hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
維管束幹細胞の多分化能の分子基盤

その結果、VISUAL系において、光は2種類のDEALL遺伝子の発現を抑制することが明らかとなった。2.維管束幹細胞からの篩管細胞分化機構: NAC020(PND1)の解析を行い、当該遺伝子は篩部分化の初期に発現し、冗長的に働く抑制因子であることを示した。3.篩部細胞分化と木部細胞分化のスイッチ機構1)ケミカルスクリーニング:ケミカルライブラリーにより得られた候補化合物をさらに詳細に解析した。その結果、木部分化の優れたマーカーとなる可能性のある化合物を見いだした。2)木部・篩部分化の決定機構:確立した発光検出システムを用いて、維管束幹細胞の動態を観察し、維管束幹細胞の状態は一過的であることを示唆した。3) BES1ホモログの多重変異体を用いたBES1遺伝子群の維管束分化における役割の解析: bes1とbzr1に加え他のファミリー遺伝子の欠損変異体を作成し、機能解析を行った。その結果、このうちの1種はbes1、bzr1と異なる働きのあることが示された。半年遅れたものの、発光検出システムの確立に成功した。また、当初の計画にあった、ほぼ全ての研究を行うことができた。その結果として、光によるDEALLA遺伝子の発現抑制、維管束幹細胞の一過的な成立、BES1ファミリーの異なる機能などの新知見を得ることができた。光とDELLAの関係については、Plant Journalに論文として公表することができた。以上、当初計画した全ての研究を実行し、それらを通して新規の知見を得たことから、研究は順調に進展していると判断する。光によるDellaを介した分化抑制がタンパク質の安定化と関連しないことが分かったので、今後、光によるDellaの遺伝子発現制御を解析する。また、今年度見いだした分化のスイッチングに関連する可能性のある化合物候補について、さらに解析を進め、真にその働きがあるかどうかを決定する。また、本年度作成した発光を追跡することのできる植物体を用いて2重発光検出システムを構築し、1細胞レベルでの遺伝子発現を観察する。維管束幹細胞の確立機構については、bHLH及びAtHB8転写因子とオーキシンの関与について、分子生物学的かつ遺伝学的に解析を進める。また、篩部・木部細胞分化の分化機構については、篩部を構成する篩管要素、伴細胞の分化について解析する。さらに、維管束幹細胞からの木部・篩部細胞分化のスイッチング機構については、葉の背腹性との関連を解析する。
周作人宛書簡の整理・目録作成と保存状態の改善

1.本科研メンバー全員で中国へ出向いて、書簡データを約700件採録した。2.現地調査に先立ち、中国側で整理用資材を購入し、書簡を1点ずつ透明ファイルに封入し、ナンバリングを行った。その作業をとおして、保存状態の改善を図った。また日本側と中国側で、書簡データ採取の方針、およびフォーマットを検討した。3.現地調査期間中は、まずデータ採取の方針を確認したうえで、作業を実施した。精密、完璧なデータを最初から目指すのではなく、まずは簡易目録の作成によって、日本語書簡の全体を把握し、公表することを目指すこととした。4.中国側研究者から、これまでの書簡の保存の経緯・現状、書簡に関わる様々な関連事項、および書簡研究の現状と問題点などついて、聞き取りを行った。5.最後に、来年度の訪問計画、および中長期的な研究の進め方について、日本側・中国側双方で話し合いと打ち合わせを行った。以上を要するに、交付申請書に記載した「研究の目的」、「研究実施計画」に記した5段階の研究計画のうち、第1段階の「書簡保存状態の改善」、および第2段階の「日本語書簡の目録作成」のうち基礎データの採録について、順調なスタート切ることができた。なお、申請当初の研究計画では、日本語書簡は約2000通としていたが、データベース作成上、書簡を1通としてデータ化するのではなく、封筒や便箋をそれぞれ1枚ずつ1件のデータとして処理する方針を採用した。そのため全体の件数は現段階で4000件を超えており、未整理のものを加えるとさらに増える予定である。データ採取の方針、およびフォーマットを決定し、書簡データを約700件採録することができたため。また書簡の保存状態を改善することができたため。次年度以降も引き続き、書簡データの採録を行い、なるべく早期に簡易目録を作成し、日本語書簡の全体像を明らかにする予定である。書簡整理用資材を、当初は日本で購入して、中国へ持ちこむ予定であった。しかし、税関手続きや検査が煩雑で、現地調査に間に合わない可能性が出て来たため、資材を現地調達することに変更した。これにより、運搬費が節約できたため、次年度使用額が生じた。他方、当初2000件程度と予想していた書簡は、2倍の4000件以上になりそうで、さらに増える可能性もある。そのため、次年度使用額でさらに整理用資材を追加で購入する予定である。また英文の資料が多数あることが判明したため、英国の研究者に協力を仰ぐ予定である。その旅費として、次年度使用額を充てたい。
改良型リガンド指向性触媒反応による細胞内標的タンパク質の効率的ラベル化技術の構築

本研究では、生理活性天然物が結合する標的タンパク質、あるいはその複合体に対して、細胞内で化学修飾する方法の開発を行い、そのまま抽出/同定することを目標とする。前年度までに用いてきた手法は、前所属先で開発されたAGD化学で、この方法は、タンパク質に認識される小分子リガンドに、有機触媒であるDMAPを連結したリガンド連結DMAPと、DMAPに活性化されて反応するチオエステル誘導体の2種類を用い、標的タンパク質の近傍でのみチオエステルをDMAPで活性化することで、標的特異的なラベル化が進行する。本反応を生きた細胞の中で行うための足がかりとして、前年度までに細胞内在性のモデルタンパク質を標的としたラベル化を達成してきた。本年度は、本手法を細胞表層膜タンパク質に適用し、その抗体にAGD化学を適用することで、抗原・抗体反応に基づく特異的なラベル化に成功した。この成果は我々が独自に開発したリガンド指向性化学に用いるリガンド分子を抗体に拡張できた点で、あらゆる標的をもラベル化できる可能性が高まり、一般性の著しい拡張に繋がるものである。一方で本年度は、植物細胞においてもタンパク質ラベル化を適用し、特に植物ホルモン受容体を標的としたラベル化、および天然化合物リガンドの未知標的タンパク質へのラベル化・同定を検討した。その結果、植物細胞の細胞分画等の条件の最適化を経て、標的の検出まで達成することができた。特に植物細胞では、ラベル化試薬等の機能性分子の細胞内導入率の向上、細胞内局在等の物性制御などが課題として浮かび上がってきており、今後さらなる発展が期待できる重要な知見が数多く得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。用いる手法は、前所属先で開発されたAGD化学で、この方法は、タンパク質に認識される小分子リガンドに、有機触媒であるDMAPを連結したリガンド連結DMAPと、DMAPに活性化されて反応するチオエステル誘導体の2種類を用い、標的タンパク質の近傍でのみチオエステルをDMAPで活性化することで、標的特異的なラベル化が進行する。本反応を、生きた細胞の中で行うための足がかりとして本年度は、標的タンパク質のモデル系として、免疫応答等の生理現象に関わることが知られているFKBP12を選択し、このリガンドであるFK506誘導体をリガンドに据え、リガンド連結DMAPを合成した。次にアシルドナーの構造最適化は、チオエステルの脱りきであるチオフェノール誘導体の脱離能を、そのpKaから合理的に設計し、スクリーニングを実施した。その結果、トリメチルチオフェノール誘導体が適度な反応性を有し、細胞の内在性FKBP12を選択的に化学修飾することに成功した。さらにアシルドナーの親水性もコントロールすることで、細胞内から余剰の分子を除くことができ、結果としてFKBP12を蛍光イメージングすることができた。これらの結果は、反応性と細胞内局在性の両面を最適化することで、AGD化学を様々なタンパク質に適用できる一般性の高いラベル化法へと昇華したとも言え、今後さらなる発展を予期する成果を上げることができた。当初の計画通りの結果が得られ、すでにこの成果の一部については論文掲載にいたった。また同時に、別手法によっても細胞内タンパク質のラベル化とイメージングを達成し、様々なアプローチによって細胞内タンパク質の可視化戦略が提案できたという点で、当初の計画以上に進展していると言える。今後は、本系をもとに様々なタンパク質のラベル化を検討し、例えば細胞内での蛋白質間相互作用の解析など、応用研究に展開する予定である。また、現在は動物細胞のみならず、植物細胞/個体系へとラベル化法を展開しつつあり、タンパク質のケミカルラベル化をより一般性の高い方法へと拡張することを目指す。
鉄ドープガリウム砒素の光可変抵抗素子への応用

初年度には、塗布膜からの鉄拡散技術によってπ/n^+ダイオードを試作評価し、さらに、これを展開した選択的補償反転法により、計画したπ/n^+/π構造を作製することができた。この過程で、ドナー不純物を補償反転する鉄拡散処理の解析-特に、低濃度化-が必要と考え、鉄拡散GaAs中の鉄濃度分析を行なった。拡散温度650-900°Cで10^<15>-10^<17>/cm^3台の濃度をもち、従来にない均一な分布をした鉄アクセプタが導入できることが判明した。この結果は論文にまとめ、応用物理学会欧文誌に掲載された。次に、バルク結晶とエピタキシャル結晶を用いて鉄濃度を下げたダイオードを試作し、その電流電圧特性を評価した。このpn接合の特性は目的とするデバイスの核心となる部分である。その結果、バルク結晶を用いた接合において、1×10^<-9>A/cm^2(@V_r=10V)の低い逆方向漏れ電流密度と500V以上の高耐圧が実現できた。一方、後者では逆方向漏れ電流はむしろ前者の場合より多くなった。これより、鉄拡散pn接合の特性は出発材料のGaAsの結晶性に大きく影響されることが判明した。これらの結果をふまえ、表面に櫛形電極をもつπ/n^+/πメサ構造の光可変抵抗素子を試作し、層構造へのバイアス電圧印加と光照射による表面π層の電気伝導度の変化を評価した。厚さ1.0μmのπ層表面に間隔10μmの一対の櫛形電極を形成した構造である。この素子で、バイアス(3V)印加後の10倍以上の高抵抗化と微弱レーザ光照射による回復が確認できた。逆方向漏れ電流は低い(10^<-12>A台)が、電荷蓄積による高抵抗化の持続は数分間であり、現状ではダイナミック回路への応用が考えられる。応用範囲を広げるには、漏れ電流をさらに低減して高抵抗化の持続時間を延ばす必要がある。また、本素子の構造は高速光検出器として応用できる可能性があり、今後高速応答特性や感度について検討する予定である。本年はまず、現有の液相エピタキシャル成長装置を用いてGaAsのn^-/n^+層構造を成長し、塗布膜からの鉄拡散技術によってπ/n^+ダイオード構造を作製し、その電流電圧特性を評価した。そして、このプロセスの展開により目的のπ/n^+/π構造を作製することができた。この過程で、n^-層をπ層に変えるため、ドナー不純物を補償反転する鉄拡散処理の解析が必要になり、鉄拡散GaAs中の鉄濃度分析を二次イオン質量分析法によって行なった。これにより、拡散温度700-900°Cで10^<17>-10^<17>/cm^3程度の濃度をもち、従来にない均一な分布をした鉄アクセプタが導入できることが判明した。この結果は、現在応用物理学会欧文誌に投稿中である。次に、このウエハを用いた電荷蓄積素子において、π/n^+/π構造へのバイアス電圧印加による空乏層幅の変化を、表面π層の電気伝導度の変化によって評価した。

素子構造は厚さ0.7μmのπ層表面に5-15μmのギャップをもつ一対の電極を、また、素子裏面にはバイアス電圧印加のための電極を形成したもので、いずれもAuZu/Auオーム性電極である。実験の結果、表面対電極間の電気伝導度がバイアス電圧印加後減少し、光照射により回復することが確認できた。電圧印加によりn^+層に電荷が蓄積され、π層の空乏層幅が変化したためと考えられる。しかし、この変化は約15%と小さかった。その原因は、π/n^+/π構造の電圧降伏のためにバイアス電圧が制限されたためである。理論的検討により、π/n^+/π構造に十分な電荷を蓄積し空乏層を広げるには、約10Vのバイアス印加が必要であることが判明した。今後、鉄濃度を下げる、および、ダブルヘテロ接合π/n^+/π構造を採用するなどの方策によりこの点を改善する。昨年度の研究結果ををふまえ、まず、鉄濃度を下げるために塗布膜からの鉄拡散温度を650°Cまでに下げて、補償反転法によりアクセプタ濃度の低いp層を実現した。分析の結果濃度は5×10^<15>/cm^3であることが判明し、昨年度の結果と併せて論文にまとめ応用物理学会欧文誌に掲載された。次に、バルク結晶とエピタキシャル結晶を用いて鉄濃度を下げたπ/n^-ダイオード構造を作製し、その電流電圧特性を評価した。このpn接合の特性は目的とするデバイスの核心となる部分である。その結果、バルク結晶を用いて作成した鉄拡散pn接合において、1×10^<-9>A/cm^2(@Vr=10V)の低い逆方向漏れ電流密度と500V以上の高耐圧が実現できた。一方、後者では逆方向漏れ電流はむしろ前者の場合より多くなった。これより、鉄拡散pn接合の特性は出発材料のGaAsの結晶性に大きく影響されることが明らかになった。次に、表面に櫛形電極をもつπ/n^+/πメサ構造の光可変抵抗素子を試作し、π/n^+/π構造へのバイアス電圧印加と光照射による表面π層の電気伝導度の変化を評価した。厚さ1.0μmのπ層表面に間隔10μm一対の櫛形電極を、また、素子裏面にはバイアス印加のための電極を形成した構造である。実験の結果、バイアス印加後の10倍以上の高抵抗化と光照射による回復が確認できた。昨年度に比べ大きな変化が実現できたのは、逆方向漏れ電流密度の低減(10^<-12>A台)と高耐圧化によるものである。電荷蓄積による高抵抗化の持続は数分間であり、現状ではダイナミック回路への応用が考えられる。
ＭＩの理念とエビデンスに基づくう蝕治療の合理的な診療ガイドの構築

臨床試験の結果、今日の接着システムの臨床的課題は辺縁着色であることが判明した。辺縁着色の発生は時間とともに増加するものの、約8年程度でプラトーに達した。また、辺縁着色の原因の多くは辺縁破折したステップへの色素沈着であり、8年過ぎても表層的であった。二次う蝕の約半数は10年までに再修復に至ったが、成人における褐色斑やう窩のないう蝕の多くは停止性う蝕であった。補修修復の10年後の生存率は修復と比較すると低かったが、有意ではなかった。これらの結果から、修復物に関連する軽度の問題点はモニタリングし、再治療が必要になった場合もリペアによる対応が勧められる。HEMAの有無の影響を調べるランダム化比較試験(RCT)では、7年後の成績に大きな差は認められなかった。また、フロアブルレジンの7年生存率は86.5%を示したものの、ハイブリッドレジンに比較すると有意に低かった。2-ステップ・セルフエッチとエッチアンドリンス接着システムを用いた試験では14年まで脱落は認められなかったが、その後に2例が脱落した。5年以降の辺縁着色の発生は主に象牙質窩縁に認められ、歯肉退縮が関与していることが判明した。しかし、辺縁着色の発生率は8年経過後ほぼプラトーに達した。さらに、日常臨床の追跡調査も大きな脱落もなく継続できた。15年以上にわたってくさび状欠損部コンポジットレジン修復の基礎と臨床研修をまとめ、国際歯科研究学会歯科材料部門の年会で特別講演を行った。さらに、講演内容を英文レビューとして表し、学術誌に掲載された。う蝕のモニタリングでは、盲検法による進行度の3段階評価(停止、許容範囲内の進行、要修復)を行いながら、データの入力をほぼ終え、最終確認の段階に入った。欠陥のある修復物のモニタリングでも、う蝕と同様に口腔内写真を撮影しながら継続するとともに、症例のデータ整理と評価(停止、許容範囲内の進行、要修復)を終え、最終確認を始めた。補修修復に関しても、RCTと同様の評価基準と盲検法による臨床成績の評価を行い、入力を済ませた。また、「削るう蝕・削らないう蝕」という著書のなかで、リペア(補修修復)を分担し、その判断基準、修復法について著し、普及に努めた。さらに、う蝕治療のガイドラインの更新に向け、補修修復のエビデンス収集と改訂作業に着手した。修復物の生存時間、生存時間に及ぼす各種要因(患者、術者、材料、歯種)、判定基準に関して、これまで得られた成果をまとめ、国際接着シンポジウムで発表した。1.3つランダム化比較試験(1-ステップ・セルフエッチにおけるHEMAの有無、コンポジットレジンの種類、接着システムのタイプ)を継続した。HEMAの有無の影響については、8年後の成績に大きな差は認められなかった。レジンの種類に関しては、フロアブルレジンの生存率は8年後も80%以上を示したものの、ハイブリッドレジンに比較すると有意に低かった。接着のタイプでは、試験に用いた2-ステップ・セルフエッチとエッチアンドリンスのいずれの製品もシステムも15年にわたって比較的良好な経過を示した。さらに、くさび状欠損部では、5年以降の辺縁着色は主に象牙質窩縁に発生し、歯肉退縮が関与していることが判明した。また、辺縁着色の発生率は8年ほどでプラトーに達することも明らかにした。2.欠陥を有する修復物のモニタリング結果をまとめ、秋の国際学会で発表する。進行は遅く、10年生存率は83.4%であった。しかし、二次う蝕では約半数が10年までに再治療が施された。脱落症例から、歯頸部の辺縁着色は二次う蝕に至らないことが示唆された。3.補修修復の結果をまとめ、国際学会で発表した。コンポジットレジンによる補修修復の10年生存率は68.3%と推計された。4.う蝕のモニタリングでは、進行度(停止、許容範囲内の進行、要修復)の評価を行いながらデータを入力しているが、解析できるまでにまだ至っていない。5.日常臨床における修復物の後向き調査結果まとめた論文が日本歯科理工学会の論文賞を受賞した。20年近く行ってきた、くさび状欠損のコンポジットレジン修復に関する基礎と臨床研究をまとめ、学術誌に発表した。研究成果を総括し、MIの理念とエビデンスに基づくう蝕治療の合理的な診療ガイドとしてまとめ、日本歯科医師会雑誌に投稿した(6月発行予定)。前向き研究としても15年以上経過したので、その成果をまとめて発表する計画である。1.ランダム化比較試験(RCT):6年後、HEMAの有無間で臨床成績に有意な差は認められなかった。

また、フロアブルレジンの6年生存率は、86.5%を示したものの、ハイブリッドレジンに比較すると有意に低かった。2-ステップセルフエッチとエッチアンドリンス接着システムを用いた試験は14年を経過した。両システムとも依然として良好な成績を示している。さらに、日常臨床の調査も高追跡率で継続できた。これまでの研究成果まとめた論文が日本歯科理工学会の論文賞を受賞した。2.う蝕のモニタリング:DIAGNOdent Penによる測定も追加し、データの整理、入力を開始した。盲検法による進行度の3段階評価(停止、許容範囲内の進行、要修復)を行いながら、全データの7080%を入力した。さらに、根面う蝕の評価では、より客観性を向上させるため、カリオテスター(う蝕象牙質硬さ測定システム)を購入した。3.欠陥のある修復物のモニタリング:う蝕と同様に口腔内写真を撮影しながら継続するとともに、70%以上の症例のデータ整理と評価(停止、許容範囲内の進行、要修復)を終えた。4.補修修復:RCTと同様の評価基準と盲検法による臨床成績の評価を行い、約85%の入力を済ませた。また、補修修復について概説を著し、その普及に努めた。さらに、MIを理念としたエビデンスとコンセンサスに基づくう蝕治療ガイドラインを英文化し(補修修復担当)、世界に向けて発信した。5.修復治療における意思決定に関する一連のアンケート調査の結果、辺縁着色が同程度の場合、エナメル質に比較すると象牙質おいて再修復を選択する頻度が有意に高いことが判明した。また、う蝕に対する修復の意思決定と辺縁着色における再修復の判定基準との間には関連性が認められた。経験を積むことによりMI的アプローチを選択することから、臨床経験、生涯学習の重要性が示唆された。医療教育開発センター歯科教育研修部門長の年度末退職および臨床研修指導体制の変更により、業務引継ぎやプログラム改変作業のために多大な時間が割かれた。さらに、国際学会、国際シンポジウムでの発表準備、講演内容のレビュー執筆に予想以上に時間がかかり、研究の遂行がやや遅れることになった。医療教育開発センター教員の想定外の退職により、歯科医師臨床研修プログラム立案・運営の実務を急遽担当することになった。慣れていないせいもあって、その運営、指導に多大な時間が割かれた。さらに、連携研究者2名も突然退職し、研究の遂行および原著論文の執筆に支障をきたした。ランダム化比較試験のフォローアップを継続する。う蝕および欠陥のある修復物のモニタリング、補修修復の臨床成績に関しては、評価とデータ入力をほぼ完了したので、確認・解析作業に着手する。日常臨床における歯冠修復物の臨床成績については、データ入力を開始する。う蝕および欠陥のある修復物のモニタリング、補修修復の臨床成績に関しては、できるだけ早急に評価とデータ入力を完了させ、解析作業に着手する。歯冠修復物の臨床成績調査、モニタリングの入力データの最終チェックを行った後、解析作業に本格的に取り組む。研究成果をまとめ、国内学会、国際学会{フィラデルフィア(アメリカ)、バンクーバー(カナダ)、シャーロット(アメリカ)}で発表する。歯冠修復物の臨床成績調査、モニタリングのデータ入力および更新を行うために、技術支援員を雇用する。
サイトカインによる膵島細胞のDNA鎖切断とポリADPリボース合成の検討

サイトカインによるDNA鎖切断にFas抗原が関与しているかどうかをみるために,マウス膵島細胞をIL-1αの存在下で412時間培養するとFas mRNAが誘導された。IL-1αとの12時間の培養後,Fas抗体を加えたところ,膵島細胞障害が惹起され,48時間後の特異的^<51>Cr放出率は61±4%に達した。蛋白合成阻害財であるシクロヘキサミドをFasと共に加えると,細胞死はさらに増強された。IL-1αとFas抗体により破壊された膵島細胞では,DNA切断が証明された。Fas抗体による膵島細胞障害は,L-アルギニン不含培地でも認められ,NO合成阻害剤のNMMAによっても部分的にしか阻止されなかった。また,サイトカインによるpoly(ADP-ribose)合成の関与を検討するために,マウス膵島細胞cell lineを用い,フィルター法により^3H-NADの不溶分画への取り込みとしてpoly(ADP-ribose)合成酵素活性を測定した。poly(ADP-ribose)合成酵素活性は,human TNF-αとmouse IFN-γを18時間併用することにより,100 U/mlで124%に,200 U/mlで133%に上昇した。5mM 3-アミノベンザミドによりそれぞれ104%,107%に抑制されることが証明された。以上の結果より,サイトカインが膵島細胞のDNA鎖切断を惹起することによりpoly(ADP-ribose)合成酵素を活性化することが明らかになった。また,サイトカインはFasを介する膵島細胞のapoptosisにも関与している可能性が示された。
磁性イオン原子層ドープ量子構造の局在励起子による微小領域磁性の研究

1. GaAs基板上ZnMnSeの磁化率GaAs(100)基板上にMBE成長させたZnMnSe膜の磁化率を、SQUID法で5300Kにわたって測定した。成長層厚は0.71.2μmである。Mn組成が5%以下の試料の磁化率は温度の低下とともに増大して常磁性的な振る舞いを示すが、21%では120K付近にピークがみられ反強磁性的な特性を示した。X線マイクロアナライザではMn組成の不均一は検出されなかったが、X線回折ではMn組成が増加するとMn-rich領域の形成が示されている。閃亜鉛鉱構造のMnSeのネール温度は約520MLで95115K、3MLで75Kと報告されている。測定した組成21%の試料のネール温度は約120Kであることから、高Mn組成の試料中には閃亜鉛鉱構造のMnSeの形成が示唆される。このMnSe領域の大きさは約20MLであると考えられる。GaAs(100)基板上にZnTe、ZnMnTe、MnTeをMBE成長させた。ZnTeの最適成長条件はTe/Znビーム強度比=2、基板温度=280°Cである。この条件で作成した厚み2μm程度のZnTeエピタキシャル膜で、重い正孔と軽い正孔の自由励起子による発光と反射の信号がよく分離して観測され、結晶の高品質性が確認された。さらに、Mn組成約40%までの閃亜鉛鉱構造ZnMnTe及び閃亜鉛鉱構造のMnTeエピタキシャル膜を作成した。
周術期における血小板機能に関する研究ー抗血小板薬休薬と禁煙の影響の検討

喫煙により血管内皮細胞が傷害されることで血小板凝集能が亢進され、血栓形成を引き起こすことが知られている。しかし、血小板機能に対する喫煙の影響またその機序の詳細は明らかではない。今回、術前に患者が禁煙した場合、あるいは術前に抗血小板薬を中止する場合を想定し、血小板機能の経時的変化を解析し、安全な周術期管理の指標を示すことを本研究の目的とする。禁煙外来受診患者において、文書と口頭による説明を行い、同意書に署名を得られた対象者から、静脈血採血を行う。禁煙外来初回受診日、1カ月後(4週)、2カ月後(8週)、3カ月後(12週)に追跡調査を実施する。また、術前に抗血小板薬を中止した患者から採血を行う。得られた静脈血より多血小板血漿(PRP)を調製し、ADP、collagenなどの刺激による血小板凝集能の変化をレーザー粒子径計測法にて解析する。解析後、ELISA用のサンプルと血小板に分離する。得られたサンプルより、血小板から遊離される生理活性物質(platelet-derived growthfactor,5HT,CD40L等)をELISA法にて測定する。また、Western blot法を行い、様々な抗体(p38 MAP kinase、p44/42 MAP kinase、HSP27など)と反応させ、血小板中の細胞内情報伝達機構を明らかにする。また、診療により得られた患者基本情報(年齢、性別、身長、体重、血圧、使用中の薬剤名、血小板数等)を収集し、論文にまとめ発表する。EILSA用のサンプルはー80°Cの冷凍庫にて保管し、血小板はDTTを加えたsampling buffer 200&#181;lを加えたものを95°C、5分加熱したのち同様にー80°Cの冷凍庫にて保存する。さらに、得られたサンプルより、血小板から遊離される生理活性物質(platelet-derived growthfactor,5HT,CD40L等)をELISA法にて測定する。また、診療により得られた患者基本情報(年齢、性別、身長、体重、血圧、使用中の薬剤名、血小板数等)を収集する。禁煙後に血小板凝集能は一時的に過剰反応を示した後、正常回復することが判明。禁煙による一過性の過凝固はADP、コラーゲンによるp38 MAP kinase HSP27のリン酸化の増強によるCD40 ligandの遊離、PDGF-AB分泌促進を介している可能性があり検討中である。データ収集はほぼ終了し、論文執筆中である。EILSA用のサンプルはー80°Cの冷凍庫にて保管し、血小板はDTTを加えたsampling bufferを加えたものを95°C、5分加熱したのち同様にー80°Cの冷凍庫にて保存する。

また、Western blot法を行い、様々な抗体(p38 MAP kinase、p44/42 MAP kinase、HSP27など)と反応させ、血小板中の細胞内情報伝達機構を明らかにする。また、診療により得られた患者基本情報(年齢、性別、身長、体重、血圧、使用中の薬剤名、血小板数等)を収集する。禁煙後に血小板凝集能は一時的に過剰反応を示した後、正常回復することが判明。禁煙による一過性の過凝固はADP、コラーゲンによるp38 MAP kinase HSP27のリン酸化の増強によるCD40 ligandの遊離、PDGF-AB分泌促進を介している可能性があり検討中である。データ収集はほぼ終了し、論文執筆中である。喫煙により血管内皮細胞が傷害されることで血小板凝集能が亢進され、血栓形成を引き起こすことが知られている。しかし、血小板機能に対する喫煙の影響またその機序の詳細は明らかではない。今回、術前に患者が禁煙した場合、あるいは術前に抗血小板薬を中止する場合を想定し、血小板機能の経時的変化を解析し、安全な周術期管理の指標を示すことを本研究の目的とする。禁煙外来受診患者において、文書と口頭による説明を行い、同意書に署名を得られた対象者から、静脈血採血を行う。禁煙外来初回受診日、1カ月後(4週)、2カ月後(8週)、3カ月後(12週)に追跡調査を実施する。また、術前に抗血小板薬を中止した患者から採血を行う。得られた静脈血より多血小板血漿(PRP)を調製し、ADP、collagenなどの刺激による血小板凝集能の変化をレーザー粒子径計測法にて解析する。解析後、ELISA用のサンプルと血小板に分離する。得られたサンプルより、血小板から遊離される生理活性物質(platelet-derived growthfactor,5HT,CD40L等)をELISA法にて測定する。また、診療により得られた患者基本情報(年齢、性別、身長、体重、血圧、使用中の薬剤名、血小板数等)を収集し、論文にまとめ発表する。抗血小板薬を服用している喫煙歴のない患者のうち周術期に抗血小板薬を休薬する患者(ヘパリンに置換する患者は除く)、文書と口頭による説明を行い、同意書に署名を得られた対象者から、薬剤の休薬前と休薬後にて静脈血採血を行う。また、抗血小板薬を服用している禁煙外来の受診患者に対しても同様の分析を行う。対象抗血小板薬はバイアスピリン、クロピドグレル、チクロピジン、シロスタゾール、ジピリダモール、サルポグレラート、イコサペント酸エチルとする抗血小板薬を服用している喫煙歴のない患者のうち周術期に抗血小板薬を休薬する患者(ヘパリンに置換する患者は除く)、文書と口頭による説明を行い、同意書に署名を得られた対象者から、薬剤の休薬前と休薬後にて静脈血採血を行う。対象抗血小板薬はバイアスピリン、クロピドグレル、チクロピジン、シロスタゾール、ジピリダモール、サルポグレラート、イコサペント酸エチルとする.サンプルの採取のための用具やcollagen、ADPなど刺激薬の購入などに使用予定。
特定健診ビッグデータを活用したヘルスサポートシステムの構築とデータヘルスの推進

本研究ではこれまで、特定健診ビッグデータに対応したベイジアンネットワークのための健診項目構成の検討、特定健診ビッグデータからの個人経年データのマッチングと抽出法の検討、更に、特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークのモデリングを行ってきた。これらの検討結果を踏まえて、実効的なヘルスサポートシステムの構築及びプロトタイプの試験運用とその評価に進むことになるが、本年度は、それに向けての前段的取り組みとして、小規模データに対して一連のチェックを具体的に実施し、大規模データ時に想定されるシステム及び運用上のボトルネック等について吟味した。個人経年データのマッチングと抽出に関しては、保険者番号・記号番号・生年月日・性別から生成したハッシュ値と氏名・生年月日・性別から生成したハッシュ値の2つを実際のデータに適用し、保険者が提出する際の形式の不揃いや入力ミスの発生がどの程度含まれるかや、データクリーニングの必要性などについて評価した。個人経年データの作成は生活習慣と検査結果の因果関係とその影響の時差を評価するうえでも大切なポイントとなる。また、ヘルスサポートシステムでは、積極的支援,動機づけ支援,情報提供,及び保健指導対象外の各レベルに関するリスクと生活習慣因子項目との関係性が的確に抽出・評価できねばならない。そこで、特定保健指導の階層レベルを含む統合型ベイジアンネットワークによる実際のデータに対する結果を、同データに対する従来の統計解析手法に基づく結果と比較検討し、その実効性を検証した。遅延の理由は、研究で使用する対象データの追加確保とデータ利用環境の整備に想定以上の時間と手間を要したことによる。具体的には、データ提供側での手続きとデータ加工の段階でこれまでの承認プロセスが変更されたこと、及び研究実施場所でのデータ使用に際してセキュリティルーム等による情報セキュリティ上の厳格化が求められたことによる。当初の計画に従い、次年度はこれまでに得られた成果と知見に基づき、更に特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークによるヘルスサポートシステムの構築とその評価に取り組む。本研究は,厚生労働省が保有する全国規模の「特定健診ビッグデータ」に注目し,ベイジアンネットワークシステムをこれに対応できるタイプに一般化することで,これからのデータヘルスの推進を担う持続的ヘルスサポートシステムを構築し,その実質化を図ることが目的である.本年度においては,次の1,2に従って研究を遂行した.1.特定健診ビッグデータに対応したベイジアンネットワークのための健診項目構成の検討:これまでの先行研究でも対象としてきた某事業所での特定健診(約12000件/年,男性約7500件,女性約4500件)のデータ項目は,健康状態を示す検査項目(腹囲とBMI,空腹時血糖とHbA1c,中性脂肪とHDLコレステロール,収縮期血圧と拡張期血圧),及び生活習慣を反映する問診項目(運動面,栄養面,生活面を問う計36項目)から成っていた.これに対して本研究で新たに対象となる特定健診ビッグデータでは,検査項目は合致しているが,対応する標準的な問診項目数は15問と少なく,しかも回答選択肢にも丸めが入っている.そこで,このような不整合への対策として,問診の質問群データから主成分分析により生活習慣に関する因子(特徴)抽出を行い,その生活習慣因子に基づくベイジアンネットワークへの一般化を図った.2.特定健診ビッグデータからの個人経年データのマッチングと抽出法の検討:厚生労働省が保有する特定健診ビッグデータには,現時点で平成20年度から平成25年度分まで格納されている.本研究では某県のデータ(約300万件)の情報に対して,個人の経年変化に注目したマッチングによる分析を行う必要がある.当該データでは,同一人物であることを特定できるよう,1件毎の情報から生成したハッシュ値が付与されている.そこで,これらのハッシュ値を用いて同一人物のマッチングを行い,個人の経年データを抽出する手法を検討し整備した.本研究の目的の達成に向けて、本年度予定されていた計画内容がほぼ遂行できたため。本年度においては,問診の質問群データから主成分分析により生活習慣に関する因子(特徴)を抽出する前年の取組みで得られた検討結果と知見に基づき,特定健診時の検査と生活習慣因子の両項目群を適切な形で包含するベイジアンネットワークのモデリングを行った.ベイジアンネットワークとは,複数の確率変数の間の定性的な依存関係をグラフ構造によって表し,個々の変数の間の定量的な関係を条件付確率で表すベイズ定理に立脚した確率モデルである.ベイジアンネットワークとそれに基づく分析は,もともと現実の問題解決のために考案され発展した手法であるので,不確定性を含む知識の構成,及びそれに基づくリスク評価・判断が求められる課題での応用に適している.具体的には男女別に,まず検査項目ごとにベイジアンネットワークを構成し,各検査項目を良い状態,悪い状態に設定した場合における各生活習慣因子の変化を捉え,両者の比較を通して腹囲・BMI,空腹時血糖・HbA1c,中性脂肪・HDLコレステロール,拡張期・収縮期血圧の各検査項目に関連の深い生活習慣因子を抽出・評価した.これによって,生活習慣の変化とメタボ予備軍リスクの変化の関係性や特徴が分析できた.さらに発展形として,特定保健指導の階層レベルを含む統合型のベイジアンネットワークを構成し,これにより積極的支援,動機づけ支援,情報提供,及び保健指導対象外の各レベルに関するリスクと検査項目・生活習慣因子項目の関係性を抽出し評価を行った.本研究の目的の達成に向けて,本年度予定されていた計画内容がほぼ遂行できたため.本研究ではこれまで、特定健診ビッグデータに対応したベイジアンネットワークのための健診項目構成の検討、特定健診ビッグデータからの個人経年データのマッチングと抽出法の検討、更に、特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークのモデリングを行ってきた。

これらの検討結果を踏まえて、実効的なヘルスサポートシステムの構築及びプロトタイプの試験運用とその評価に進むことになるが、本年度は、それに向けての前段的取り組みとして、小規模データに対して一連のチェックを具体的に実施し、大規模データ時に想定されるシステム及び運用上のボトルネック等について吟味した。個人経年データのマッチングと抽出に関しては、保険者番号・記号番号・生年月日・性別から生成したハッシュ値と氏名・生年月日・性別から生成したハッシュ値の2つを実際のデータに適用し、保険者が提出する際の形式の不揃いや入力ミスの発生がどの程度含まれるかや、データクリーニングの必要性などについて評価した。個人経年データの作成は生活習慣と検査結果の因果関係とその影響の時差を評価するうえでも大切なポイントとなる。また、ヘルスサポートシステムでは、積極的支援,動機づけ支援,情報提供,及び保健指導対象外の各レベルに関するリスクと生活習慣因子項目との関係性が的確に抽出・評価できねばならない。そこで、特定保健指導の階層レベルを含む統合型ベイジアンネットワークによる実際のデータに対する結果を、同データに対する従来の統計解析手法に基づく結果と比較検討し、その実効性を検証した。遅延の理由は、研究で使用する対象データの追加確保とデータ利用環境の整備に想定以上の時間と手間を要したことによる。具体的には、データ提供側での手続きとデータ加工の段階でこれまでの承認プロセスが変更されたこと、及び研究実施場所でのデータ使用に際してセキュリティルーム等による情報セキュリティ上の厳格化が求められたことによる。当初の計画に従い次年度以降、本年度得られた知見に基づき、特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークによるヘルスサポートシステムの構築に取り組む。構造的には、検査と生活習慣因子の両項目群を包含する形にモデリングする。当初の計画に従い,次年度はこれまでに得られた成果と知見に基づき,更に特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークによるヘルスサポートシステムの構築とその評価に取り組む.当初の計画に従い、次年度はこれまでに得られた成果と知見に基づき、更に特定健診ビッグデータ対応ベイジアンネットワークによるヘルスサポートシステムの構築とその評価に取り組む。本年度に購入を予定していたデータストレージ用ディスクに関して、新製品の発売が次年度に予定されているため購入を見合わせた。本年度予定していたデータ処理・アプリ開発を次年度に回したため、作業補助者への人件費等が次年度使用となった。本年度予定していたデータ処理・アプリ開発を次年度に回したため、データストレージ整備費用や作業補助者への人件費等が次年度使用となった。当該新製品の次年度における購入に充てる。
金属シリコンの純化に関する研究

62年度は粗金属シリコンに含まれる不純物の中で,りんと並んで除去が困難とされているボロンに焦点を絞り,その除去に関する一連の調査を行った.具体的には,脱ボロン挙動をより鮮明にさせる目的で,調査対象シリコンとして,高純度シコン(純度99.9999%)に金属ボロン(純度99.8%)を添加し,ボロン濃度を通常の金属シリコンに含まれる濃度の410倍程度(100300ppm)に予め調整した試料を用い,それとアルカリ土類金属化合物主体の珪酸塩フラックス(CaO-SiO_2系, MgO-CaO SiO_2系, BaO-CaO-SiO_2系の3種類)とを同量(それぞれ10g)黒鉛るつぼ内で接触溶媒させ,溶解温度,溶解保持時間,雰囲気ガス組等を適宣変えてメタル中ボロンの低減挙動を調べた.その結果,上記フラックス種の相違ならびにメタル中ボロンの初期濃度の相違によらず,メタル中のボロンは溶解後12時の間で急激に減少し,その後は一定濃度,すなわち平衡状態に到達することが知られた.その平衡状態におけるメタル中ボロンの低減率はフラックスの種類,塩基度,溶解温度,雰囲気の酵素分圧の違いによって異なるが,これまでの調査では32%Bao-26%CaO-42%SiO_2からなるフラックスを用い, 1465°Cで溶解したさいの約73%が最大値として得られた.各フラックス間の脱ボロン能の優劣については更に系統的な補充調査を待って判断すべき段階におるが,他の条件を一定にし, MgOとBaOだけが異なる実験の比較で,予想に反して塩基度の点でより低い前者のフラックを使用した方が高脱ボロン率を示すことから,脱ボロンの反応機構が単純ではないことがわかった.このほか,溶解温度や雰囲気ガスのCO_2濃度を変えた実験で温度が高く, CO_2濃度の高いほど脱ボロン率も向上する傾向見られたが,後者の影響についてはさらに追加実験を行い,その普遍性の確認と併せて定量的把握が必要と思われる.61年度は小型の真空溶解炉(高周波誘導加熱方式)を使用し、純度約98%の金属シリコン(以下MG-Si)を対象試料に選び、MG-Si中の不純物、とくに、Siの融点付近の温度で比較的蒸気圧の高いPとCaの真空処理による低減挙動を調べた。具体的には、粒状のMG-Si(粒度1.22.3mm)約20gを黒鉛るつぼ(内径25mm,深さ55mm)に入れ、これを真空溶解炉にセットし、炉内を【10^(-4)】【10^(-5)】Torrまで排気した後、加熱溶解する方式をとった。実験温度は1450°Cと1550°Cの2水準とし、溶解時間をパラメーターにして一連の真空溶解実験を行った。なお、本実験に使用したMG-Siの主な不純物の初期濃度はP:32ppmw,Ca:500ppmw,Al:3400ppmwであったが、これら不純物の低減挙動について以下のような知見が得られた。(1)Pについては1450°Cと1550°Cの両実験温度で同じような減少傾向が見られ、45分の溶解時間で67ppmwまで減少し、それ以上保持時間を延長しても、一層の低下は認められなかった。(2)Caについては実験温度によって若干減少傾向が異なり、1時間の溶解保持時間で、1450°Cの場合約150ppmw、1550°Cの場合約120ppmwまで減少し、その後も低下する傾向が見られた。(3)AlについてもCaと類似の減少傾向が見られた。1時間の溶解で、1450°Cの場合約2300ppmwまで、そして1550°Cの場合約1300ppmwまで低下した。(4)また、PとCaの低減について速度論的解析を試みたが、いずれの場合も減少速度はメタル中不純物濃度の一次式として表わすことができ、このことから、真空処理によるこれら不純物元素の減少はメタル・バルクから蒸発界面への拡散によって律速されてるものと推察された。62年度は粗金属シリコンに含まれる不純物の中で,りんと並んで除去が困難とされているボロンに焦点を絞り,その除去に関する一連の調査を行った.具体的には,脱ボロン挙動をより鮮明にさせる目的で,調査対象シリコンとして,高純度シコン(純度99.9999%)に金属ボロン(純度99.8%)を添加し,ボロン濃度を通常の金属シリコンに含まれる濃度の410倍程度(100300ppm)に予め調整した試料を用い,それとアルカリ土類金属化合物主体の珪酸塩フラックス(CaO-SiO_2系, MgO-CaO SiO_2系, BaO-CaO-SiO_2系の3種類)とを同量(それぞれ10g)黒鉛るつぼ内で接触溶媒させ,溶解温度,溶解保持時間,雰囲気ガス組等を適宣変えてメタル中ボロンの低減挙動を調べた.その結果,上記フラックス種の相違ならびにメタル中ボロンの初期濃度の相違によらず,メタル中のボロンは溶解後12時の間で急激に減少し,その後は一定濃度,すなわち平衡状態に到達することが知られた.

その平衡状態におけるメタル中ボロンの低減率はフラックスの種類,塩基度,溶解温度,雰囲気の酵素分圧の違いによって異なるが,これまでの調査では32%Bao-26%CaO-42%SiO_2からなるフラックスを用い, 1465°Cで溶解したさいの約73%が最大値として得られた.各フラックス間の脱ボロン能の優劣については更に系統的な補充調査を待って判断すべき段階におるが,他の条件を一定にし, MgOとBaOだけが異なる実験の比較で,予想に反して塩基度の点でより低い前者のフラックを使用した方が高脱ボロン率を示すことから,脱ボロンの反応機構が単純ではないことがわかった.このほか,溶解温度や雰囲気ガスのCO_2濃度を変えた実験で温度が高く, CO_2濃度の高いほど脱ボロン率も向上する傾向見られたが,後者の影響についてはさらに追加実験を行い,その普遍性の確認と併せて定量的把握が必要と思われる.
超臨界水による使用済核燃料の溶解に関する研究

前年度、炭酸アンモニウム水溶液中で硝酸アンモニウムを加えることにより,ペレット(二酸化ウラニウム)を溶解するとしたが、本年度詳細な試験を行なった結果、有意な溶解を確認することができなかった。そこで、他の酸素酸イオンを含む塩を加えて、前年度の380°Cより高温の450°Cでの溶解試験を行った。しかしながら、硝酸イオンと同様に、有意な溶解は確認できなかった。そこで、酸素酸イオンおよびアンモニウムイオンは中性および塩基性水溶液中では450°Cの高温にしても酸化性を示すことはないと結論された。一方、中性および塩基性水溶液中で強力な酸化性を有する過酸化水素を作用することにより、その強力な酸化力で、ペレットを溶解することを試みた。結果は450°Cでは炭酸ウラニル錯体に特徴的なスペクトルを与える溶液を得ることができた。またこの場合、溶液には八酸化三ウランと考えられる固体も生成した。次に過酸化水素は水と酸素とに分解すると考えられる亜臨界領域の300°Cでは450°Cと同様、炭酸ウラニル錯体の溶液とそのアンモニウム塩の沈殿が得られた。そして100°Cでは同様に溶解し、反応溶液は炭酸ウラニル錯体のスペクトルを有する溶液であって,ウラニルの過酸化水素発色分析法で見られる吸収も存在していることがわかった。つぎに、密閉容器による反応ではなく、大気圧下で加温した場合、ペレットは気体の発生を伴って溶解することが判明した。これより溶液中には、未反応の過酸化水素と溶解したウラニルイオンとの化合物が主に生成し,炭酸ウラニル錯体も存在することが確認できた。以上の結果から、炭酸アンモニウム水溶液中で過酸化水素を使うことで、二酸化ウラニウムペレットを溶解することが可能となった。また反応温度については、加熱するで溶解し、200°Cを超えると、過酸化水素を含まない炭酸ウラニル錯体水溶液として得られることがわかった。炭酸化合物を含む高温、高圧水において、2酸化ウラニウム(ウラニウムペレット)の溶解実験として、以下の化合物について行った。炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、いずれも濃度は1mol/lであったが、ウラニウムの溶解は認められなかった。また化合物を含まない純水でも溶解は起こらなかった。反応温度はほとんどの場合380°Cの超臨界水温度まで行ったが反応は起こらなかった。炭酸ナトリウムは溶液が塩基性であるために反応セルの窓材であるサファイアが溶解して300°Cまでしか行えなかった。そこで、炭酸アンモニウムの溶液に硝酸アンモニウムを加えた結果、ウラニウムの溶解が認められた。これは溶液の一部を採り、アルファー線の検出によった。溶液の色はウラニウムの6価に特有な色であったが、可視、紫外吸収スペクトルでは確認が取れなかった。これはウラニウムペレットを含まない硝酸アンモニウムを添加した、炭酸アンモニウム水溶液を高温、高圧にしたところ同様な着色を示したことより硝酸イオンの分解と考えられた。しかしながら、硝酸アンモニウムのみではこの着色は認められなかった。また溶解した溶液を硝酸酸性にしてもウラニウム6価イオンの特性吸収は現れなかった。いずれの場合も温度は380°C以下であり、これまで知られているほとんどの反応が450°Cを超える温度となっていることから、今年度反応容器の改良を行い反応温度について400°Cを超えられるため、次年度において高温実験が可能となっている。
消散型波動方程式の解の拡散現象と波動現象

定数係数線形消散項をもつ波動方程式のコーシー問題の解は,急速に減衰する波動部分と拡散部分の和として表現できる.従って,時間発展と共にその解は拡散部分に漸近する.この現象を解の拡散現象と呼ぶ.時間または空間変数に依存する係数の線形消散項をもつ場合は,その係数の減衰の度合いにより,消散項が効果的あるいは非効果的となり,それぞれ,解の拡散現象あるいは波動現象が期待される.解の拡散現象については,半線形問題の臨界指数を求めることを通じ研究は進展し,若杉勇太氏との共同研究により,半線形消散型波動方程式系を考察した.また,スリランカにおける研究集会では基調講演を行い,一連の研究の総合的な報告を行った.消散型波動方程式のコーシー問題の解は,時間発展とともに,対応する拡散方程式の解に漸近をする,すなわち,解の拡散現象を持つ.この現象について,解表示を用いた空間1,3次元における結果を2003年に,2編の論文として発表した.その後の発展をサーベイした論説「消散型波動方程式の解の拡散現象」(数学62巻第2号(2010), pp. 164-181)の英訳が,"Sugaku Exposition"から発行された.さらに,最近の発展も含めた論文も発行され(研究発表欄の2編の論文参照),平成25年度の実施計画のひとつである最近までの結果についてのまとめは予定通りなされたものと思われる.しかしながら,波動現象を展望しつつ,拡散現象と波動現象の臨界の場合については思わしい進展は見られなかった.それらについては,池畠-Todorova-Yordanov,若杉,D'Abicco, Reissig氏らによる進展がみられた.波動現象と拡散現象を観察するうえで,波動方程式と消散型波動方程式がカップルした連立系のコーシー問題を考察するのは意味のある,しかしながら難解な問題であると思われる.この問題を展望しつつ,2つの消散型波動方程式がカップルした連立系のコーシー問題については,空間3次元までの優臨界の場合に,小さなデータに対する時間大域解の存在とその漸近形まで含めて考察した(Osaka J. Math. 49 (2012), 331-348).さらに続けて,臨界,劣臨界の場合における解の爆発現象に関する結果を不完全ながらも得て,2013年8月のクラクフ(ポーランド)におけるISAAC Congressにおいて発表した.その後,空間高次元における問題も含めて,若杉勇太氏(大阪大学)の協力も得て,さらに研究を続行している.消散型波動方程式のコーシー問題の解は,時間発展とともに,対応する拡散方程式の解に漸近をする,すなわち,解の拡散現象を持つ.この現象について,解表示を用いた空間1,3次元における結果を2003年に2編の論文として発表した.その後の発展を含めて2011年に行った招待講演の内容が発行された(論文1).さらに,今年度は半線形消散型方程式の2×2の連立系の研究を進め,対応する放物型方程式系の半線形項の臨界指数と同じであることを得た.より具体的には,半線形項の優臨界指数に対しては小さい初期値に対して時間大域的に一意解が存在し,ほぼ最適な減衰レートも得た.臨界と劣臨界指数の半線形項に対しては,有限時間内に解は爆発し,特に劣臨界指数の場合には爆発時間の上からの評価も得た.その後,下からのほぼ最適な評価も得た.これらは,大阪大学の若杉勇太氏との共同研究として得られ,下記研究発表欄の2,3の論文や国内外の研究集会において成果が発表された(下記研究発表欄を参照).その後も,より一般のk×k方程式系や,時間あるいは空間に依存する消散項をもつ場合の半線形消散型波動方程式系について,共同研究を進め,半線形項の指数の臨界指数を求めることができ,若杉氏との共著論文としてまとめられ,学術雑誌へ投稿されている.さらに,国内外の研究集会で成果の発表を予定している.定数係数の線形消散項をもつ波動方程式のコーシー問題の解は,定性的には波動方程式の解と同じ性質を持ちながら,定量的には対応する拡散方程式の解と同様の挙動をする.この現象を階の拡散現象という.一方,時間または空間変数に依存する係数の線形消散項をもつ消散型波動方程式の解は,その係数が時間または空間変数について速く減衰するとき,対応する波動方程式の解と同様の挙動をする.このとき,消散項が非効果的と言え,この現象を解の波動現象という.すなわち,消散項が効果的あるいは飛行家的な場合に,それぞれ,解の拡散現象あるいは波動現象が現れる.これらの消散型波動方程式の半線形問題を考えたとき,小さいデータに対する時間大域解の存在,あるいは適当な正値のデータに対しその大きさにかかわらず有限時間内に解が爆発するという臨界の指数を求めるのは興味のある問題である.本年度の研究においては,若杉勇太氏との共同研究で,一般のk×k半線形消散型波動方程式系に対して,消散項が効果的な場合に,臨界指数を求めた.また,2×2の連立系で,効果的な消散項をもつ場合についても臨界指数を求めた.同時に,九州大学名誉教授中尾愼宏氏の提案の問題を含む,今後考察すべき問題を提示した.