酸配列を調べたところ、この遺伝子はユビキチン化に依存したタンパク分解に関わるF-boxタンパク質をコードすることが予想された。動物や酵母ではF-boxタンパク質はSkp1、Cul1、Rbx1といったタンパク質と共にSCF複合体を形成し、ユビキチン結合酵素とともに標的タンパク質にユビキチンを付加する役割を果たすことが知られている。そのためGID2タンパク質もSCF複合体を形成しGAシグナル伝達上の標的タンパク質をユビキチン化し分解へ導くことが予想され、現在解析を進めている。
タバコ(ニコチン)依存との関係からみた喫煙行動に関する分子遺伝的研究

産業医科大学倫理委員会の承認を経て、研究参加者673名よりインフォームド・コンセントを取得し、採血によるゲノムDNAおよび、ニコチン依存の評価尺度を含むアンケート回答を得た。現在までに、グルタミン酸受容体遺伝子、ニコチン性アセチルコリン受容体遺伝子、オピオイド受容体遺伝子について遺伝子等について遺伝子解析を終え、一部については、ニコチン依存との関連を見出した(投稿準備中)。ニコチン依存の度合いについては、タバコ依存症スクリーニング(The Tobacco Dependence Screener : TDS)および、ファーガストロームのニコチン依存度指数(Fagerstrom Test for Nicotine Dependence : FTND)を用い評価した。ニコチン性アセチルコリン受容体については、α4及びβ2サブユニット受容体遺伝子多型とFTND総得点との間に有意な関連を認めた。また、FTND総得点については、上記2つの遺伝子多型の相互作用の影響を認めた。ニコチン性アセチルコリン受容体は、喫煙後脳内に移行したニコチンが、最初に作用する部位であり、いわば脳内報酬系の入口部分であり、その遺伝子の変異がニコチン依存度と関連していることが、分子レベルでも示唆されたことになる。これは、ニコチン依存症の薬物療法の個別化に繋がる知見であり、将来、ニコチン依存症のテーラーメイド医療に役立つ可能性があると考えられる。今後は、他の候補遺伝子についても、ニコチン依存との関連について、詳細な検討を継続的に行い、臨床に役立つ知見を明らかにしていく予定である。本研究では、喫煙行動をタバコ(ニコチン)依存ととらえ、習慣性や依存に関与するとされる遺伝子に焦点をあて、喫煙行動と候補遺伝子の変異との関連を調べる。具体的には、喫煙行動およびその候補遺伝子を次の3段階にとらえ、検討する。(1)最初にタバコに手を出すか否かに関係する遺伝子、(2)依存を成立させる遺伝子、(3)依存の解消に影響する遺伝子、の3段階である。この様な関連が明らかになれば、ニコチン依存形成のメカニズム解明や、一人ひとりの依存形成傾向を考慮に入れた、いわばオーダーメイドの効果的予防対策や禁煙指導といったものに役立つものと考えられる。本研究の実施にあたり、当大学の倫理委員会にて、「タバコ(ニコチン)依存の分子遺伝学的研究」として承認を得た。その後、喫煙者、非喫煙者(禁煙成功者を含む)計約700名より書面にて同意をいただき、採血後にゲノムDNAを抽出した。現在、喫煙行動、特に新奇探索行動や依存形成に関連する遺伝子(ドーパミン神経系遺伝子、グルタミン酸受容体遺伝子、ニコチン性アセチルコリン受容体遺伝子、オピオイド受容体遺伝子等)について遺伝子解析を行っている最中であり、これら遺伝子の関連研究を今後も遂行していく予定である。尚、研究代表者の研究グループは、カナダ、トロント大学医学部精神医学部門、嗜癖・精神衛生センター、精神科遺伝学部門との共同研究を行っている。当グループから先方へ留学者を出す、あるいは先方の研究者を招聘するなど、学術交流も盛んである。トロント大学医学部精神医学部門、嗜癖・精神衛生センターのJames L. Kennedy教授は精神遺伝学分野における世界的な第一人者であり、今後もカナダ・トロント大学と連携をとり、効率的に研究を遂行する予定である。トロント大学医学部精神医学部門、嗜癖・精神衛生センターのJames L.Kennedy教授は精神遺伝学分野における世界的な第一人者であり、今後もカナダ・トロント大学と連携をとり、効率的に研究を遂行する予定である。

ニコチン依存の度合いについては、タバコ依存症スクリーニング(The Tobacco Dependence Screener : TDS)および、ファーガストロームのニコチン依存度指数(Fagerstrom Test for Nicotine Dependence : FTND)を用い評価した。ニコチン性アセチルコリン受容体については、α4及びβ2サブユニット受容体遺伝子多型とFTND総得点との間に有意な関連を認めた。また、FTND総得点については、上記2つの遺伝子多型の相互作用の影響を認めた。ニコチン性アセチルコリン受容体は、喫煙後脳内に移行したニコチンが、最初に作用する部位であり、いわば脳内報酬系の入口部分であり、その遺伝子の変異がニコチン依存度と関連していることが、分子レベルでも示唆されたことになる。これは、ニコチン依存症の薬物療法の個別化に繋がる知見であり、将来、ニコチン依存症のテーラーメイド医療に役立つ可能性があると考えられる。今後は、他の候補遺伝子についても、ニコチン依存との関連について、詳細な検討を継続的に行い、臨床に役立つ知見を明らかにしていく予定である。
市民・行政・専門家の連携による環境監視・減災支援基盤の構築と社会実装

最終のH30年度は、3グループ合同で全体実証実験(訓練)を実施した。放射線災害・テロリズムを想定し、警察・消防・救急・鉄道会社等の協力を得て駅にて実施、警察・市民・専門家の観点から分析評価を行った。事前に定められたシナリオに従う従来型とは異なり、土屋・盛武・石垣等と松本・植原が共同で開発した模擬計測器USOTOPEによるリアルな放射線計測値を基に、隊員が自分の位置する場の状況や各被災者の汚染度に基づき適切な行動を選択・実行するという新タイプの訓練である。計測機器USOTOPEは低費用でありながら低消費電力化や可視化を実現している。放射線量や拡散方向等を自由に設定できるため、リアルで多様な状況の訓練が可能となった。同時に全体を指揮するマネジメント側は、現状の行動ルールの有効性を確認するに留まらず新ルール導出を実現できた。放射線の身体への影響に関する専門知識も要求され、千田、長谷川らがサポートした。訓練後、システム面や訓練内容に関して課題を抽出、松本等はGPS活用により広域訓練が可能となる等の改善を行い、盛武等は、訓練に留まらず放射性技士や専門医らの教育でも簡易測定器の利用が可能であることを見出した。簡易測定に基づく理解・判断という新視点は、国内外の環境問題や防災でも新しい適用を生み出した。石垣・松本らはアフリカルワンダ国を訪問、室内の空気汚染モニタと排気設備対策を実施し、行政機関と市民双方から注目を集めた。国内では、仙台での火力発電所の影響を小型計測機器で測定、結果の共有・議論のための市民ワークショップも実施した。クラウドシステムやIoT技術の利用を進め、応用範囲が広がると共に、松野等はスマフォアプリを利用した防災ゲームも開発した。年度末には海外研究者を招いた会合を開き、市民と行政、専門家の間での情報共有に着目した本プロジェクトでの成果をまとめ、報告書を作成し公表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は、3つのグループで互いに協調しながら、下記の作業を個々に予定通りに進めた。監視G1では、国際会議にて研究構想を発表、環境監視に関する欧米のプロジェクトの状況を知ると共に、関与者との情報交換を進めた。情報共有のあり方、問題点などを検討し、行政へのヒアリングも行うことで検討要件を整理した。減災G2では、環境ハザードのケーススタディとして、まずは原子力災害に主眼をおき、環境影響の評価やハザードの早期検出・情報共有のための初期検討を行い、関連する文献調査等による情報を収集した。また、放射性物質及び核物質を用いたテロ(RNテロ)時のシナリオを策定し、テロ対策における放射線センサの使用例を基にセンサ感度や堅牢性の仕様などを検討、PM2.5センサについても検討を開始した。さらにPM2.5と放射線のハイブリッド計測の実データを得るために、(PM高値ー放射線低値)の例として、工場粉塵作業場を設定し、その測定準備を開始した。実装G3では、市民が携帯可能なスマートフォン型のモバイル環境測定器(放射線、PM2.5、地象センサ)を試作、評価することを目指して、センサをマイコンに接続、プログラミングによりPM2.5濃度出力の読み取りを可能にした。このデータを、USBホスト機能を利用してAndroidタブレットに取り込み、その数値とグラフを表示する専用計測ソフトウェアを作製した。また、GPS位置情報とPM2.5測定値を、インターネット経由で取得した地図上にマーカー表示し、マップ上の任意の選択領域内の測定値をグラフとして表示することも可能とした。監視G1では、計画通りに国際会議などにて構想を発表し、多くの関連技術者との情報交換を進めてきた。年度内の成果についても年度末のシンポジウムで発表している。減災G2での文献調査では、関係する情報が少なく調査に難渋したものの、いくつかの文献等の探索により、ある程度の関連情報を収集することができた。また、机上でのシナリオ分析にとどまらず、実測の具体的な設定準備に入り、北九州の工場を下見するなど、実験の準備を着実に進めつつある。実装G3では、環境測定器の試作・評価のための機器開発に成功するなど、予想以上に順調に研究が進んでいる。具体的には、放射線・PM2.5・粉塵のセンシングのためのモバイル環境測定器を、電子回路・マイコン接続・プログラミングにより開発し、評価実験に取り組んだ。PM2.5センサの実証実験を行うために、事務担当者と交渉の結果、某企業・大学の喫煙所への設置許可が得られている。また,3つのGは、水俣市の協力により、学生を対象とした放射線測定等に関する防災ワークショップを某大学と合同で開催し、市民視線、行政視線から、環境測定の意義、難易度、問題点などに関して情報収集ができたことは、極めて有意義であり、今後の研究に活かせるイベントであった。2年目の平成28年度は、初年度の3グループでの成果を統合し、実際の環境測定を実施、測定結果の可視化も含め、その有用性と可能性についての検討を進めた。監視G1と減災G2が中心となり、高濃度粉塵かつ低放射線場として、北九州の木材取扱い企業の製造現場で環境測定を実施、モバイル測定によりこれまで気付くことが無かった高濃度粉塵発生場所を特定するなど、作業環境測定への新たな有用性を確認した。

実験に先立ち、実装G3は、道路や工場近隣など局所的に粒子密度の高い場所のPM2.5データと位置情報の同時計測を可能にするため、PM2.5のセンサモジュールとタブレットソフトウェアを開発,タブレット端末に記録されたGPSデータに紐付いたPM2.5の測定値をインターネット経由で取得することで、地図上でのPM2.5データの可視化を実現した。併行して、原子力災害に着目、放射線影響評価に関するシナリオ策定のための初期検討等を行った。特に医療被曝に着目、災害医療トリアージに資するX線撮影装置を開発、医療情報システムによる被曝線量管理に関する研究成果や医療従事者の水晶体被曝評価に関する成果を英科学誌等に発表した。また、主催するCBRNE災害医療対応セミナー等において、早期検出・情報共有のための放射線センサの有効利用法を検討、実災害時と共に災害教育分野における同センサ活用の可能性も示唆された。さらに、放射線測定シミュレーターUSOTOPEを学生実習で活用し、実際の放射線計測器の取扱いの習熟に向け仕様を洗練させると共に、警察、消防、海上保安庁の現場隊員の意見に基づき、テロを含む災害訓練用デバイスとしての利便性向上に向け改良を重ねた。一方、市民、行政、専門家の連携が必要となる水害情報にも対象を拡大、河川の水位計専門家と共に、河川水流の可視化による一般市民への防災情報提供のあり方にも取り組み始めた。3グループの共同作業により実企業での環境測定を実施、その効果や問題点を洗い出すなど、計画された検討事項に着実に取り組んだ。実測定による実験を通して、今後のモバイル測定領域の広範囲化や、特定部位での長時間測定(トレンドの把握)への端緒を開くことができるなど、多くの可能性が得られている。測定実験と並行して、熊本県水俣市では地元の高校と連携し、市民による環境計測の可能性とその情報提供方法についても検討を継続するなど、市民・行政・専門家の連携を実現するための検討が進んでいる。各グループとも、研究成果を国内外の会議や研究会にて報告しており、一部は投稿論文としても発表した。さらに年度末の3月1日には、環境測定の実施結果や個々の途中成果を3グループ間で共有すると共に有識者の意見を求めるために、「2017年システム安全学ワークショップ」を電通大で主催、成果の共有と参加者との議論を通して、今後の研究活動への有益な意見を得た。3年目は市民と行政の連携を模索し、空気汚染や訓練・臨床現場等に応用できる小型放射線の測定システム開発と、その利用シナリオ策定を進めた。監視G1と減災G2は,実装G3と共に測定システムの開発に取り組んだ.PM2.5測定は行政の協力を得て国内外で測定実験を行い、精度検証や分析結果を学会発表、市民向け説明会も行った。CO2測定は民間事業者と実証実験を行い、成果を労働衛生関係の学会で発表した。放射線測定は臨床領域への成果応用を模索し、X線透視装置向け測定器の開発や、医療従事者への生体影響について調査した。また、4年目の最終課題(実証実験)を(1)警察/消防/海上保安庁のテロ対策訓練、(2)学生/市民レベルの放射線教育訓練、の二つに集約する方向性とし、(1)に関しては、土屋らが教育・訓練用仮想放射線測定システムUSOTOPEを初動対応部隊のテロ対策訓練に活用、利便性向上に向けて隊員から意見集約を行った。
前脳基底部コリン作動性血管拡張系の活性化が脳虚血時の血流と神経細胞死に及ぼす効果

[研究の背景と目的]近年、前脳基底部のマイネルト核や中隔核に起始し大脳皮質や海馬に投射するコリン作動性神経を活性化すると、大脳皮質や海馬で代謝性の血管拡張とは無関係の血流増加反応が起こることが示された。そこで本研究は前脳基底部の電気刺激による大脳皮質血流の増加が、一過性虚血による大脳皮質や海馬ニューロンの遅発性神経細胞死を改善するかどうかを明らかにすることを目的とした。[研究方法]ラットの一側総頸動脈の断続的(5秒毎)結紮を60分間にわたって繰り返し、大脳皮質と海馬に軽度な血流低下を繰り返し起こし、軽度な遅発性ニューロン死を引き起こすモデルを作成した。海馬は椎骨動脈からの血流依存性が大脳皮質より強いため、海馬についての研究の際には、あらかじめ椎骨動脈を両側性に永久結紮しておいた。一側総頸動脈の断続的結紮中の大脳皮質あるいは海馬血流の反応をレーザードップラー血流計を用いて測定した。結紮後の大脳皮質および海馬の神経細胞死を組織学的に調べた。結紮した動脈と同側のマイネルト核あるいは内側中隔核に、結紮の5分前に開始し、結紮終了直後に終える、電気的頻回刺激(0.5ms,200μA,50Hz,1s on/1s off)を加えた。[結果]マイネルト核刺激による大脳皮質血流の増加は、結紮による大脳皮質血流の低下を防ぎ、大脳皮質ニューロンの遅発性神経細胞死を抑制した。内側中隔核刺激による海馬血流の増加は、結紮による海馬血流の低下を防ぎ、海馬CA1ニューロンの遅発性神経細胞死を抑制した。[結論]以上の成績は、前脳基底部のマイネルト核や中隔核に起始する血管拡張系の活性化は、大脳皮質や海馬における血流低下を防ぐことによって虚血によって誘発される大脳皮質や海馬ニューロンの遅発性神経細胞死を防ぐ可能性を示唆する。近年、前脳基底部のマイネルト核に起始し大脳皮質に投射するコリン作動性ニューロンを活性化すると、大脳皮質で代謝性の血管拡張とは無関係の血流増加反応が起こることが示された。そこで本研究ではマイネルト核の電気刺激による大脳皮質血流の増加が、一過性虚血による大脳皮質ニューロンの遅発性神経細胞死を改善するかどうかを明らかにすることを目的とした。大脳皮質血流をレーザードップラー血流計を用いて測定し、5秒毎にトータル30分の一側頸動脈断続的一過性結紮によって起こる大脳皮質の神経細胞死を組織学的に、前・中・後の3つの異なる横断レベル(厚さ6μm)について調べた。これらの前・中・後レベルの3つの大脳皮質における無傷のニューロン数は、それぞれ約8500、6000および5800で、ニューロン死の像を示すニューロン数は、それぞれ19、19、9であった。頸動脈結紮中、前・中・後レベルの結紮した動脈と同側の大脳皮質血流は、結紮前のレベルのそれぞれ15%、20%、および30%低下した。

これらの3つの大脳皮質領域における遅発性神経細胞死を示すニューロン数を、結紮の5日後に測定したところ、それぞれ56、85、172であった。結紮した動脈と同側のマイネルト核に、結紮の5分前に開始し、結紮終了と同時に終える、トータル65分間の電気的頻回刺激(0.5ms,200μA,50 Hz,1s on/1 s off)を加えた。マイネルト核刺激による大脳皮質血流の増加は、結紮による大脳皮質血流の低下を防いだ。マイネルト核を刺激した場合には、頸動脈の一過性結紮後に観察されていた大脳皮質ニューロンの遅発性神経細胞死は、ほとんど観察されなくなった。以上の成績は、前脳基底部に起始するコリン作動性血管拡張系の活性化は、大脳皮質における血流低下を防ぐことによって虚血によって誘発される大脳皮質ニューロンの遅発性神経細胞死を防ぐ可能性を示唆する。近年、前脳基底部のマイネルト核や中隔野に起始し大脳皮質や海馬に投射するコリン作動性ニューロンを活性化すると、大脳皮質や海馬で代謝性の血管拡張とは無関係の血流増加反応が起こることが示された。そこで本研究は前脳基底部の電気刺激による大脳皮質血流の増加が、一過性虚血による大脳皮質や海馬ニューロンの遅発性神経細胞死を改善するかどうかを明らかにすることを目的とした。昨年度はマイネルト核刺激が大脳皮質における血流低下を防ぎ、虚血によって誘発される大脳皮質ニューロンの遅発性神経細胞死を防ぐことを報告した。そこで本年度は、中隔野刺激で海馬での遅発性ニューロン死が抑えられるかどうかを明らかにするため、海馬で軽度な虚血を起こすモデル作成を試みた。虚血中の海馬血流の反応をレーザードップラー血流計を用いて測定した。虚血後の海馬の神経細胞死を組織学的に調べた。大脳皮質のみに軽度な遅発性ニューロン死をおこした一側頸動脈の5秒毎の断続的結紮に、両側椎骨動脈永久結紮を加えてみたところ、一側総頸動脈結紮中、海馬血流は結紮前のコントロール血流の約70%に低下し、60分間にわたる一側総頸動脈断続的結紮の5日後に海馬CA1において約10%のニューロンに遅発性ニューロン死が認められた。中隔野に刺激電極を刺入して、結紮の5分前に開始し結紮終了と同時に終える、トータル65分間の電気的頻回刺激(0.5ms,200μA,50Hz,1s on/1s off)を加えた。中隔野刺激による海馬血流の増加は、結紮による海馬血流の低下を防いだ。以上、中隔野刺激による海馬血流増加反応は、マイネルト核刺激一大脳皮質系の場合と同様、虚血時における血流低下を防ぐことが明らかとなった。この血流改善効果が、虚血によって誘発される海馬ニューロンの遅発性神経細胞死の防御につながるかどうか、来年度検討する予定である。前脳基底部のマイネルト核や中隔野に起始し大脳皮質や海馬に投射するコリン作動性ニューロンを活性化すると、大脳皮質や海馬で代謝性の血管拡張とは無関係の血流増加反応が起こることがSatoらによって示されている。そこで本研究は前脳基底部の電気刺激による大脳皮質や海馬での血流増加が、一過性虚血による大脳皮質や海馬での遅発性神経細胞死を改善する可能性を明らかにすることを目的とした。これまでに、マイネルト核刺激によって大脳皮質血流を増加させておくと、一側総頸動脈の断続的結紮による大脳皮質血流の低下が防がれ、大脳皮質での遅発性神経細胞死が抑制されることを明らかにした。そこで本年度は、中隔野刺激による海馬血流の増加が海馬での遅発性神経細胞死を抑制する可能性を調べた。両側椎骨動脈を永久結紮し、一側総頸動脈の断続的(5秒毎)結紮を60分間にわたって繰り返した。動脈結紮中、結紮した総頸動脈と同側の海馬において、血流が結紮前のコントロール血流の約70%に低下し、結紮の5日後に海馬CA1ニューロンの約20%に形態的損傷が認められた。中隔野に刺激電極を刺入し、結紮の5分前に開始し結紮終了時に終える、トータル65分間の電気的頻回刺激(0.5ms,200μA,50Hz,1s on/1s off)を加えた。
ピコ秒電気パルス効率的発生、伝送、整形、及び圧縮に関する研究

本年度の研究実績を以下の通りである。1.ピコ秒電気パルスの新しい発生方法として非線形性マイクロ波伝送線路におけるソリトン現象を利用することを提案し、このための理論解析及びシミュレーションを行なった。最新のMMIC技術を使用すれば特定の非線形性を持つマイクロ波伝送線路が実現可能となり、これらの非線形性伝送線路において電気ソリトンが発生し、マイクロ波入力信号によりピコ秒オーダーの超短電気パルスまで圧縮できることを示した(1992年電子情報通信学会論文誌発表)。2.ピコ秒電気パルスは数百ギガ・ヘルツの周波数帯域を持っているため、マイクロストリップなどの伝送線路上を伝搬すると、分散による波形歪みが大きな問題となる。本研究では分散性の少ない伝送線路としてサスペンデッド・コプレーナ導波路を提案し、その波動特性を解析して、パルスの伝搬特性を調べた。従来のマイクロストリップ線路及びコプレーナ導波路に比べて、このサスペンデッド・コプレーナ導波路はピコ秒電気パルスの伝送のために優れた特性を持っていることを理論と実験両面から確認した(1992年IEEE論文誌発表)。3.MMIC及び超高速デジタル回路を一層高密度化するためには、回路内部の配線間隔を小さくしなければならない。そこで生じる問題は隣接配線の間の信号クロストークである。本研究では二本の任意幅を持つ結合マイクロストリップ線路における超短パルスの歪み及びクロストークを調べた。スペクトル領域法による数値解析を実行し、このような結合線路の中のパルス伝搬特性をコンピュータ・シミュレーションした。また実際に線路パターンを製作して、パルスの波形を測定し、理論解析結果との比較を行なった(1993年IEEE論文誌発表予定)。4.超短電気パルスの応用を本格的に広げるためには、単純な伝送線路のみならず、種々の線路不連続部ならびに各種デバイスにおけるパルス特性も調べなければならない。本研究ではその一例としてマイクロストリップ分配器を取り上げ、数値解析により得られたSパラメータを用いて、分配器におけるピコ秒電気パルスの波形をシミュレーションと実験の両面から調べた。またこのようなパルス測定によりマイクロ波回路の超広帯域特性を調べる新しい計測方法を提案した(1992年IEEE論文誌発表)。
胆道炎症によるＩＬ－６／ＴＧＦ－βクロストークから癌と周囲環境に与える変化

胆道癌においては胆道炎症によりIL-6/TGF-βクロストークが誘導され、上皮間葉転換を通じた化学療法抵抗性が生じていた。癌先進部において顕著であり、局所リンパ節転移や、化学療法抵抗性に関与する間質の発現とも関連しており、SMAD4が主要経路であった。同分子やヒストンの制御により解除できる可能性もあったが、同時に他剤に対する抵抗性も幹細胞やDNA修復因子を介して誘導していた。一方で、放射線の併用は有効であった。本研究においては、胆道癌に伴う炎症による上皮間葉転換、化学療法抵抗性の誘導を明らかにし、メカニズムの解析を通じて抵抗性を打破しており、胆道癌治療における新たな治療法の可能性を示した。炎症とともに進展する癌病巣として特徴的なのが胆道癌である。胆道狭窄を伴う場合、胆道ドレナージを例外なく必要とし、しばしば感染を伴い、胆管炎を治療しながら癌診療を継続することになる。本研究においては、胆道癌の臨床的特徴を解析するとともに、炎症に伴う癌細胞および周囲環境の形質変化を検討することとした。研究者らは、胆道癌に作用する代表的な炎症性サイトカインであるIL-6とTGF-βに着目し、この2分子の相互作用としてIL-6/TGF-βクロストークを証明するとともに、化学療法抵抗性と上皮間葉転換に着目し、研究を進めた。当該年度に実施した研究の具体的内容としては、胆道癌における進展形式と化学療法に関する研究を通じて、胆道癌細胞株におけるIL-6/TGF-βクロストークや上皮間葉転換が、癌先進部や転移巣で再現されていることを明らかにした。さらに、胆道癌は化学療法を施行するにあたり肝内胆管癌も対象としているが、その肝内胆管癌細胞においてはIL-6/TGF-βクロストークや上皮間葉系転換が著しいことが分かった。次に、この現象を制御する細胞内シグナル伝達経路について検討した。複数の細胞内シグナル伝達経路に特異的な阻害剤またはsiRNAを用いて、主要経路の候補について検討したところ、その経路の阻害により、IL-6およびTGF-βの両方の発現の低下が認められた。また、癌細胞外因子への影響について検討した。癌細胞外因子として腫瘍内間質における分子について検討したところ、リンパ節転移や化学療法抵抗性との関与が明らかになった。ただし、炎症への関連性は現在検討中である。本研究の意義は、胆道炎症が癌細胞に与える影響の一つとして、化学療法抵抗性を考慮すべきであることを明らかにしたことである。本研究結果は、胆道癌における治療の方向性を決定する上で、重要性を持つと考える。数ある悪性腫瘍のなかでも、胆道癌は治療中に常に胆道炎症を伴うことを特徴としている。本研究では胆道癌における臨床的特徴を解析するとともに、炎症に伴う癌細胞および周囲環境の形質変化を検討することを目的とした。最終年度に実施した研究の具体的内容としては、胆道癌に作用する代表的な炎症性サイトカインであるIL-6とTGF-betaに着目し、この2分子の相互作用ならびに癌細胞の形質転換に関する検討を行った。研究者らは、この2分子の相互作用の検討からIL-6/TGF-betaクロストークを証明するとともに、化学療法抵抗性と上皮間葉系転換に着目し、IL-6/TGF-betaクロストークとの関連性を検討した。さらに、胆道癌における進展形式と化学療法に関する研究を通じて、癌先進部や転移巣における上記2分子の発現ならびに上皮間葉系転換に関して検討した。その結果、胆道癌細胞株におけるIL-6/TGF-betaクロストークが化学療法抵抗性や上皮間葉系転換を誘導し、癌先進部や転移巣で再現されていることを明らかにした。本研究の意義は、胆道炎症が癌細胞に与える影響の一つとして、化学療法抵抗性を考慮すべきであることを明らかにしたことであり、胆道癌の治療経過中における胆道炎症コントロールがいかに重要な意味を持つかを明らかにしたことにある。本研究結果は、胆道癌における治療法の方向性を決定する上で、重要性を持つと考える。本邦を含めた東アジアに多く発生し、国際的にも症例数が増加している胆道癌に関しては、確立した治療法としては外科切除以外には乏しいため、その癌進展メカニズムを解析し、癌先進部の制御と外科切除を組み合わせた治療法の開発を行い、本邦から情報発信することが必要であると考えている。胆道癌は臨床治療経過中に胆道ドレナージを例外なく必要とし、感染およびその治療をしながら癌診療を継続することになるため、炎症とともに進展する特徴に着目した。胆道癌に作用する代表的な炎症性サイトカインとしてIL-6とTGF-βを特定し、この2分子間の相互作用としてのIL-6/TGF-βクロストークを証明した。

これらの炎症性サイトカインは化学療法抵抗性や上皮間葉転換に影響し、胆道癌細胞株だけでなく臨床検体においても、癌先進部で再現されていた。このメカニズムは、細胞内シグナル伝達経路の特異的な阻害剤またはsiRNAを用いて検討し、Smad4の阻害によりクロストークが制御可能であった。さらに上皮間葉転換が可逆的変化であることに着目して、Epigeneticな制御を行うヒストンに着目したところ、クロストークが誘導する上皮間葉転換や化学療法抵抗性が制御可能であること、Smad4がやはりKey factorであることを明らかにした。一方で、誘導した化学療法抵抗癌細胞株は複数の薬剤に対する化学療法抵抗性も有しており、これは細胞の有するもともとのDNA repair systemや幹細胞が関与していた。一方で、放射線は化学療法抵抗性に関与していなかった。以上から、炎症を伴うことによる癌先進部における上皮間葉転換、化学療法抵抗性の誘導を明らかにし、そのメカニズムの解析を通じて、ヒストン制御や放射線治療を追加することでその抵抗性を打破できる可能性を示したことは胆道癌治療における新たな可能性を示したということで非常に意義のあることと考える。肝胆膵移植外科本年度は、本研究の主要仮説であるIL-6/TGF-βクロストークを証明し、化学療法抵抗性と上皮間葉系転換との関連性を示し、胆道癌における臨床的特徴と化学療法の治療成績との関連性や、複数の胆道癌癌種(肝内胆管癌、肝門部胆管癌、遠位胆管癌、胆嚢癌、乳頭部癌)における特徴、転移巣や先進部における特徴などを明らかにした。また、複数の化学療法抵抗性をもつ胆道癌細胞株を作成し、その特徴についても検討を進めている。さらに、細胞外因子との関連性について、切除標本を用いた免疫組織化学染色による検討を開始した。メカニズムについては主要な細胞内シグナル伝達経路について検討を開始している。本年度においては、本研究の主要仮説をさらに深く突き詰めたものの、細かいメカニズム等や、他の因子の関与等については明らかになっておらず、次年度以降の解析によって達成可能と考えている。本年度は、本研究の主要仮説であるIL-6/TGF-betaクロストークを証明し、化学療法抵抗性と上皮間葉系転換との関連性を示した。今後はメカニズム解析と癌周囲環境への影響に関して研究を進める必要があるが、次年度でメカニズム解析に関する研究を達成可能と考えている。本年度においては、研究の主要仮説であるIL-6/TGF-βクロストークを明らかにし、化学療法抵抗性と上皮間葉系転換に影響することを細胞実験に加えて、臨床検体を用いて証明した。また、癌種における炎症性サイトカインの作用の差異や、メカニズム解析、癌細胞外因子に関する検討など開始した。今後の推進方策としては、さらなるメカニズム解析と、それに基づく治療への応用の可能性の検討を中心に研究を遂行する。主なメカニズム解析としては、細胞内シグナル伝達経路がどのように関与しているかを解明するほか、他の癌の形質であるアポトーシス、転移浸潤能、癌幹細胞化への影響を検討する。さらに、樹立しつつある、化学療法抵抗性を保有した複数の胆道癌細胞株を用いて、前述の形質を検討するとともに、ヒストン/転写因子/non-cordingRNA系に関する検討を開始する。
マダガスカル産苔類の新規薬理活性化合物の研究

マダガスカル国にて採集した苔類の薬用資源としての可能性を探索するために本年度もそれらの二次代謝物および苔類成分と同じ化合物を含有するマダガスカル固有のCinnamosuma fragrans化学成分分析を行なった。マダガスカル産ケビラゴケ、Radula appressaからえられるビベンジル類、特に2-geranyl-3,5-dihydroxybibenzylはリポポリサッカライドで刺激されたRAW264.7細胞においてNO産生抑制活性(IC_<50>4.5・M)を有する。BazzanianitidaおよびB.madagassaからは新規myltaylaneとcyclomyltaylane型セスキテルペンを得たが前者は同様にNO産生抑制活性(6.0・M)を示した。またThysananthus spathulistipusからえられる新規clerodane型およびジテルペンエポキシド、thysaspathone、キリシマゴケやオオサワラゴケから得られるherbertane型および多くの苔類から得られるcuparene型セスキテルペン類もNO産生を抑制する。ハネゴケ2種、Plagiochila barteriおよびPlaglochila terebransよりtrifarane型セスキテルペン、harimane型ジテルペン、ビスビベンジル類のmarchantin CおよびHを単離した。そのうちmarchantin Cは・・グルコシダーゼ阻害活性を有する。Cinnamosumafragransより大量のマニトール、・-トコフェロールとともに新規drimane型セスキテルペン類の二量体、三量体を得た。構造研究から以前Cordellらが報告した構造が間違っていることを証明した。さらにマダガスカル産苔類のテルペノイドおよびフェノール性化合物の分布、活性については総説した。これらの成果は昨年タイ国、北海道大学で開催された第16回天然薬物の開発と応用シンポジウムで分担者が発表し、別紙に示したとおり論文に掲載された。マダガスカル国の下等陸上胞子植物の薬理活性成分研究はこれまで全く未踏であった。平成17年度は同国産サワラゴケ(Mastigophora diclados),ムチゴケ2種(Bazzania decrescens, Bazzania madagassa)さらにゼニゴケ類(Marchantia pappeana)の成分検索を徹底的に行い、3報の論文にまとめ掲載された。また一部は印刷中である。共同研究者Racotondreibe氏は8月にマダガスカルに出張し、さらに20数種の固有の苔類と苔類の辛味セスキテルペンアルデヒドと構造がきわめて類似した化合物を含有するCannelaceae科植物、Cinnamosuma fragransを採集して持ち帰った。1:サワラゴケには神経突起伸展活性を有するヘルベルタン型セスキテルペン二量体を微量含有していることから、本化合物をマダガスカル産同種から多量に取ることを試みたが、二量体はわずかしかえられなかった。しかし単量体のヘルベルタンジオールが多量単離できたので、これをアオカビの一種と培養すると、驚くべきことにC-C炭素結合が水溶媒の中で起こり、二量体、マスチゴフォレンAおよびBが産生できることを世界で始めて見出した。この方法は安全、簡単、安価、一段階反応であり他の芳香族化合物のフェニルカップリングに応用が可能である。2:Bazzaniadecrescensからは1種の新規クパラン型セスキテルペンと5種の既知isobicyclogermacrenal, -drimenol, drimenyl cis and trans-caffeate, 2-methoxy-5-hydroxycuparene, friedelinが得られた。B.madagassaには新規シクロミルタイラン型セスキテルペンとアコラン型セスキテルペンが数種の既知セスキテルペン炭化水素とともに得られた。これらの化合物の生合成についても議論した。3:マダガスカル産ゼニゴケ(M.pappeana)からisomarchantin C, isoriccardin Cが発見された。中でも各種ゼニゴケに含まれるmarchantin Aは特にゼニゴケ(Marchantia polymorpha)1.5kgの乾燥粉末から50から80gという大多量得られる結晶性物質であり、そのNO産生抑制活性はIC_<50> 1.44μMで19種のビスビベンジルのうち最高の活性を示した。この活性発現には2個のフェノール性水酸基がオルト位に、2個のビフェニールエーテル結合が必須で、環が開裂したり、アシル基やアルキル基を導入するとその活性が著しく低くなることも明らかになった。Marchantin Aは急性毒性もなくきわめて安定で、多量供給できる化合物であり、医薬品への応用が期待できる。4:C.fragransの強烈な辛味はクラマゴケモドキ類に含有するpolyodialの7位にアセチル基がついた化合物であるが、前者の苔類にはpolygodialがさらに酸化された化合物は見られなかった。上記苔類に関する結果は平成17年11月にベトナムで行われた国際シンポジウムで分担者Rakotondreibe Harinantenaina. Liva博士が口頭発表した。本プロジェクトは来年度も共同研究者と継続しておこなう。Bazzania

nitidaおよびB.madagassaからは新規myltaylaneとcyclomyltaylane型セスキテルペンを得たが前者は同様にNO産生抑制活性(6.0・M)を示した。またThysananthus spathulistipusからえられる新規clerodane型およびジテルペンエポキシド、thysaspathone、キリシマゴケやオオサワラゴケから得られるherbertane型および多くの苔類から得られるcuparene型セスキテルペン類もNO産生を抑制する。ハネゴケ2種、Plagiochila barteriおよびPlaglochila terebransよりtrifarane型セスキテルペン、harimane型ジテルペン、ビスビベンジル類のmarchantin CおよびHを単離した。そのうちmarchantin Cは・・グルコシダーゼ阻害活性を有する。Cinnamosumafragransより大量のマニトール、・-トコフェロールとともに新規drimane型セスキテルペン類の二量体、三量体を得た。構造研究から以前Cordellらが報告した構造が間違っていることを証明した。さらにマダガスカル産苔類のテルペノイドおよびフェノール性化合物の分布、活性については総説した。これらの成果は昨年タイ国、北海道大学で開催された第16回天然薬物の開発と応用シンポジウムで分担者が発表し、別紙に示したとおり論文に掲載された。
中性子ビーム制御のためのホログラフィック中性子光学素子の創成

冷中性子波長および極冷中性子波長での中性子干渉計や集光型小角散乱装置のためのホログラフィック中性子光学素子実現のフィージビリティーを明らかにすることを目的として、光重合性ナノ微粒子-ポリマーナノコンポジット材料中でのホログラフィック光重合を利用した緑色波長(532nm)レーザーを用いた体積平面ホログラムの作成とその回折特性を評価し、概体積平面ホログラムの中性子回折特性を明らかにした。そして、極冷中性子波長(4nm)においてホログラムの自立膜化による90%の回折効率を持つミラー動作、さらに冷中性子波長(1.7nm)において1:1:1の分配率の3ポートビームスプリッター動作を実証し、光重合性ナノ微粒子-ポリマーナノコンポジット材料のホログラフィック中性子光学素子としてのフィージビリティーを実証した。本研究は、中性子ビーム輸送技術と利用効率の大幅な向上と中性子干渉計や集光型小角散乱装置の測定感度向上を目指し、ナノ微粒子ーポリマーナノコンポジット材料へのレーザー光によるホログラフィック光重合で形成したナノ微粒子の空間分布から生じる中性子ビームのコヒーレント弾性散乱現象を利用して、中性子ビームの偏向(反射)などの制御を高効率かつ柔軟に行えるホログラフィック中性子光学素子の実現を目的とする。当該年度においては無機ナノ微粒子ーポリマーナノコンポジットへの体積ホログラムの記録を行い、海外共同研究者のFally教授(ウィーン大学)の研究グループによる概体積ホログラムからの中性子ビームの回折特性について詳細に検討を行った。以下にその研究実績について列記する。1.SiO2ナノ微粒子を用いたナノ微粒子ーポリマーナノコンポジット材料による膜厚試料を作成し、緑色(532nm)レーザーを用いて格子間隔0.5ミクロンの格子間隔の透過型平面波体積ホログラム試料を作成した。その結果、屈折率変調が0.01に近い高コントラストの屈折率格子を実現するとともに、記録したホログラム膜をガラス基板から剥離することで体積ホログラム自立膜を得ることができた。2.概体積ホログラム試料を用いた冷中性子ビーム(波長1.7 nm)と極冷中性子ビーム(波長4 nm)の回折実験を実施した。その結果、試料の膜厚の制限を克服するためにPendellosung干渉効果を利用して体積ホログラム自立膜試料を傾けることにより波長4 nmで最大90%の回折効率を得ることが出来、全反射ミラーに近い動作を実証した。また、3つのビームがほぼ均等に分配される3ポートビームスプリッター動作も波長1.7 nmで確認できた。本研究は、中性子ビーム輸送技術と利用効率の大幅な向上と中性子干渉計や集光型小角散乱装置の測定感度向上を目指し、ナノ微粒子ーポリマーナノコンポジット材料へのレーザー光によるホログラフィック光重合で形成したナノ微粒子の空間分布から生じる中性子ビームのコヒーレント弾性散乱(回折)現象を利用して、中性子ビームの偏向(反射)などの制御を高効率かつ柔軟に行えるホログラフィック中性子光学素子の実現を目的とする。当該年度においてはナノ微粒子ーポリマーナノコンポジットへの体積ホログラムの記録を行い、海外共同研究者のFally教授とRupp教授(ウィーン大学)の研究グループによる欧州の中性子ビームライン施設での概体積ホログラムからの中性子ビームの回折特性について詳細に検討を行った。1.SiO2ナノ微粒子を用いたナノ微粒子ーポリマーナノコンポジット材料によるフィルム試料(膜厚100ミクロン程度)を作成し、緑色(532nm)レーザーを用いた二光束露光による格子間隔0.5ミクロンの格子間隔の透過型平面波体積ホログラム試料を作成した。その結果、概レーザーによる回折効率測定から屈折率変調が0.01に近い高コントラストの屈折率格子を実現した。2.概体積ホログラム試料を用いた冷中性子ビーム(波長1.72 nm)の回折実験を実施した。中性子ビーム回折効率の入射角度依存性を測定して、中性子ビーム偏向の効率、角度選択性、試料のコヒーレント散乱密度変調量を定量的に評価した。特に、試料の膜厚の制限を克服するためにPendellösung干渉効果を利用して試料を傾けることにより最大83%の回折効率を得ることが出来、全反射ミラーに近い動作を実証した。1.中性子ビームの回折測定において試料を傾ける必要性から大面積のホログラムを作成する必要があった。そこで、ビーム径2cmの二光束干渉露光を行ったが、当初懸念されていた光散乱も十分抑えられた低光散乱で高屈折率変調の格子間隔0.5ミクロンの体積ホログラムを記録することができたこと。2.Pendellösung干渉効果を利用して試料を傾けることにより中性子ビームの高回折効率を実現できたこと。

特に、83%の回折効率は反射ミラーとして実用的に使用できる値であり、本研究の目的である中性子ビームの偏向(反射)、分岐、集光、変調、スイッチングなどの制御を高効率かつ柔軟に行えるホログラフィック中性子光学素子の実現の最初の段階としては十分満足できる結果であったこと。当該年度において83%の高反射率ミラー動作が実現できたので、今後は100%の回折効率を目指すためのより膜厚を増加した(例えば、200ミクロン)良質の体積ホログラムの作成を試みる。そのために、新しく考案したホログラフィック散乱を抑圧できる平面波体積ホログラム記録の方法を試みる。また、試料からガラス基板を除去したfree standing filmによる高反射率ミラーの実現も試みる。一方、分岐ビームスプリッター(例えば、中性子ビームの3分岐素子)の実現のため、角度多重記録法とスケジューリング記録法を併用した平面波体積ホログラムの角度多重記録を行いその光学的な評価を行い、中性子ビームによるその動作の実証を試みる。加えて、スピンビームスプリッターの実現に向け、Fe-Co、Fe-Niなどの磁性ナノ微粒子のフォトポリマーへの均一分散化と試料作成について検討を行い、平面波体積ホログラムを作成して光学的評価からナノ微粒子濃度分布コントラストを極大化する作成・記録条件を見出し、中性子ビームライン施設でその特性評価を行う。物品として50万円以上のものの購入は計画していない。物品費としては主に、大面積で均一な記録ビームを実現するためのビーム整形用の光学系などの光学部品、精密ステージなどの機械部品、試薬類、電子部品などを予定している。旅費としては国内学会旅費を予定している。また、論文出版費もその他として計画している。
加熱破砕した廃棄コンクリートを骨材資源として用いた完全循環高級コンクリートの開発

廃棄コンクリートを高度処理して得られた再生骨材を全量用いた高級コンクリートとしての高流動コンクリートを開発するため,骨材として再生骨材のみを用いた高流動コンクリートの力学的性質,長さ変化率および凍結融解抵抗性に関する検討を行った。再生骨材は,昭和30年代に建設された事務所ビルの壁面から得られた廃棄コンクリートを偏心ローター方式で処理し,粗骨材,細骨材大および細骨材小の3粒度に分けて生産されたものを用いた。再生骨材の品質は,粗骨材の部分はコンクリート用再生骨材Hに該当し,細骨材大および細骨材小はコンクリート用再生骨材M(JIS原案)クラスのものである。これら3分類された再生骨材が生産される割合と同じ割合で使用したスランプフロー65±5cmの高流動コンクリートの配(調)合が得られた。この配(調)合のコンクリートの圧縮強度,曲げ強度,静弾性係数,長さ変化率および凍結融解抵抗性を求め,JASS5の高流動コンクリートの基準と比較した。その結果,材齢28日での圧縮強度および静弾性係数は,この基準を満足するものとなった。長さ変化率はJASS5の基準を満足しない結果となったが,膨張材を用いることにより,基準を満足するものとなった。しかし,凍結融解抵抗性は所定の性能のものとならなかった。したがって,使用地域,使用部位などの使用法を工夫することで,廃棄コンクリートから得られる再生材を全量用いて一般的なコンクリート構造物に使用できる高流動コンクリートを得られる可能性が分かった。廃棄コンクリートを高度処理して得られた再生骨材を全量用いた高級コンクリートとしての高流動コンクリートを開発するため,骨材として再生骨材のみを用いた高流動コンクリートの力学的性質および長さ変化率に関する基礎的検討を行った。再生骨材は,昭和30年代に建設された事務所ビルの壁面から得られた廃棄コンクリートを高度処理し,粗骨材,細骨材大および細骨材小の3粒度に分けて生産されたものを用いた。再生骨材の品質としては,粗骨材の部分はコンクリート用再生骨材Hに該当し,細骨材大および細骨材小はコンクリート用再生骨材M(JIS原案)クラスのものである。これら3分類された再生骨材が生産される割合と同じ割合で再生材を使用することで,全量用いることができ,廃棄部分を発生させないことができる。しかし,粉体が多いため,これを有効利用するために高流動コンクリートを対象とし,セメントを3種類用い,スランプフロー65±5cmとなる配(調)合を試験練りを行って求めた。求められた配(調)合のコンクリートの圧縮強度,曲げ強度および長さ変化率を求め,JASS5の高流動コンクリートの基準と比較した。その結果,いずれのセメントを用いた配(調)合でも,材齢28日の圧縮強度はこの基準を満足するものとなったが,長さ変化率はJASS5基準を満足しない結果となり,今後の課題であることが分かった。しかし,使用法を工夫することで,廃棄コンクリートから得られる再生材を全量用いて一般的なコンクリート構造物に使用できる高流動コンクリートを得られる可能性があることが分かった。

この配(調)合のコンクリートの圧縮強度,曲げ強度,静弾性係数,長さ変化率および凍結融解抵抗性を求め,JASS5の高流動コンクリートの基準と比較した。その結果,材齢28日での圧縮強度および静弾性係数は,この基準を満足するものとなった。長さ変化率はJASS5の基準を満足しない結果となったが,膨張材を用いることにより,基準を満足するものとなった。しかし,凍結融解抵抗性は所定の性能のものとならなかった。したがって,使用地域,使用部位などの使用法を工夫することで,廃棄コンクリートから得られる再生材を全量用いて一般的なコンクリート構造物に使用できる高流動コンクリートを得られる可能性が分かった。
非正曲率空間の幾何学と数理計画法

代数群PGL(3,Q_p)(pは素数)に付随する2次元ユークリッド的ビルディングの頂点における接錐の不変量δの厳密値を決定することを目標とし、p=2の場合を詳しく考察した。問題は、ある14次実対称行列を適切に変形する問題として定式化され、この行列は9個の未知パラメータ(1変数関数)を含むが、このうち6個のパラメータを決定することができた。マルグリス超剛性定理の幾何学的証明という問題を念頭において、PGL(3,Q_p)(pは素数)に付随する2次元ユークリッド的ビルディングの頂点における接錐の不変量δの厳密値を決定することを目標とし、p=2の場合を詳しく考察した。この不変量は、接錐上の有限台確率測度に対して定義される不変量の、測度全体にわたっての上限として定義される。p=2の場合、問題は、与えられた測度に応じて、PGL(3,F_2)に付随する1次元球面的ビルディング(一般化された三角形ともよばれる)の14次元ユークリッド空間への局所等長的な埋め込みを適切に構成する問題として定式化される。頂点集合上に台にもつ重み一定の測度の場合には、そのような埋め込みで最良のものを井関裕靖氏との共同研究において構成したが、これは7次元ユークリッド空間への埋め込みとなっている。我々の問題は、この埋め込みをずっと退化した3次元ユークリッド空間へのある埋め込みまで適切に変形する問題に帰着されると考えられ、その方向で研究を進めた。この変形問題はある14次実対称行列を適切に変形する問題として定式化されるが、この行列は9個の未知パラメータ(独立1変数の関数)を含んでおり、今年度の研究において、このうち6個のパラメータを決定することができた。また、残り3個のパラメータについても、数値的にはほぼ確定できたので、今後、これを理論的に特定する作業を行う。この研究は、豊田哲氏(名古屋大学)との共同研究である。昨年度に引き続き、PGL(3,Q_p)(pは素数、Q_pはp進体)に付随する2次元ユークリッド的ビルディングの頂点における接錐の不変量δの厳密値を決定することを目標とし、p=2の場合を詳しく考察した。問題は、PGL(3,F_2)に付随する1次元球面的ビルディングの14次元ユークリッド空間R^14への局所等長埋め込みを適切に変形する問題に帰着されると考えられ、さらにこの変形問題はある14次実対称行列を適切に変形する問題として定式化される。この変形がR^7内で起こると仮定し,埋め込みに対応する半正値行列を具体的に決定することを目指しており,昨年度までに残り3個のパラメータ(関数)を決定すればよいということまで分かっていた.今年度はこれ等残りのパラメータを決定すべく、計算機による数値計算を実行して、パラメータの精密な予測を行ったが、厳密値の特定には至っていない。この研究は、豊田哲氏(名古屋大学高等教育研究センター、現鈴鹿高専)との共同研究である。昨年度に引き続き, PGL(3, Q_p) (pは素数, Q_pはp進体)に付随する2次元ユークリッド的ビルディングの頂点における接錐の不変量δの厳密値を決定することを目標とし, p=2の場合を詳しく考察した.問題を,ある14次実対称行列を半正値を保って適切に変形する問題として定式化し,これを具体的に決定することを目指してきた.この半正値行列は実施的に9個の未知パラメータ(1変数関数)をもち,うち4個は表現論を使うことによって決定でき,さらに2個は数値計算によって線形関数であることが確かめられた.昨年度の研究において残り3個のパラメータを決定しようとしたが,いたらなかった.そこで,今年度は方針を変えて,表現論が適用できないパラメータはすべて線形関数であると仮定し,一方,パラメータの変数を2個に増やして,表現論の適用できるパラメータを改めて決定し直す方向で研究を進めた. 2個のパラメータの間の関係式を決定して,最終的にはパラメータを1変数関数として決定することを目指している.この研究は,豊田哲氏(鈴鹿高専)との共同研究である.計算機による数値計算によってパラメータを予測したが、予測を厳密値の特定に結びつけることがなかなかできない。24年度が最終年度であるため、記入しない。計算機による数値計算によってパラメータを予測することは、現時点では、厳密値の特定には不十分であると考えざるを得ない。理論的考察に研究の重点を移すことにする。