hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＭＥＭＳ援用弾性歪み工学による半導体ナノ細線の応力誘起電子伝導特性評価

研究期間全般を通して得られた研究成果を以下に示す。(1)VLS成長させたSiOx被覆SiCナノ細線(C/S-SiCNW)と、蒸気フッ酸プロセスによりC/S-SiCNWのSiOx被覆を除去した3C-SiCNWコアのTEM観察の結果、C/S-SiCNWは直径20-50 nmの結晶質の3C-SiCNWコアと、それを覆う厚さ30-50 nmの非晶質のSiOxで構成されていた。また、ほとんどの3C-SiCNWコアは結晶方位<111>方向に沿って成長した3C-SiC構造であるが、積層欠陥により生じる六方晶SiCが3C-SiCNWコアの一部領域で見られた。(2)新開発デバイスを用いた引張試験により、C/S-SiCNWの平均ヤング率および破断強度はそれぞれ215、7.0GPaであった。3C-SiCNWコアの平均ヤング率および破断強度はそれぞれ502.3、22.4GPaであり、SiOx被覆の有無による破断強度の変化および3C-SiCNWコアの大きなヤング率が確認できた。また、3C-SiCNWコアのヤング率のばらつきは、積層欠陥およびそれにより生じる六方晶SiCに起因していることが示された。(3)I-V計測を引張試験と同時に実施した結果、本研究で用いたSiCNWはn型半導体と同様の振る舞いを示した。但し、C/S-SiCNWのゲージ率は-30.7となり、3C-SiCNWコアのそれ-15.8の約2倍の値を示した。これは、SiOxの表面電位がコア界面近傍での電子密度状態を変化させたためと推測される。3C-SiCNWは、過酷環境下で使用されるMEMS用ピエゾ抵抗素子としての利用が期待されている。本研究では「ナノ細線集積MEMS歪み制御デバイス」を新開発し、同デバイスを利用してSiO2で包まれた3C-SiCNW(C/S-SiCNWという)の機械的特性およびピエゾ抵抗を明らかにした。SiO2シェルを含まない3C-SiCNWとC/S-SiCNWの引張強さは、平均でそれぞれ22.4、7.3GPaを示した。また、3C-SiCNWのゲージ係数は0.022εで-17.6であった。このように、3C-SiCNWはn型半導体の振る舞いを示し、ピエゾ抵抗素子材料として有用であると示唆された。第二年度では、当初の予定通り、機械的特性評価だけでなくナノ細線集積MEMS歪み制御デバイスを用いて、SiCNWのmechano-electric特性評価試験を実施する予定である。また、PL装置直下でのSiCNW単軸引っ張り試験による量子井戸評価実験にも着手する予定である。最終年度では、C/S-SiCNWと3C-SiCNWコアの巨大弾性歪み下での歪み誘起電気伝導特性(ピエゾ抵抗特性)について定量評価し、ワイヤ表面電位が巨大歪み下でのワイヤ内部の電子移動度に及ぼす影響を実験的に解明する。29年度が最終年度であるため、記入しない。実験ナノメカニクス、MEMS29年度が最終年度であるため、記入しない。
胎児脳質周囲白質軟化(PVL)の発生機序-ヤギ胎仔の慢性実験モデルを用いて-

新生児に発生する脳障害、特に脳嚢胞状病変の素地はすでに胎内で発生している事が多いという報告が多数なされている。しかし、その発生機構に関しては、現在の所解明に至っていない。Periventricular leukomalacia(以下PVL)をはじめとした胎児・新生児の脳病変発生メカニズムを探ることは産科管理上非常に重要な課題である。われわれこれまでに以下のことを明らかにした。1.低酸素症および虚血症-再灌流に対するアデノシンの作用の解明ヤギ胎仔およびヒト胎児において低酸素症、アシドーシスおよび虚血症に対応してアデノシンが産生され、胎内においてこれらの病態への適応にアデノシンは重要な生理作用を持つことを解明した。またこれらの病態が更に悪化すると、ヒポキサンチン、フリーラジカルおよび活性酸素の産生が増加することも明らかにした。2.本研究の独自性本研究は、PVLの発生原因として注目されている胎内感染、低酸素症および虚血-灌流などの病態と胎仔の適応能との関連を明らかにしたものである。これまで胎仔の脳血管作動物質であるアデノシン、ヒポキサンチン、カテコラミンおよび過酸化脂質のPVLへの関連を検討する研究は全く行なわれていない。特に未熟胎仔におけるアデノシンの役割も従来全く検討されておらず、当研究はPVLを理解する上で画期的なものである確信している。アデノシンはATPのプリン代謝物であり、腎および胎盤の血管床以外では血管拡張作用を有し、特に脳の血流量を増加させることが良く知られている。アデノシンの産生は低酸素症およびアシドーシスの病態でその産生が瞬時に増加する。また、このような病態が継続すると、ヒポキサンチンおよび過酸化脂質などが発生し組織障害を発生させる。アデノシンなどのプリン代謝物および過酸化脂質の胎児における代謝および生理的役割に関しては、ほとんど解明されていない。したがって、本年度はヒト胎児およびヤギ胎仔の血漿プリン代謝物および過酸化脂質濃度を測定し、その生理学的意義を検討した。1)ヒト胎児血漿アデノシン濃度と血液ガス、pHの相関関係の検討陣痛のない状態で臍帯穿刺をおこない、胎児血漿アデシノン濃度、血液ガス、pHを測定した。血漿アデシノン濃度はpO_2、pHに相関して上昇していることが判明した。このことからアデシノンは胎内における、低酸素症などの病態において、脳などの局所血流の改善に関与していることが示唆された。2)ヤギ胎仔血漿アデノシン、ヒポキサンチン、過酸化脂質濃度の検討ヤギ胎仔において、臍帯血流を人工的に遮断すると、胎仔頸動脈血漿アデノシンは低酸素症と相関し、ヒポキサンチンおよび過酸化脂質はアシドーシスと相関することが判明した。以上の結果より、低酸素症においてはアデノシンの産生により脳などの重要臓器は保護される。しかし、アシドーシスなどの病態においてはヒポキサンチンおよび過酸化脂質が産生され、胎内における脳障害の発生と関係している可能性が示唆された。組織の欠酸素症、虚血状態において、ATP分解産物のアデノシン産生が増加し、血管を拡張させ、組織の酸素消費を抑制することで適応している。今回我々は妊娠ヤギまたは妊娠羊を用いて、臍帯オクルーダーを装着した胎仔慢性実験モデルを作成し、胎児における虚血-再灌流状態におけるアデノシンの防御機構につき検討し以下の知見を得た。(1),妊娠ヤギを用いた間欠的臍帯圧迫モデルにおいて、胎仔血中アデノシン濃度はアシドーシスに対応し、有意に上昇する。(2)、さらに羊胎仔慢性実験モデルを用いて、繰り返し臍帯圧迫を追加し、胎仔血中アデノシン濃度の上昇につき検討したところ、頻回の繰り返し臍帯圧迫による虚血-再灌流ストレスによりアデノシン濃度の上昇は認められず、その代謝メカニズムが破綻することが明らかになった。この代謝防御メカニズムの破綻が、出生後のPVL発生の病態に関連している可能性が考えられた。

以上の基礎実験を踏まえ、PVLを含めた新生児脳障害の発生頻度が高いとされる子宮内発育遅延胎児(IUGR)に対して臍帯穿刺を行い、以下の知見を得た。(1)、IUGR胎児において臍帯血中アデノシン濃度のみならず、その代謝産物であるヒポキサンチン濃度もアシドーシスの程度と有意な正の相関を示した。(2)、さらに過酸化脂質濃度も同様の上昇を示し、ヒポキサンチン-キサンチン系の酸化ストレスがPVL発生の病態に関与している可能性が示唆された。新生児に発生する脳障害、特に脳嚢胞状病変の素地はすでに胎内で発生している事が多いという報告が多数なされている。しかし、その発生機構に関しては、現在の所解明に至っていない。Periventricular leukomalacia(以下PVL)をはじめとした胎児・新生児の脳病変発生メカニズムを探ることは産科管理上非常に重要な課題である。われわれこれまでに以下のことを明らかにした。1.低酸素症および虚血症-再潅流に対するアデノシンの作用の解明ヤギ胎仔およびヒト胎児において低酸素症、アシドーシスおよび虚血症に対応してアデノシンが産生され、胎内においてこれらの病態への適応にアデノシンは重要な生理作用を持つことを解明した。またこれらの病態が更に悪化すると、ヒポキサンチン、フリーラジカルおよび活性酵素の産生が増加することも明らかにした。2.本研究の独自性本研究は、PVLの発生原因として注目されている胎内感染、低酸素症および虚血-灌流などの病態と胎仔の適応能との関連を明らかにしたものである。これまで胎仔の脳血管作動物質であるアデノシン、ヒポキサンチン、カテコラミンおよび過酸化脂質のPVLへの関連を検討する研究は全く行なわれていない。特に未熟胎仔におけるアデノシンの役割も従来全く検討されておらず、当研究はPVLを理解する上で画期的なものである確信している。
手指用モーションキャプチャを用いた3D-CGモデルの制作技術の研究

本研究では,高精度な手指用磁気式モーションキャプチャ装置(Hand-MoCap)を入力装置として活用することで,あたかも粘土細工をしているかのようにVR空間で3D-CGモデルを制作できる直感性に優れたインターフェース技術の開発を目指した.本年度の前半ではHand-MoCap装着者の手指をVR空間で高精度に再現する手法を研究した.前年度までは多くの3D-CGソフトウェアが対応しているフォーマットBVHで記述することを前提にしていたため,Hand-MoCapがセンサー1つ当たり位置・姿勢の6自由度のデータを計測できるのに対して,動作の再現時には姿勢データしか活用できなかった.そこで,本年度はBVHで記述することをやめ,動作の再現時に姿勢データだけでなく,位置データも活用できるようにした.このことにより,従来手法では直径の異なる6種類の円筒を把持する姿勢を再現すると指先位置で平均6.28mmの誤差があったが,本手法では平均2.39mmに改善できた.本年度の後半では再現精度が向上したVR空間の手指を使って3D-CGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.Hand-MoCapには触覚フィードバックの機能がないが,細かな形状のモデリングには触覚フィードバックは不可欠である.そこで,Hand-MoCapを装着して実際に粘土細工することで触覚フィードバックが得られるよう工夫した.ただし,粘土の変形は非常に複雑な物理相互作用の結果であり,それを再現することは難しい.そこで粘土の代わりにフローラルフォームを用いた.VR空間のオブジェクトは手指が接触した部分を消去することで変形を表現し,フローラルフォームの変形と一致させた.本研究ではHand-MoCapをインターフェースとして用いることで,現実空間でモデルを制作するとリアルタイムにVR空間に反映されCGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.本ソフトウェアを使用した被験者からは「狙い通りの位置を変形できる」との感想を得た.本研究では,高精度な手指用磁気式モーションキャプチャ装置(Hand-MoCap)を入力装置として活用することで,あたかも粘土細工をしているかのようにVR空間で3D-CGモデルを制作できる直感性に優れたインターフェース技術の開発を目指した.本年度の前半ではHand-MoCap装着者の手指をVR空間で高精度に再現する手法を研究した.前年度までは多くの3D-CGソフトウェアが対応しているフォーマットBVHで記述することを前提にしていたため,Hand-MoCapがセンサー1つ当たり位置・姿勢の6自由度のデータを計測できるのに対して,動作の再現時には姿勢データしか活用できなかった.そこで,本年度はBVHで記述することをやめ,動作の再現時に姿勢データだけでなく,位置データも活用できるようにした.このことにより,従来手法では直径の異なる6種類の円筒を把持する姿勢を再現すると指先位置で平均6.28mmの誤差があったが,本手法では平均2.39mmに改善できた.本年度の後半では再現精度が向上したVR空間の手指を使って3D-CGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.Hand-MoCapには触覚フィードバックの機能がないが,細かな形状のモデリングには触覚フィードバックは不可欠である.そこで,Hand-MoCapを装着して実際に粘土細工することで触覚フィードバックが得られるよう工夫した.ただし,粘土の変形は非常に複雑な物理相互作用の結果であり,それを再現することは難しい.そこで粘土の代わりにフローラルフォームを用いた.VR空間のオブジェクトは手指が接触した部分を消去することで変形を表現し,フローラルフォームの変形と一致させた.本研究ではHand-MoCapをインターフェースとして用いることで,現実空間でモデルを制作するとリアルタイムにVR空間に反映されCGモデルを制作できるモデリングソフトウェアを開発した.本ソフトウェアを使用した被験者からは「狙い通りの位置を変形できる」との感想を得た.
腎移植時合併症の新規「早期診断・鑑別診断」バイオマーカーの開発

申請者らは、これまでに急性腎障害(AKI)の発症を超早期に検出できるバイオマーカーとして尿中のミッドカインを発見し、その早期検出性能は血清クレアチニンやNGALと比べて優れていることを見出している。本研究では、腎移植後のAKIを早期に検出する診断技術の開発を目指して、病態基盤である虚血再灌流ストレスに基づくAKIについて代謝物レベルでの詳細な分子メカニズムの解明に取り組んだ。腎虚血再灌流を伴う手術において、経時的にサンプリングした尿を対象にして代謝物一斉解析を実施し、帰室後の虚血性AKIの発症を術前または術中から予測しうるバイオマーカー候補代謝物の同定に成功した。(研究項目1)腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子のスクリーニング(研究項目2)腎移植後腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニング研究項目1に続き、移植後腎機能障害が免疫拒絶反応に起因するものか、免疫抑制剤による薬剤性AKIなのか、を正確に鑑別するためのバイオマーカー候補分子の検索を重点的に行った。さらに、病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニングをより効率的に行うために、非腎移植時の各種AKI患者サンプルのメタボロームプロファイルについても併行して解析するとともに、申請者らが既に構築した虚血性AKIの経時的メタボロームプロファイルデータベースも活用して、腎移植後の腎機能障害の病態鑑別に最適化した診断プロトコルのプロトコルタイプの構築を目指した。(研究項目3)腎移植後腎機能障害発症の網羅的代謝物レベルでの病態メカニズムの理解本研究の遂行によって、これまでブラックボックスだった腎移植前後の経時的な血液・尿メタボロームプロファイルデータが網羅的に収集できることを踏まえて、移植後の腎機能障害の発症機序について代謝物レベルでの分子メカニズムの理解を目指した。(研究項目1)腎移植実施時の提供者および受腎者について、血液および尿を経時的にサンプリングし、CE-MSによるメタボローム解析に供した。得られたメタボロームプロファイルデータを用いて術後に各種腎機能障害を発症したグループと発症しないグループの代謝物レベルでの差異をメタボロームディファレンシャルディスプレイ法により相互比較を行った。特に、術前の血液(提供者は尿も)メタボロームプロファイルから移植後の腎機能障害の発症と強い相関を示す代謝物をスクリーニング、検証実験の結果、抽出された代謝物を腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子とした。(研究項目2)腎移植後腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニングを行った。特に、移植後腎機能障害が免疫拒絶反応に起因するものか、免疫抑制剤による薬剤性AKIなのか、を正確に鑑別するためのバイオマーカー候補分子の検索を重点的に行っている。具体的には研究項目1で得られたデータを(1)腎障害非発症グループ(2)免疫拒絶反応性腎障害グループ(3)薬剤性AKIグループ(4)虚血性AKIグループおよびその他AKIグループに分けて、メタボロームディファレンシャル法により相互比較し、各病態と相関の強い代謝物(群)を病態鑑別用バイオマーカー候補分子として抽出を試みている。さらに、病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニングをより効率的に行うために、非腎移植時の各種AKI患者サンプルのメタボロームプロファイルについても併行して解析するとともに、申請者らが既に構築した虚血性AKIの経時的メタボロームプロファイルデータベースも活用して、腎移植後の腎機能障害の病態鑑別に最適化した診断プロトコルのプロトコルタイプの構築を目指している。本研究では、益々盛んになる腎移植を踏まえて、腎移植後合併症である腎機能障害をモニタリングするための新規バイオマーカーの開発を目指した。腎移植後の急激な腎機能障害の主要な病態基盤は虚血性急性腎障害(虚血性AKI)であるという前提の下に、本年度までの結果を踏まえて本研究課題の達成に向けた最重要検討課題を精査した結果、未だそのメカニズムに謎の多い虚血性AKIについて分子レベルでの病態解明を究めることが最重要であると考え、腎動脈下腹部大動脈瘤手術などの腎虚血再灌流を伴う手術前後における血液および尿の経時的な代謝物分子プロファイルの解明に取り組んだ。その結果、術前のベースライン値に対して麻酔時から変化し始める代謝物群や、術後経過に伴って変化する代謝物群を同定することができただけでなく、術前および術中から術後の虚血性AKIの発症を予測できる代謝物バイオマーカー候補群を同定できた。さらに、これらバイオマーカー候補物質の腎移植後腎機能障害評価への応用を踏まえて、具体的な代謝物名称を開示した臨床研究の実施に向けて、これら研究成果の知財化手続きに着手した。腎臓内科(研究項目1)腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子のスクリーニング腎移植患者の尿・血液サンプルについてCE-MSによるメタボローム解析を行った。(研究項目2)腎移植後

腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニングメタボロームディファレンシャルディスプレイ法による各種合併症に特徴的なメタボロームプロファイルの抽出を試みた。(研究項目3)腎移植後腎機能障害発症の網羅的代謝物レベルでの病態メカニズムの理解腎移植前後の経時的な血液・尿メタボロームプロファイルデータの収集を進めている。(研究項目1)腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子のスクリーニング腎移植患者の尿・血液サンプルについてCE-MSによるメタボローム解析を行った。(研究項目2)腎移植後腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニング」メタボロームディファレンシャルディスプレイ法による各種合併症に特徴的なメタボロームプロファイルの抽出を試みている。さらに非移植時の患者サンプルについても並行して解析に着手している。(研究項目1)腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子のスクリーニング(研究項目2)腎移植後腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニング(研究項目3)腎移植後腎機能障害発症の網羅的代謝物レベルでの病態メカニズムの理解研究項目1および2で得られた各種病態の経時的メタボロームプロファイルデータをデータマイニングして代謝物パスウェイマップの作製への試みを継続する。(研究項目1)腎移植後腎機能障害の発症リスク評価用バイオマーカー候補分子のスクリーニング:より多くのデータを得るため、移植時の提供者および受腎者について血液・尿のサンプリングを継続する。(研究項目2)腎移植後腎機能障害の病態鑑別用バイオマーカー候補分子のスクリーニング:引き続き非腎移植AKI患者の尿・血液のサンプリングを行い、研究項目1で得られたデータを用いさらなる結果の検証(バリデーションスタディ)を実施する。(研究項目3)腎移植後腎機能障害発症の網羅的代謝物レベルでの病態メカニズムの理解:研究項目1および2で得られた各種病態の経時的メタボロームプロファイルデータをデータマイニングして代謝物パスウェイマップの作製を試みる。さらに、各種腎機能障害に共通するCommon pathwayと各種腎機能障害に特異的なSpecific pathwayを同定し、将来的に、移植後の腎機能障害抑止薬や腎保護剤の開発に寄与する基礎データの収集を目指す。試薬価格が想定より少額で購入可能となったため。追加サンプルをメタボローム解析に供するため、経費の60%を研究に使用する消耗品、すなわち試薬、抗体、プラスチック器具等に計上する。また、研究成果の発表に関する国内外の学会のための旅費・および論文作成費用として、40%を計上する。経費の80%を研究に使用する消耗品に計上した。すなわち、本研究では、AKIに関連する尿中・血中バイオマーカーとしてミッドカイン・L-FABP・KIM-1・NGALなどをコントロールマーカーとして測定する。
接触構造、復素曲線を用いた結び目理論の研究

本研究課題では、私は共著者らとともにHeegaard FloerホモロジーとHomfly多項式の間の、驚くべき新たな関連について記述した理論を発展させていった。特殊な交代絡み目に関する研究分野において、本研究成果は、全ての有向絡み目の一般化に向けての部分的な結果とともによく理解され、評価されている。また、本研究では、私が発見し、さらにそのものが非常に興味深い対象でもある代数的組み合わせ論の理論(ハイパーツリー,ポリマトロイド、そして内的な多項式)を使っている。本研究課題の成果のうち、JuhaszとRasmussenとの研究では、このような概念をHeegaard Floerホモロジーに関連付けた。さらに、Murakamiとの研究では、この連結を量子不変量との関連で論じていった。こうした研究成果のすべてを、国内外の学会で発表し、一つの研究を除いて、他の研究成果は査読付きの国際的な学術雑誌に投稿し、出版した(出版が予定されている)。本研究の目的は、結び目理論における最近の二つの発見、すなわちOzsvath-Szabo-RasmussenによるFloerホモロジーとKhovanov-RozanskyのHomflyホモロジーを、(できるだけ組み合わせ理論的な)単一のフレームワークに統合することである。これは、いわゆるスピン-c多胞体の詳しい検討によって実現できると考え、Tutteの多項式の一般化として導入したハイパーグラフ(およびポリマトロイド)の不変性を使って、検討してきた。ハイパーグラフの不変性は二つのホモロジーを統合するための基礎になると考えられるが、実はその鍵となる考え方についていまだに完全な証明がない。これは辺と頂点を入れ替えた場合についての相対原理に関するものである。そこで、この証明を見出すことが重要であり、当該年度の研究において実現しようと試みた。また別の仮説を立てて研究を続けた。それは、交替結び目のHomfly多項式と結び目のSeifertグラフのTutte多項式とが対応するだろうということで、あこの点については、既に証明にかなり近づくことができた。さらに、Alex Beneと共同で別の種類のTutte多項式について研究を進めた。この研究で我々が考えたことは、抽象的なハイパーグラフではなく、種数の大きい面で実現されるハイパーグラフであった。この多項式には、種数を表す余分な変数を導入することが必要である。このことで、われわれは前の場合と同じように、似た性質を示すことができると考えた。この成果を用いれば、われわれの研究を交代しない結び目の場合に拡張することができることを示した。今年度は、ハイパーグラフのpolymatroidsとTutte多項式について集中的に研究を行い、数学の分野にしてはかなりの長文の論文をまとめた。ハイパーグラフの不変性は二つのホモロジーを統合するための基礎になると考えられるが、実はその鍵となる考え方についていまだに完全な証明がない状態である。これは辺と頂点を入れ替えた場合についての相対原理に関するもので、この証明を見出すことはホモロジーの理解や当該分野の発展にとっては極めて重要である。22年度の研究では、証明を見出すべくさまざまな試行錯誤を重ねた。そして、ついにMITのAlex Postnikov教授との共同研究を通じて、この証明にたどりつくための重要なステップを踏み、かなりの発展を遂げていると思われる。具体的には、交替結び目のHomfly多項式と結び目のSeifertグラフのTutte多項式とが対応するだろうということである。この点については、既に証明にかなり近づいているので今後論文としてまとめていく予定である。Alex Beneと共同で別の種類のTutte多項式についての研究も進めた。この研究で我々が考えたのは、抽象的なハイパーグラフではなく、種数の大きい面で実現されるハイパーグラフである。一つ目の研究の場合と同じように、似た性質を示すことができると考えるにいたった。本研究の成果は、交代しない結び目の場合にも拡張することができるであろうことから、その意義は大きいのと思われる。さらに、Lattice point arrangementsとハイパーグラフの多項式不変量の新たな理論を通じて、KhRとHFの連結を見つけ出した。これについて、長編論文を執筆し、国際学会でも何度か発表を行った。まだ残されている重要な問題については、MITのAlexander Postnikov教授との共同研究を行って解明を試みた。また、Combinatorial理論とフロアホモロジーとの関連に関しては、、ケンブリッジ大学のAndras Juhasz氏とJacob Rasmussen氏との共著論文で論じた。KhRとの関連については東工大の村上斉氏との共同研究で解明しようとした。

加えて、多項式に投影されるlattice多面体を見つけるという進展もあった。これがOzsvath-Szaboタイプの連鎖複合へのヒントとなり、恣意的連結にとってKhRを計算することになるであろうことから、村上氏とコロンビア大学のDylan Thurston氏とも今なお研究を続けているところである。2012年度は、低次元トポロジーの中でもKhovanov-Rozansky homology (KhR)と呼ばれる強い結び目不変量の自然記述を探した。この理論とOzsvath and Szabo's Heegaard Floerhomology (HF)を含む枠組みについて、研究上での一定の成果を上げた。代数学combinatoricsについても重要な解明をした。また、KhRとの関連については東工大の村上斉氏との共同研究で解明しようとした。これがOzsvath-Szaboタイプの連鎖複合へのヒントとなり、恣意的連結にとってKhRを計算することになると村上氏とコロンビア大学のDylan Thurston氏と研究を行った。ハイパーグラフの不変性は二つのホモロジーを統合するための基礎になると考えられるが、実はその鍵となる考え方についての証明を見出すことを行った。交替結び目のHomfly多項式と結び目のSeifertグラフのTutte多項式とが対応するだろうということについて既に証明を試みた。Alex Beneと共同で別の種類のTutte多項式について研究を進めた(抽象的なハイパーグラフではなく、種数の大きい面で実現されるハイパーグラフについて)。この多項式には、種数を表す余分な変数を導入することが必要で、この成果を用いれば、われわれの研究を交代しない結び目の場合にも拡張することができよう。研究結果は今までの当該分野の理解をさらに深めることになると同時に、Jones and Homfly多項式を持つが未だ知られていない性質についても証明する糸口となるであろうことから、順調に進展していると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。
批判的思考力をピアとの相互交流で高めるための読解教材の開発と学習形態の構築

本研究は、日本人学習者が不得手であると言われる批判的思考力(クリティカルシンキング)を伸ばすための英語読解教材と学習形態を開発することを目的とした。英語読解教材としては、Steve Jobsのスタンフォード大学における卒業式でのスピーチスクリプトを題材とし、学習者の批判的思考力を伸ばすことをねらった発問やタスクを考案した。授業形態については、協同学習の一技法であるLTD(話し合い学習法)の手法を援用し、発問やタスクに対する学習者の回答のピアとの共有を活用してテキストの理解の深化と自己の世界観の拡充を目指した。研究実績としては、まず前年度(H23)の研究計画に盛り込まれていた「CT(クリティカルシンキング)指導の実態の国内外の教科書分析による調査」が完了し、日本・韓国・フィンランド3か国の教科書30冊を比較・分析した結果を第42回中部地区英語教育学会で発表できたことが挙げられる。さらにその内容を同学会誌の紀要(査読あり)にまとめることができた。さらにこの分析過程を通して得られた知見を2012年度全国語学教育学会(JALT)浜松大会においても発表し、JALT 2011 Conference Proceedingsにまとめることもできた。次に、本年度(H24)の研究計画の柱の1つである「新たなCT教材の開発」についてもまとめることができた。Steve Jobsのスタンフォード大学での卒業スピーチ(2005)をテキストとし、CTのための発問を含む授業プランをまとめた。そのプランをもとに「生き方が見えてくる高校英語授業改革プロジェクト」(三浦孝代表)主催のシンポジウム(10月)に参加し、最終的に亘理陽一代表(静岡大)の「授業プラン集」の共同執筆集者となった。またもう一つの柱である「有効な学習形態の考案」についても見通しを得ることができた。2012年度の全国協同教育学会において知ったLTD・話し合い学習法がCTの伸長に大きく寄与する可能性があることが分かったからである。実際に本件代表者が大学3年生を対象とし2012年後期にLTDによる授業を実施した結果、授業最終日に受講生に行ったアンケートから、LTDが受講生に好評であり、同時に種々の個人特性に有意な変化が見い出せた。また提出された文章からは、研究の意図通り、批判的能力の伸長がうかがえた。この調査結果についてはH25年度の中部地区英語教育学会で発表予定である。H25年度は、前年度に開発した学習教材と、ピアとの相互交流が深まると思われる学習形態の2つの有効性・妥当性を確認すべく、授業実践による検証を中心に研究を進めた。学習教材に関しては、静岡大学名誉教授三浦孝先生を中心とする「高校英語改革プロジェクト」編纂による「授業プラン集」に掲載した。具体的には、Steve Jobsの2005年のスタンフォード大学における卒業スピーチを題材に、勤務する大学の2年生の3クラスと非常勤講師を務める他大学の1クラスの計4クラスにおいて授業実践を行った。その成果を、2014年3月9日名城大学名駅サテライトでの「知的なコミュニケーション力を育てる高校英語教育シンポジウム」において発表した。またこれと並行して、県内の高校の先生にも同じ開発教材を用いて授業を行っていただき、貴重なフィードバックをいただくことができた。授業形態については、日本協同教育学会第9回全国大会でのワークショップの体験を通して、協同学習の一技法である「LTD話し合い学習法」が学習者間の活発な相互交流を促進するとの感触を得ることができた。このLTDを非常勤講師として勤める大学の英語の授業において実施した結果、授業アンケートでは受講生から高く評価され、個人特性を測る尺度の事前・事後の比較からは、受講生が議論に対して親近感と自信を深めたことが統計的に示された。この研究成果は、「中部地区英語教育学会紀要第43号」(査読有)に論文としてまとめられた。また9月にはPISA学力調査の上位国であるフィンランドのヘルシンキとユバスキュラの2都市において、小・中・高等学校の英語授業視察を行い、現職教員でありteacher trainerでもあるポラリ女史から多くの示唆に富む教えを頂くことができた。これがきっかけで、次期科研(基盤C)では研究協力者として助力いただけることになった。研究初年度であるH23年度の研究目的は、日本の英語教育におけるCT(Critical Thinking:批判的思考力)指導の実態を、国内外の英語教科書を分析することにより調査することであった。教科書分析の対象国としては、日本を筆頭に、PISAの読解力テストの上位国を想定した。また教科書は各国の高校レベルの外国語としての英語の教科書を対象とし、そこにあらわれる発問を質的・量的に分析した。本年度の研究成果として、日本の高校のリーディング用の教科書18冊、フィンランドの高校の英語の教科書8冊、韓国の高校の教科書4冊の分析をほぼ終了することができたことが挙げられる。

また日本では、文科省による新学習指導要領の改訂に伴い、来年度から高等学校において新しいカリキュラムが実施されることになるが、これまで長年「リーディング」として知られてきた科目が、大げさな言い方をすれば日本の英語教育においてその使命を終え姿を消すことになる。その消えゆく科目が、どのような発問をどのように用いて学習者を教えてきたのかを、教科書を通して調査し、その結果を具体的なデータとして後世に残すことができたことの意義は少なくないと思われる。調査は、一般に公開されている資料を基に、東京都立高校および中等教育学校(後期)における採択率が8割以上を占める18冊のリーディングの教科書を選び、その発問を分析・類別した。分析対象の発問の総数は5634問に上った。その結果、CTに結び付くと思われる発問は、全体のおよそ13%にしかすぎないことが判明した。これによって、日本の教科書にはCT伸長につながると思われる発問が少ないのではないか、との本件研究者らの予想は具体的な数値で裏付けられることになった。韓国とフィンランドの教科書との比較については、現在進行中の調査の最終結果をまって論じたい。最終年度の主たる目的は2つであった。1つは、これまでの研究結果の総括を小冊子にまとめること、もう1つは、開発した教材(スティーブジョブズのスタンフォード大学でのスピーチを題材とする一連のタスク集)の効果の検証である。最初の目的に関しては、4年間の研究結果を『成果集』として総括することができた。2つ目の目的に関しては、開発教材の有効性の検証を研究代表者の勤務先と研究協力を依頼した高校での授業において実施できた(2014年度前期:「健康スポーツ学科」および「看護学科」、2014年度後期:「理学療法学科」および「医療情報学科」)。ジョブズのスピーチの3話の各話ごとに内容理解確認のための問題と批判的思考力伸長のための小タスクを設定した。最終的には、内田樹氏の小論を対置テキストとして比較させることによって、ジョブズの職業観について自らの考えを構築するという頂上タスクを設けた。これらのタスクすべてにおいて、個人思考から集団思考へ、再び個人思考へ、という流れで意見交換と振り返りを組み合わせて思考させた。その際、まず日本語で書かせ、次にそれを英語で表現するという手順を取った。また実際の口頭による意見交換の他に、前年・前々年度の学生らが書いた文章も追教材として活用し、それについて意見交換をするという活動も含めた。学習者の回答を分析すると、テキストの理解に基づきテキストに根拠を置きながらも、自らの既有知識を活用してピアとの相互交流を通して考えを深化・発展させ、批判的思考力を伸ばすという本研究のねらいをある程度実現していたと判断できた。最終年度は、当初の計画を1年延長するという形となったが、研究成果を総括できたこと、年度を重ねるにつれて指導手順や授業方法に無駄がなくなり、より充実した実践につながったことは結果的に良かったと思われる。批判的思考力おおむね順調に進んでいる。研究2年目の課題は2つあった。一つはCTの伸長を目指す新たな読解教材の開発、もう一つはCT指導における効果的な指導形態の考案であった。
酸化LDLによる血管平滑筋増殖機構の解明:新規helix-loop-helixたんぱくId3の発現調節、及び細胞周期への影響

酸化LDLは血管平滑筋に対する分化、増殖、遊走促進作用を有し、動脈硬化の成因として非常に重要であるが、その機序は不明であった。そこで、酸化LDL刺激により発現する遺伝子をDNAチップを用いて網羅的に解析し、helix-loop-helix Id3(Id3)の発現亢進、サイクリン依存性キナーゼ抑制因子(CDKインヒビター)であるp21WAF/Cip1とp27Kip1発現の低下が認められた。酸化LDLによるId3発現亢進はId3promotor/luciferaseのchimera plasmidを用いた解析およびActinomycinDを用いた実験から、転写の亢進及びmRNAの安定化によるものであることが明らかとなった。更に、Id3発現亢進はp38MAPKの阻害剤SB203580およびp38MAPKのdominant negative mutant用いた検討により、p38MAPKを介していることが示唆された。以上のように酸化LDLは血管平滑筋増殖作用は細胞周期関連蛋白であるhelix-loop-helix Id3が関与していることが明らかとなった。しかし、まだ不明な点も多く残されており今後の検討が必要である。Id3mRNAの発現は、酸化LDL刺激2-6時間をピークに亢進が認められた。また、western blottingのいよりId3蛋白の増加も同様に認められた。しかし、p21WAF/Cip1、p27Kip1については、結果がまだ安定しておらず、再度検討中である。培養血管平滑筋における酸化LDLによるId3発現亢進が、転写の亢進によるものか、mRNAの安定化によるものであるのかを明らかとするため、1)Id3 promotor/luciferaseのchimera plasmidを作成した。培養血管平滑筋にこのchimera plasmidをtransfectした後、酸化LDL刺激によりpromotor活性が亢進するか、luciferase assayを用いて検討した。2)次に、actinomycin Dにて前処置した後に、酸化LDLで刺激後mRNAを採取し、mRNAの安定化が亢進しているかどうかを検討した。3)Id3発現亢進はp38MAPKの阻害剤である、SB203580にて抑制されたが、その効果は限定的であった。そこで、p38MAPKのdominant negative mutantをアデノウイルスを用いて作成し、その効果について検討するよていである。現在Adenovirusのp38MAPKdominant negative mutantを作成中であるが、やや実験の進行が遅く培養血管平滑筋に感染させと所までは至っていない。4)Id3の下流への影響を検討するためId3 dominant negative mutantおよびdominant active mutantを作成する予定である。酸化LDLによるId3発現亢進はId3 promotor/luciferaseのchimera plasmidを用いた検討から、転写の亢進及びmRNAの安定化によるものであることが明らかとなった。最後に酸化LDL刺激した血管平滑筋よりタンパクを採取しId3と相互作用を示すタンパクを検索し、現在データを解析中である。
関節リウマチに伴う間質性肺炎の病態解明と新規治療開発

フラクタルカイン(FKN)は関節リウマチ(RA)の病態に関与しており、抗FKN抗体によるRAに対する治験が進んでいる。一方で、RAに伴う間質性肺炎(RA-ILD)は治療法が確立されておらず、新規治療開発が期待されている。そこで、本研究ではRA-ILDにおけるFKNの関与、およびその阻害による効果を解明する。RA-ILDにおけるFKN、CX3CR1の発現を解析し、炎症性サイトカイン刺激による肺線維芽細胞、肺胞マクロファージからのFKN産生を解析する。さらにSKGマウスを用いてFKN阻害による間質性肺炎と関節炎に対する抑制効果を解析する。これらの結果は、RAの間質性肺炎の治療開発の推進につながる。
肝移植における免疫抑制個別化に向けた、抗ドナーHLA抗体産生意義の検証

生体肝移植術前保存血清と術後血清のLABScreensingle antigen検査を行い、抗HLA抗体、DonorSpecific Antibody(以下DSA)の有無を測定した。術前の抗HLA抗体、および術前DSAの有無と、移植肝生着率、患者生存率との統計学的相違はなかった。術後血清でのDSA陽性はclassI0/66(0%)、classII6/66(9.1%)であった。生体肝移植での術前後DSA動態が明らかとなり、今後の肝移植における抗体関連型拒絶反応探索の基礎データを得た。当施設で生体肝移植術を施行した患者の中で術前に血清を採取、保存しでいる患者103名を対象とし、その中で現在、生存、外来経過観察を行っている患者66名においては、手術後の血清も採取し、抗HLA抗体の測定を行った。まず、LABScreen MIXを用いて抗HLA抗体の有無をスクリーニングし、LABScreen MIXにて陽性であった検体については、さらにLABScreen single antigen検査を行い、抗HLA抗体の同定を行った。術前検体における抗HLA抗体陽性者は29/103(28.2%)であり、Donor Specific Antigen(以下DSA)に対する陽性者は7/103(6.8%)であった。この結果について統計学的検索を行ったが、現時点では抗HLA抗体腸性となる明らかな因子は同定できず、また、転帰との相関もみられなかった。術後検体における抗HLA抗体陽性者は4/66(6.1%)であり、抗DSA抗体陽性者は0/66(0%)であった。術前抗HLA抗体陽性患者の多くは術後陰性化し、術後経過中新たに抗HLA抗体陽性となる患者は極少数であった。抗DSA抗体陽性患者も術後経過観察を行っている患者は全症例で術後検体では陰性となった。肝移植術前後で抗体産生の有無を測定した報告はなく、この結果は非常に貴重なものである。今後も症例数を増やし検査を行うと共に、今後更なる解析を行い、術後抗体陰性となる要因を検索する予定である。class I、class IIともに、術前の抗HLA抗体の有無によってのグラフトサバイバル、患者生存率との統計学的相違はみられなかった。術前DSAの有無についても同様に抗体の有無とグラフトサバイバル、患者生存率との統計学的相違はみられなかった。術後血清における抗HLA抗体陽性者はclass I 4/66(6.1%)、class II 10/66(15%)であり、DSA陽性者はclass I 0/66(0%)、class II 6/66(9.1%)であった。これら各抗体陽性と術後経過の検討は次年度に詳細に行う予定であるが、少数のサンプリングでは、明らかな傾向はみられていない。移植前の抗体測定に関しては現時点ではその測定意義は低く、脱感作療法などの導入は不要であろうと考えているが、移植後のDSA陽性となった患者は全てclass II抗体であり、他の臓器移植、特に腎移植の慢性拒絶にみられる抗体関連型拒絶と似たような特徴を示していた。これまで、術前保存血清と術後血清のLABScreensingle antigen検査を行てきているが、classI、classIIともに、術前の抗HLA抗体の有無とグラフトサバイバル、DSA抗体の有無とグラフトサバイバル、患者生存率との統計学的相違はみられていない。24年度も症例を増やして検討を続けたが、やはり有為な生着、生存率の差は認められなかった。一方、症例を増やすと、術後血清における抗HLA抗体陽性者はclassI 7%、classII15%程度にみられ、DSA陽性者はclassIはゼロのまま、classIIは9%であった。昨年までの検討と同様、移植後のDSA陽性となった患者は全てclassII抗体であった。2症例で、組織学的には移植後急性拒絶反応ではあるが、術後1週間程度と発症が早期であり、かつトランスアミナーゼの値が500IU/Lと著明に上昇する症例を経験した。これらの症例では、class I陽性が確認され、症例が少ないので決定的なことは言えないが、移植肝ダメージの大きい拒絶が抗ドナー抗体の存在と関係があることを示唆している。本研究は、母集団の少なさが大きな制約であったが、一方、個別症例での液性免疫の意義はなお十分検討していくべき対象であることが示され、今後も、拒絶症例の治療強度の修飾に活かすテータとなるよう測定を継続する予定である。抗体陽性患者が予想より少なく、これによって、臨床経過のHLA抗体の有無による層別化群分けが、より多くの症例の蓄積が無いと困難であるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となる24年度には、当施設で新規に生体肝移植術を施行する患者の抗HLA抗体の測定も行い、症例数を増やすとともに、術後DSA陽性となった患者においてその要因、肝機能、病理所見などを、症例数の増加とともに詳細に追跡して検討を行い、肝移植における術後
脳内炎症時におけるGnRHニューロンの新規調節機構の解明

本研究では炎症性サイトカインと神経内分泌細胞の関係性に着目し、IL-18受容体α鎖(IL-18Rα)とIL-18発現細胞の同定を行った。IL-18RαはGnRHニューロンの約60%、IL-18は全てのGnRHニューロンに発現することが明らかになった。次にGnRH産生細胞株であるGT1-7細胞においてIL-18とIL-18Rαの発現を確認した。またGT1-7細胞においてはTNF-α, IL-1β, IL-6とその受容体の発現についても認められた。以上の結果から、上記の炎症性サイトカインはオートクラインあるいはパラクラインによりGnRHニューロンの機能を直接調節している可能性が示唆された。視床下部に存在する性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロンは哺乳動物の生殖機能の調節に重要である。本研究は、脳において恒常的に発現し、脳損傷やストレスにより発現増加がみられるインターロイキン-18(IL-18)とGnRHニューロンの関係を明らかにすることにより、脳内炎症時のGnRHニューロンの調節機構を解明することを目的として以下の実験をおこなった。in situ hybridization法、免疫組織化学法により視床下部におけるIL-18受容体α鎖(IL-18R)発現細胞ならびにIL-18産生細胞の同定をおこなった。その結果、IL-18Rαは約60%のGnRHニューロンに発現することが分かった。一方、IL-18陽性反応はミクログリア(Iba-1陽性)だけでなく、GnRHニューロンにおいても観察された。実験に用いた正常動物において、ミクログリアのIL-18免疫陽性反応は微弱であったのに対し、GnRHニューロンにおけるIL-18の反応性は非常に強かった。このことからGnRHニューロンは非炎症下においてもIL-18をタンパク質レベルで高発現し、オートクラインあるいはパラクラインによりGnRHニューロンに作用する可能性が示唆された。次にマウス由来GnRHニューロンの不死化細胞株として樹立されたGT1-7細胞におけるIL-18RαならびにIL-18の発現を、RT-PCR法ならびにWestern blot法により検討をおこなった。その結果、GT1-7細胞にはIL-18RαならびにIL-18が発現することが分かった。現在、リコンビナントIL-18を用いた添加実験を進めている。平成28年度は大きく分けて2つの実験を計画していた。1つ目の『視床下部におけるIL-18産生細胞の同定』については計画通りに遂行し、実験を完了した。得られた研究成果は学術雑誌に投稿し、受理され掲載が決まっている。2つ目の『視床下部GnRHニューロンの培養細胞株を用いたIL-18添加実験』については、成果の一部を学会にて発表した。しかしながら、現在進行中の実験もあり、その成果については29年度内に得られると考えている。哺乳動物の生殖機能は視床下部ー下垂体ー性腺軸(HPG軸)という調節ユニットによりコントロールされている。視床下部視索前野に存在する性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)ニューロンはHPG軸の中枢であることから、GnRHニューロンの機能調節メカニズムを明らかにすることは、生殖機能の向上や、中枢に起因する生殖機能障害の新しい治療法の開発につながると考えられる。ストレスにより生殖機能が低下することは広く知られている。ストレスにより視床下部において局所的な炎症が惹起されることが報告されているが、GnRHニューロンと脳内炎症の関係については明らかにされていない。本研究では、炎症時に脳内で産生される種々のサイトカインとGnRHニューロンの関わりを明らかにするために、マウス由来GnRHニューロンの不死化細胞株として樹立されたGT1-7細胞を用いて以下の実験をおこなった。GT1-7細胞における炎症性サイトカインとその受容体の発現をRT-PCR法により検討した結果、GT1-7細胞にはTNF-α、IL-1β、IL-6とそれらの受容体の発現することが分かった。このことはこれらのサイトカインがGT1-7細胞に対して直接作用することを示唆している。さらにリコンビナントTNF-αをGT1-7細胞の培養液中に添加したところ、転写因子であるNF-κB p65タンパク質の細胞質から核内への移行が観察された。これらの結果から、TNF-αはGT1-7細胞に作用し、GT1-7細胞の機能に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。平成29年度は前年度に残った課題を引き続き進めていくとともに、研究計画に従い、研究を遂行していく予定である。すなわち、拘束ストレスモデルマウスを作成し、視床下部内のIL-18

産生細胞の変化とGnRHニューロンの関係を目指す。またIL-18遺伝子欠損マウスにおいても同様のモデル動物を作成し、GnRHニューロンへの影響を検討する。また、29年度は本課題の最終年度であるため、研究の総まとめを重点とし、さらには新しい課題への着手を目標に研究をすすめていく。神経内分泌学今年度内に行う予定であった培養実験が現在進行中であり、次年度も引き続き行う予定であるため。計画通りに遂行できなかった今年度の実験と、平成29年度に予定している実験と合わせて、主として実験試薬や器具などの購入にあてる予定である。
代用糖によるプラーク細菌の齲蝕誘発能のコントロールに関する基礎的研究

糖アルコールの中からキシリトールを選び、キシリトールのミュータンスレンサ球菌に対する酸産生阻害効果とこれら阻害効果の生化学的メカニズムを高度嫌気条件下で詳細に検討した。その結果、ミュータンスレンサ球菌はキシリトールをX5Pとしての菌体内に取り込み、菌体内に蓄積したX5Pが解糖系上流の代謝反応を触媒する酵素を阻害することが判明した。この解糖系上流の阻害によって菌体内FBPレベルは低下し、その結果、ピルビン酸から乳酸への代謝変換を担うFBP依存性乳酸脱水素酵素の活性は低下し、滞ったピルビン酸はピルビン酸を基質とするもう一つの酵素ピルビン酸ギ酸リアーゼ(PFL)によって、ギ酸・酢酸にかえられるものと考えられた。一方、キシリトールによる代謝阻害時、解糖系最上流の糖代謝中間体であるグルコース6リン酸レベルが減少傾向にあったことから、もう一つのキシリトール阻害メカニズムとして、解糖系の初発段階、すなわちPEP-PTSに代表される「グルコースを取り込みリン酸化する酵素(群)」の阻害が示唆された。すなわち、グルコースとキシリトールが共存すると、グルコースのみが存在しているときよりも、グルコース6リン酸の生成速度が低下し、この時PEP消費速度は変化しないことから、キシリトールはグルコースと競合しながらPEPを利用しX5Pとなること、そしてグルコースが利用できるPEP供給速度が低下する結果グルコースのリン酸化(グルコース6リン酸生成)速度が低下することが考えられた。なお、競合によるグルコースリン酸化速度の低下は、PEP濃度が低いほど顕著であった。以上のことから、もう一つのキシリトールの糖代謝阻害メカニズムとして、PEP-PTSの基質であるPEPに対するキシリトールとグルコースなどの他の糖との競合が示唆された。本年度は、糖アルコールの中からキシリトールを選ぴ、キシリトールのミュータンスレンサ球菌に対する酸産生阻害効果とこれら阻害効果の生化学的メカニズムを高度嫌気条件下で詳細に検討した。供試菌としてstreptococcus mutans NCTC10449(Sm)を用い、以下の結果を得た。1.30mMキシリトールは、SmのpH7.0での10mMグルコースからの酸産生速度を約30%低下させた。2.Smはグルコースから最終代謝産物として主に乳酸を産生したのに対し、キシリトールが存在するとトータル酸産生量が減少するだけではなく乳酸の産生割合が減少し、ギ酸と酢酸の割合が増加していた。3.この時のSm菌体内の代謝中間体を定量したところ、グルコースのみを代謝しているときにはフルクトース6リン酸(FBP)をはじめ解糖系上流の代謝中間体が十分存在していたが、キシリトールが存在するとこれら解糖系上流の代謝中間体は減少し、とくにFBPは1/5程度に激減していた。また、キシリトール存在下では、グルゴースのみの場合には見られなかったキシリトール5リン酸(X5P)が菌体内に蓄積していた。4.Smのトルエン処理菌はキシリトールをPEP-PTS(PEP依存性糖リン酸化酵素系)で取り込み、X5Pにリン酸化することが分かった。以上のことから、ミュータンスレンサ球菌はキシリトールをX5Pとしての菌体内に取り込み、菌体内に蓄積したX5Pが解糖系上流の代謝反応を触媒する酵素を阻害することが示唆された。