hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シミュレーション環境のための一般化固有値解法の開発と応用

本研究では,次世代計算機環境における大規模シミュレーションを実現するために,特に並列化が困難な内部固有値問題の解法を対象として,複素周回積分を用いた固有値解法の実用技術を開発した.ここで開発した解法を,マルチコアによる大規模並列環境向けのソフトウェアとして実装した.開発したソフトウェアを複数の応用分野の問題を対象として適用し,実用性を想定して性能改善を行った.本研究では,次世代計算機環境における大規模シミュレーションを実現するために,特に並列化が困難な内部固有値問題の解法を対象として,複素周回積分を用いた固有値解法の実用技術を開発した.ここで開発した解法を,マルチコアによる大規模並列環境向けのソフトウェアとして実装した.開発したソフトウェアを複数の応用分野の問題を対象として適用し,実用性を想定して性能改善を行った.本研究では、次世代計算機環境における大規模シミュレーションを実現するために、並列化が困難な内部固有値問題の解法を対象として、高い並列性をもつ固有値解法の実用化技術を開発する。本年度は、基本となるアルゴリズムの理論的な基礎の確立とその改良、およびソフトウェア実装のための基本技術の開発を中心として研究を進めた。(1)固有空間のフィルターの概念に基づいてフィルター対角化の理論構築を進めた。それを用いて自由度の高い解法の設計法や反復による精度改善法を開発した。これによって、例えば固有値の近くにシフト点があり線形方程式の収束性が悪化するような場合にもシフト点の配置の自由度が上がり、より状況に応じた解法の適用が可能となる。(2)マルチコアCPUやGPUでの高性能化のために、ブロック化による効率化を行った。また、ブロックKrylov部分空間法の残差の乖離を避ける手法を開発し、固有値解法に組み込んだ。これらの手法は、本課題で開発する固有値解法の計算量の多くを占め、その高速化は方法全体の高性能化につながる。(3)次世代の計算環境を想定して、ソフトウェアの一部をGPU向けに実装し、単体のGPUでの性能評価を行った。(4)開発している手法を格子QCDや殻モデル等の物理分野の実問題に適用し、方法の性質の解析と性能の改善を行った。ソフトウェア開発において、実用性を高めるためには、このような実際のアプリケーションでの評価が重要である。より使いやすい方法とするためには、問題ごとに異なるパラメータの適切な設定方法や、より詳細な方法の性質の解析が必要となる。本研究では、次世代計算機環境における大規模シミュレーションを実現するために、並列化が困難な内部固有値問題の解法を対象として、高い並列性をもつ固有値解法の実用化技術を開発する。本年度は、前年度に開発した基本となるアルゴリズムの理論をさらに発展させるとともに、ソフトウェア実装のための基本技術の開発を引き続き行った。(1)固有空間のフィルターの概念に基づき、領域外にある固有値に対応した固有ベクトルが領域内の固有値計算にどのように影響を与えるかの解析を行い、ブロックHankelの場合に拡張した。この理論により、適切な部分空間サイズの選択が特異値分解を用いて可能となり、方法の適用性が向上した。(2)ブロックKrylov部分空間法のマルチコアにおける性能向上を行い、格子QCD行列の物理量計算に適用してその性能向上を確認した。開発している固有値解法では、ブロック型の線形方程式が現れるため、その高速化は方法の高性能化につながる。また、密度汎関数法で現れる行列では縮重があるため、この場合にもブロック型の解法が効果的である。(3)標準固有値問題で高性能を得るために、Krylov部分空間のシフト不変性を利用した解法の開発を行った。ここで開発した解法を原子核分野のシミュレーションで現れる問題に適用し、従来型の解法であるLanczos法と性能比較を行った。(4)非確定的手法による大域的な固有値分布推定法を開発した。大規模並列環境において高い性能を得るためには、適切な負荷分散やパラメータ設定が必要であるが、ここで開発した手法によって事前に対象とする問題の性質が解析できるため、これを用いたパラメータ設定によって高い並列効率と負荷分散が可能となる。これらの技術を用いて、ソフトウェア開発を進めた。本研究では、次世代計算機環境における大規模シミュレーションを実現するために、特に並列化が困難な内部固有値問題の解法を対象として、複素周回積分を用いた固有値解法の実用技術を開発する。ここで開発した解法を、幅広い分野の問題に対応した基盤的ソフトウェアとして実装する。本年度は、前年度に開発した次世代計算環境向けのソフトウェア実装の要素技術に基づき、マルチコアCPUの分散環境において高性能を発揮するソフトウェアとして実装した。さらに、実問題を対象とした利用技術の開発を行い、ソフトウェアパッケージとして整備した。以下の3項目について実施した。(1)並列固有値解法アルゴリズムの基礎理論の構築とブロック化計算誤差に対するアルゴリズムのロバストネスの解析を行い、大並列環境下での耐故障性について検証した。また、Block Krylov部分空間法を利用した線形計算部分の効率化を行い、マルチコアでの高性能実装技術の開発を行った。(2)階層的並列環境での性能向上とソフトウェア実装階層的並列構造を持つ計算環境において高い効率を得るための方法をソフトウェアとして実装した。開発したソフトウェアはパッケージ名BLOSSとして産業技術総合研究所のサーバにおいて公開予定である。また、英文によるマニュアルの整備を行うなど、より実用性を高めるための準備も進めた。(3)実用問題への適用の検証開発した固有値解法を、分子シミュレーションであるFMO-MO法、実空間密度汎関数法で現れるバンド計算、量子ドットシミュレーション、線形加速器設計で現れる問題など、各種の大規模実問題に適用し、その性能評価と手法改善を行った。
設計・生産・物流機能の総合化管理方式に関する研究

本研究では市場のユ-ザ-ニ-ズに応ずる製品設計、工程計画および需要量変動に応づる生産計画立案方法について検討し、以下の成果を得た。1.ユ-ザ-ニ-ズを商品特性としてとらえ、これを工学的測定尺度である技術特性に属開し、更にこれらの特性を工程管理に活かすために工程特性として決定する過程を対象に情報行動分析法を提案し、事例に適用してその有効性と問題点を明らかにした。この分析法はニ-ズアセスメントとテクノロジ-アセスメントの2つの機能を融合概念で結び付ける融合モデルを前提とし、製品特性展開法およびファミリ-ツリ-分析法とから構成されている。この方法について以下の点を確認した。(1)ユ-ザ-ニ-ズの重点であるセ-ルスポイントと工程管理上の重点管理項目の関係を明らかにするとともに、今後の製品改善とこれに応ずる工程管理項目の特定が可能となった。(2)上記分析法は品質保証、納期維持およびコスト低減を目的にしたものであったが、品質保証面での有効性のみ確認された。2.需要量変動に対し、市場に対するサ-ビス率の向上、納入リ-ドタイムの削減、操業度の安定化および在庫量の削減を目的とし、生産計画法として多段階指示方式の押し出し方式および引っ張り方式を取り上げ以下の点を明らかにした。(1)引っ張り方式は需要量の予測誤差がない場合でも基準在庫を持たなければならないが、押し出し方式では在庫が生じない。しかし、予測誤差が生ずると、押し出し方式では工程を素材工程側に遡るほど、予測誤差が累積して存庫量および生産指示量変動が増幅されて行く。一方、引っ張り方式にはこの増幅現象は見られない。(2)押し出し方式の上記問題点を解決するために、フィ-ドバックの強さを制御できる指示方式を提案し、その設計法を構築した。
プルーストにおけるヴェルヌ受容の生成論的・歴史分析的研究―文学・美術・進歩主義

『失われた時を求めて』はSF冒険小説家ヴェルヌの《驚異の旅》連作といかなる関連があるのか。プルーストの長篇は純文学に属するがゆえ、大衆作家ヴェルヌとの関係は双方の作家研究で長らく等閑に付されてきた。そこで平成30年度の研究では、ヴェルヌの幻想小説『カルパチアの城』を生成論的・テクスト理論的な分析対象とし、美術作品への参照と進歩主義への批判によってこの作品が特徴づけられることから、広範な文化史的読解を施すことでプルーストとヴェルヌとの関係性を十全に把握し、両者を分断してきた文学史に見直しを迫ることを目的とした。具体的には、『カルパチアの城』と関連する『失われた時を求めて』のテクストを検討するために、第2篇『花咲く乙女たちの蔭に』の一節に関する検討を行い、1860年代のマネおよび1884年のマネ回顧展以降の受容に関する美術批評を主にBNF(フランス国立図書館)所蔵の資料を精査することによって、また同時代のアカデミスム絵画と彫刻、古代ギリシアのプラクシテレスの彫像についてオルセーやルーヴル美術館で検討することによって、ヴェルヌとプルーストに見られるマネとアカデミスムをめぐる言表の歴史的な意味作用の射程を解明することができた。上記の資料収集および現地調査から得られた結果を踏まえて、東京外国語大学総合文化研究所でマネをめぐる古典性と前衛主義への批判に関する口頭発表を行い、概要を紀要に掲載した。また『カルパチアの城』の歌姫ラ・スティラの肖像画の作者がジャン=レオン・ジェロームであることをヴェルヌ研究史上初めて特定し、この肖像画を鏡と電気照明を使って投影する小説内の近未来的装置の持つ意味作用を明らかにした。万国博覧会における大衆の進歩礼賛とアカデミスム趣味とは一線を画し、この装置がジェロームとマネの闘争機械となっていることを解明した画期的なこの研究は、ヴェルヌ研究会会誌に掲載された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。そこで平成29年度の研究では、プルーストの書簡から小説の源泉と推測されるヴェルヌの短篇「二九世紀にて」を生成論的・テクスト理論的な分析対象とし、美術作品への参照と進歩主義への批判によってこの作品が特徴づけられることから、広範な文化史的読解を施すことでプルーストとヴェルヌとの関係性を十全に把握し、両者を分断してきた文学史に見直しを迫ることを目的とした。具体的には、ヴェルヌの短篇「二九世紀にて」と関連する『失われた時を求めて』のテクストを検討するために、第2篇『花咲く乙女たちの蔭に』および第4篇『ソドムとゴモラ』の一節に関する検討を行い、1889年から1900年にかけての仏米におけるミレー受容と1857年から1863年にかけてのクールベの受容に関する美術批評を主にBNF(フランス国立図書館)所蔵の資料を精査することによって、ヴェルヌとプルーストに見られるミレーとクールベをめぐる言表の歴史的な意味作用の射程を解明することができた。上記の資料収集から得られた調査結果を踏まえて、名城大学の紀要にプルーストにおけるミレーをめぐる古典性と前衛主義への批判に関する論文を発表した。この論考はプルーストのテクスト的源泉がトルストイのミレー論にあることを初めて確定した点で画期的である。また主催者の一人として日本初開催を実現した10月のヴェルヌ国際シンポジウムでは、プルーストとヴェルヌについてアカデミスムの画家レオン・ボナが両者のテクストで持つ積極的な意味作用を明らかにした。同時代の排外主義に抗するボナのイメージという未知の可能性を解明したこの発表は加筆・修正した上でヴェルヌ研究会会誌に掲載された。平成29年度の研究では、プルーストの書簡から小説の源泉と推測されるヴェルヌの短篇「二九世紀にて」を生成論的・テクスト理論的な分析対象とし、美術作品への参照と進歩主義への批判によってこの作品が特徴づけられることから、広範な文化史的読解を施すことでプルーストとヴェルヌとの関係性を十全に把握し、両者を分断してきた文学史に見直しを迫ることを目的としていた。ヴェルヌの短篇「二九世紀にて」と関連する『失われた時を求めて』のテクストを検討するために、第2篇『花咲く乙女たちの蔭に』および第4篇『ソドムとゴモラ』の一節に関する検討を行い、1889年から1900年にかけての仏米におけるミレー受容と1857年から1863年にかけてのクールベの受容に関する美術批評を主にBNF(フランス国立図書館)所蔵の資料を精査することによって、ヴェルヌとプルーストに見られるミレーとクールベをめぐる言表の歴史的な意味作用の射程を解明することができた。当初予定していたITEM(近代テクスト草稿研究所)のプルースト班で草稿調査を行う作業は、10月のヴェルヌ国際シンポジウムの日本初開催を実現するための準備に時間を取られたために果たせなかったが、この点については平成30年度の資料収集・調査と合わせて行うことが可能であるので、研究課題を進める上で大きな問題とはならないと考えられる。

むしろ、国際シンポジウムの開催を実現できたことはこの点を補って余りあるものであり、その他にも紀要論文の発表、日本フランス語フランス文学会秋季大会においてプルーストとヴェルヌの関係をめぐる講演を行い、また丸善書店でヴェルヌをめぐるゼミナールを開催、中日新聞にヴェルヌ新訳コレクションに関する紹介記事を書くなど、研究成果の社会に対する還元が著しいという点で、研究計画の概要どおり、あるいはそれ以上の成果を上げることができていると言える。『失われた時を求めて』はSF冒険小説家ヴェルヌの《驚異の旅》連作といかなる関連があるのか。プルーストの長篇は純文学に属するがゆえ、大衆作家ヴェルヌとの関係は双方の作家研究で長らく等閑に付されてきた。そこで平成30年度の研究では、ヴェルヌの幻想小説『カルパチアの城』を生成論的・テクスト理論的な分析対象とし、美術作品への参照と進歩主義への批判によってこの作品が特徴づけられることから、広範な文化史的読解を施すことでプルーストとヴェルヌとの関係性を十全に把握し、両者を分断してきた文学史に見直しを迫ることを目的とした。具体的には、『カルパチアの城』と関連する『失われた時を求めて』のテクストを検討するために、第2篇『花咲く乙女たちの蔭に』の一節に関する検討を行い、1860年代のマネおよび1884年のマネ回顧展以降の受容に関する美術批評を主にBNF(フランス国立図書館)所蔵の資料を精査することによって、また同時代のアカデミスム絵画と彫刻、古代ギリシアのプラクシテレスの彫像についてオルセーやルーヴル美術館で検討することによって、ヴェルヌとプルーストに見られるマネとアカデミスムをめぐる言表の歴史的な意味作用の射程を解明することができた。上記の資料収集および現地調査から得られた結果を踏まえて、東京外国語大学総合文化研究所でマネをめぐる古典性と前衛主義への批判に関する口頭発表を行い、概要を紀要に掲載した。また『カルパチアの城』の歌姫ラ・スティラの肖像画の作者がジャン=レオン・ジェロームであることをヴェルヌ研究史上初めて特定し、この肖像画を鏡と電気照明を使って投影する小説内の近未来的装置の持つ意味作用を明らかにした。万国博覧会における大衆の進歩礼賛とアカデミスム趣味とは一線を画し、この装置がジェロームとマネの闘争機械となっていることを解明した画期的なこの研究は、ヴェルヌ研究会会誌に掲載された。平成29年度におけるヴェルヌの短篇「二九世紀にて」および長篇『ヴィルヘルム・シュトーリッツの秘密』とプルーストとの関係性の検討と受けて、平成30年度においては当初の予定通り、プルーストの書簡から小説の源泉と推測されるヴェルヌ作品『チャンセラー号』を生成論的・テクスト理論的な分析対象とし、美術作品への参照と進歩主義への批判によってこの作品が特徴づけられることから、広範な文化史的読解を施すことでプルーストとヴェルヌとの関係性を十全に把握し、両者を分断してきた文学史に見直しを迫ることを目的とする。具体的には、『チャンセラー号』と関連する『失われた時を求めて』のテクストを検討するために、第5篇『囚われの女』および第7篇『見出された時』の一節に関してITEM(近代テクスト草稿研究所)でプルーストの草稿調査を行う。また、同時代のロビンソン譚におけるカニバリズムの表象を文化史的に解明するためにBNF(フランス国立図書館)において資料収集を行う。さらに1900年前後におけるドラクロワと1875年前後のジェリコーに関する美術批評を同館とオルセー美術館資料室の所蔵する美術・芸術雑誌において精査する。
ローマ帝政前期におけるイタリアのエヴェルジェティズムに関する研究

ローマ帝政前期のイタリアにおいて富裕者が都市になした恵与行為(エヴェルジェティズム)を巡り、従来の研究は公共建造物の恵与が1世紀に多くを数えるも、2世紀以降に減少する点を強調し、これをエヴェルジェティズム衰退の証左とみなした。しかし恵与対象は公共建造物だけではない。そこで、本研究は公共建造事業、金品分配、剣闘士競技提供の3項目を取り上げ、恵与文化の多角的検討を目的とした。具体的には、各項目に関し13世紀の碑文に現れる自発的な恵与事例を抽出し、世紀毎の特徴を明らかにしようとした。研究結果は以下の通りである。(1)公共建造物の恵与数は1世紀をピークに減少へと転じる一方で、事業が新築から改修や装飾へと変化する。(2)金品の分配例は1世紀に目立たないが、2世紀に急増する。(3)剣闘士対戦料が急騰したにもかかわらず、競技の恵与数は1世紀と2世紀であまり差がない。そして(1)(3)を全体的に捉えると、(4)総件数は1世紀133、2世紀167、3世紀29と推移した。即ち、イタリアにおける恵与は2世紀に最多を数えたのである。そして1世紀から2世紀にかけて、恵与対象は公共建造物から金品分配へと転換したことがわかる。この変化は何故生じたのか。理由は以下の点に求められよう。先ず、市民らの嗜好が変化した。彼らは建造物よりも金品の分配を望むようになり、恵与者がこの期待に応えた。次に、都市は市壁で囲まれるため、建造物新築は自ずと建設用地確保の点で限界を抱えた。2世紀になると、新築に代わって、改修や装飾の事例が増えるのはこの制約を背景としていたのである。では、3世紀における恵与数の激減は何故生じたのか。その理由は3世紀後半、帝国全土で認められる「碑文文化」の衰退に帰せられるであろう。つまり、遺族が墓碑すら建てない状況は顕彰碑文の建立をも不要とし、結果的に、恵与はなされなくなったと言えよう。
英語によるコミュニケーション意欲向上をめざす国内協働体験学習モデルの開発

近年グローバル化が進む中で海外の人と英語を使ってコミュニケーションをする機会は増えているが、英語母語話者のみならずビシネスパートナーであるアジア圏の人々と英語を介して対等にコミュニケーションが図れる人材は少ない。英語を長年学んだにも関わらず、話せないのはコミュニケーション意欲が足りないせいと考える。本研究では日本人大学生がアジア圏の若者と過疎地で英語を介した国際協働ボランティア活動をすることで、学生の英語コミュニケーション意欲がどのように伸びるかを検証し、より効果的なプログラムを開発する。
表層型ガスハイドレートの形成・分解に関わる海底環境の変動解析

本年度は表層型ガスハイドレートが発達する日本海東縁,深層型ガスハイドレートが発達するニュージーランドヒクランギ沈み込み帯,ガスハイドレートの発達しないスンダ海溝で採取した深海掘削コアを対象に,間隙水溶存ヨウ素濃度と,ヨウ素同位体比(129I/I)を測定した.放射性ヨウ素が1250万年の長半減期を持つことを利用し,同位体比からヨウ素年代を算出し,間隙水溶存メタンの起源や移動経路を明らかにし,ガスハイドレートの形成に関わる間隙水の役割を考察した.日本海では古い流体が海底直下まで上昇していることが明らかとなり,古い流体はガスチムニー構造と呼ばれるメタンガスを多く含んだ流体を運ぶ効率的な供給通路を通じて運ばれており,ガスチムニー内にはガスハイドレートが発達しやすい環境となっていることを明らかにした.ヒクランギ沖は日本海東縁よりもやや弱いメタンフラックスであったが,海底直下まで付加体に由来する古い流体が運ばれてきており,この流体はデコルマなどの断層を通じて古い流体が上昇してきていることを示す.またガスハイドレート含有層と非含有層で同様のヨウ素年代が示されたことから,付加体に由来する,高い濃度のヨウ素やメタンを含む間隙水が,断層を通じて多量に供給されているため,安定領域内であれば,ガスハイドレートが容易に形成される環境であることが示唆される.スマトラ沖では,ガスチムニーや断層などの特殊な流体の経路が発達しない代わりに,透水性の高い砂層が発達する深度でのみ,古いヨウ素年代がみられ,砂層に沿って起源の異なる流体が流入していることが示された.それ以外の深度では,浅部(若い)のヨウ素と深部(古い)ヨウ素が混合した結果,浅部に向かってヨウ素の年代が若くなる傾向がみられた.メタンフラックスは低く,安定領域内であってもガスハイドレートが形成できるほどのメタンが存在しない環境であることが示唆される.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。日本海上越沖では海底からのメタンガスの湧出や強度が地質学的な時間スケールと比べ,圧倒的短期間で変動することが観察された.これに伴い海底浅部の堆積物中の化学環境もガス湧出活動と同様に短期間でダイナミックに変動している可能性が示唆される.特にガス湧出周辺に発達するガスハイドレートも短期間で形成されるならば“再生可能な資源"としてとらえることが可能である.本年度は日本海表層型ガスハイドレート胚胎域の異なる3か所から回収された3台の長期連続採水器から得られた1年分の間隙水溶存イオン・ガス濃度の分析を終了した(約1650試料).これらのデータは高精度(24時間)で長期的な時系列情報(1年間分)を持つことや,海域ごとの比較ができることから,短期間に変動しうるガスハイドレートの挙動を捉えるのに十分なデータ量であり,現在論文執筆中である.また本年度は8-10月までの約二ヶ月間,スマトラ島沖で行われた国際深海科学掘削計画にInorganic Geochemistとして参加し,国際的に定められたサンプリングや船上分析の技術を習得するとともに,試料の船上分析を行い,これらの分析結果をもとに現在共著として二本の論文が投稿中である.現在は船上から持ち帰った試料のヨウ素濃度・放射性ヨウ素同位体の測定にむけて試料処理(約400試料)を行っている.スマトラ沖と日本海のガスハイドレート胚胎域では,流体の効率的な経路となる断層が両海域ともに発達するものの,スマトラ沖ではガスハイドレートが発達しないため,どれほどの量の流体がどのような経路を通って上昇してくるのか,ガスハイドレートを含まない流体の移動システムを知ることができ,日本海のヨウ素試料のリファレンスとして利用可能である.異なる3海域から長期連続採水器によって得られた,1年間分の時系列試料(約1600試料)の低温室(-20°C)での試料封入処理は安全管理上の制限が多数あるため,非常に時間を要するものであったが,封入作業,間隙水溶存イオン・ガス濃度分析も本年度で終了した.また流体の移動システムを知るためのツールである間隙水溶存ヨウ素の測定試料をスマトラ沖からリファレンスとして採取することができた.日本海のガスハイドレート胚胎域の試料との比較・検討を行うことで,より具体的なガスハイドレート胚胎域における流体移動システムを知ることができると考える.以上のことから本年度は,時間を要する作業が大幅に前進したこと,日本海のリファレンスサイトとしての貴重な試料を採取できたことからおおむね順調に進展していると考えられる.本年度はガスハイドレートを効率よく発達させるガスチムニーに着目し,長い時間スケールでガスチムニーがどのような働きを持つのか明らかにすることを目的とし,ガスハイドレート,ガスチムニーが共に発達する日本海東縁と,ガスハイドレートは胚胎するが,ガスチムニーが発達しないニュージーランドヒクランギ沈み込み帯を対象とした.日本海では直径数百mのガスチムニーという構造が多数存在し,このガスチムニーは深部で生成したメタンを大量に含んだ流体を海底表層までに効率よく移動させる役割を担う.

このため日本海には表層型ガスハイドレートがガスチムニー内や直上に広く分布する.本研究ではこのガスチムニーがどれほど古いメタンを運び表層型ガスハイドレートを形成しているのかを明らかにするため,ガスチムニー上から得られたコアリングの間隙水試料からヨウ素を抽出し同位体比を測定した.間隙水に溶存するヨウ素には安定同位体(127I)の他,半減期1570万年の放射性同位体(129I)が存在し,同位体比(129I/127I)の測定から流体に溶存するメタンの起源や年代を推定できる.ヨウ素同位体比分析結果から,ガスチムニー内では海底直下まで古い起源(低いヨウ素同位体比)のメタンが上昇してきていることが明らかとなった.ニュージーランド沖は顕著なガスチムニーの発達は見られないが,海域全体で高い有機物含有量,高メタン環境の海域である.この海域で行われた国際深海科学掘削計画第372次航海にInorganic Geochemistとして2017年11月2018年1月まで乗船し,間隙水ヨウ素試料を採取した.掘削調査では船上での間隙水採取と分析を担当し,この海域ではガスチムニーのような浅部までメタンを運ぶ経路がないかわりに,メタンや水が深部でも面的な広がりを持ってメタンハイドレートとして固定されている環境であることを明らかにした.ガスチムニー・ガスハイドレートが共に胚胎する日本海に対し,ガスハイドレートが胚胎するが,ガスチムニーの胚胎しないニュージーランドヒクランギ沈み込み帯,ガスチムニーもガスハイドレートも胚胎しないスマトラ沈み込み帯の間隙水試料を採取し,主要溶存成分分析を行った.昨年度採取したスマトラ沖の試料分析は特にヨウ素濃度が低く,日本海やニュージーランド沖と比較してもメタンポテンシャルも低いことを明らかにした.またスマトラ沖の航海において間隙水分析結果から海底下1300m付近で鉱物からの脱水が起きていることを明らかにし,この脱水がスマトラ沖の地震活動と深くかかわっていることを論文にまとめ,共著で発表した.本年度は表層型ガスハイドレートが発達する日本海東縁,深層型ガスハイドレートが発達するニュージーランドヒクランギ沈み込み帯,ガスハイドレートの発達しないスンダ海溝で採取した深海掘削コアを対象に,間隙水溶存ヨウ素濃度と,ヨウ素同位体比(129I/I)を測定した.放射性ヨウ素が1250万年の長半減期を持つことを利用し,同位体比からヨウ素年代を算出し,間隙水溶存メタンの起源や移動経路を明らかにし,ガスハイドレートの形成に関わる間隙水の役割を考察した.日本海では古い流体が海底直下まで上昇していることが明らかとなり,古い流体はガスチムニー構造と呼ばれるメタンガスを多く含んだ流体を運ぶ効率的な供給通路を通じて運ばれており,ガスチムニー内にはガスハイドレートが発達しやすい環境となっていることを明らかにした.ヒクランギ沖は日本海東縁よりもやや弱いメタンフラックスであったが,海底直下まで付加体に由来する古い流体が運ばれてきており,この流体はデコルマなどの断層を通じて古い流体が上昇してきていることを示す.またガスハイドレート含有層と非含有層で同様のヨウ素年代が示されたことから,付加体に由来する,高い濃度のヨウ素やメタンを含む間隙水が,断層を通じて多量に供給されているため,安定領域内であれば,ガスハイドレートが容易に形成される環境であることが示唆される.スマトラ沖では,ガスチムニーや断層などの特殊な流体の経路が発達しない代わりに,透水性の高い砂層が発達する深度でのみ,古いヨウ素年代がみられ,砂層に沿って起源の異なる流体が流入していることが示された.それ以外の深度では,浅部(若い)のヨウ素と深部(古い)ヨウ素が混合した結果,浅部に向かってヨウ素の年代が若くなる傾向がみられた.
精密有機合成を指向した酵素機能発現の高効率化及びその応用に関する研究

生体では脂質合成に代表されるように疎水性物質の合成、代謝は細胞内の疎水的な生体膜の中、またはその界面に存在する酵素によって触媒されていると考えられる。しかしこのような疎水性環境下での酵素反応機構の解明はほとんどされていない。これは疎水性環境下で酵素を安定に保ち、酵素反応を発現させる方法の開発が遅れているからである。これに対し、我々は天然の生体膜と類似に構造を有する人工脂質膜の構築を企画した。まず天然のリン脂質と類似に構造を有するアルキルエーテル型にリン脂質アナローグ27種を合成した。次いで、これらを用いて酵素(リパーゼ)が疎水環境下でも機能を発現できるように、生体膜の相近似モデルとしても重要と考えられる逆ミセル又は一分子膜ミセルを形成させることを検討した。リパーゼ/水系と合成リン脂質化合物/有機溶媒系からなる二相系へ超音波を短時間照射することにより、種々の酵素(リパーゼ)/エーテル型リン脂質会合体を調製した。このようにして調製した会合体を用いて、難水溶性化合物の有機溶媒中での不斉加水分解反応を検討した。基質としては、薬理活性化合物(カルシウム拮抗剤であるジルチアゼム)合成のための合成中間体を選び、この化合物の二級水酸基をアシル化した化合物についてエナンチオ選択的加水分解が進行するかどうか検討した。反応は従来の合成ポリマー(光架橋性樹脂)を担体とした固定化リパーゼ法に比べて反応時間が著しく短縮され、加水分解生成物及び原料回収に相当するアシル体の収率、光学純度ともに高い値で得られ、本会合体は固定化酵素としての機能を有することを明かとした。又、会合体の構造はX線解析によって二重膜からなるラメラ構造の中に酵素を取り込んでいることが判明した。更にリパーゼによる光学活性化合物の合成研究の一環として光学活性エポキシエステルを合成し、その応用について検討した。しかしこのような疎水性環境下での酸素反応機構の解明はほとんどなされていない。これに対し、我々は天然の生体膜と類似の構造を有する人工脂質膜の構築を企画した。まず天然のリン脂質と類似の構造を有するアルキルエーテル型のリン脂質アナローグ27種を合成した。リパーセ/水系と合成リン脂質化合物/有機溶媒系からなる二相系へ超音波を短時間照射することにより、種々の酵素(リパーゼ)/エーテル型リン脂質会合体を調製した。このようにして調製した会合体を用いて、難水溶性化合物の有機溶媒中の不斉加水分解反応を検討した。反応は従来の合成ポリマー(光架橋性樹脂)を担体とした固定化リパーゼ法に比べて反応時間が著しく短縮され、加水分解生成物及び原料回収に相当するアシル体の収率、光学純度ともに高い値で得られた。

本会合体を用いる反応では、リパーゼの精製により両生成物の光学純度が若干異なり、精製酵素から調製した会合体を用いると収率、光学純度ともに高いことが明らかとなった。回収された会合体を繰り返し用いても収率、光学純度ともに高いことが判明し、本会合体は固定化酵素としての機能を有することが明らかとなった。平成6年度ではリパーゼ/エーテル型リン脂質会合体の調製とそれを利用した難水溶性化合物の有機溶媒中での不斉加水分解を検討した。その結果、本会合体を用いる反応では、リパーゼの精製法によって両生成物の光学純度が若干異なり、精製酵素から調製した会合体を用いると、収率、光学純度ともに高いことが判った。回収された会合体を繰り返し用いても収率、光学純度とともに高いことが判明し、本会合体は固定化酵素としての機能を有することが明かとなった。また本会合体はリンの元素分析から、蛋白質1個当り約90個の脂質(ジアルキルエーテル型ホスファチリジルコリン)から構成されており、その構造はX線回折によって二重膜からなるラメラ構造の中に酵素を取り込んだ構造であることを明らかにした。次に本会合体のリン脂質部の疎水性部分の構造変換による酵素反応に及ぼす影響を検討するため、新たに3種のリン脂質を合成した。すなわち、O-ヘキサデシル基より疎水性が増大すると考えられ、ω-シクロヘキシルトリデシル基含有のエーテル型リン脂質を3種合成した。それらから調製した3種の酵素-脂質会合体を用いて抗生物質インドールマイシン合成の重要な光学活性中間体の合成を目的とし、ラセミのα-ヒドロキシエステルを基質とした不斉エステル化を検討したが、酵素反応に及ぼす疎水性基の構造変化に基づく差異は認められなかった。次いでリパーゼによる光学活性エポキシエステル合成研究の一環としてエポキシ酪酸エステルのビニロ-ガスな化合物である4,5-エポキシ-2-ヘキセノエ-トから選択的な求核試薬によるエポキシ環開裂反応とリパーゼによる光学分割を組み合わせることにより、光学活性な4,5-ジ置換-2-ヘキセノエ-トを合成し、それからアミノ糖へ変換した。更に上記エポキシエステルと類似構造を有する4,5-エポキシ-2-ペンテノエ-トと求核試薬との反応についても行なった。
胃腸上皮化生粘膜と胃癌におけるｍｉｃｒｏＲＮＡの発現

microRNAによる転写後の遺伝子発現制御が注目されている。癌抑制遺伝子や癌遺伝子の転写後発現調節にもmicroRNAの関与が報告されている。分化型胃癌とその前癌病変である腸上皮化生粘膜におけるmicroRNAの発現の変化を明らかにすることは発癌メカニズムの解明に加え、診断・治療においても重要な意義を持つ。われわれが作製した腸上皮化生のモデル動物であるCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜と胃癌におけるmicroRNAの発現プロファイリングをマイクロアレイ解析で既に行い、有意に増減しているmicroRNAを明らかにしている。増減の明らかになったmicroRNAの観点から、腸上皮化生から発癌への関係を明らかにすることを研究目的とする。Cdx2トランスジェニックマウスの胃の腸上皮化生粘膜におけるmicroRNAの解析を行う方針で当該科研費を申請した。その後Cdx2トランスジェニクマウスに加えて、新たに、腸粘膜上皮細胞の幹細胞マーカーであるLgr5を胃粘膜に特異的に発現させるトランスジェニックマウスの作製に成功した。既に、このLgr5トランスジェニックマウスの胃粘膜上皮細胞においては他の腸粘膜上皮細胞の幹細胞マーカーの誘導が確認された。そこで、当該科研費の申請時のCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生におけるmicroRNAの解析に加えて、Lgr5トランスジェニックマウスのmicroRNAの解析も試みる。また、Cdx2トランスジェニックマウスとLgr5トランスジェニックマウスの交配により得られるダブルトランスジェニックマウスのmicroRNAの解析も行う予定である。正常マウス、Cdx2トランスジェニックマウス、Lgr5トランスジェニックマウス、Cdx2-Lgr5ダブルトランスジェニクマウスの胃粘膜のmicroRNAの発現をマイクロアレイで比較検討するためのRNA抽出が終了し、マイクロアレイ解析の準備ができあった状態である。microRNAのマイクロアレイは外注する予定である。さらにこれらのトランスジェニックマウスの遺伝子発現のマイクロアレイも行い、microRNAと遺伝子発現との関係を明らかにする予定である。分化型胃癌とその前癌病変である腸上皮化生粘膜におけるmicroRNAの発現の変化を明らかにすることは発癌メカニズムの解明に加え、診断・治療においても重要な意義をもつ。われわれが作製した腸上皮化生のモデル動物であるCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜と胃癌におけるmicroRNAの発現プロファイリングをマイクロアレイ解析ですでに行い、有意に増減しているmicroRNAを明らかにしている。Cdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜と胃癌におけるmicroRNAの発現プロファイリングをマイクロアレイ解析で行った。このマイクロアレイの結果をもとに発癌との関係のあるmiR-21、miR-137、miR-145に着目した。ヒトとCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜と腫瘍におけるmiR-21、miR-137、miR-145の増減を定量的PCRで明らかにした。そして、それぞれのmicroRNAの標的遺伝子と考えられているPTEN、OCT4、EFFR、cMycの発現およびmicroRNAのgain-of-functionとloss-of-functionの影響を明らかにした。消化器内科胃細胞株を用いmicroRNAの増減による遺伝子変化をマイクロアレイにより網羅的に解析する。その結果をもとにmicroRNAを増減することにより特異的メッセンジャーRNAをくることによる進行胃癌の治療へと結びつけていく。このマイクロアレイの結果をもとに発癌との関係のあるmiR-21, miR-137, miR-145に着目した。ヒトとCdx2トランスジェニックマウスの腸上皮化生粘膜と腫瘍におけるmiR-21, miR-137, miR-145の増減を定量的PCRで明らかにした。そして、それぞれのmicroRNAの標的遺伝子と考えられているPTEN、Musashi1、OCT4、EFFR、cMycの発現およびmicroRNAのgain-of-functionとloss-of-functionの影響を明らかにした。「研究実績の概要」に記載したように、Cdx2トランスジェニックマウスに加えて、Lgr5トランスジェニクマウスの作製に成功したため当該研究の更なる進展が期待できる状態になった。研究の一部が未実行で、そのための費用を次年度に繰り越しました。胃細胞株を用いmicroRNAの増減による遺伝子変化をマイクロアレイにより網羅的に解析する。

その結果をもとにmicroRNAを増減することにより特異的メッセンジャーRNAを繰ることによる進行胃癌の治療へと結びつけていく。「研究実績の概要」に記載したように、Cdx2トランスジェニクマウスに加えてLgr5トランスジェニクマウスの作製に成功したため、当初のCdx2トランスジェニクマウスのmicroRNAの解析に加えてLgr5トランスジェニックマウス、Cdx2-Lgr5ダブルトランスジェニクマウスの解析も可能になった。これらのトランスジェニックマウスのmicroRNAの解析を網羅的にマイクロアレイで行う方針である。前年度の未実行の実験を含めて、今年度の計画を遂行する予定です。研究の一部が未実行で、そのための費用を次年度に繰り越しました。microRNAの解析をマイクロアレイで行うことから次年度n研究を開始する。このマイクロアレイを外注するための費用を研究費から賄う方針である。マイクロアレイの解析結果をもとにして詳細な解析を行うために研究費を使用する予定である。
高機能自閉症児の母親のソーシャルサポート及び理解向上のための支援ガイドの検討

地域の就学時期にある子どもをもつ母親が、高機能自閉症児とその母親の状況を理解し、支援につなげられるような学習会の内容について検討するために、ますは高機能自閉症の学童を持つ母親のソーシャルサポートを明らかにした。母親らの語りから、身近な人からの理解や養育支援、児の社会的向上につながる支援はサポートとして認知されていた一方で家族やママ友(達)をはじめとする地域の人々からの理解不足が聞かれ、地域のママ友(達)世代に理解を促す必要性が明らかになった。この結果より、通常学級に在籍する学童の母親に高機能自閉症児の母親の状況や母親同士の助け合いについて質問紙調査し、母親間の助け合い可能な項目が抽出された。【はじめに】高機能自閉症(以下ASDとする)を持つ学童の母親への支援として、小学校の保護者を始めとする周囲の人の理解等、ソーシャルサポートが支援の一つに上がる。地域の人々からのソーシャルサポートは、ASD児の子育て負担に寄与すると考えられる。ASD児とその母親を支援を検討するにあたって、ASD児に支援状況の実態調査の必要性が考えられた。【目的】通常学級に在籍するASD児の就学学前後に母親が認知したソーシャルサポートを明らかにし、就学時期にあるASD児の親の支援の示唆を得ること。【研究対象】小学校通常学級に在籍する14年生のASD児の母親19名【方法】研究参加の同意が得られた対象者にプライバシーが保てる個室で児の就学前後に受けられた、又は受けたかった実際的、情緒的な支援について半構成面接調査を行った。得られたデータから逐語録を作成し、ASD児をもつ母親のソーシャルサポートを示す文節を抽出した。抽出した内容をコード化し、内容の類似性に着目して共通した内容をサブカテゴリー及びカテゴリー化した。さらにHouse(1981)のソーシャルサポートの構成要素に分類した。【結果】ASD児の就学前後に母親が認知したソーシャルサポートのカテゴリーは18カテゴリーと78のサブカテゴリーが抽出された。またカテゴリーをHouseのソーシャルサポートに分類したところ、道具的サポート11カテゴリー、情緒的サポート5カテゴリー、情報的サポート2カテゴリーに分類され、評価的サポートに分類されるカテゴリーはなかった。【考察】実際的な手助けである道具的サポートは他のサポートより多種類のカテゴリーがあったが受けたかったサポートのカテゴリーも複数抽出されていたことから十分にサポートを受けられていない現状が明らかになった。この受けたかったサポートは今後の支援につなげていけるよう検討していく必要性が明らかになった。調査者は高機能自閉症児の適切な育児のためには、母親をとりまく人々からの支援の提供(ソーシャルサポート)が母親の育児負担軽減につながると考え、前年度に高機能自閉症児をもつ母親へのソーシャルサポートを調査した。その結果、母子の身近な人からの理解や母子の身近な人からの養育支援が見いだされ、高機能自閉症児の母親が不足と感じるものとして高機能自閉症児に対する理解不足が見いだされた。このことから、高機能自閉症児の母親の身近な人々からの理解やサポートを得るために、地域の(母親)人向けの学習支援ガイドの検討が必要とされた。今年度は高機能自閉症児の母親をとりまく同級生父兄(母親ら)による高機能自閉症児と母親への理解の程度および支援可能な内容の実態調査と示唆から支援ガイド作成の方向性の検討を目的として研究を行った。まず、近年における研究動向と課題等を確認するために高機能自閉症の幼児・学童の母親のソーシャルサポートに関する文献検討を行った。過去10年間のソーシャルサポート、自閉症スペクトラム障害、親を検索語にした研究論文を検索し、最終29件を分析対象とした。結果、児の就学後の学校生活支援に関する調査は少なく、精神発達遅滞がない自閉症児の母親のストレスがより高いことが確認された。今後の支援の課題は学童期の高機能自閉症児と母親支援の必要性が見いだされた。今年度の後半には、14年生の学童をもつ母親に高機能自閉症児と母親への理解の程度と実施可能な支援の実態調査を行った。日本全国の小学校1000校を無作為抽出し調査協力を依頼、113校1269通(58.5%)の返送を得て、1220名を分析対象とした。対象の母親の平均年齢は38歳であった。母親らは身近な人が助けを必要としている時に55%が手助けする事を、またお母さんの悩みを聞くと41%が回答した。事例で高機能自閉症の特徴を確認すると57%認知していた。今年度(23年度)は高機能自閉症の学童を持つ母親のソーシャルサポートの体験について半構成的面接調査を行なった。調査対象者は高機能自閉症と診断され、普通級に通う学童(14年生)の母親19名であった。

調査内容は(1)児の診断や療育の経過、(2)幼児期に受けられたソーシャルサポートと受けたかったソーシャルサポート、(3)就学後に受けたソーシャルサポートと受けたかったソーシャルサポート等であった。面接調査で得られた音声データを逐語録化し、質的帰納的に分析を行った。分析に際しては母子保健の研究者にスーパーバイズを受けながら、信憑性と妥当性の確保に努めた。その結果、就学前、就学後、全般と時期別のソーシャルサポート及び、得られなかったソーシャルサポートが抽出された。特に就学後は受けられるソーシャルサポートが減少していた。また地域の人々からの理解不足だけでなく身近な人々からの理解不足が明らかになった。さらに、児が困った時に少し手を差し伸べてもらえる人の不足が見出された。これらのことから、高機能自閉症児とその家族の思いが理解されるような地域の人々への学習会の必要性が明らかになった。また、専門職でなくても高機能自閉症の児を理解して手助けしてくれるボランティアの必要性についても明らかになった。上記の研究を小児保健の学術雑誌に投稿するため現在執筆中である。今回の調査結果をもとに24年度では、高機能自閉症の学童を持つ母親のソーシャルサポートの構造を量的に明らかにしていくこととする。今年度は基礎調査にあたる高機能自閉症児の母親のソーシャルサポートを明らかにできた。この結果を論文にし投稿したが、査読と修正に時間を要していて滞っているため、やや滞っていると評価した。目的にある、高機能自閉症の学童を持つ母親のソーシャルサポートの体験を質的に明らかにすることができた。結果から就学前と就学後に得られるサポートの違いが明確になり、支援の示唆が得られたことや、最終的(最終年度)な計画にある、高機能の自閉症の児と母親への理解向上と支援に繋がる学習会ガイド作成の基礎資料になりうるものとなった。現在は、小児保健の学術雑誌に投稿するために執筆中であり、計画の中に含まれていることは概ね達成されていることより上記の評価とした。基礎調査の結果は得られたので、結果をもとに、周囲の人々が高機能自閉症児の母親への理解が向上するための関連要因を調査する予定である。現在質問紙を作成し、質問紙調査の協力施設を探しているところである。今後の研究の方向性としては、質的研究で母親が体験したソーシャルサポート(実態)が明らかになった。しかしながら、質的研究の結果のみでは一般化が難しい。今後の適切な支援プログラムの基礎資料とするために、今回の質的研究の結果を量的にも検証、確認し、高機能自閉症がある学童をもつ母親のソーシャルサポートの明確化と構造の確認を進めて行こうと考えている。今年度の調査の分析に補助者を雇用する予定でいたため、人件費を計上していたが、次年度の調査に費用を要す可能性が懸念されたため、人件費を抑制し、次年度につなげていくように試みた。次年度は質問紙調査のため、配布・回収のための消耗品および通信費、集計作業手伝いの人件費が必要となる。また、調査対象数が予定に満たない時はネット調査を取り入れることも検討している。量的調査を行うため、調査用紙を多数印刷するプリンターの購入、調査用紙及び送付に用いる用紙・封筒の消耗品の購入を予定している。
実験動物による褥瘡発症メカニズムの解明と褥瘡予防・治療法の開発

研究成果の概要:褥瘡の実験モデルとして、ラットの腹壁を、1)腹膜腔内に挿入した鉄板と体表に置いた重り、または2)腹膜腔内と体表の磁石で圧迫した。50、100mmHgで2、3、4時間圧迫し、12時間、1、3、7日後に試料を採取して、顕微鏡標本で傷害を評価した。圧迫時間が長いほど傷害が重くなった。また、マイクロアレイで約3万種類の遺伝子から発現が大きく変動するものを絞り込み、炎症に関係深いものをリアルタイムPCRで解析した。平成19年度は、褥瘡の動物実験モデル作製するため、1)麻酔したラットの腹膜腔に鉄板を水平に挿入し、鉄板を固定してその上の腹壁に金属塊を乗せる方法、および2)手術で腹膜腔にネオジム磁石(20×25×2mm)を挿入して開腹部を縫合し、ラットが覚醒した後に体内と体外の磁石で腹壁を挟む2種類の方法を試みた。腹壁を、約50、100mmHg相当の力で2、3、4時間圧迫した。圧迫開始から12時間、1、3、7日後に腹壁を試料として採取し、凍結切片のへマトキシリン・エオジン染色で傷害を評価した。また、マイクロアレイとリアルタイムPCRで遺伝子発現を解析した。その結果、2方法とも、圧力と時間が増すにつれて傷害が増加し、皮膚や皮下組織に浮腫が生じて筋層は壊死した。同じ圧迫条件では、磁石で腹壁を挟んだ方に比べて、金属塊を乗せた方が傷害が軽度だった。金属塊を乗せてマイクロアレイで調べた約31,000個の遺伝子のうち、圧迫開始12時間後には240個の遺伝子で、1日後には877個の遺伝子で、発現量が2倍以上に増加していた。リアルタイムPCRで遺伝子を調べると、12時間後と1日後には炎症に関連した遺伝子の発現が増加したが、3日後から減少し、もとの発現量に近づいた。以上、褥瘡の動物実験モデルを作製して経時的に傷害を評価し、初期に発現が変動する遺伝子をマイクロアレイで絞り込んだ。また、ペントバルビタール麻酔は有意に傷害を軽減するので、圧迫は覚醒状態で行うことが必要と考えられた。平成19年度に、ラットの腹壁を、約50、100mmHg相当の力で2、3、4時間圧迫する褥瘡モデルを作製した。圧迫開始から12時間、1、3、7日後に腹壁を試料として採取し、凍結切片をヘマトキシリン・エオジン染色して傷害を評価した。その結果、圧力と圧迫時間の増加に伴って傷害が増大した。ペントバルビタール麻酔は傷害を有意に軽減したので、圧迫は覚醒状態で行うことが必要と考えられた。また、100mmHgの圧力で、ラットの腹壁を4時間圧迫して圧迫開始から12時間、1、3日後にラットの腹壁を採取し、遺伝子発現について検討した。発現が顕著に増加した遺伝子には、アポトーシス、炎症反応、酸化ストレス、タンパク質分解、低酸素に関わるものが多かった。平成20年度は、引き続いてこれらの実験を行い、組織の傷害に対する論文をまとめて投稿した。また、ヤイクロアレイで発現が増加した遺伝子の中から、とくに炎症に関連する遺伝子に注目して、リアルタイムPCRを用いて定量的に調べた。さらに、これらmRNAから作られるタンパクをELISAで定量的に調べた。その結果、マイクロアレイとリアルタイムPCRの値は良く一致したが、mRNA量とタンパク量とは、必ずしも増減が一致しないものもあった。したがって、マイクロアレイとリアルタイムPCRのデータを論文にまとめて、投稿する予定である。mRNAとタンパク量が一致しない理由が、技術的なものかどうか検討している。
血管内皮細胞の伸展刺激に対する応答反応系

ラットの動脈各部の摘出片を用いて伸展刺激を負荷した内皮細胞におけるストレスファイバー(SF)形成とストレスタンパク質(HSP)の合成の様子を蛍光組織学的に検出し,定量的検索を行った。その結果,伸展刺激によるSF形成やHSP(特にHSP70)合成には血管部位によって誘導がかかるものとそうでないものに分かれることが分かった。こうした機械刺激に対する応答性の良し,悪しが実際の内皮細胞機能にどの程度反映されているのかを探る目的で細胞内一酸化窒素(NO)の組織学的検出を試みた。この目的に沿って組織・細胞を固定し,同時にNOの蛍光指示薬である4,5-diaminofluorescein diacetate(DAF-2DA)による蛍光を検出する方法を探った結果,DAF-2DAとアルデヒド系固定剤の組合せが有効であることを見出した。このNO検出系を用いてラット生体や摘出血管床に種々のストレスを負荷した際の内皮細胞におけるNO産生能を調べる実験をスタートさせようとしている。また、伸展刺激に対して誘導形成・発現されるSFとHSPの相互関係についての解析も進められた。細胞骨格成分との関係が報告されているHSP25とHSP90の内皮細胞における伸展刺激による発現誘導性はいずれも小さかった。ところが伸展刺激による内皮細胞におけるHSP70の合成発現をケルセチンで抑えたところ、SF形成も同時に強く抑えられることが判明した。サイトカラシンでアクチン重合を阻止しSF形成を抑えてもHSP70発現は正常であることを考えると,HSP70は血管内皮細胞の伸展刺激によるSF形成において正に分子シャペロンとして本線維形成に必要な蛋白種を会合させるのに大きな役割を果たしていることが推測される。ラットの動脈各部の摘出片を用いて約25%の伸展刺激を1時間負荷した後のそれぞれの片の内皮細胞におけるストレスファイバー(SF)形成とストレスタンパク質70の合成の様子を蛍光組織学的に検出し,定量的検索を行った。その結果,SFに関しては正常対照群において既に発現量に部域差があり,SF保有細胞の割合が20%以下とそれ以上の2群に大別できた。これらの内,SF保有率の高いものは伸展刺激による高い本線維の誘導形成が認められたが,低いものではこの誘導形成がかかるものとそうでないものに分かれた。特に,大動脈弓内弯側部,胸大動脈近位部,総頚動脈中央部,左鎖骨下動脈,内頚動脈,腎動脈頭側端では刺激による誘導形成は全く認められなかった。一方,ストレスタンパク質70に関しては,正常対照群における部域差は殆ど認められなかったが,伸展刺激が負荷された場合には明瞭な差が認められた。即ち,SF形成における上述の部位に加えて腕頭動脈,左総頚動脈,総腸骨動脈内側部における伸展刺激によるストレスタンパク質70の誘導合成率は非常に低かった。ストレスタンパク質70は変成タンパク質の生成を抑え,SFは細胞・基質間接着を強化する働きをもつと考えられているので,これら2つの系がいずれも伸展刺激に対して極端に低い反応しか示さない大動脈弓内弯側部,胸大動脈近位部,総頚動脈中央部,左鎖骨下動脈,内頚動脈,腎動脈頭側端はそれらの内皮細胞が厳しい物理環境に曝された場合,その刺激に対する対応が遅れる可能性のある部位と推察された。即ち,糖尿病による血管病変像が報告された大動脈弓内弯側部に加えてここに列記した血管部位も病変を起こしやすい部位である可能性が高い。実際,対照群におけるこれらの部位の内皮細胞は類多角形であり,強い機械刺激に曝されていないこと,また強い浸透圧刺激によって他部よりも細胞変性を起こしやすいとの結果も上記可能性を支持していると思われる。