hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食道上皮におけるALDH遺伝子型とテロメア長および染色体不安定性の関連について

研究成果の概要(和文) :食道扁平上皮癌好発因子であるALDH遺伝子多形とテロメア長との関連について検討した結果、ヨード不染帯の大きさや数はテロメア長と相関するがALDH遺伝子多形は相関が見られなかった。このことからテロメア短縮は直接発癌に関与するのでなく容易に発癌しやすい状態を形成するのに関与する可能性が示唆された。我々が独自に開発したQ-FISH(quantitative fluorescent in situ hybridization)法は組織中の細胞ごとにテロメア長を計測することができ、再現性があります。これまで本法を用いた口腔粘膜、食道、皮膚のテロメア解析から上皮内癌例では正常上皮と比較して、発生母地の段階から既に過度のテロメア短縮があり、染色体の不安定性が存在することを証明してきました。次の段階として、過度のテロメア短縮を引き起こす原因究明を行う目的で、食道癌の好発に関連するアセトアルデヒド脱水酵素(ALDH)1Bおよびアルコール脱水素酵素2型遺伝子の遺伝子型によりテロメア長の差の有無を検討します。Q-FISH法を用いて生検組織のテロメア解析を行い、癌の好発する遺伝子型とテロメア長との関係を明らかにし、さらに染色体不安定性の形態学的指標であるanaphase bridgeを計測することにより染色体不安定性との関係についても解析します。今年度は独立行政法人国立病院機構久里浜アルコールセンターから提供を受けたALDH遺伝子型検索済みのアルコール症患者から採取された食道生検組織と当センター病院病理部の剖検高齢者正常食道組織で組織FISHを行いました。その結果、アルコール症患者では非癌部の上皮でも正常に比べてテロメアが短縮していることを明らかにしました。(J Pathol, 223:410-6,2011)今年度は、アルコール、アルデヒド代謝酵素(ALDH1B,ALDH2)のgenotype、内視鏡ヨード染色による不染帯の大きさや多発の有無、喫煙とテロメア長について検討しました。【材料と方法】アルコール症患者食道の径5mm以上の不染帯から生検した組織において高度異型上皮と癌の症例を除きQ-FISH法によりテロメア長測定を行い、ALDH1BとALDH2のgenotypeなど前期の所見と比較解析しました。Q-FISH法は、食道生検パラフインブロックからFISH用組織切片を作製し、切片を蛍光色素でラベルしたPNAプローブを用いてFISHを行いました。標本は撮影用ソフトImage Pro Plus ver.7.0を用いて撮影し、独自に開発したテロメア長ソフト(Tissue Telo Ver.3.1)を用いてTCRを求めることによりテロメア長を解析・比較しました。各症例ごとに約500細胞(各細胞群ごとに約150-200細胞)の解析を行いました。【結果】テロメア長はALDH1B、ALDH2のgenotypeで有意差が有りませんでした。不染帯径10mm以上、多発不染帯例のテロメア長は有意に短縮していました。また喫煙指数が800以上では800以下の群よりも短縮していました。【結論】アルコールは代謝酵素のgenotypeに関わりなく、アルコールの多飲はテロメア長を短縮させることが証明されました。アルコール症患者には食道扁平上皮癌が好発することから、食道上皮の10mm以上のヨード不染帯や不染帯の多発は癌の発生に関与している可能性が示されました。我々独自のテロメアQ-FISH法を用いることで、口腔や食道の上皮内癌例では正常上皮と比較して発生母地の段階から既に過度のテロメア短縮があり、染色体の不安定性が存在することを証明してきた。今回は過度のテロメア短縮を引き起こす原因の究明を行なうため、食道癌の好発に関連するアルコールの代謝酵素(ADH1BおよびALDH2)の遺伝子型ごとのテロメア長の検討を試みた。独立行政法人国立病院機構久里浜アルコール症センターにおけるアルコール多飲者のヨード不染帯から得られた非癌部食道生検組織を用いてテロメア長の解析を行ない、癌の好発する遺伝子型とテロメア長との関係を検討した。内視鏡所見や喫煙についても検討した。その結果、アルコール症症例のテロメア長平均値は非アルコール症対照群のテロメア長よりも有意に短縮していた。しかし、アルコール代謝酵素の遺伝子型については、アルデヒド脱水素酵素(ALDH2*1/*1=active)および(ALDH2*1/*2=inactive)各群、またアルコール脱水素酵素(ADH1B*1/*2 or *2/*2=active)および(ADH1B*1/1=less active)の各群で比較しても有意な差は見られなかった。一方内視鏡所見ではヨード不染帯の大きさが小さい(<10mm)よりも大きい(>=10mm)群、不染帯が多発していない(内視鏡1視野で10個未満)群よりも多発している(1視野で10個以上)例で有意にテロメアの短縮が見られた。喫煙については有意な結果が得られなかった。

以上より、今回の検討では検討対象をアルコール多飲者としたためにアルコールの多飲によりテロメアが既に過度の短縮を生じていて差が明らかにならなかった可能性、ヨード不染帯からの生検を用いていることから、ヨード不染帯という所見が既にテロメア短縮を来した状態である可能性が考えられた。内視鏡所見によるヨード不染帯や不染帯の多発が癌の発生に関与している可能性が示されたことが、今年度の大きな研究成果です。24年度が最終年度であるため、記入しない。未実験を行い、結果のまとめと統計学的検討を引き続き行います。そして学会発表を行い、ALDH遺伝子とテロメア長および染色体不安定性についての英文論文を発表します。
単電子エレクロニクスの基礎

本総合研究(B)の目的は、「単電子エレクトロニクス」に関する重点領域研究を申請するために、問題点の調査・整理、研究テーマと研究組織の企画・立案を行い、申請書を完成・提出する事にある。この作業は、昨年度の経験と打ち合せにもとづいて、テーマ的に直接的に関連のある総合研究(A)「クーロンブロッケードを利用したナノ・パワー超高速エレクトロニクスの研究(研究代表者:菅野卓雄(東洋大学工学部教授))」のグループと合同して行った。活動内容として、各々が最初に別々の研究会を開き、共同企画の方針を再確認した後、合同の研究会を3回、合同の幹事会を3回開催し、単電子デバイスおよびその高密度集積化に関する研究について活発な研究調査・研究討論を行うと共に、前回の企画の大幅な見直しと研究組織の改訂を行った。その主要な点は、次の通りである。(1)領域名を「単電子デバイスとその高密度集積化」とし、単電子デバイスとその高度集積化に目的を限定した研究計画と組織作りを行った。(2)主要研究項目とそこに含まれるべき分担課題を新たに決定し、そのもとに、研究代表者を含め、計画研究班の大幅な再編成を行った。総合A班(34名うち大学関係者21名)、総合B班(大学関係者14名)から、計画研究に参加者を15名に厳選した上、班員以外から、最適と考えられる9名の研究者を選定し、本研究への参加を依頼し承諾を得た。さらに、領域代表者を変更し、研究期間を4年に変更した。(3)本研究の緊急性・必要性が、よくわかるように努力した。さらに、研究活動の一環として、1995年春の応用物理学会では、総合B班と総合A班が共同で、「単電子ナノエレクトロニクスの課題と展望」のシンポジウムを開催することが決定されている。
中国における政治的社会的ガバナンスと制度形成に関する国際共同研究

急成長を続ける経済発展、世界の投資を吸収し続ける中国市場、その拡大する市場を武器にした外交戦略、等々、いまや中国を抜きには世界もアジアも、また経済も政治も語ることはできない。しかし一方では、日中間をはじめとして、さまざまな緊張要因をも中国は作り出している。中国国内に目を向けると、経済発展の裏で貧富の格差は拡大し、また腐敗は深刻化し、人々と政府との緊張関係は時には暴動となって表れている。こうした中国の国内、国際問題は、一面からいえば全て中国政治および社会の統治能力(ガバナビリティ)と統治のあり方(ガバナンス)に強く関連している。本研究は、現代中国の政治、社会、経済におけるガバナンス構造とそのための制度形成に注目し、中国社会がどのような構造問題に直面しているのか、またどのように変わろうとしているのか、という問題について、国際的学術交流をつうじてとらえ直そうとしたところに意義がある。本年度は、2009年2月9-11日にフランス・現代中国研究センターとの共催で、香港フランス領事館文化部会議室にて、総括を行うための第3回国際ワークショップを開催した。オーストラリア国立大学、香港バプティスト大学、米・オバリンカレッジなどの研究者らと共に研究成果を発表し、現代中国のガバナンスの特徴と変容について、経済・社会・政治の各分野から、積極的に議論を行った。ワークショップで議論した内容は、今後、フランス・現代中国研究センターの発行する学術誌に各々の論文や特集として発表するか、メンバー全員の論文を一つにまとめ、1冊の書籍として刊行することを目指している。日本の研究者が海外に向けての発信力を高めるという意味でも、当研究は一定の成果があったと言える。本年度の研究では、今後の共同研究を展開してゆくうえで、中国における政治的社会的ガバナンスと制度形成の現状と同問題に関する研究の方向性について、研究分担者間および研究協力者間において認識の共有を図ることに努めてきた。国内の研究分担者が一堂に会して研究会の開催をふまえ、平成18年1月に海外の研究協力者を集めて国際ワークショップを開催した。同国際セミナーにおけるディスカッションをつうじて、ガバナンス(協治:「政府、非政府を含めた問題関与者による効果的、効率的な問題解決のあり方」に関する日本および海外の研究関心の共有を深めることができた。急成長を続ける経済発展、世界の投資を吸収し続ける中国市場、その拡大する市場を武器にした外交戦略、等々、いまや中国を抜きには世界もアジアも経済や政治を語ることはできない。しかし他方で、日中間をはじめとして、国際関係においてさまざまな緊張要因をも中国は作り出している。われわれは中国の政治社会、そして経済がいま近代化に向けた大きな転換点に差し掛かっていると捉える。近代化とは、一つには制度化である。国際化が進む一方で国内の制度がどれほど機能しているのだろうか。本研究は、現代中国の政治、社会、経済におけるガバナンス構造とそのための制度形成に注目し、中国社会がどのような構造問題に直而しているのか、またどのように変わろうとしているのか、広い視野から捉え直すことを直接の目的とする。本研究は、以上の問題意識に基づき、平成17年度の共同研究をつうじて達成した問題意識の共有化、共通テーマの設定、個別研究テーマの設定を具体的に個々のメンバーが進めていった。その成果の進捗状況について、平成18年1月5日および6日にオーストラリアの国立オーストラリア大学において大学おいて第2回ワークショップを開催して、報告と討論を行った。最終年度の平成19年度にはパリで第3回ワークショップを開催するとともに、英文での研究成果の出版についても合意した。

急成長を続ける経済発展、世界の投資を吸収し続ける中国市場、その拡大する市場を武器にした外交戦略、等々、いまや中国を抜きには世界もアジアも、また経済も政治も語ることはできない。しかし一方では、日中間をはじめとして、さまざまな緊張要因をも中国は作り出している。中国国内に目を向けると、経済発展の裏で貧富の格差は拡大し、また腐敗は深刻化し、人々と政府との緊張関係は時には暴動となって表れている。こうした中国の国内、国際問題は、一面からいえば全て中国政治および社会の統治能力(ガバナビリティ)と統治のあり方(ガバナンス)に強く関連している。本研究は、現代中国の政治、社会、経済におけるガバナンス構造とそのための制度形成に注目し、中国社会がどのような構造問題に直面しているのか、またどのように変わろうとしているのか、という問題について、国際的学術交流をつうじてとらえ直そうとしたところに意義がある。本年度は、2009年2月9-11日にフランス・現代中国研究センターとの共催で、香港フランス領事館文化部会議室にて、総括を行うための第3回国際ワークショップを開催した。オーストラリア国立大学、香港バプティスト大学、米・オバリンカレッジなどの研究者らと共に研究成果を発表し、現代中国のガバナンスの特徴と変容について、経済・社会・政治の各分野から、積極的に議論を行った。ワークショップで議論した内容は、今後、フランス・現代中国研究センターの発行する学術誌に各々の論文や特集として発表するか、メンバー全員の論文を一つにまとめ、1冊の書籍として刊行することを目指している。日本の研究者が海外に向けての発信力を高めるという意味でも、当研究は一定の成果があったと言える。
海洋細菌由来新規キノン含有アミノ酸オキシダーゼの形成機構及び構造特性の解析と応用

海洋性細菌Marinomonas mediterranea由来グリシンオキシダーゼ(以下GlyOX)はグリシンに厳格な基質特異性を示し,バイオセンサー等への応用が期待される。また本酵素は分子内の結合により生じるシステイントリプトフィルキノン(CTQ)という特徴的な構造を有するが,その生成機構はまだ明らかにされていない。立体構造解析やCTQ形成機構の解明には大量の酵素が必要であるが,本菌はGlyOX生産量が少ないため,大腸菌でのGlyOX発現系の構築と精製系の確立を目的として実験を行った。GlyOX遺伝子は本体となるgoxAとCTQ形成に関与するとされるgoxBの両遺伝子から構成されている。そのため2つの遺伝子を2つのマルチクローニングサイトを持つpRSFDuet-1に組み込んだpRSFDgoxA-goxBを構築し, E. coli Rosetta (DE3) pLysSへ導入し, GlyOX発現を試みた。GlyOX活性はグリシンの酸化により生じる過酸化水素を4-アミノアンチピリン法で定量することで測定した。精製は無細胞抽出液を80%硫安沈殿で回収後,メタルアフィニティーカラムTALONを用いて行った。精製の確認はSDS-PAGEで行った。TALONカラムにより1段階で精製純度を効率的に上昇させることができた。精製酵素の比活性は56.8 U/mgであった。基質特異性を検討した結果,ネイティブ酵素と同様にグリシンに厳格な特異性を示し,構造類似体ではエチルグリシンに若干反応したが,それ以外は反応しなかった。本研究により精製法をほぼ確立できたので,今後は詳細な性質検討を行うとともにX線結晶構造解析により立体構造を決定し,GlyOX,GoxB両蛋白質の相互作用によるCTQ形成機構を解明する予定である。昨年は生産菌である海洋性細菌Marinimonasmediterraneaからグリシンオキシダーゼの精製を行い,性質検討をした。今年度は,立体構造解析やCTQ形成機構の解明に向けて大腸菌でのGlyOX発現系の構築と精製系の確立を目的として実験を行った。そのため2つの遺伝子を2つのマルチクローニングサイトを持つpRSFDuet-1に組み込んだpRSFDgoxA-goxBを構築し, E. coli Rosetta (DE3) pLysSへ導入し, GlyOXの発現を試み,成功した。組換え酵素の精製系も確立できた。今年度はL-リシンε-オキシダーゼについて大腸菌での異種発現と精製系の確立をめざす。GlyOXについては,精製系をほぼ確立できたので,今後は詳細な性質検討を行うとともにX線結晶構造解析により立体構造を決定し,GlyOX,GoxB両蛋白質の相互作用によるCTQ形成機構の解明を試みる。また両酵素を用いて,酵素センサーや定量キットの作成を行う。グリシンオキシダーゼ(GlyOX)は,グリシンの酸化的脱アミノ化を触媒する酵素である。これまでに数種の微生物由来酵素が報告されているが,ほぼ全てFADを補酵素としており,グリシン以外にサルコシンやD-アミノ酸等とも反応する低基質特異性の酵素がほとんどである。最近我々はL-リシンε-オキシダーゼ生産菌の海洋性細菌Marinimonasmediterraneaに従来型のFADではなくキノン補酵素を有する新規なGlyOXの活性を見いだした。本酵素の構造と機能を明らかにし酵素センサー等として産業利用するため,今年度は海洋細菌M. mediterraneaから本酵素の精製と諸性質の検討を行った。まず海洋細菌M. mediterraneaをマリンブロースを用いて培養を行い,培養後,培養液上清を陰イオン交換樹脂DEAE-Toyopearlカラムクロマトグラフィー及びゲル濾過Sephacryl S-300HRに供して精製を行った。この酵素評品を用いて,種々の性質検討を行った。最適温度は40°C,最適pHは5.0だった。基質特異性を検討したところはグリシン以外の天然アミノ酸には全く反応せず厳格な基質特異性を有する酵素であることが分かった。これまで報告のある他の微生物由来GlyOXが良い基質とするするサルコシンやN-エチルグリシン,D-アミノ酸にも全く作用せず。これまでで一番厳格な基質特異性を示し,グリシンセンサーとして極めて有効であることが分かった。唯一グリシンエチルエステルに若干反応し,17.3%の相対活性が確認された。海洋性細菌Marinimonasmediterranea由来のグリシンオキシダーゼの精製を行い,性質検討することができた。M. mediterranea由来のグリシンオキシダーゼは,グリシン以外の天然アミノ酸には全く反応せず厳格な基質特異性を有する酵素であることが分かった。

立体構造解析やCTQ形成機構の解明には大量の酵素が必要であるが,本菌はGlyOX生産量が少ないため,大腸菌でのGlyOX発現系の構築と精製系の確立を目的として実験を行った。GlyOX遺伝子は本体となるgoxAとCTQ形成に関与するとされるgoxBの両遺伝子から構成されている。そのため2つの遺伝子を2つのマルチクローニングサイトを持つpRSFDuet-1に組み込んだpRSFDgoxA-goxBを構築し, E. coli Rosetta (DE3) pLysSへ導入し, GlyOX発現を試みた。GlyOX活性はグリシンの酸化により生じる過酸化水素を4-アミノアンチピリン法で定量することで測定した。精製は無細胞抽出液を80%硫安沈殿で回収後,メタルアフィニティーカラムTALONを用いて行った。精製の確認はSDS-PAGEで行った。TALONカラムにより1段階で精製純度を効率的に上昇させることができた。精製酵素の比活性は56.8 U/mgであった。基質特異性を検討した結果,ネイティブ酵素と同様にグリシンに厳格な特異性を示し,構造類似体ではエチルグリシンに若干反応したが,それ以外は反応しなかった。本研究により精製法をほぼ確立できたので,今後は詳細な性質検討を行うとともにX線結晶構造解析により立体構造を決定し,GlyOX,GoxB両蛋白質の相互作用によるCTQ形成機構を解明する予定である。昨年は生産菌である海洋性細菌Marinimonasmediterraneaからグリシンオキシダーゼの精製を行い,性質検討をした。今年度は,立体構造解析やCTQ形成機構の解明に向けて大腸菌でのGlyOX発現系の構築と精製系の確立を目的として実験を行った。そのため2つの遺伝子を2つのマルチクローニングサイトを持つpRSFDuet-1に組み込んだpRSFDgoxA-goxBを構築し, E. coli Rosetta (DE3) pLysSへ導入し, GlyOXの発現を試み,成功した。組換え酵素の精製系も確立できた。今年度は大腸菌で異種発現させることでGlyOXの精製系を確立することをめざす。GlyOXの遺伝子は,goxAおよびgoxB遺伝子で構成されているため2つのマルチクローニングサイトをもつpRSFDuetにgoxAとgoxBをつなぎ込み, pRSFDuet-goxA-goxBを構築する。またE. coli Rosetta(DE3)に形質転換しpLysS/Duet-goxA-goxBの発現系を確立する。今年度はL-リシンε-オキシダーゼについて大腸菌での異種発現と精製系の確立をめざす。GlyOXについては,精製系をほぼ確立できたので,今後は詳細な性質検討を行うとともにX線結晶構造解析により立体構造を決定し,GlyOX,GoxB両蛋白質の相互作用によるCTQ形成機構の解明を試みる。また両酵素を用いて,酵素センサーや定量キットの作成を行う。
縞解析システムを用いた摂食嚥下機能の動的解析

高齢者への適用が多い大型義歯には、摂食に際しての口唇・頬・舌などの周囲軟組織との機能的協調を考慮した形態を付与することが重要である。特に脳血管障害などによって嚥下障害を有する高齢者にとって、義歯は咀嚼しやすいだけでなくそれ以上に嚥下しやすいことが肝要となる。そこで本研究は以下のことを目的とした1.縞解析システムにより摂食から嚥下までの口腔および咽頭部のダイナミックな形状変化を時系列3次元データとして取得できる計測システムを構築し、点追跡型システムからのデータとあわせて同時解析できるシステムとする。2.上記システムにより摂食燕下における義歯の影響や燕下障害者における義歯の貢献度、口腔内・咽頭の状況と表層に現れる形状変化の相関を検索する。(1)縞解析システムのシステムアップ:縞解析システムQuickPhaserは,テレビレート(60フレーム/秒)で連続して物体表面形状を測定し,データ出力することができる.すなわち,モアレの原理をすべてデジタル信号処理に置き換えた電子モアレ回路と時空間位相接続回路をハードウエア化したものである.顔面計測のための縞パターン投影による表面形状測定装置として最適化するため,時空間位相接続ボードを設置し、時間軸方向優先となっていた位相接続のプライオリティをxy方向優先の回路構成に変更し、計測の精度、安定性を向上させた.(2)縞解析システムの校正実験:解析システムの精度検証及び評価を精度検証用ピースによって行った。その結果平均の残差はx:0.28±0.45y:0.18±0.73z:-0.06±0.50(mm)であった。(3)形状データファィルと点追跡データめ統合:点追跡システムElite Systemからの三次元座標データと縞解析システムからの形状データファイルを1フレームごとに同期させ,座標を統合するプログラムを制作した.(4)正常有歯顎者および義歯装着者における各種被験食品め摂食運動の計測を行い、嚥下障害者におけるVFデータから、口腔内・咽頭内の動きと表層の動きの関連を検索した.(5)正常有歯顎者における各種被験食品の計測データより,下顎運動と軟組織運動の時間的,空間的相関を検索し,咀嚼から燕下までの時系列モデルを確立した.(6)さらに義歯装着者において同様の実験を行い,義歯の変化によりどのように変化するかを解析した.高齢者への適用が多い大型義歯には、摂食に際しての口唇・頬・舌などの周囲軟組織との機能的協調を考慮した形態を付与することが重要である。そこで本研究は以下のことを目的とした。1.縞解析システムにより摂食から嚥下までの口腔および咽頭部のダイナミックな形状変化を時系列3次光データとして取得できる計測システムを構築する。2.従来より使用していた点追跡型システムからのデータとあわせて同時解析できるシステムとする。

今年度の研究実績は以下のとおりである(1)縞解析システムのシステムアップ縞解析システムQuickPhaserは,テレビレート(60フレーム/秒>で連続して物体表面形状を測定し,データ出力することができる.すなわち,モアレの原理をすべてデジタル信号処理に置き換えた電子モアレ回路と時空間位相接続回路をハードウェア化したもである.しかしながら現在の製品版Quick Phaserは結晶成長解析用の干渉計に最適化された回路構成となっている.したがって顔面計測のための縞パターン投影による裏面形状測定装置として最適化するため,時空間位相接続ボードを設置し、時間軸方向優先となっていた位相接続のプライオリティをxy方向優先の回路構成に変更し、計測の精度・安定性を向上させた.(2)解析用コンピュータの整備縞解析システムから出力される三次元データは,毎秒22MBという大量なものである.したがってインターフェースボードを解析用コンピュータに装着し,さらに大量データを高速に処理するためメモリ・大容量ハードディスクを増設した.(3)システムの精度検証解析システムの精度検証及び評価を,コンピュータ制御のXYZパルスステージおよび三次元形態測定システムにより行った.高齢者への適用が多い大型義歯には、摂食に際しての口唇・頬・舌などの周囲軟組織との機能的協調を考慮した形態を付与することが重要である。特に脳血管障害などによって嚥下障害を有する高齢者にとって、義歯は咀嚼しやすいだけでなくそれ以上に嚥下しやすいことが肝要となる。そこで本研究は以下のことを目的とした。1.縞解析システムにより摂食から嚥下までの口腔および咽頭部のダイナミックな形状変化を時系列3次元データとして取得できる計測システムを構築する。2.従来より使用していた点追跡型システムからのデータとあわせて同時解析できるシステムとする。昨年度は以下のことを行った。(1)縞解析システムのシステムアップ縞解析システムQuick Phaserを顔面計測のための縞パターン投影による表面形状測定装置として最適化するため,時空間位相接続ボードを設置し、時間軸方向優先となっていた位相接続のプライオリティをxy方向優先の回路構成に変更し、計測の精度・安定性を向上させた.(2)解析用コンピュータの整備本年度の研究遂行状況は以下の通りである。(1)システムの精度検証解析システムの精度検証及び評価を,コンピュータ制御のXYZパルスステージおよび三次元形態測定システムにより行った.(2)形状データファイルと点追跡データの統合点追跡システムElite System(現有)からの三次元座標データと縞解析システムからの形状データファイルを1フレームごとに同期させ,座標を統合するプログラムを制作し、動作確認およびシステム組み込みを行った.(3)VF検査からのX線ビデオ画像と同期させるモジュールを制作した。(4)正常有歯顎者および義歯装着者における各種被験食品の摂食運動の計測を開始した。高齢者への適用が多い大型義歯には、摂食に際しての口唇・頬・舌などの周囲軟組織との機能的協調を考慮した形態を付与することが重要である。
分子認識機能によるポルフィリンアレイの構築

光合成系において一連のエネルギー収集、電化分離過程に関与する特異な形態に組織化されたクロロフィル組織体に相当する分子システムを、分子認識作用に基づく自発的な錯体形成過程によって人工系で生成させることを目的として、2重架橋ポルフィリンと酒石酸エステルの特異的4点水素結合相互作用およびポルフィリンの配位相互作用を利用して複数のポルフィリンを組織化することを試みた。これらの2種の相互作用点をもつ分子としては2つのピリジン基をもつもつ酒石酸ジアルキルエステルを新たに合成し、この分子を用いた2重架橋ポルフィリインとOEP・Rh錯体の1:2組織体の生成を蛍光スペクトルによる滴定実験から解明することを試みた。その結果、2重架橋ポルフィリン/OEP・Rh=1/2の溶液中に酒石酸ジアルキルエステルを加えてゆくと、2重架橋ポルフィリンと等モルの点で、ポルフィリンの蛍光量子収率が最小となり、その後酒石酸エステルが過剰量になるにつれて再び蛍光量子収率が回復するという、特異なbiphasic滴定曲線を得た。この滴定曲線は酒石酸ジアルキルエステルのピリジン部位にOEP・Rh錯体が定量的に配位し、更に2重架橋ポルフィリンがその酒石酸部位と1:1錯体を形成するモデルによって極めて良い精度で説明することが可能であることが数値計算解析から明らかとなった。これらの結果は、本分子システムにおいて水素結合と配位結合という2種の相互作用が互いに阻害することなく独立に作用してポルフィリンのアレイ構造を形成したことを意味し、このような非共有結合に基づく分子間相互作用の導入が、今後より複雑なポルフィリン組織体構造を構築するための分子設計手法として有効であることを示している。
非線形流れ問題の数値シミュレーション

非線形性の強い複雑な流れは、解析的に解く事は出来ず、数値シミュレーションに依らざるを得ない。以下に示す個々の数値解析法を開発した。個々の研究実績を示す。1)混相流れ:気泡流れ及び気泡流内の波動現象を正確にかつ効率よく数値計算することを目的としている。今年度は、計算モデルを改良するとともに、二相流計算に適した計算効率の高いアルゴリズムの開発を行った。さらに、分散粒子からなる同液二相流の計算も行い計算モデルの検討を行った。2)剪断乱流:粘性の影響を適当に取り入れた三次元離散過法を用いて、基本的な三次元渦(渦系および渦輪)の相互作用による変形を、渦核の変形を含めて数値的に解析した。これによって、二つの渦がつなぎ変わるときに発生するBridging現象を表現できることが明らかになった。離散渦法は乱流を渦の相互作用によって解明するための有効な手段となりうる。3)希薄流:ベクトル化に適した高能率の二体衝突スキームを開発し、これにより、極超音速の3次元流れの解析、クライオパネル上への分子の凝縮、円筒状るつぼから真空中への原子蒸発のシミュレーションに成功した。また、二原子分子気体のシミュレーション法をモデル方程式から導いた。4)非線形水面波動:自由水面を簡単に取り扱える渦素子法を、水平床での砕波計算に適用した。非線形性によりエネルギーが波の峰部分に集中して波高増幅を起こし砕波に至る。これにより、巻き砕波本体の前綿部には重力加速度の数倍の加速度が生じていることなどが分かった。さらに、重複性の砕波を対象としてラグランジュ表記に基づく数値流体解析を行い、汎用的な圧力解法の実用化を図った。また、緩和補正を導入して渦度の発生を抑制することにより、計算の安定性を大幅に向上させ得ることがわかった。
高強度乱れ場の空間微細構造計測のための焦点間隔可変式2焦点LDVの開発

乱流燃焼の立場からは、燃焼速度に大きな影響を及ぼす火炎構造に対して、乱れの特性として乱れ強さだけではなく乱れの空間スケールも密接な関係があることが明らかになってきた。従来、多くの場合において1点での時間相関とテイラーの仮説から乱れの空間スケールを推算する手法がとられている。乱れの空間構造は本質的には2点同時刻空間相関によりはじめて明らかになるものであるが、そのようにして求めたものは非常に少ない。このように、乱れの空間スケールが乱流燃焼において重要であることは明らかになりつつあるが、乱れの各種スケールの測定についての厳密性はあまり認識されておらず、その計測システムの開発も遅れている。本研究では、乱れの空間スケールを直接測定するための焦点間隔可変式2焦点LDV装置の開発を行った。また、この装置を用いて、風洞と密閉容器内の流れ場の乱れの空間スケールを求め以下の結論を得た。(1)2点での同時流速測定を行うための焦点間隔可変式2焦点LDVにより、最小焦点間隔0.5mmまで同時流速測定が可能となった。(2)平均流速が乱れ強さの58倍程度あるような流れ場においても、テイラーの仮説に基づく空間スケールと相互相関関数から直接求めた空間スケールがかなり異なる。(3)密閉容器内で平均流(主流)が存在しない流れ場においても、乱れの空間スケールをこの装置により求めることが可能である。「高強度乱れ場の空間微細構造計測のための焦点間隔可変式2焦点LDVの開発」研究の初年度である本年度は、焦点間隔可変式2焦点LDVシステムの確立と、風洞内定常乱れ場の測定によるその性能確認を行った。焦点間隔可変式2焦点LDVシステムでは、1本のレーザビームからデュアルビーム方式の焦点を2組形成するために、1焦点あたりのレーザパワーが半減する。また、最短1mm以下の近接した2焦点からのドップラー信号を独立して受光する必要から、受光部に光ファイバーを用いている。このようなことから、ドップラー信号の強度、S/N比が低下する。そこで、新規設備であるLDV用信号処理器を用いて、ドップラー信号の自己相関から有効な信号を取り出す処理を行った。これにより、データレートの増加、信号処理信頼性の向上が可能となった。また、光学系においても、受光部の光ファイバ入力部にクロストークを防止するためのピンホールの設置や、ファイバへの信号の入射角度の適正化など改良を行い、データレートの増加を図った。以上の結果から、周波数シフタ使用時においても、3kHz以上の高いデータレイトが得られるようになった。つぎに、高強度乱れ場の測定のためのシステムの性能確認として、比較的測定の容易な風洞を用いた2点同時流速測定を行った。その結果、このシステムにおいて、乱れのスケールを空間相関係数から直接測定できることが明らかとなった。さらに、直接求められたスケールは、従来から行われている時間相関関数からの概算によるスケールとは異なることも明らかとなった。以上の結果を踏まえて、現在、高強度乱れ場の測定を開始したところである。「高強度乱れ場の空間微細構造計測のための焦点間隔可変式2焦点LDVの開発」研究の二年目である本年度は、焦点間隔可変式2焦点LDVシステムの性能向上を図るとともに、密閉容器内高強度乱れ場の定常乱れ場の測定への応用を行った。前年度の焦点間隔可変式2焦点LDVシステムでは、1本のレーザビームからデュアルビーム方式の焦点を2組形成するために、1焦点あたりのレーザパワーが半減する。そこで、本年度は光ファイバーによる2焦点からの散乱光の受光をやめ、新規設備である受光器を用いて現有の受光器と合わせ、各焦点それぞれに受光器を設置した。

各焦点からの散乱光を分離し独立に受光するために、各焦点を形成する光源側のレーザビームに異なる偏光特性を持たせ、受光器の偏光フィルターによりその散乱光の分離を図った。これにより、、クロストークの低減、データレートの増加、信号処理信頼性の向上が可能となった。また、以上の改良により、2焦点の間隔が0.5mmという狭い間隔においてもクロストークなしに計測が可能となった。つぎに、高強度乱れ場を発生できる密閉容器内の2点同時流速測定を行った。その結果、従来から行われている時間相関関数からの概算ではスケールが求められない平均流速が零に近い乱れ場においても、このシステムにより乱れのスケールを空間相関係数から直接測定できることが明らかとなった。乱流燃焼の立場からは、燃焼速度に大きな影響を及ぼす火炎構造に対して、乱れの特性として乱れ強さだけではなく乱れの空間スケールも密接な関係があることが明らかになってきた。従来、多くの場合において1点での時間相関とテイラーの仮説から乱れの空間スケールを推算する手法がとられている。乱れの空間構造は本質的には2点同時刻空間相関によりはじめて明らかになるものであるが、そのようにして求めたものは非常に少ない。このように、乱れの空間スケールが乱流燃焼において重要であることは明らかになりつつあるが、乱れの各種スケールの測定についての厳密性はあまり認識されておらず、その計測システムの開発も遅れている。本研究では、乱れの空間スケールを直接測定するための焦点間隔可変式2焦点LDV装置の開発を行った。また、この装置を用いて、風洞と密閉容器内の流れ場の乱れの空間スケールを求め以下の結論を得た。(1)2点での同時流速測定を行うための焦点間隔可変式2焦点LDVにより、最小焦点間隔0.5mmまで同時流速測定が可能となった。(2)平均流速が乱れ強さの58倍程度あるような流れ場においても、テイラーの仮説に基づく空間スケールと相互相関関数から直接求めた空間スケールがかなり異なる。(3)密閉容器内で平均流(主流)が存在しない流れ場においても、乱れの空間スケールをこの装置により求めることが可能である。
授業における日本人高校生の英語スピーキング能力に関する研究

本研究では、様々な授業場面における生徒の態度から、彼らの"Capacity to Speak"(CTS)向上につながる方法を分析した。特に、(1)スピーキングの阻害/助長する教室場面と、(2)生徒個人の問題に本研究は着目した上で、コミュニケーション活動ではなくメカニカル活動を生徒が好むこと、更に、問題動機や不安といったものではなく、自信や教室でのサポートが生徒のCTS向上に強い影響を与えることを発見した。
化学療法を受けている患者におけるクライオセラピーの効果に関する研究

化学療法を施行されている患者におけるクライオセラピーの効果を明らかにすることを目的に介入研究を行なった。対象は、悪性リンパ腫の患者とし、2クール目と3クール目の化学療法の際に、どちらか1回にクライオセラピーを実施し、実施しなかった時と比較した。メインアウトカムは、口内炎の発生とした。サブスケールは、SF-36とし、患者のQOLを測定した。結果は、介入期・非介入期のどちらの時期も口内炎は発生しなかった。SF-36の結果では、対象者は2クール目よりも3クール目のほうがQOLは低下傾向であった。クライオセラピーは身体への侵襲もなく、簡便な方法であり、口内炎を軽減する効果があるとされており、日本人を対象にした研究はほとんど見当たらず、その効果を明らかにすることは意義のあるものと考え、化学療法を施行されている患者におけるクライオセラピーの効果を明らかにすることを本研究の目的とすることとした。研究デザインは、ランダム化比較試験であり、対象はがん診療連携拠点病院にて、抗がん剤投与(外来化学療法)を受けている患者とし、対象年齢は3065歳、性別は限定せず、外来化学療法を受けている患者とした。サンプルサイズの計算を行い、介入群:30人・非介入群30人の計60人を本研究の対象とすることとした。方法は抗がん剤投与の5分前より、口腔内に氷片を含み、クライオセラピーを開始し、点滴施行中はクライオセラピーを継続することとした。メインアウトカムは、口内炎の発生と程度の評価であり、NCI-CTC (National Cancer Institute Common Toxcity Criteria)のスケールを用いて評価を行う。評価に際しては、専門家である歯科医師(口腔外科医)に判定を協力してもらう。また、患者自身にも口腔内の自己評価を行ってもらいデータとして使用することとした。平成20年度はクライオセラピーの効果についてランダム化比較試験を用いて明らかにすることを目指し、がん治療の教育・研究機関であるがん診療連携拠点病院に研究協力を依頼した。また、実施に際して大学の倫理審査の承認を得た。実施施設側のスタッフの退職や看護師不足という問題があり、予定よりもデータ収集が遅れているが、協力医師と現在、実施に向けた調整をしている。平成21年度は、都道府県がん診療連携拠点病院の化学療法科にて研究を実施した。研究デザインは介入研究で、クロスオーバーデザインとした。対象は、悪性リンパ腫の患者でR-CHOPのレジメンの2クール目と3クール目の化学療法を施行する者とした。方法は、化学療法2日目にクライオセラピーを行なった。同一患者に1クールはクライオセラピーを施行し、別の1クールは施行せず、2つのクールにおける口内炎の判定・症状の有無を観察し、クライオセラピーの効果を評価した。メインアウトカムは、口内炎の発生とし、評価はチェックリストによる自己評価と歯科医師による口内炎の評価を化学療法施行前、施行後14日目の口腔内の状態をNCI-CTCのスケールを使用して行なった。また、サブスケールとして、SF-36を使用し、患者のQOLの変化についても観察を行なった。倫理審査は大学の倫理委員会と実施施設の倫理委員会で行い、許可を得た。本研究は化学療法科の医師と歯科医師、看護師の協力を得て実施した。平成21年度は4例の対象者に実施し、クライオセラピーを行なった場合とそうでない場合の比較を行なった。どちらの場合においても、口内炎は発生しなかった。SF-36の結果からは、対象者は2クールよりも3クール目のほうがQOLが低下傾向であった。先行研究では、R-CHOPの患者において3070%の口内炎発生の報告もあったが、今回の対象者が2・3クール目と比較的早期であるため発生率が低値である可能性が考えられた。しかし、R-CHOPは3クール目で終了する場合もあり、時期については同様の時期とし今後症例数を増やして解析を進めていきたいと考える。
機能的磁気共鳴画像法による多重言語機能処理過程の研究

言語機能処理の脳局在は最初に習得した言語によって著しく影響を受ける。これは、自己形成の法則に従ってその統合を行う、脳の基本要素の一つと考えられている。本国際研究計画は本研究代表者が、機能的磁気共鳴画像法を用いて示したこの成果を背景に、計画された国際共同研究である。更に詳細な多重言語(日本語・英語)の処理過程を解明し、ヒトがヒトたる証の一つである言語機能の謎を統合的に解明することを目的とし、母国語を英語とする米国人と母国語を日本語とする日本人とを対照に脳賦活の詳細解析を行っている。現在まで、漢字に代表されるsemantic symbolのdecodingを必要とする言語では左半球のinferior temporal sulcusの後部が特異的に使われ、alphabetに代表されるsyllableによるsymbolic combinationを必要とする言語では両側のlingual gyrusが特異的に用いられることが判明した。すべての言語に共通なsymbolic decoding部位は左半球のfusiform gyrusであった。加えて、文字symbolそのものの解読に加えて文字symbolの位置情報による解読が必要な場合には(音符、手話)右半球のtransverseoccipital sulcusが重要な働きをもつ。聴覚障害の被験者を対照とした検索では、物理量としての「音」の存在が、「言語ネッワーク」の使用に必須であり、物理量としての音から完全に切り離された個の読字機能は「非言語記号解読ネットワーク」の使用にいたることも判明した。これらの機能局在には民族的なbackgroundが影響を与えないことも判明している。本研究計画の後半では、当初の日本語対英語の研究計画に加え、中国語、韓国語のプロジェクトを付加した。前者は漢字のみの例として、後者はアルファベットに準じる例として重要なデータを提供している。平成9年度、10年度の国際研究助成により本研究の基礎となるデーターの収集が可能となり、その結果、本研究チームは、世界に先駆けて脳機能の局在が最初に習得した言語によって著しく影響を受けることを突き止めた。本国際研究計画はこの画期的成果を背景に、世界最高水準を誇る新潟大学脳研究所超高磁場磁気共鳴装置による機能的磁気共鳴画像法を用いて、更に詳細な多重言語(日本語・英語)の処理過程を解明し、ヒトがヒトたる証の一つである言語機能の謎を統合的に解明することを目的としている。賦活部位の詳細解析から、漢字に代表されるsemantic symbolのdecodingを必要とする言語では左半球のsuperior temporal sulcusの後部が特異的に使われ、alphabetに代表されるsyllableによるsymbolic combinationを必要とする言語では両側のlingual gyrusが特異的に用いられることが判明した。加えて、symbolそのもの解読に加えてsymbol位置情報による解読が必要な場合には(音符、手話)右半球のtransverseoccipital sulcusが重要な働きをもち、この機能局在には民族的なbackgroundが影響を与えないことを着きとめた。言語機能の脳局在は最初に習得した言語によって著しく影響を受ける。本国際研究計画は本研究代表者が、機能的磁気共鳴画像法を用いて示したこの画期的成果を背景に、計画された国際共同研究である。

現在まで、漢字に代表されるsemantic symbolのdecodingを必要とする言語では左半球のsuperior temporal sulcusの後部が特異的に使われ、alphabetに代表されるsyllableによるsymbolic combinationを必要とする言語では両側のlingual gyrusが特異的に用いられることが判明した。すべての言語に共通なsymbolic decoding部位は左半球のfusiform gyrusであった。加えて、文字symbolそのものの解読に加えて文字symbolの位置情報による解読が必要な場合には(音符、手話)右半球のtransverseoccipital sulcusが重要な働きをもつ。聴覚障害の被験者を対照とした検索では、物理量としての「音」の存在が、「言語ネッワーク」の使用に必須であり、物理量としての音から完全に切り離された個の読字機能は「非言語記号解読ネットワーク」の使用にいたることも判明した。これらの機能局在には民族的なbackgroundが影響を与えないことも判明している。言語機能処理の脳局在は最初に習得した言語によって著しく影響を受ける。これは、自己形成の法則に従ってその統合を行う、脳の基本要素の一つと考えられている。本国際研究計画は本研究代表者が、機能的磁気共鳴画像法を用いて示したこの成果を背景に、計画された国際共同研究である。更に詳細な多重言語(日本語・英語)の処理過程を解明し、ヒトがヒトたる証の一つである言語機能の謎を統合的に解明することを目的とし、母国語を英語とする米国人と母国語を日本語とする日本人とを対照に脳賦活の詳細解析を行っている。現在まで、漢字に代表されるsemantic symbolのdecodingを必要とする言語では左半球のinferior temporal sulcusの後部が特異的に使われ、alphabetに代表されるsyllableによるsymbolic combinationを必要とする言語では両側のlingual gyrusが特異的に用いられることが判明した。本研究計画の後半では、当初の日本語対英語の研究計画に加え、中国語、韓国語のプロジェクトを付加した。前者は漢字のみの例として、後者はアルファベットに準じる例として重要なデータを提供している。
血中PSA,PAPmRNAを用いた前立腺癌stage診断法の研究

RT-PCR法により血中のPSAmRNAの検出を試みてきたが、ELISA法を用いた高感度血中PSAmRNA検出系を開発した。前立腺癌細胞LNCaP及び前立腺肥大症ないし前立腺癌患者の78例の凍結血清を更に1200G.にて遠沈したものを用いた。新たなPSA primerを設定し、riverse transcriptaseとploymerase反応を同時にできるrTth Polymeraseを用い、目的とするPCR産物はdinitrophenyl(DNP)-labelled primeによりRT-PCRにより増幅させた。PCR産物はアルカリ変性後microwellに固相されれているPSAに特異的なprobeにhlbridizeされる。PCR産物とこのprobeの複合体は酵素抗体法により発色され検出される。これまでの検出法では、末梢血単核球10^6個に混入された場合、LNCaP細胞10^0個まで検出可能であったが、ELISA法では10^<-1>まで検出可能で、前立腺癌例のみならず7例の前立腺肥大症からもPSAmRNAが検出された。本法はFicollによる血中の有核細胞の分離の必要がない。Southern Blot法は12時間を要したがELISA法は1時間で十分であった。血中PSAmRNAは正常男性、女性でも僅かながら検出されている。臨床的に意義のある血中PSAmRNAの測定値を決定する必要があるが、ELISA法は定量が可能なので、今後血中PSAmRNA値の定量化を進めたい。RT-PCRによる尿路悪性腫瘍細胞の抹消血,リンパ節よりの検出(1)サイトケラチンは主に,上皮細胞に存在する中間径フィラメントで,20種類のsubunitに分かれている。ケラチン19は正常梢消血の単核球には認められず,血液中からケラチン19が検出されれば、血液中に上皮性癌細胞が存在していると考えられる。RT-PCR法により尿路性器悪性腫瘍患者の梢消血よりケラチン19mRNAの検出を行った。健常人では検出されず,膀胱癌の3/10(M1が2,pT3aNOMOが1)例,腎盂尿管癌の1/6(M1が1),腎癌3/6(M1が3),精巣腫瘍1/8(M1が1)、陰茎癌2/2(M1が1、T2NOMOが1)が検出された。(2)PSAmRNAの検出前立腺癌患者5/15(M1が5)の梢消血単核球よりPSAmRNAを検出した。前立腺癌例の骨盤内リンパ節吸引細胞(FNAB)よりPSAmRNAを検出し,従来の細胞診と比較した。FNABsampleではPSAmRNAは膀胱癌例ですべて陰性で前立腺癌例で陽性例が認められた。前立腺癌FNAB sampleの細胞診では18例中6例が陽性、2例がclass III。遺伝子診断では細細胞診陽性の5例,classIIIの2例,細胞診陰性の2例が陽性であった。PSA免疫染色では細胞診陽性はすべて陽性であったがClass IIIはいずれも陰性であった。9例に前立腺全摘,リンパ節郭清を行った。リンパ節郭清の組織診ではいずれも転移なしであった。症例4はpT2aNOであったが術後10ヵ月現在血清PSA上昇中。症例11はpT3bNOであったが摘出リンパ節もPSAmRNAを発現していた。症例14は術前T2NOMOであったがcap+でpT3aであった。症例18はPSAmRNA,cytology,摘出リンパ節のPSAmRNAいずれも陰性であったがsw+でpT3cであった。RT-PCR法により血中のSPAmRNAの検出を試みてきたが、ELISA法を用いた高感度血中PSAmRNA検出系を開発した。

新たなPSA primerを設定し、transciptaseとpolymerase反応を同時にできるrTth Polymeraseを用い、目的とするPCR産物はdinitrophenyl (DNP)-labelled primeによりRT-PCRにより増幅させた。PCR産物はアルカリ変性後microwellに固相されているPSAに特異的なprobeにhybridizeされる。PCR産物とこのprobeの複合体は酵素抗体法により発色され検出される。これまでの検出法では、末梢血単核球10^6個に混入された場合、LNCaP細胞10^0個まで検出可能であったが、ELISA法では10^<-1>まで検出可能で、前立腺癌例のみならず7例の前立腺肥大症からもPSAmRNAが検出された。本法はFicollによる血中の有核細胞の分離の必要がない。Southern Blot法は12時間を要したがELSA法は1時間で十分であった。血中PSAmRNAは正常男性、女性でも僅かながら検出されている。臨床的には意義のある血中PSAmRNAの測定値を決定する必要があるが、ELISA法は定量が可能なので、今後血中やPSAmRNA値の定量化を進めたい。
リーマン多様体の部分多様体の曲率構造と位相構造の研究

本研究においては、リーマン多様体の完備な部分多様体の曲率構造と位相構造の幾何学およびリーマン多様体上でのLaplace微分作用素の固有値と固有関数の幾何学を軸にすえて、これに関わる様々の多様体についてそれら自身の曲率構造と位相構造の幾何学の問題を種々な手法で手がけることを目的とした。(1)Euclid空間内と球面内の部分多様体の曲率構造と位相構造の幾何学。(2)球面内の無限基本群を持つコンパクトな超曲面の幾何学。(3)4次元空間形内の完備な超曲面の曲率構造の幾何学。(4)Lorentz空間内の完備な超曲面の曲率構造の幾何学。(5)リーマン多様体上でののLaplace微分作用素の固有値と固有関数の幾何学。(6)球面定理の幾何学。(7)統計多様体の共形射影構造の幾何学。(8)多様体の放射曲率と位相に関する幾何学等の諸分野において独自にまたは相互に関連する研究を行い、数多くの研究成果を得た。本研究の特色はリーマン多様体の完備な部分多様体の曲率構造と位相構造の研究を推進することにより部分多様体そのものの特徴付けを明らかにしたことにある。特に、Euclid空間内の完備な部分多様体の曲率構造と位相構造の研究に対して大きな進展を与えた。さらに、リーマン多様体上でのLaplace微分作用素の固有値と固有関数の研究については研究代表者および研究協力者Yang Hongcang氏が中心となって研究を行い、非常に大きな研究成果をあげた。研究代表者はEuclid空間内のある種の不等式を満たす平均曲率が一定の完備な部分多様を分類した。これにより,KlotzとOssermanの定理を任意な次元と任意な余次元に拡張した。よく知られているHadamardの定理とSackstederの定理によりEuclid空間内の局所的に凸でコンパクトな超曲面は微分球面である。Nashの定理により、Euclid空間内の高余次元のコンパクトな部分多様体の微分球面定理の研究はかなり難しいので,今まで良い結果が殆ど得られていないが、研究代表者は新しい研究方法を使って、Euclid空間内の任意な余次元のコンパクトな部分多様体は微分球面であるための十分条件を与えた。この方向の研究に対して大きな影響を与えたと思う。研究代表者は4次元双曲空間とEuclid空間内の完備な超曲面を研究し、完備な極小超曲面の具体的な例を構成した。さらに、このような完備な超曲面のスカラー曲率が下から有界であるならば、それのGauss-Kronecker曲率はゼロとなる。尚、4次元双曲空間とEuclid空間内のゼロquasi-Gauss-Kronecker曲率を持つ平均曲率が一定の完備な超曲面はtotally umbilicalであることを示した。研究分担者塩浜氏などは非コンパクト完備リーマン多様体をradial curvatureの条件下でコンパクト化して、極大直径球面定理を研究した。研究代表者は球面内のコンパクト超曲面の曲率構造と位相構造を研究した。これにより、球面内の無限基本群を持つ非負断面曲率でコンパクト超曲面はリーマン積多様体であることが得られた。更に、断面曲率より弱いスカラー曲率のある種不等式を満たす球面内の無限基本群を持つコンパクト超曲面に対して、同様な結果も証明した。基本群の条件を用いて、球面内のコンパクト超曲面の曲率構造と位相構造を研究する方法はこれまで見たことがない新しい研究手法であるので、この方向の研究に対して大きな影響を与えたと思われる。研究代表者と韓国の幾何学の研究をリードする代表者Suh Y.J.氏らの共同研究で、ある種曲率の条件を満たす局所対称Lorentz空間内の平均曲率が一定の完備space-like超曲面を研究し、このような超曲面の第二基本形式の長さの自乗の最適な評価が得られた。更に、このようなLorentz空間内のtotally umbilical超曲面の特徴が与えられた。

この研究の分担者河合氏はリーマン多様体のp-Laplace作用素の第一固有値を研究し、とても良い結果を得た。研究代表者はYangHongcang氏と共同して、球面上の連結な有界領域上でのLaplace微分作用素の固有値を評価し、第$k+1$番目の固有値の領域に寄らないuniversal boundを得た。更に、球面内のコンパクトな極小部分多様体上でのLaplace微分作用素の固有値およびコンパクトな同質多様体上でのLaplace微分作用素の固有値を評価した。我々の結果は以前に得られた結果より大きな進展を与えた。更に、我々の第$k+1$番目の固有値の領域に寄らないuniversal boundはある種の意味で最適である。研究代表者は完備なリーマン多様体内の調和安定な完備な極小超曲面の概念を導入し、非負Ricci曲率を持つ3次元完備なリーマン多様体内の調和安定な完備な極小曲面は平面または円柱面に共形同値であることを証明した。この研究の分担者猿子氏は長野氏と大塚氏と共同してリーマン多様体の漸近錐・理想境界と無限遠での幾何量の挙動を研究し、多様体自体の位相構造の決定やendsの個数の評価に成功した。研究の分担者松添氏は統計多様体上の対角成分のない3次形式によって,統計多様体の共形射影構造が決定できることを示した.更にTakeuchi J., Amari S.と共同して統計的推論の漸近理論における,最尤推定量とベイズ推定量の差が統計多様体上のチェビシェフベクトル場で与えられることを示した.