hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内シグナル伝達の動的制御による細胞マイクロマシンの創出

本研究の目的は,分子スイッチをコートした磁気ビーズを細胞内に導入し,これを外部から磁場を印可することによって任意に操作し,細胞の仮足形成を任意に操作し,細胞運動を制御するところにあった。研究第一段階として,細胞内での磁気ビーズ操作に必要な磁気ピンセット装置の開発を行った。より自由度の高い操作を実現する為,電磁石駆動型の装置を開発し,電源のON/OFFによって磁場のコントロールが可能な系とした。また,持続的な操作を可能とするため,電磁コイルの冷却装置を実装した。第二段階として,細胞内に食作用によって導入した磁気ビーズを,実際に細胞内で空間的に操作することを試みた。細胞内に導入された複数個の磁気ビーズを任意の位置(細胞辺縁部)へと集積させることに成功した。また,共焦点レーザー顕微鏡を用いたリアルタイム三次元観察によって,ビーズ操作が細胞膜内で行われていることも確認された。次に,分子スイッチをコートしか磁気ビーズを作製し,細胞内への導入を試みた。当初は細胞のエンドサイトーシス作用などを用いる予定であったが,この手法では磁気ビーズが細胞内でエンドソームなどのリン脂質に包まれた状態となってしまう為,分子スイッチが機能しなかった。そこで,物理的外力によって細胞内に微粒子を撃ち込むパーティクルガン装置によって磁気ビーズの導入を試みた。磁気ビーズを本手法によって導入すること自体には成功したものの,本来,当該装置は植物細胞に金やタングステンなどの比重の大きい微粒子を撃ち込む装置であり,本研究では動物細胞および比重の軽い磁気ビーズを用いることから,実験条件が大きく異なるため,これまでのところ細胞に与えるダメージを十分低減させて導入するまでには至っておらず,導入条件を検討中である。本研究の目的は,分子スイッチをコートした磁気ビーズを細胞内に導入し,これを外部から磁場を印可することによって任意に操作し,細胞の仮足形成を任意に操作し,細胞運動を制御するところにある.まず,細胞内での磁気ビーズ操作に必要な磁気ピンセット装置の開発を行った。局所的に高い磁束密度勾配を発生させるために,電磁石のコアとして高透磁率材料であるパーマロイを用い,先端を細く加工した。また,電磁コイル周囲にシリコーンチューブを巻き付け,冷却水を灌流することで発熱によるコアの変形および細胞に与える影響を緩和した.さらに電磁石をOFFにしたときに直ちに発生磁場が消失するように,コイルに瞬間的に逆方向の電流を流す脱磁回路を組み込んだ.このようにして作製した磁気ピンセット装置により細胞に接着させた磁気ビーズに約500pNまでの引張り力を負荷できることを確認した.次に細胞内に食作用によって導入した磁気ビーズを,実際に細胞内で空間的に操作することを試みた。磁気ピンセット装置を用いることで,細胞内に導入された複数個の磁気ビーズを任意の位置(細胞辺縁部)へと集積させることに成功した.共焦点レーザー顕微鏡を用いた三次元観察によって,ビーズ操作が細胞膜内で行われていることを確認した.また細胞内において磁気ビーズを集積した個所で細胞仮足形成が生じる現象が見られた.本研究の目的は,分子スイッチをコートした磁気ビーズを細胞内に導入し,これを外部から磁場を印可することによって任意に操作し,細胞の仮足形成を任意に操作し,細胞運動を制御するところにあった。
IL-12遺伝子導入腫瘍を用いた抗腫瘍効果機序の基礎的研究

IL-12は選択的にTh1細胞を活性化して抗腫瘍効果に関与するほとんど全ての免疫系を活性化する。そこで今回の研究では、IL-12を構成するダイマーp40,P35の遺伝子をIRESをはさんでダンデムに繋ぎ、これを導入した腫瘍細胞をマウスに移植し、腫瘍抗原に反応する免疫系の活性化を腫瘍内から分泌されるIL-12が高めることによって抗腫瘍免疫を付与することを目的とした研究を行った。以前の我々の研究でColon26を用いて治療実験に成功している方法である。EL-4,B16,LMFS(我々が見つけたSaloomaで高頻度に肝転移をおこす)の移植腫瘍株を用いて、上記のIL-12遺伝子を導入した。遺伝子導入B16は移植局所で生育せず、転移も起こさずに治癒した。EL-4は導入遺伝子腫瘍を用いても移植局所で増殖し、治癒しない。また、LMFSは遺伝子の発現量が多ければ、生着できず、中等度では一旦生着増殖後排除され、低発現腫瘍は移植後増殖しその後増殖は止まる。今回の実験で、IL-12の抗腫瘍効果には腫瘍株によって差がみられることが明かになり、LMFSのように産生IL-12の量に応じた効果がみられる腫瘍が見つかったことは、今後IL-12による抗腫瘍免疫機構の解析に有力な道具を入手したことを意味する。研究の最終目的であったIL-12による抗腫瘍T細胞、接着分子の関与の研究はLMFSのような腫瘍を見つけるのに時間をとりすぎ、結論を得るに至らなかった。IL-12の活性を生体内で抑制するモデルを開発する目的で行ったIL-12p40トランスジェニックマウスの開発には成功した。このマウスではIL-12の活性が抑制され、全体としてTh2タイプの反応が優位になっていることも確認した。今後はこれらの道具を活用して初期の目的を果たす。
多層カーボンナノチューブブロックを用いたin vitroでの骨形成再現実験

当初計画した多層カーボンナノチューブブロックを用いたin vitroでの骨再生は叶わなかったが、多層カーボンナノチューブを骨再生に適した形状に形成し(CNTp)、骨形成能を評価した。CNTpは良好な細胞増殖能、骨伝導能に加えて、薬剤を保持・徐放する能力に優れ、単に骨欠損を充填するだけでなく、細胞を培養して移植する足場材としてや、薬剤を添加して徐放させるための担体、組織工学を用いた再生医療の材料に応用することができる素材であることが示された。整形外科分野や歯科口腔外科分野に用いる生体材料として,多層カーボンナノチューブ(MWCNT)は骨親和性が高いだけでなく,骨形成能促進作用を持つことが明らかになっている.本研究の目的は,MWCNTを単独で圧縮凝固させた新素材であるMWCNT blockをscaffoldに用いるために,in vivoおよびin vitroでの骨形成能への影響を評価することである.MWCNTblockにrecombinant human BMP-2 (rhBMP-2)を添加して,マウス背筋に埋植した.3週後にCT撮影と組織標本観察を行い,骨形成を確認した.また,培養細胞実験として,MWCNT block上(block群)とプラスチックプレート(control群)で線維芽細胞株V79および骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1を培養し,細胞増殖試験を行うとともに,アクチンを蛍光染色して生体親和性を評価した.マウス背筋に埋植したrhBMP-2添加MWCNT blockのCT像および組織標本観察で,block周囲に異所性骨形成が認められた.培養細胞実験では,MWCNT block上でV79細胞に増殖促進効果がみられた.一方,MC3T3-E1細胞では有意な増殖促進効果はみられなかったが,block群でも細胞骨格であるアクチンフィラメントがcontrol群と同様,正常に形成された形で接着しており,良好な生体親和性を認めた.MWCNT blockは走査型電子顕微鏡で観察すると表面にナノサイズの凹凸を有しており,これが細胞の足場として有利に働いている可能性がある.今後,MWCNT blockの骨形成能への影響をさらに検証するとともに,細胞種により細胞増殖促進効果や生体親和性が異なるメカニズムを解明する必要がある.MWCNTを骨再生に適した形状に形成し(以下CNTpとする)、骨再生分野における応用の可能性を検討した。CNTpをr-SBF中に静置したところ、表面にナノサイズのハイドロキシアパタイト結晶の凝集体が析出した。In vitroにおける薬剤徐放性試験として行った蛋白吸着試験および蛋白放出試験では、CNTpは有意に蛋白溶液中の蛋白濃度を減少させ、他のスキャフォルドに比べてゆっくりと蛋白を放出した。走査型電子顕微鏡および蛍光顕微鏡による形態観察において、CNTp上に播種された前骨芽細胞は、アクチンフィラメント・filopodiaをよく発達させ、気孔を満たしていた。細胞増殖試験において、CNTpは対照群のカバーガラスよりも有意に高い細胞増殖能を認めた。マウス頭蓋骨を用いた骨欠損修復モデルでは、対照群のコラーゲンよりも良好な骨電導能を認めた。In vivoにおける薬剤徐放性として、試験rhBMP-2を添加し、マウス頭蓋骨骨欠損に移植したところ、3週間で他のスキャフォルドよりも多くの骨形成を認めた。CNTpは良好な骨形成能を示した。このことから、MWCNTを多孔質に成型することで、従来のHAなどのスキャフォルドよりも骨形成が促進されることが確認された。上記の実験中で、in vitroでの骨芽細胞と破骨細胞の共培養実験を行った。前骨芽細胞のMC3T3-E1細胞と前破骨細胞のRAW264.7細胞を使用し、rhBMP-2およびRANKLを用いて分化誘導を行い、共培養を行い、ALP、石灰化などを評価したが、結果として、MC3T3-E1細胞単独を培養して行った群との違いはみられなかった。1.マウス背部へのrhBMP/CNT block compositeの埋込実験:コントロール群と同様の異所性骨化がみられ、おおむね予想通りの結果であった。気孔率の高いCNT blockについては、現在サンプルを作成中で、近々検討予定である。2.MWCNTblockによる骨芽細胞の骨形成促進実験MWCNTblock上でのMC3T3細胞の増殖は良好であった。ALP assayなど、骨形成能の試験は現在継続中である。3.MWCNTblockの破骨細胞への影響MWCNTblock上で、破骨細胞前駆細胞のRAW細胞の増殖は良好であった。今後、分化状態についても検討を加える予定である。整形外科今後は、今年度実行できなかった分化状態の評価など、in vitroの実験を進め、骨形成能と細胞接着・増殖能を指標として評価する。当研究を論文化すると共に、各学会で発表し、成果を報告する。研究遂行上、リコンビナントヒトBMP-2(rh-BMP2 100ug)の購入が必要となったため、繰り越した。次年度使用額とH27年度請求額を合わせて、rh-BMP2 100ugの購入に充てる予定である。
食品蛋白質の凍結変性の基礎的研究

食品素材並びに製造食品の長期保存の観点から,凍結保存の必要性が高まり,冷凍食品は増加する傾向にある.これに対し冷凍保存中における品質劣化の原因は複雑であり,その機構に関する基礎的な研究は極めて少ない.本研究においては,我々の最近の研究成果に基いて,蛋白質の凍結変性が界面変性の一種であると言うモデルを設定し,その機構を明らかにし同時に新しい凍結変性の防止法を見出すことを目的とした.1)卵白アルブミンを材料とし,その溶解度の変化(濁度の変化)を指標として凍結変性を検討した.その結果凍結変性は比較的0゚Cに近い温度の凍結条件で著しいことを見出した.また蛋白濃度が低い程著しいことを見出した.2)この卵白アルブミンの凍結変性はTritonX-100,Tween20,その他の非イオン性界面活性剤の低濃度の存在で完全に保護されることを見出した.この界面活性剤による凍結変性の保護はこれまで全て知られていなかった新事実である.3)上記の研究成果を発展させ,実際の食品に適用するため,兎節肉のミオシンを材料として,凍結変性の研究を行った.ミオシンの場合は溶解度と同時にATPase活性をその変性の指標として用いた.4)兎ミオシンATPaseを卵白アルブミンと同様に, 0゚Cに近い凍結状態でより著しい変性を受け,蛋白質濃度が低い程変性が著しい.5)非イオン性の界面活性剤であるTween20により凍結変性が保護された.更に興味あることは,来から凍結変性防止材として知られている糖,グリセロールは,比較的高濃度で効果が認められていたものであるが,非イオン性界面活性剤と共存させることにより,より低濃度で保護効果を示すことを見出した.この事実は実用上重要な意味のあることと考える.食品素材並びに製造食品の長期保存の観点から,凍結保存の必要性が高まり,冷凍食品は増加する傾向にある.これに対し冷凍保存中における品質劣化の原因は複雑であり,その機構に関する基礎的な研究は極めて少ない.本研究においては,我々の最近の研究成果に基いて,蛋白質の凍結変性が界面変性の一種であると言うモデルを設定し,その機構を明らかにし同時に新しい凍結変性の防止法を見出すことを目的とした.1)卵白アルブミンを材料とし,その溶解度の変化(濁度の変化)を指標として凍結変性を検討した.その結果凍結変性は比較的0゚Cに近い温度の凍結条件で著しいことを見出した.また蛋白濃度が低い程著しいことを見出した.2)この卵白アルブミンの凍結変性はTritonX-100,Tween20,その他の非イオン性界面活性剤の低濃度の存在で完全に保護されることを見出した.この界面活性剤による凍結変性の保護はこれまで全て知られていなかった新事実である.3)上記の研究成果を発展させ,実際の食品に適用するため,兎節肉のミオシンを材料として,凍結変性の研究を行った.ミオシンの場合は溶解度と同時にATPase活性をその変性の指標として用いた.4)兎ミオシンATPaseを卵白アルブミンと同様に, 0゚Cに近い凍結状態でより著しい変性を受け,蛋白質濃度が低い程変性が著しい.5)非イオン性の界面活性剤であるTween20により凍結変性が保護された.更に興味あることは,来から凍結変性防止材として知られている糖,グリセロールは,比較的高濃度で効果が認められていたものであるが,非イオン性界面活性剤と共存させることにより,より低濃度で保護効果を示すことを見出した.この事実は実用上重要な意味のあることと考える.食品蛋白の冷凍保存中に生じる凍結変性について基礎的知見を得る目的で以下の研究を行った。(1)卵白オボアルブミンを材料として、その凍結変性の特質を明らかにするために界面変性、熱変性、酸変性、尿素変性と比較した。尿素変性では、球状蛋白である卵白アルブミンがほぼ完全にunfoldし、ランダム構造をとる。酸変性では二次構造には殆ど変化が認められない。熱、界面、凍結変性ではいずれも二次構造上の変化が生じているが、なお球状に近い構造を有していると考えられる。しかし元のnativeな状態から変化していることは、沈殿あるいは凝集物の形成、ならびにプロテアーゼによる消化性の増加より明らかである。熱、界面、凍結変性で共通の現像は、その不可逆性にある。変性蛋白は常に重合して凝集沈殿する。凍結変性と界面変性は、蛋白濃度が低い程、変性程度が著しく、この点で熱変性とは異なる。またTriton x-100、Tween20のような界面活性剤が存在すると凍結変性と界面変性は防止される。凍結変性は凍結した蛋白を比較的氷点に近い温度(-10゚-3°C)に保存した時に最も良く生じる。(2)以上の結果を更に他の蛋白質に適用するために、兎筋肉のミオシンを単離して、凍結変性の実験を行った。ミオシンの凍結変性も定性的には卵白アルブミンと同様であった。すなわち、蛋白濃度が低い程変性し易い。界面活性剤Tween20の存在により変性は防止される。界面活性剤の防止作用は、糖類(グリセリン、しょ糖)の作用と相乗効果を有する。以上の結果にもとづき、蛋白質の凍結変性の機構について、新しいモデルをつくることが出来た。またこの結果により食品蛋白の冷凍保存に新しい方法を提供した。
Vangl2の神経形態形成に関わる分子機構および成体における生理的意義の解明

Vangl2を含む平面内細胞極性の遺伝子群は個体発生や発達期の神経形成に強く関連しており、これらの変異・欠損により神経管閉鎖障害による重篤な脊椎形成不全を引き起こすことが知られている。一方、遺伝的要因から神経疾患が生じる過程の理解が十分進んでいるとは言い難く、本研究では遺伝子から脳高次機能までを網羅的に解析する実験系の構築を行った。<内容>相互作用分子の解析:前年度までに得られたVangl2との相互作用候補分子26個に対してそれぞれ2-3種類のノックダウンベクターを構築した。これらのベクターをin uteroエレクトロポレーションにより胎生13日齢のマウスに導入し、樹状突起の分岐の変化を解析したところ、候補3つにおいて樹状突起の長さが増加していた。Vangl2欠損マウスの解析:前年度までに樹立済みのVangl2 floxedマウスに、神経細胞特異的(Nestin-Cre)、前脳神経細胞特異的(CaMKII-Cre)および小脳顆粒細胞特異的(E3CreN)、また薬剤投与によりCreの発現時期を調節できる神経細胞特異的(Nestin-CreERT2)マウス系統と交配した。その結果、Vangl2欠損マウスにおいてみられるループテイルの表現型が観察された。海馬での新生の神経細胞の嗅球への移動においてVangl2が関与している可能性を検証するため、Vangl2欠損マウスと野生型マウスにおける細胞輸送形態を観察したが有意な差は見られなかった。<重要性および意義>本研究では平面内細胞極性に関わるVangl2が神経の形態形成に関与することに着目しており、神経ネットワーク形成の破綻から生じる行動の変化を解析することは脳の基礎研究において重要である。また関連遺伝子を詳細に解析することでターゲット分子を特定することは、疾患治療への応用という点においても社会的に意義のある研究である。<内容> Vangl2を含む平面内細胞極性の遺伝子群は個体発生や発達期の神経形成に強く関連しており、これらの変異・欠損により神経管閉鎖障害による重篤な脊椎形成不全を引き起こすことが知られている。1.Vangl2との結合様式の解析:これまでにYeast two hybrid法によってスクリーニングされたVangl2と相互作用する候補分子の発現ベクターを構築し、結合様式の確認を行った。28の候補分子に対してそれぞれ2-3種類のノックダウンベクターを構築し、先に作成した発現ベクターを用いてノックダウン効率の判定を行った。2.部位特異的Vangl2欠損マウスの作出:Vangl2の個体発生における影響を考慮し、Cre-loxPを用いた条件付き遺伝子欠損マウス系統の樹立を行った。既に樹立済みのVangl2 floxedマウスに、神経細胞特異的(Nestin-Cre)、前脳神経細胞特異的(CaMKII-Cre)および小脳顆粒細胞特異的(E3CreN)、また薬剤投与によりCreの発現時期を調節できる神経細胞特異的(Nestin-CreERT2)マウス系統との交配を開始した。一般的にVangl2ヘテロ欠損体ではしっぽがらせん状になるループテイルの表現型が知られているが、本研究から得られた欠損個体においても同様の表現型が観察された。<重要性および意義>平面内細胞極性因子の神経形成への影響に関して、本研究のように欠損マウスを用いて遺伝的要因を形態学的に、また脳高次機能を行動学的に解析することは脳の基礎研究において重要である。また関連遺伝子を詳細に解析することでターゲット分子を特定し、疾患治療への応用という点においても社会的に意義のある研究である。まず、Yeast two hybrid法によりスクリーニングした60の候補分子に関してデータベースや文献などの情報を検索し、Vangl2との相互作用を解析する候補分子を28に絞り込んだ。次に、これら候補分子をGST融合タンパク質として大腸菌で発現させ、pull down法にて相互作用を調べたところ、26の候補分子においてVangl2との相互作用を再確認した。また候補分子における作用機序の解析に必要なノックダウンベクターの構築を行い、哺乳類細胞に発現ベクターおよびノックダウンベクターを共発現させ効率を判定した。その結果16候補において、発現を20-50%まで抑制するノックダウンベクターが得られた。一方、ノックダウン効率が低いベクターに対しては、引き続きベクターの再設計を行っている。また部位特異的Vangl2欠損マウスについては、神経細胞特異的Vangl2欠損マウス(Nestin-Creとの交配系統)及び前脳特異的Vangl2欠損マウス(CaMKII-Creとの交配系統)を樹立し、脳のホモジネートサンプルを用いたウェスタンブロッティング法によってVangl2の減少を確認した。以上の進行状況から、本研究計画はおおむね順調であると考える。これらのベクターをin uteroエレクトロポレーションにより胎生

13日齢のマウスに導入し、樹状突起の分岐の変化を解析したところ、候補3つにおいて樹状突起の長さが増加していた。Vangl2欠損マウスの解析:前年度までに樹立済みのVangl2 floxedマウスに、神経細胞特異的(Nestin-Cre)、前脳神経細胞特異的(CaMKII-Cre)および小脳顆粒細胞特異的(E3CreN)、また薬剤投与によりCreの発現時期を調節できる神経細胞特異的(Nestin-CreERT2)マウス系統と交配した。その結果、Vangl2欠損マウスにおいてみられるループテイルの表現型が観察された。海馬での新生の神経細胞の嗅球への移動においてVangl2が関与している可能性を検証するため、Vangl2欠損マウスと野生型マウスにおける細胞輸送形態を観察したが有意な差は見られなかった。<重要性および意義>本研究では平面内細胞極性に関わるVangl2が神経の形態形成に関与することに着目しており、神経ネットワーク形成の破綻から生じる行動の変化を解析することは脳の基礎研究において重要である。また関連遺伝子を詳細に解析することでターゲット分子を特定することは、疾患治療への応用という点においても社会的に意義のある研究である。平成30年度はこれまでに得られている候補分子の発現ベクター、ノックダウンベクターおよびVangl2 floxedマウスを用いて、研究課題であるVangl2の神経形態形成に関わる分子機構について解析を進める。具体的にはVangl2 floxedマウスから初代培養神経細胞を作成し、アデノ随伴ウィルスベクター(AAV)によりCreを発現させることでVangl2を欠損させる。ここにVangl2との相互作用が確認された候補分子の発現ベクターまたはノックダウンベクターを導入することで、表現型の回復の有無を指標に候補分子の樹状突起形成のシグナル経路における作用機序を検討する。表現型の解析は過去の論文を参考に樹状突起や棘の形成を形態学的に解析する(Yoshioka et al., 2013; Hagiwara et al., 2014)。またVangl2の欠損が脳高次機能にどのような影響を及ぼすかを調べるために、作成した欠損マウスを用い以下の行動解析を実施予定である。記憶・学習に関する試験としては恐怖条件付け学習や報酬学習試験、運動量や不安行動に関する試験としてオープンフィールド試験や高架式十字迷路を実施予定である。得られた表現型により実験項目を追加・修正していく予定である。研究計画申請書提出時には初年度予算(平成29年度)として試薬、キット、抗体、動物購入費および飼育費を主として計上していた。このうち、平成29年度は発現ベクターおよびノックダウンベクターの構築を中心に進めたため、動物を用いた解析については次年度への課題となった。このため抗体購入費用、動物購入費および飼育費の一部について平成30年度へと繰り越すこととした。前年度繰越分および平成30年度請求額の使用計画について、前年度構築したベクター類およびVangl2欠損マウスの形態学、行動学解析を実施する予定である。
近代日本のアジア経済情報ネットワークの形成と展開

近代日本の経済発展にとって海外市場の開拓は不可欠の要件であった。市場開拓にとって重要な点は市場情報の獲得である。本研究の課題はこうした海外市場情報のフローを情報ネットワークの形成という視点から検証することである。具体的には、商業会議所や商品陳列所など日本本国の経済団体と東アジア地域に設立された居留民団・商品陳列館・各種実業団体・企業あるいは個々の商工業者との間の情報伝達ルートや情報交流を実証的に明らかにすることを通じて、課題にアプローチした。本国の商業会議所や商品陳列所は地域経済とアジア市場を連結する媒介環であり、アジア各地の市場情報を地域経済末端の商工業者にまでフィードバックする情報システムの中核として機能していた。こうした情報ネットワークはアジア各地に展開していた日本人商人と本国の地域商工業者との直接的な商取引仲介活動を通して、地域経済の商取引空間を飛躍的に拡張した。他面でアジア各地の日本人商人もこの情報ネットワークを通じて本国経済との紐帯を確保していた。さらに研究を通じてこのネットワークの地域的拡張が、植民地、勢力圏を起点に鉄道沿線や沿岸地帯に沿って東北アジアから東南アジアへと進展したことが明らかになった。つまり、この民間ベースの経済情報ネットワークは、近代日本の帝国経済のアジア地域における外延的拡張と表裏をなして展開していた。この点に着目すれば、この経済情報ネットワークが果たした役割は、単に商取引空間を拡張しただけでなく、帝国政治・経済圏のアジア地域における外延的拡張や日本の対アジア拡張政策の進展に一定の内的機能を果たしてきたと見ることができる。すなわち、この民間経済団体を媒介環として形成させた経済情報ネットワークは、外務省・農商務省系列の官制情報ネットワークを補完しながら、近代日本の帝国情報ネットワークの一環として存在していたと言うことができる。東アジアに展開した民間経済情報ネットワークの実態に迫るために、まず本年度は主に関係史料収集を行なった。アジア経済研究所や東京商工会議所図書館をはじめとして、各地の旧高商系大学附属図書館で史料調査を行ない、一定の成果があった。しかし、外務省外交史料館や防衛庁防衛研究所図書館など、まだ調査すべき機関が多く残されており、次年度も引き続き史料調査は継続する予定である。また、これらの調査により日本国内の経済諸団体に関する史料は一定の成果があったが、期待したほどは東アジア各地に散在した諸団体についての史料が見出せていない。この点をどうするかも次年度の課題である。また、次年度はマイクロフィルム版『本邦商業会議所資料』を利用し、全国各地の商業会議所の月報類の記載記事を本格的に解析し、データ処理の作業に着手したい。これにより商業会議所の情報活動に地域性や地域産業編成は影響を与えていたのかを明らかにする。さらに、本年度の資料調査を通じて商品陳列所あるいは商工奨励館等の機関が各地の商業会議所と同様に地域経済に海外経済情報をフィードバックする重要な役割を果たしてきたことが分かった。これらの機関の活動はこれまで本格的に取り上げられたことはほとんどなく、その点でも今回の研究を通じてその活動実態や情報活動の諸機能を検証したい。東アジアに展開した民間経済情報ネットワークの実態に迫るために、昨年度に引続き関係史料収集を行なった。各地の旧高商系大学付属図書館や公立図書館の郷土資料室などで当該地の商工会議所関係資料や地域産業・商品流通に関する資料収集で一定の成果があった。しかし、外務省外交史料館や防衛庁防衛研究所図書館などの本格的調査には着手できず、この点は次年度に着手したい。また、本年度はマイクロフィルム版『本邦商業会議所資料』を利用し、全国各地の商業会議所の月報類記載記事の分析とデータ処理の作業に着手した。地域により月報類の残存時期が異なるため、その検討方法に工夫が必要と思われるが、商業会議所の情報活動は地域性や地域産業編成に影響を受けたものであった、という見通しは得られた。

さらに、本年度は地方の商業会議所の活動ケースとして取り上げるため、川越商工会議所所蔵資料の調査と資料目録の作成を行った。川越商業会議所の月報類はマイクロフィルム版『本邦商業会議所資料』に未収の資料であり、さらに、その所蔵資料群は有益な1次資料であることを確認した。同資料には埼玉県商品陳列所をはじめ関連する諸機関の文書も含まれ、次年度はその分析も行う予定である。本年度は最終年度に当るため、これまで収集した諸資料を分析し、整理することを中心に研究を進める。そして、民間経済情報ネットワークがいかに地域経済の発展や再編に影響を与えていたかを、データに基づいて明らかにする。近代日本の経済発展にとって海外市場の開拓は不可欠の要件であった。市場開拓にとって重要な点は市場情報の獲得である。本研究の課題はこうした海外市場情報のフローを情報ネットワークの形成という視点から検証することである。具体的には、商業会議所や商品陳列所など日本本国の経済団体と東アジア地域に設立された居留民団・商品陳列館・各種実業団体・企業あるいは個々の商工業者との間の情報伝達ルートや情報交流を実証的に明らかにすることを通じて、課題にアプローチした。本国の商業会議所や商品陳列所は地域経済とアジア市場を連結する媒介環であり、アジア各地の市場情報を地域経済末端の商工業者にまでフィードバックする情報システムの中核として機能していた。こうした情報ネットワークはアジア各地に展開していた日本人商人と本国の地域商工業者との直接的な商取引仲介活動を通して、地域経済の商取引空間を飛躍的に拡張した。他面でアジア各地の日本人商人もこの情報ネットワークを通じて本国経済との紐帯を確保していた。さらに研究を通じてこのネットワークの地域的拡張が、植民地、勢力圏を起点に鉄道沿線や沿岸地帯に沿って東北アジアから東南アジアへと進展したことが明らかになった。つまり、この民間ベースの経済情報ネットワークは、近代日本の帝国経済のアジア地域における外延的拡張と表裏をなして展開していた。この点に着目すれば、この経済情報ネットワークが果たした役割は、単に商取引空間を拡張しただけでなく、帝国政治・経済圏のアジア地域における外延的拡張や日本の対アジア拡張政策の進展に一定の内的機能を果たしてきたと見ることができる。すなわち、この民間経済団体を媒介環として形成させた経済情報ネットワークは、外務省・農商務省系列の官制情報ネットワークを補完しながら、近代日本の帝国情報ネットワークの一環として存在していたと言うことができる。
多文化対話活動における日本人英語学習者の語用論的能力発達過程の解明とその応用

本研究は、日本人学習者の多文化対話活動における相互行為と語用論的能力の発達過程を解明する事を目標とした。そのため、日本人学生と外国人留学生間における大学寮における多文化英語コミュニケーション・コーパスを作成し、会話分析を使用して分析を行った。その結果、英語能力向上には授業外における対話活動を「言語学習機会」として能動的に取り組むことが必要であることがわかった。また、wordsearchsequenceの発達、さらにはアイデンティティの向上もみられた。本研究は、日本人学習者の多文化対話活動における相互行為と語用論的能力の発達過程を解明する事を目標とし研究を進めてきた。平成24年度は(1)23年度に収集した録画会話データの書起し、(2)会話分析を使用しての分析、および(3)経過・成果発表を中心に進めてきた。(1)に関しては、約40時間のデータの書起しを完成させコーパスを作成した。これらはWebコーパス公開の予定にある。(2)に関しては研究協力者の協力およびデータセッションなどを通して詳細な分析を行ってきた。その結果、研究成果として大きく3つの事を明らかにすることができた。1まず、多文化環境が及ぼす英語能力への影響を考察した結果、英語能力向上には授業外における多文化対話活動を「言語学習機会」として能動的に取り組むことが必要であることが分かった。インタビューでは同様に学習意欲を見せていても、実際の会話中においては異なる行動が観察され、会話を「学習機会」と捉え取り組む学習者とそうでない学習者にわかれた。そしてその行動と総合的英語力の伸びの関連がみられた。これは実際の会話を収集・分析する意義を示しているといえる。2また、「依頼」などの発話行為に関しては、同級生同士の会話が殆どであったため使用の変化がみられなかったが、語用論的言語使用の一種と言えるword search sequenceのタイプの変化がみられた。縦断的分析より、会話相手が探している言葉を提供するother-repairからよりネイティブスピーカーのパターンに近い、自ら修正するself-repairへの変化がみられた。3さらに、対話活動の会話分析を通して、英単語や他国の文化などに対する学習・理解がみられたのみでなく、「英語学習者」から「英語使用者」としてのアイデンティティへの変化・向上がみられた。(3)そしてこれらの成果は国際学会にて発表し、論文発表を行った。本研究では研究方法として(a)文献研究と(b)会話分析研究の2つの手法を使用することにより日本人学習者の多文化対話活動における相互行為と語用論的能力の発達過程の徹底解明を行う。そして、平成23年度は主に文献研究、会話録画データ収集、および録画データの文字化を行うことを目標とした。(a)文献研究:従来の語用論習得研究において学習者の語用論的能力の発達過程はアンケート、Discourse Completion Task、ロールプレイなどの使用が主流だったが、近年になりよりミクロ的視点から発達過程と環境を分析する必要があるというコンセンサスが作られつつあることが分かった。特に、「留学」という環境においては語用論的能力が一般的に発達するが、詳細な個別学習環境状況分析の結果、学習者により環境の活用方法が異なり、有効利用する学生がより発達する、また、留学前の語学能力の差により留学中の発達に大きな差がうまれるということが明らかになった。そのため、本研究における詳細な環境の分析、また初期における語学能力の分析を行った重要性が裏付けられた。また、日本でありながら日常的に授業外において留学生と英語で交流できる当研究環境におけるミクロ的視点による研究はまだなく、当該研究が意義あるものと再確認された。(b)会話分析研究:4名の日本人英語学習者から、月2回、毎回30分程度、10ヶ月に渡り会話の録画を行い、約40時間の会話データを収集した。そのデータをJefferson (1985, 2004)に従い文字化し、分析用データを作成した。また、TOEFLのスコアも各協力者より4回のスコアを収集し、個別インタビューを行うことができた。平成23年度の計画通り、文献研究、データ収集を完了、データ分析を開始した。文献研究からは上記の通り、興味深い結果を得ることができた。また、初期の段階におけるデータ分析結果をASIA TEFL国際学会において結果発表を行った。特に、データ収集は計画より多くの録画時間を確保することができ、データが多い結果となった。さらに通常の会話データに加え、研究代表者との個別インタビューも実行・録音することができた。そのため、より多くの事例を分析することができ、その結果より深い分析結果が得られると考える。一方で、データが増えた反面、録画データの文字化と分析に時間が想定より要している。平成24年度はデータ分析に特に力を入れていく予定である。平成24年度は、平成23年度に収集した会話データを会話分析を使用し、相互行為の連鎖的な組織と語用論的能力の発達過程をミクロ社会科学的に分析する。具体的には、会話分析(Sacks et al., 1974)を使用することにより、日本人学習者の多文化対話活動における相互行為と語用論的能力の発達過程を徹底に解明する。

特に、分析においては着目する点は、相互行為の連鎖的な組織と語用論である。これらの項目についてまず、日本人学習者と留学生間の発話活動を分析することより明確化し、その発達過程をミクロかつ縦断的に分析する。データの分析結果は、会話分析の専門家であるDr. Paul Seedhouse (承諾済)の協力を得て、その妥当性・信頼性を確保する。また、包括的な英語能力の発達を上記分析データと比較するため、調査開始時、中間点、そして終了時のTOEFLスコアも参考資料として使用する。また、この結果を文献研究で得られた結果の比較・検証を行うことにより教育的示唆および英語語用論教育の基礎的資料を作成する。そして、得られた結果の検証・統合を行うことにより英語語用論教育への教育的示唆および教材開発に応用可能な基礎的資料を作成する。また、研究成果は学会・論文発表に加え、他の研究者や教育者が活用できる会話音声データとその文字化データのコーパスを構築し、Web公開をしていきたいと考える。上記計画達成のため、研究費はデータ分析補助への調査協力者、会話分析専門家への訪問、研究成果発表、Web公開準備補助へ使用する考えである。特に、データ分析に力を入れていく。また、研究成果発表はBAAL(英国), CLaSIC(シンガポール)など国際学会にて行う予定である。
患者の内面に働きかけるロボットセラピーの医療・介護現場への導入に関する実践的研究

本研究では、ヒューマノイドやアニマノイドなど、生き物を模したロボットと入院患者・施設入所者や通所者との触れ合いを通じて生じるメンタルな効果を定量的に検証する。特に、物理的な衰えではなく認知機能の衰えに注目してロボットが及ぼす効果に注目している。成果を医療技術者が広く共有することにより、超高齢化社会におけるロボットシステムの導入を「具体的に」促進することを目的とする。本研究着手のきっかけとなった「日課のラジオ体操を職員が主導してやるよりも、ロボット犬が先生役をするほうが入所者の積極性が増し、認知症高齢者であってもロボットに何かを教えようとする姿勢がみえる」という現場の理学療法士の観察が基本的姿勢である。また、高齢化が進む一方でケアーの人手が不足するというライフケアー分野における喫緊の課題を人に優しい方法で解決することを究極の目的として本研究を推進した。成果は我が国のみならず急速に高齢化が進む諸外国においても役立つものと考えている。具体的な実績は以下の通りである。1施設における活動を具体化するため、高齢者を被験者とする活動を定例化するとともに、研究協力者が日常業務から離れて作業できるよう毎月第1土曜日を設定した。2ロボット観の日欧比較を狙いとした海外研究協力者が活動拠点をEindhofenからHagueに移したため、これに対応した準備を進めた。また、急速に高齢化が進む中国、韓国における協力施設探しも同時に進めた。3EHPS2018(The 32nd European Health Psychology Society conference)に出席してこれまでの研究成果を報告するとともに、心理学分野からの動向調査を行った。4本研究で用いるロボットの一つであるSONY製AIBOが老朽化し、機能的にも不十分となってきたので、新たに2台導入し、研究拠点と活動拠点にそれぞれ配備した。ネットワーク接続がよりフレキシブルとなった新型AIBOについては年度当初に導入した。年度途中に同型機を追加し、研究分担者施設と研究協力者施設の双方に置くことにより、迅速な対応が取れるようにした。加えて、通常業務から離れて活動できる土曜日を活動日とすることにより、改善成果の実施設での適用をルーチン化することとした。引き続き、当初計画に沿って進めつつ、新たな海外研究協力施設を決定すると共に、国内の協力施設も増やす。エージェント型ロボットを用いた実験については、上記協力者と連携しつつ、海外に滞在する家族が入所高齢者と会話するシチュエーションを想定し、実証実験を行う。これらの検証を通して高齢者がロボットに対して感じる意識についての日欧比較も行う。さらに、文化的に親和感がありニーズもある中国、韓国への展開についても模索する。本研究では、ヒューマノイドやアニマノイドなど、生き物を模したロボットと入院患者・施設入所者との触れ合いを通じて生じるメンタルな効果を定量的に検証する。成果を医療技術者が広く共有することにより、超高齢化社会におけるロボットシステムの導入を「具体的に」促進することを目的としている。日課のラジオ体操を職員が主導してやるよりも、ロボット犬が先生役をするほうが入所者の積極性が増し、認知症高齢者であってもロボットに何かを教えようとする姿勢がみえる、という現場の理学療法士の観察が本研究着手のきっかけとなっている。「高齢化が進む一方でケアーの人手が不足するという我が国のライフケアー分野における喫緊の課題を人に優しい方法で解決する」ことを究極の目的として本研究を推進した。1初年度であることから施設における活動の基本を固める事に主眼をおいた。2海外研究協力者が活動拠点をEinthofenからHagueに移したため、これに対応した準備を進めた。具体的には、活動施設としてVitalisグループのVonderhofに代わりHague近郊の施設を探索中であり、Habion介護グループの施設が有力候補となった。3ICCORR2017に出席して動向調査を行った。高齢化率・高齢者数ともに顕著な中国は、現状では物理的サポートが中心であるが、メンタルなサポートに注目する本研究の分野においても対等の兆しがうかがわれた。4本研究で用いるエージェントロボットをロンドンのホテルと所沢ロイヤル病院に置き、双方向通信状態におけるロボットの動作と画像・音声の遅延について評価した。その結果、音声の帰還による音質の劣化が課題として抽出された。5研究機材についてはこれまでの研究資産を利用することを原則とし、不具合を生じている機材について施設に持ち込めるように修理・整備を行った。インフルエンザの流行のため、国内拠点としている特養施設での活動回数が当初予定より少なくなったが、本研究の目的から乖離することなく計画の遅延は最小限に留めた。ネットワーク接続がよりフレキシブルとなった新型AIBOについては年度を跨ぐ形で導入した。

成果は我が国のみならず急速に高齢化が進む諸外国においても役立つものと考えている。具体的な実績は以下の通りである。1施設における活動を具体化するため、高齢者を被験者とする活動を定例化するとともに、研究協力者が日常業務から離れて作業できるよう毎月第1土曜日を設定した。2ロボット観の日欧比較を狙いとした海外研究協力者が活動拠点をEindhofenからHagueに移したため、これに対応した準備を進めた。また、急速に高齢化が進む中国、韓国における協力施設探しも同時に進めた。3EHPS2018(The 32nd European Health Psychology Society conference)に出席してこれまでの研究成果を報告するとともに、心理学分野からの動向調査を行った。4本研究で用いるロボットの一つであるSONY製AIBOが老朽化し、機能的にも不十分となってきたので、新たに2台導入し、研究拠点と活動拠点にそれぞれ配備した。ネットワーク接続がよりフレキシブルとなった新型AIBOについては年度当初に導入した。年度途中に同型機を追加し、研究分担者施設と研究協力者施設の双方に置くことにより、迅速な対応が取れるようにした。加えて、通常業務から離れて活動できる土曜日を活動日とすることにより、改善成果の実施設での適用をルーチン化することとした。当初計画に沿って進めつつ、新たな海外研究協力施設を決定すると共に、国内の協力施設も増やす。エージェント型ロボットを用いた実験については、上記協力者と連携しつつ、海外に滞在する家族が入所高齢者と会話するシチュエーションを想定し、実証実験を行う。これらの検証を通して高齢者がロボットに対して感じる意識についての日欧比較も行う。引き続き、当初計画に沿って進めつつ、新たな海外研究協力施設を決定すると共に、国内の協力施設も増やす。さらに、文化的に親和感がありニーズもある中国、韓国への展開についても模索する。新型AIBOの生産数に限りがあり、発注は2017年度中に行なったが納品は2018年度となった。2017年度は旧型の修理を行い代用した。ロボットの修理が年度内に間に合わないことから次年度へ繰り越すこととした。
エラスチンを構成する新アミノ酸アロデスモシンの生合成と生理機能に関する研究

細胞間マトリックスタンパク質は動物細胞の増殖、機能分化および臓器の構築に関わっている。同タンパク質には架橋構造が存在して機能を発現するが、これは複雑な構造を持つことで知られる架橋アミノ酸によって構築される。異常架橋に起因する多くの疾病のほか、加齢や糖尿病により、架橋構造が干渉を受けるため、架橋構造の解明は重要である。本研究において、今回新たに"アロデスモシン"と名称付けた1,3,4,5位に分岐した四級のピリジニウム環式架橋アミノ酸を牛大動脈および肺エラスチンから分離し、その構造を明らかにした。このアミノ酸は分子量が655であり、既知タンパク質の構成アミノ酸では分子量が最大である。同アミノ酸はアルド-ル縮合反応を重要な中間体として、生体内における合目的的な反応により生合成されると考えられた。そこで、エラスチンにおけるアルド-ル架橋アミノ酸の分離を試み、世界で初めてアルドシンと名ずけたアミノ酸を分離同定し、アロデスモシンの予想生合成反応機構の実証に成功した。さらに、アルド-ル架橋のモデルとして2ーメチルー2ーペンテナ-ルを用い、一級アミンとの縮合反応を行い、1,2,3,5ーおよび1,3,4,5ー位に分岐した各種の含ピリジニウム環化合物の生成することを認め、アロデスモシンの生成機構の一端を明らかにした。アロデスモシンの分離は極めて困難であったが、その分離に活性炭を用いる方法を開発し、本方法により将来医療応用に資すると考えられる、架橋アミノ酸の調製法も開発することが出来た。畜産動物体内のアロデスモシンの分布はカウンタ-イオンを用いたODSカラムにより分離ができたので、定量を試みたところ、牛の組識別エラスチン間に、含量の差異は検出できなかった。生体防御作用の見地から四級ピリジニウム化合物の抗菌性を調べた結果、抗菌性は炭素数により強く影響されることを明らかにした。動物体結合組織を構成するタンパク質は、細胞間マトリックスを形成して動物細胞の増殖に関わっているが、皮膚,腱などの他に血菅,肺,臓器の構築にも関わっている。本研究において、牛項靭帯および肺エラスチンから分離した分子量が655の含ピリジニュウム環式架橋アミノ酸、4ー[(3ーAminoー3ーcarboxypropyl)ー6ーaminoー6ーcaboxyhexyl]ー1ー(5ーaminoー5ーcarboxypentyl)ー3,5ーbis(3ーaminoー3ーcarbosypropyl)pyridinium,を“アロデスモシン"と名称付け、その構造を決定した。本架橋アミノ酸は4個のアリシンと1個のリジン残基から構成されることが明らかであった。生成反応をモデル実験によって確認する実験を行い、プロパナ-ルおよびそのアルド-ルである2ーメチルー2ーペンテナ-ルとブチルアミン酢酸塩による縮合反応を試み、アルド-ルが反応の中心的な役割を果すことを明らかにした。このような見地から、結合組織タンパク質においてはアリシンのアルド-ル縮合が反応の第一段階であると考えられ、エラスチンのアルド-ル架橋構造の解明を行うため、エラスチンの加水分解物からアルド-ル架橋起源の化合物の分離を行う実験に着手した。これらの一連の化合物に関する報告例は皆無であり、同物質はアロデスモシンを含む架橋アミノ酸の生成とその機能解明に最も重要な化合物と考えられる。本研究において、アルド-ル架橋の酸化的脱炭酸による、分子量207の文献未記載の化合物3ー(2ーCacboxyー6ーpiperidyl)pyridineを分離することができ、その構造を明らかにした。

同化合物はアルド-ル架橋を前駆体とすることはその構造から明らかであり、またNーブロモスクシンイミドによる酸化によっても生成し、また接触還元によって分子量213の6ー(3ーpiperidyl)pipecolic acidを与えた。アロデスモシンは牛項靭帯エラスチンの他、大動脈、肺および皮膚のタンパク質にも含まれていることを、カウンタ-イオンによるHPLCによる分析法の開発を行って、明らかにした。同アミノ酸とともにピリジニウム環式架橋アミノ酸の微生物に対して生育抑制能は大腸菌に対してわずかに認められたが、真菌類に対しては検出出来なかった。しかし、遊離の状態とタンパク質に結合状態とは異なると考えられ、この点についての解明をさらに進めている。動物体結合組織を構成するタンパク質は、筋肉タンパク質についで含量が多く、細胞間マトリックスを形成して動物細胞の増殖や機能分化に関わっている他、臓器の構築にも関わっている。結合組織タンパク質には架橋構造が存在して機能を発現するが、これは複雑な構造を持つことで知られる架橋アミノ酸によって構築される。本研究室において、今回新たに"アロデスモシン"と名称付けた1,3,4,5位に分岐した四級のピリジニウム環式架橋アミノ酸を牛大動脈および肺エラスチンから分離した。このアミノ酸は分子量が655であり、既知タンパク質の構成アミノ酸では分子量が最大である。同アミノ酸はアルド-ル縮合反応を重要な中間体として、生体内における合目的的な反応により生合成されると考えられた。そこで、エラスチンにおけるアルド-ル架橋アミノ酸の分離を試み、世界で初めてアルドシンと名ずけたアミノ酸を分離同定し、アロデスモシンの予想生合成反応機構の実証に成功した。さらに、アルド-ル架橋のモデルとして2ーメチルー2ーペンテナ-ルを用い、一級アミンとの縮合反応を行い、1,2,3,5ーおよび1,3,4,5ー位に分岐した各種の含ピリジニウム環化合物の生成することを認め、アロデスモシンの生成機構の一端を明らかにした。アロデスモシンの分離は極めて困難であったが、その分離に活性炭を用いる方法を開発し、本方法により将来医療応用に資すると考えられる、架橋アミノ酸の調製法も開発することが出来た。蓄産動物体内のアロデスモシンの分布はカウンタ-イオンを用いたODSカラムにより分離ができたので、定量を試みたところ、牛の組繊別エラスチン間に、含量の差異は検出できなかった。生体防制作用の見地から四級ピリジニウム化合物の抗菌性を調べた結果、抗菌性は炭素数により強く影響されることを明らかにした。
ペプチド抗原を使用した人為的免疫制御の試み

我々は、ハイチトクロームcの43-58残基よりなるペプチドp43-58のMHCクラスII分子と結合するアグレトープ部分を残して、中央の7残基をインフルエンザウイルス由来のペプチドに置換したハイブリッドペプチドを、ワクチンとして使用できるか否か検討した(カセットセオリー)。カセットセオリーを証明するため、インフルエンザウイルスのヘムアグルチニン(HA)の127-133番残基をI-A^b結合性フレームにいれたペプチド(46F/HA127-133/54A)で、I-A^b分子を有するマウスを免疫した。その結果、46F/HA127-133/54A特異的ヘルパーT細胞とインフルエンザウイルスを中和する抗体を誘導することができた。このことにより、カセットセオリーが有効であることが証明された。さらに、ペプチドワクチンをリポゾームに入れて鼻腔より投与することにより、インフルエンザウイルスの感染をin vivoでも防ぐことができた。挿入したインフルエンザウイルス由来のペプチドHA127-133は、インフルエンザウイルスのH3サブタイプ間では比較的よく保存されている。これまで使用してきたインフルエンザウイルスはA/Aichi/2/68株であったが、本年度は、HA127-133が同じであるA/Texas/1/77株に対しても、46F/HA127-133/54Aが有効か否か検討した。その結果、46F/HA127-133/54Aは、A/Texas/1/77の感染もin vivoで抑制することが判明した。このことから、インフルエンザウイルスの変異(antigen drift)により従来のワクチンがすぐに効果を失うという欠点を、我々のペプチドワクチンが克服できると期待される。
ゲージ理論の数学的理論展開と4次元トポロジーへの応用

研究代表者は、本年度の研究に於いて、ゲージ理論の4次元トポロジーへの応用に関する考察を行った。その中で、古田氏によって定義されたホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量が、ある特別なスピン4次元多様体の場合に、そのコホモロジー環のみによって決まることがわかった。それにより、4次元多様体の交叉形式、曲面の埋め込みに関する制限を引き出した。以下に具体的な結果を述べる。これらは古田幹雄氏(東京大学)、松江広文氏(成城大学)、南範彦氏(名古屋工大)との共同研究である。1.K3_<K3>K3とコホモロジー環が同型であるスピン多様体のスピン構造に対するホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量が非自明であることがわかった。これにより、交叉形式の正の固有値が8より小さい場合に11/8予想が正しいことが従う。また、これらに埋め込まれた曲面の種数に関するある随伴不等式が成立することもわかる。2.更に、K3_<K3>T^4とコホモロジー環が同型であるスピン多様体のスピン構造に対するホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量が、非自明であることもわかった。これにより、交叉形式の正の固有値が5より小さい場合に11/8予想より強い不等式が得られた。この現象はこれまでには知られていなかったものと思われる。また、随伴不等式が同様に成立することもわかる。その中で、古田氏によって定義されたホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量が、従来のサイバーグ・ウィッテン不変量では到達できない結果を引き出していることに注目し、そのような結果をどこまで出すことが可能なのか、調べ上げてみることを試みた。現時点では、以下のことが研究の途中段階にあり、その一部が学会等に於いて口頭発表されたが、結果としてはまとめていない。また、それらは古田幹雄氏(京大数理研)、南範彦氏(名古屋工大)との共同研究である。1.コホモトピー論に関するある定理と不変量の連結和に関する結果を組み合わせることにより、ホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量が4次元多様体のある数以上の連結和によって消滅することがわかる。特に代数曲面の場合には、連結和の個数がある数まで消滅せず、それを超えると消滅することが観測される。2.ホモトピー論的サイバーグ・ウィッテン不変量を幾何的に解釈し、張り合わせなどの従来の解析的手法のある点での精密化を行うことにより、この不変量が消滅しない4次元多様体に埋め込まれた曲面に対して、その種数をホモロジー類で評価する随伴不等式が成立する。その一つの応用として、与えられたホモロジー類に対して、代表曲面の連結和に埋め込まれた曲面で最小の種数を持つものが、それぞれの代数曲面の中の代数曲線の連結和によって実現されることがわかる。