hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
虚血性網膜症の治療標的分子としてのアペリンに関する研究―遺伝子改変動物を用いて―

増殖性糖尿病網膜症などの虚血性網膜症を発症すると、網膜に脆弱な血管が形成され、それらが破綻することにより失明に至る。したがって、脆弱な血管を強固な血管に誘導すること、すなわち血管成熟化を誘導する機構を明らかにすることが本疾患の治療の開発に重要である。本研究において、虚血性網膜症モデルマウスの網膜のアペリン発現を抑制することで、血管成熟化を誘導できる可能性を見出した。またその機構は、血管壁細胞遊走因子であるMCP-1の発現誘導を介したものであることを培養血管内皮細胞を用いた実験により明らかにした。これまでに我々は、虚血性網膜症モデルマウスを用いた検討から、apelinが血管内皮細胞の過増殖を引き起こすことによって異常な血管の形成を促進させることを明らかにしてきた。これらのことから、apelin発現を抑制することによって血管成熟化を誘導できる可能性が考えられる。培養細胞を用いてapelin発現抑制の血管成熟化への影響について検討した。その結果、apelin発現を抑制するapelin siRNAを導入した血管内皮細胞株bEnd.3細胞において、血管成熟化因子の一つであるMCP-1の発現誘導がみられた。このapelin発現抑制によるMCP-1発現誘導の機構を明らかにするためにMCP-1の転写因子とその制御因子を解析した結果、apelin siRNAを導入したbEnd.3細胞においてSmad3の活性化およびAktの活性低下がみられた。また、apelin siRNA導入によるMCP-1の発現誘導は、Smad3阻害剤であるSIS3の添加により抑制された。さらに、PI3K/Akt阻害剤であるLY294002を処置したbEnd.3細胞では、Smad3の活性化およびMCP-1の発現誘導がみられた。これらの結果から、apelin発現抑制によるMCP-1発現誘導の機構は、PI3K/Aktシグナル抑制によるSmad3の活性化を介したものである可能性が示唆された。Apelin発現抑制により発現上昇したMCP-1が血管壁細胞の遊走能に影響を与えるか否かを明らかにするため、apelin siRNAを導入した血管内皮細胞の培養上清の血管壁細胞の遊走能への影響について検討した結果、本培養上清には、血管壁細胞株p53LMAC01細胞の遊走促進作用がみられ、この遊走促進作用はMCP-1受容体アンタゴニストであるRS102895の添加により抑制された。以上の結果より、網膜のapelin発現を抑制することによって血管成熟化を誘導できる可能性が示唆された。増殖性糖尿病網膜症などの虚血性網膜症では、血管内皮細胞の過増殖により血管壁細胞が欠落した脆弱な新生血管が生じ、それらが破綻することで失明に至る。現在、本疾患に対する治療は、血管内皮増殖因子(VEGF)の発現を抑制することによる血管新生阻害療法が行われているが、本治療法では、一時的な血管新生の阻害効果が得られるものの、根本的に虚血が解消されない為に一定期間後に血管新生が再燃する。したがって、血管新生を阻害するのではなく、脆弱な新生血管に血管壁細胞を動員すること、すなわち血管成熟化を誘導することによって虚血を解消する治療法の開発が本疾患の治療に有用であると考えられる。これまでに我々は、虚血性網膜症モデル(OIR)マウスの網膜において、過剰に発現上昇したapelinが血管内皮細胞の過増殖を引き起こすことによって異常な血管の形成を促進させることを見出してきた。そこで今回、OIRモデルマウスの網膜のapelin発現を抑制することで血管成熟化を誘導できるか否かについて検討を行った。Apelin発現の抑制にはapelin siRNAを用いた。Apelin siRNAを投与したOIRモデルマウスの網膜では、対照群のcontrol siRNAを投与した網膜と比較して、新生血管の血管内皮細胞に対する血管壁細胞による被覆度の増加および、血管壁細胞マーカーであるPDGFRbの発現上昇がみられた。さらに、apelin siRNAを投与した網膜では、血管成熟因子の一つであるMCP-1が発現上昇することを見出した。これらの結果より、虚血性網膜症において、apelin発現を抑制することで血管成熟化を誘導できる可能性が示唆された。増殖性糖尿病網膜症などの虚血性網膜症になると、網膜から逸脱する脆弱な異常血管が形成され、それらが破綻し硝子体出血を引き起こすため、重篤な視力障害に至る。我々は、昨年度までの検討において、虚血性網膜症モデルマウスの網膜のアペリン発現を抑制すると、脆弱な異常血管を成熟血管に誘導できることを見出し、アペリンが脆弱な異常血管の形成を引き起こす因子であることを明らかにした。今年度は、虚血性網膜症の網膜で起きる網膜血管の逸脱の機構にアペリンが関与するかどうかについて検討した。

まず、網膜血管が形成されるための足場として働く細胞外マトリクスの一つであるフィブロネクチンの虚血性網膜症モデルマウスの網膜における発現について解析した結果、異常血管の形成に伴いフィブロネクチンmRNAの著明な発現上昇がみられた。網膜切片を用いた免疫蛍光染色の結果により、このフィブロネクチンは、網膜から逸脱した異常血管の周囲に強く発現していることが示された。次に、アペリン欠損マウスを用いて虚血性網膜症モデルを作製し、網膜のフィブロネクチンの発現誘導に対するアペリン欠損の影響について検討した。その結果、虚血性網膜症モデルマウスの網膜でみられるフィブロネクチンの発現誘導は、アペリンを欠損させることにより抑制された。また、虚血により誘導されるフィブロネクチンの発現を伴う網膜の異常血管の形成は、アペリンを欠損させることにより抑制された。以上の結果より、アペリンは虚血性網膜症の網膜において、フィブロネクチンの発現誘導を促進することにより、網膜から逸脱する血管の形成を引き起こしている可能性が示唆された。神経薬理学、血管薬理学本研究の目的は、虚血性網膜症において失明の原因となる脆弱な新生血管を強固にすること、すなわち血管成熟化を誘導することである。昨年度は、本病態モデルマウスの網膜のapelin発現を抑制すると血管成熟化を誘導できることを示した。本年度は、培養細胞を用いて、このapelin発現抑制による血管成熟化誘導の機構について検討を行った。その結果、培養血管内皮細胞のapelin発現を抑制すると、PI3K/Aktシグナル抑制によるSmad3の活性化を介して血管成熟化因子の一つであるMCP-1が発現誘導されることを明らかにした。さらに、このapelin発現抑制によって発現上昇したMCP-1が培養血管壁細胞の遊走促進作用を有することを見出した。昨年度のin vivo実験系を用いて得られた結果と同様に、本年度のin vitro実験系を用いた検討においてもapelin発現の抑制が血管成熟化を誘導することを示す結果が得られたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本研究の目的は、虚血性網膜症において失明の原因となる脆弱な新生血管を強固にし、機能的な血管に導くこと、すなわち血管成熟化を誘導することである。本病態モデルマウスの網膜において、異常な血管の形成を促進する因子であるapelinを抑制すると血管成熟化を誘導できるという仮説のもと、虚血性網膜症モデルマウスの眼内にapelin siRNAを投与した結果、新生血管の内皮細胞への壁細胞の動員の増加を確認できた。また、apelin発現抑制による血管成熟化の誘導機構を解明する一端として、apelin発現を抑制した網膜における血管成熟化因子の発現解析を行った結果、その因子の内の一つであるMCP-1の発現が対照群と比較して有意に上昇していることを見出した。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。これまでの検討から、虚血性網膜症モデルマウスの網膜のapelin発現を抑制することで血管成熟化を誘導できる可能性が示された。今後は、このapelin発現抑制によって誘導された成熟血管が網膜内に形成されるか否かを明らかにすることを目的に研究を進める。
初級から学べる段階別学習型作文支援システムの構築

本研究の目的は、初級日本語学習者が独習でもステップアップしながら学べる作文支援を可能にすることである。そのために、日本語母語話者と学習者のメール文の相違やメールタスクの難易度を明らかにしたうえで、初級からでも段階別かつ自律学習が可能な段階別学習型作文支援システムを開発する。なお、本システムでは、初級学習者のためのメール文を扱う。1年目にはデータ収集システムを開発するとともに、このシステムを用い日本語母語話者と学習者の複数のメール文を収集し、分析を行い、両者の相違や各タスクの難易度を明らかにする。2年目は段階別学習型作文支援システムの開発を行う。3年目は評価実験を経て、web上で公開する。
北海道における日本海拡大時の島弧火山岩と鉱床の生成

研究期間中に,北海道東部のテクトニクスについての考察に、進展があった。北の枝幸より北見地域の中新世北見火山岩類の野外調査ならびに試料採集は、予定通り角閃石含有安山岩について行われた。これらの火山岩類の全岩化学組成は、カルクアルカリ岩系の範囲でに落ちた。斑晶角閃石については、マイクロプローブにより化学組成を決定した。6配位のアルミニウムの値は約0.4で、火山岩から報告されている値の中では高いが、瀬戸内火山岩類よりは低い。Fe/Mg+Feは、ほぼ0.4で、母岩よりはFeに乏しい。弗素の量は1、1001、300ppmの範囲であった。これらの結果からは、瀬戸内火山岩類の角閃石と比較して、とくに際立った相違はなかった。結果として,北見火山岩類を瀬戸内火山岩類の延長とする証拠も見出されなかったが,その考えを否定するデータも出なかった。問題は、本研究者が網走海溝とした常呂帯より、東の部分である。屈斜路湖、斜里-標津線に沿って、中新世の火山岩類・第三紀花崗岩類が見出され、さらに根室黒鉱鉱床に加えてね第三紀の銅・鉛・亜鉛鉱脈が存在する。これらの地質は、明らかに島孤の存在を物語っている。考えてみると、常呂帯の変成度は東へ上昇しており、東への沈み込みを示唆している。北海道の東部に、常呂帯から東へ沈み込んだプレートに関連した島孤が存在したことは疑いない。これはオホーツク古陸としか考えられない。今まで幻の陸塊であったオホーツク古陸の端を捉えたのであろう。こうなると網走海溝説にも問題が出てきた。常呂帯の西側に湧別層群が分布している。この古流系は北からの軸流とともに、東からの側方流が知られており、オホーツク古陸からと考えられてきた。とすると、北海道主部とオホーツク古陸との衝突帯は、湧別層群の分布の西側、紋別と帯広を結ぶ線ぐらいに期待される。中新世北見火山岩類の野外調査ならびに試料採集は、北の枝幸より北見地域の角閃石含有安山岩について行われた。予定通り、角閃石含有安山岩を採集できた。さらに南の豊頃丘陵・歴舟川周辺のマフィック岩類は、北見火山帯の南の延長、と予想した地域であるが、露頭で観察する限り、肉眼的には玄武岩で、北部の角閃石含有安山岩の延長とするのは無理との印象であった。研究室で、プレパラップを用いて、これらの岩石の薄片を作成し、岩石の変質の度合いの調査と、角閃石斑晶が含まれている岩石の選別を行った。比較的新鮮な岩石7つを選び出し、全岩分析を行った。その結果を都城図表にプロットしたところ、予想通りカルクアルカリ岩系の範囲に落ちた。中新世北見火山岩類は、全体としてはカルクアルカリ岩系の活動であると考えられる。斑晶角閃石について、マイクロプローブにより化学組成を決定した。

弗素の量は1,1001,300ppmの範囲であった。これらの結果からは、瀬戸内火山岩類の角閃石と比較して、とくに際立った相違はなかった。金属鉱業事業団から、今年度の調査試料として、北見火山帯最南端の勢多地区の鉱染帯の同位体年代1.7Ma、δ^<34>S=-3.2〓という測定値が明らかにされた。本研究者が予想した通りであった。来年度には再度北見地域を調査し、主として日高帯の角閃石含有深成岩類を採集し、火山岩類の中の角閃石との比較を行う予定である。本年度は、調査対象地域を東へ広げ、主として斜里町から標津へ抜ける国道244号線の両側と、さらに屈斜路湖の東側の地域を調査し、試料を採集した。国道244号線に沿う地域は、5万分の1の「武佐岳」図幅の範囲である。国道の南側に根室黒鉱鉱床があり、北側に第三紀花崗岩がある。今まで問題にならなかったのが不思議である。採集した試料の化学分析値、ならびに変質鉱物の組合せは、東北日本弧のグリーンタフ地域の火山砕屑岩に類似している。第三紀花崗岩は磁鉄鉱系であり、日高変成帯のチタン鉄鉱系とは明らかに異なる。テクトニクスの観点からの重要な発見は、配列が東北日本弧とは逆になっていることである。日高山脈を中心とする白亜記の付加体は、礼文島の火成岩類の存在によって、西側へ沈み込んでいたことを示している。このようなテクトニクスの枠組みは、新第三紀まで継続したらしい。本研究者は網走海溝という名称を提唱したが、この地域の常呂帯は変成度が東へ上昇しており、東への沈み込みで形成された可能性が高い。その先に、斜里-標津の黒鉱鉱床と第三紀花崗岩類が存在する。この地域に、東北日本弧とは異なる1つの島弧があった。おそらくこれは、存在の確証がいま1つない、幻のオホーツク古陸の端なのであろう。本研究者は、黒鉱鉱床の生成には縁海の拡大が不可欠である、と主張してきた。斜里-標津の東側に、日本海とは異なる縁海があった可能性がでてきた。当初の研究主題は、初期火山活動にともなう角閃石安山岩の記載岩石学の予定だった。この課題も進捗した。しかし、それ以上に、幻のオホーツク古陸の端を捕まえた成果は大きい。
ベーリング海の生物生産と気候変動に関する共同研究

本国際共同研究は、ベーリング海生態系の重要な鍵種であるスケトウダラを含む魚類の再生産機構に関わる生物生産と、大気・海洋変動との応答の解明を目的として、アラスカ大学フェアバンクス校水産・海洋学部との大学間協定に基づく共同研究として実施した。具体的には、平成7年度から9年度までの3年間、北海道大学練習船「おしょろ丸」による7、8月の北洋実習航海を利用して、南東ベーリング海およびセントローレンス島の南側の冷水域であるポリニヤ海域で、海洋環境とプランクトン調査およびトロール試験操業による生物採集を行い、環境の変動と指標生物であるスケトウダラとホッキョクダラなどのタラ科魚類の資源量調査、餌生物調査を行った。得られた成果の詳細は、1998年夏に出版される北大水産学部紀要に、「親潮域とベーリング生態系の比較研究-気候変動に関係した鍵種の生産構造と新規加入」とし公表する。成果の概要は次の通りである。(1)セントローレンス島南のポリニア海域での沿岸湧昇を衛星と船舶調査により確認した。さらに、(2)ポリニア海域における尾虫類の分布の経年変化と生態系における役割、(3)南東ベーリング海におけるスケトウダラ新規加入の経年変化とそれに関連する生物・物理過程、(4)極域生態系の環境変動指標種としてのホッキョクダラの卵・稚仔魚期の生残に関わる環境要因、(5)ポリニア海域における底魚魚類群集構造と食性に対する底冷水の経年変化との対応などを明らかにした。本研究初年度の平成7年度は北海道大学水産学部練習船おしょろ丸の68月のベーリング海-アラスカ湾航海に,研究分担者梁田満・斎藤誠一・小達恒夫・大西広二および研究協力者西山恒夫が乗船し,トロール網による生物資料の採集・海洋観測・係留系測器の回収・設置等の作業を行った.アラスカ大学の都合によりアラスカ大学の研究分担者の乗船は実現しなかったが,寄港地のコディアクで調査内容の検討と解析作業の分担等の打ち合わせをした.さらに,斎藤・大西・西山は寄港地にて下船してアラスカ大学フェアバンクス校におもむき,8月3日にアラスカ大学のAlexander, V.教授他の研究分担者および関連する研究者14名を交えて,両大学におけるベーリング海の研究経過と共同研究の方向について意見交換を行った.また次年度のおしょろ丸航海にアラスカ大学分担者が乗船する件と平成8年2月に函館で行う検討会への出席について打ち合わせた.平成8年2月21日3月2日の期間に,アラスカ大学分担者Weingartner, T. J.と研究協力者Smoker, W.が来館し,それぞれ研究経過の報告と本学部関連研究者との意見交換を行った.Weingartner助教授はベーリング海峡やチュクチ海の海氷の生成過程と経年変動に関し冬期の気象,特に風向の経年変動が海氷生成の要因として大きいことを示し,海氷分布の経年変動が大陸棚海域のスケトウダラ再生産に関わるとした本学部の成果に一致した見解を述べた.Smoker教授はアラスカ湾およびベーリング海におけるサケ・マスの小型化と環境との関係について本学部分担者等と意見交換を行い,次年度の同海域におけるおしょろ丸による共同調査について検討した.また,寄港予定のジュノ-で,おしょろ丸寄港中に共同研究および当該海域に関するセミナーを開催する方針で,その準備について話し合った.北大練習船「おしょろ丸」を用いて、平成8年7月17日から8月1日までの約2週間、南東ベーリング海からセントローレンス島南部海域までの陸棚、斜面部と公海域において海洋・生物調査を実施した。両海域において、海洋構造と大気・海洋間の熱収支に関する基礎データの収集、栄養塩類の計測、クロロフィル量の現場測定、水中光学観測、植物・動物プランクトンの採集をおこない、衛星画像により観測された水塊や前線分布との対応を調査中である。

南東ベーリング海域では、スケトウダラ幼稚仔の採集およびトロールによる底生生物群集調査(8年度より新たに開始)を、セントローレンス南部海域でも同様に底生生物群集調査を実施した。調査終了後、北大側研究者(斉藤、桜井)は、フェアバンクスに立ち寄り、8年度の調査内容の検討と9年度以降の調査計画の策定を行った。7年度同様、中・長期変動に関して、「おしょろ丸」により観測された長期に蓄積された過去の海洋観測データを使用して底水温分布と気候変動との対応について解析を進めた。平成7年は平年より春季から夏季にかけての海氷の後退が遅く、寒冷年と考えられたが、平成8年は、南東ベーリング海域の底層における摂氏0度以下の低水温(底冷水)分布は平成7年より北偏していた。このため、温暖年に卓越するスケトウダラの分布域の拡大と分布密度は平成7年より高く、逆に寒冷年に卓越するホッキョクダラ幼魚の出現は少ない傾向を示した。また、セントローレンス島南部海域では、平成7年は表層で盛んに基礎生産が行われている水域が存在していたが、平成8年は底層にクロロフィル量の高濃度域が分布しており、この2年間で温暖年と寒冷年の異なる海洋環境での調査が遂行できた。両年の観測データの解析は、ベーリング海の生物生産システムの年変動を考慮する上でも、極めて重要と考えられる。アラスカ大学海洋研究所で受信した衛星データをもちいてセントローレンス南部海域に形成される風による沿岸湧昇について平成7年度と平成8年度との比較ができた。平成7年度に続き、両海域において水中光学観測とクロロフィル量現場観測を同時に実施して、水中光学アルゴリズムについて解析した結果、夏季ベーリング海のモデルは米国研究者のモデルとおおよそ一致することが明らかになった。平成9年度は、共同研究の最終年度である。共同調査は、平成7、8年度同様に、北大練習船「おしょろ丸」の7,8月におけるベーリング海航海時に実施した。調査海域は、南東ベーリング海およびセントローレンス島南側のポリニア海域であり、海洋環境と生物調査を行った。調査には、北大側から2名(桜井・志賀)が本研究費で渡航し、アラスカ大学側から1名(D.Eslinger;別の研究費)が参画した。今年度の海洋環境の特徴として、陸棚表層水の昇温に伴う水温躍層が顕著であり、これはエル・ニ-ニョの影響と考えられた。調査項目としては、南東ベーリング海陸棚海域におけるスケトウダラ幼魚と大型クラゲ類の分布・豊度と海洋環境との関係、調査用トロールによる南東ベーリング海およびポリニア海域陸棚域での底棲生物群集構造の調査、調査海域全域におけるクロロフィルの現場測定と衛星データとの照合および動物プランクトンの分布調査、および水中ロボットカメラ(ROV)によるクラゲ類・動物プランクトンの行動と生態調査などを実施した。これらの共同調査に加えて、7月中旬のアラスカ・セワードに寄港の際に、アラスカ大学セワード海洋実験所において、過去2年間の成果に関するワークショップを開催した。さらに、1月末には、北大水産学部(函館)に、アラスカ大学より4名(うち、D.Eslinger,A.Tylerの招請は本研究費)、アメリカ大気海洋局アラスカ漁業科学センターより1名(A.Kendall;研究協力者として本研究費で招請)が来学し、3年間の成果の取りまとめを行った。
ヒト真皮メラノサイトの性状とその病態に関する研究

ヒト真皮メラノサイトとサル真皮メラノサイトの比較し、その類似性を明らかにした。1)両者とも弾性線維と緊密に接触して分布していること。2)サルの真皮メラノサイトは静脈周囲に鞘状に取り囲んで分布する傾向が明確であること。一方ヒト真皮メラノサイトは、正常皮膚における分布密度が極めて低いため血管との関連ははっきりしない。しかし太田母斑、青色母斑など病的状態ではやはり血管周囲分布パターンが認められた。3)両者とも細胞質に豊富な成熟メラノソームを容れていた。4)高齢死亡のカニクイザルの真皮メラノサイト内に多くの脂肪滴を含む所見を得た。ヒトにおいてもしばしば脂肪滴が観察される。5)サルの真皮メラノサイト周囲にはextracellular sheathは観察されなかったが、ヒトのそれはextracellular sheathに取り囲まれている。ヒト真皮メラノサイトが蒙古斑をはじめとする古典的な疾患以外にも、出現することが報告されてきた。先に尋常性乾癬患者にPUVA療法を行い、療法中に青色斑が出現した3例を報告した。いずれも電顕的に真皮メラノサイトの存在を確認した。そしてこれらの発症が両側額に生じる(後天性両側性大田母斑様斑〕のいわば実験モデル的疾患と考えている。そして日光紫外線による真皮メラノサイトーシス誘導の可能性を示唆しテいると考えた。然るに、我々は紫外線効果のはっきりしている「日光弾性線維症」のメイラード反応により修飾された弾性線維について報告した(Photo-enhanced modification of humanskin elastin in actinic elestosis by N-(carboxymethyl) lysine, one od the gylcoxydation prodacts of the Maillard reaction, J Invest Dermatol 108 ; 797-802,1997)。そして現在そのマウスモデルを作成中であるが、その過程における真皮メエラノサイトの出現の可能性を追っている。しかし、マウスにおいては肥満細胞の増加をみるも、いまだメラノサイトの出現を見ることができなかった。今後もう少し紫外線量を増し、長期に観察する必要がある。また頭部皮膚において、しばしば瘢痕部などでメラノサイトが出現する。この現象を我々がはじめて見い出した。すでに数例の患者で確認しており、その出現機序についてこれから採りたい。またメラノサイト膜認識するMART-1抗体(Differential expression of MART-1 in primary and merastatic melanoma lesions, J Immono-therapy 20 ; 460-465, 1997)を用いてメラニン顆粒を有さない線維細胞と区別不可能なメラノサイトについての半定量化の確立も継続課題である。1)ヒト真皮膚メラノサイトの成人正常皮膚における分布a)ヒト真皮メラノサイトが正常成人皮膚に分布していること。その場合やはりサル(non-human primates)と同様血管周囲に分布する傾向がみられること。b)血管順囲分布の傾向は、病的状態である青色母斑(common blue nevus)で顕著に表現されていること。以上を電顕的、免疫組織学的に確認した。2)「高齢者上背部メラノサイトーシス」関連疾患既に疾患概念として認識されて来た本疾患に類似した、いわゆる「遅発性真皮メラノサイトーシス」を発見した。a)紫外線誘発性真皮メラノサイトーシス尋常性乾癖患者に対しPUVA療法施行後、青色斑出現をみた自験例ならびにソウル大学例を報告した。いずれも真皮メラノサイトを確認した。PUVA終了後の自然消褪が見られるか否かの経過観察が今後の課題である。また、従来報告のある、極めて頻度の高い「両側性太田母斑様色素斑」もやはり、紫外線誘発性真皮メラノサイトーシスである可能性が強いことを発見した。すなわち紫外線曝露の病理組織学的マーカーである日光弾性繊維症とともに真皮メラノサイトが存在するのである。この事は我々が明らかにして来た日光弾性繊維症がメイラード反応によって発症すること。その過程で活性酸素が関与することと関連して考慮されるべきである。この点で、真皮メラノサイトーシス発症への有無を研究する必要性が示唆された。
III型因子環の指数理論

異なる空間の上のIII型エルゴード変換群の対を対象にして、一方から他方へ旨く埋め込むことにより、III型因子環と部分因子環が構成出来、この部分因子環の埋め込みに対して、作用素環論に於ける指数理論を発展させた。その中で、部分因子環の指数公式と、基本拡大が非常に具体的に得られ、しかもエルゴード理論のデータを用いて記述することが出来た。現在これらの結果を出版すべくタイプ中である。次にIII型因子環と部分因子環を特徴付けているflowが、その埋め込み方に関して、指数有限の下では、各々共通の有限拡大flowを持つようにある特殊なからまり方をしていることを発見し、しかも一定の条件下では、このからまり方が部分因子環の同型の完全不変量になることを明らかにすることが出来た。前者については既に出版され、後者については現在論文準備中である。flowの対が共通の有限拡大を持つ時に、逆構成により、III型因子環と部分因子環を作り、上記理論の検証を行うことが出来た。これも既に出版された。以上は研究分担者の幸崎との共同の仕事である。次に研究分担者押川と共同して、同相写像のflow同値の分類に取り組み、コンパクト可換群のづらしについては、完全な分類を行なった。これは既に出版された。共同研究者鎌田は、弱概複素多様体上の半自由S'作用における不動点多様体と元の多様体の特性数の関係をBoardman準同型写像を用いて導き、Atiyah,Stong,Kosniwskiの結果の別証明を与えた。近く出版される。研究分担者の山口はRouckの比較定理をJacobi場の長さの比の比較定理に変形し、それを使って一般に安定、Jacobi場の長さの比較定理を与えた。近く出版される。近く出版される。近く出版される。
不死化技術を用いたエリスロポエチン産生細胞の検討

エリスロポエチン産生細胞の不死化を目的とし、はじめに種々の細胞の不死化を行った。エリスロポエチン産生細胞を安価で高効率に検出する方法として、エリスロポエチンレポーターラインを作製し、GFPを発現させることでセルソーターによるエリスロポエチン産生細胞の検出と選別を容易にした。エリスロポエチンを強制発現させるベクターを作製し、長期間にわたり大量のエリスロポエチンを産生することを確認した。本研究の最終的な目的は、不死化細胞の技術を利用してエリスロポエチン産生細胞をクローン化し大量に培養した後に、生体に自家移植し生理的な腎性貧血の改善を可能にすることである。本年度は種々の細胞の不死化を行い、エリスロポエチン産生細胞の不死化に応用可能かを検討した。さらにはエリスロポエチン産生細胞の同定に必須のシステムを構築した。血管平滑筋細胞やヒト腎臓由来細胞の不死化を行い、GFP発現ベクターを導入した。RT-PCR法や蛍光顕微鏡を用いた検討により、細胞に不死化遺伝子が導入されたことを確認した。また、長期間の培養によって細胞の表現系が変化しないことも確認している。本年度、当施設に設置されたセルソーターを用いることにより、従来の方法に比較し、高速かつ効率的にダメージの少ない細胞を回収し、大量培養に必要な技術を確立した。さらに、エリスロポエチン産生細胞の同定に関しては、簡便に産生細胞をスクリーニングすることを目的に、RT-PCR法やELISAを用いたシステムを構築した。このシステムを用いることにより、実験動物から採取したサンプルや、培養細胞より得られたサンプルから、エリスロポエチンを産生する細胞を同定することが可能となった。これらのシステムを用い、実際に種々の細胞や組織からエリスロポエチン産生細胞を同定し、不死化した産生細胞をクローン化し、大量培養することを目的に、現在も研究を継続している。本研究の目的は、不死化細胞の技術を利用してエリスロポエチン産生細胞をクローン化し大量に培養した後に、生体に自家移植し生理的な腎性貧血の改善を可能にすることである。本年度は種々の細胞の木死化を行い、エリスロポエチン産生細胞の不死化に応用可能かを検討した。またエリスロポエチン産生細胞の同定に必須のシステムを構築した。さらにはエリスロポエチンの強制発現ベクターを作製した。また長期間の培養によって細胞の表現系が変化しないことも確認している。当施設に設置されたセルソーターを用いることにより、従来の方法に比較し、高速かつ効率的にダメージの少ない細胞を回収し、大量培養に必要な技術を確立した。さらにエリスロポエチン産生細胞の同定に関しては、簡便に産生細胞をスクリーニングすることを目的に、RT-PCR法やELISAを用いたシステムを構築した。またエリスロポエチン産生細胞を安価で高効率に検出する方法として、エリスロポエチンレポーターラインを作製し、GFPを発現させることでセルソーターによるエリスロポエチン産生細胞の検出と選別を容易にした。エリスロポエチンを強制発現させるベクターを作製し、長期間にわたり大量のエリスロポエチンを賛成することを確認している。
吸着剤の粒内拡散係数吸着量依存性の簡易決定法の開発

球状吸着剤の粒内拡散係数吸着量依存性を考慮した場合の吸・脱着過程を,浸透期間と初期条件に依存しない期間の二つの極限期間に分離し,それぞれの期間に対して理論的・数値解析的検討を加えることにより,拡散係数の吸着量依存性がいかなる関数形の場合でも成立しかつ拡散係数を含まない,吸・着速度対平均吸着量の一般的関係(この関係より得られる関数を特性関数と呼ぶ)を導出することを目的として,理論的・実験的検討を加えた結果以下の成果を得た。1.回分吸・脱着過程に対する理論的検討まず(1)吸着剤内物質移動基礎式を導出し,(2)吸着量依存性を示す粒内拡散係数を用いて吸・脱着過程を数値計算により求め,これを数値実験結果とした。一方(3)拡散係数が吸着量に依存しない系の吸・脱着過程を,浸透期間と初期条件に影響されない期間の分け,それぞれの期間に対して解析的手法を用いて各期間に対する特性関数を求めた。このとき境界条件は表面吸着量を一定とした。(4)(3)で得た特性関数を用いて(2)で行った数値実験結果を整理することで,拡散係数が吸着量依存性を有する場合にも適用可能な最終的特性関数の形を決定した。なお今後この特性関数を利用して,粒内拡散係数の吸着量依存性を決定する手法の確立を目指す。2.回分吸着実験ニトロベンゼンー活性炭系,安息香酸ー活性炭系に対して回分微分吸着実験を行ない,粒内拡散係数の吸着量依存性を求めた結果,吸着量の増加と共に拡散係数はほぼ指数関数的に増大した。今後は同系に対して粒内吸着量変化の大きさ範囲で積分吸着実験を行ない,1.で展開した理論の検証を行なう予定である。
培養末梢神経内膜由来内皮細胞を用いた血液神経関門の分子細胞学的研究

この2年間の研究によって、培養PnMEC(peripheral nerve microvascular endothelial cell)を用いたin vitroのBNBモデルがほぼ完成した。研究代表者が開発した方法(Kanda T et al. : J Neurosci Res,1997)によって成牛馬尾からPnMECを分離し、これをI型コラーゲンを塗布した孔径0.4μmのcultureinsert上に培養した。このモデルを用いて、以下の事項が明らかになった。(1)末梢神経血管周細胞は膜抵抗を有意に上昇させることから、BNBにおいては周細胞がバリアー機能の発現に関与している可能性を考えた。BBBの機能維持に星状膠細胞が必須であるのと同様にBNBの機能発現に周細胞が必要であることを明らかにした最初の報告である(Iwasaki T et al. : J Med Dent Sci 1999)。(2)各種炎症性ニューロパチーにおいて病態発現に関与していると考えられている各種サイトカイン(VEGF,IL-1β,TNFα、TGFβ)によって、このBNBモデルの膜抵抗の有意な低下と放射性イヌリンの膜透過性の有意な亢進を確認した。(3)抗GM1モノクロナル抗体はBNBモデルの膜透過性を亢進させ、膜電気抵抗を低下させることを明らかにした(Kanda T et al. : Neurology投稿中)。現在、各種ニューロパチー患者血清を用いた膜透過性実験、および膜透過性を変化させる細胞内シグナルのメカニズムについての研究が進行中である。In vitro BNBモデルに対して炎症性ニューロパチーで病態関与が考えられている各種サイトカイン(IL-1β、TNFα、VEGF)を使用、膜抵抗の有意な低下とイヌリンの膜透過性の有意の亢進を確認した。BNBの破壊にこれらのサイトカインの直接関与の可能性を明らかにした最初の実験結果と考えられる。培養PnMEC(peripheral nerve microvascular endothelial cell)を用いたin vitroのBNBモデルがほぼ完成した。研究代表者が開発した方法(Kanda T et al.:J Neurosci Res,1997)によって成牛馬尾からPnMECを分離し、これをI型コラーゲンを塗布した孔径0.4μmのcultureinsert上に培養した。(1)末梢神経血管周細胞は膜抵抗を有意に上昇させることから、BNBにおいては周細抱がバリアー機能の発現に関与している可能性を考えた。BBBの機能維持に星状膠細胞が必須であるのと同様にBNBの機能発現に周細胞が必要であることを明らかにした最初の報告である(Iwasaki T et al.:J Med Dent Sci 1999)。(2)各種炎症性ニューロパチーにおいて病態発現に関与していると考えられている各種サイトカイン(VEGF,lL-1β,TNFα、TGFβ)によって、このBNBモデルの膜抵抗の有意な低下と放射性イヌリンの膜透過性の有意な亢進を確認した。また、各サイトカインの作用の最強点には時間的なずれがあり、すべてのサイトカインがBNB透過性亢進にあたって同一の挙動をするわけではないことが示唆された。(3)抗GM1モノクロナル抗体はBNBモデルの膜透過性を亢進させ、膜電気抵抗を低下させることを明らかにした(Kanda T et al.:Neurology投稿中)。
トーリックトポロジーと組合せ論

トーリック多様体の微分同相による分類問題,特に,2つのトーリック多様体が同型なコホモロジー環をもてば微分同相かと問う問題(コホモロジー剛性問題)に取り組んだ.トーリック多様体の代数多様体(または複素多様体)としての分類は対応する扇の分類に帰着されるが,微分同相類または単に同相類における分類の研究は進んでいない.これまでコホモロジー剛性問題の反例は見つかっておらず,部分的な肯定的結果が得られているが,受け入れ研究者の枡田と,ある種の条件をみたすボット多様体に対しては,コホモロジー剛性問題が肯定的であることを示した.また,剛性問題が肯定的だとすると,コホモロジー環が同型であるトーリック多様体の特性類はコホモロジー同型写像で移りあう.ボット多様体に対してコホモロジー剛性は未解決であるが,この特性類の不変性は示すことができたのは大きな成果であった.トーリック多様体は複素代数多様体であるが,その実数版と言えるものとして実トーリック多様体がある.トーリック多様体は単連結であるが,実トーリック多様体は非単連結で,aspherical多様体である場合が多い.本研究では,実ボット多様体の分類を行った.この研究は受け入れ研究者の枡田が行っていたものだが,その研究がacyclic digraphという有向グラフと関係があることを見出し,幾何とグラフ理論の新たな関係を発見した.特に,実ポット多様体の微分同相による分類が,acyclic digraphの集合を3つの操作で移りあうものの同値類であることを示した.この3つの操作の内,一つはlocal complementationと呼ばれて既にグラフ理論で研究されていたものと一致したのは,驚きであった.トーリック多様体は,複素トーラス群が作用する特殊な代数多様体であるが,トポロジーの立場からすると,複素トーラス群をコンパクトトーラス群,代数多様体を微分可能多様体(または軌道体)に置き換えたものが自然な幾何学的対象となる.この対象は通常のトーリック多様体よりずっと広いが,面白いことに,この拡張された幾何学的対象に対して,トポロジーの手法を用いてトーリック幾何と同様の理論が展開でき,従来のトーリック幾何では現れなかった組合せ論の対象が現れる.言わば,位相的トーリック多様体論というものが存在し,これを含む形で,トーリックトポロジーという分野が生まれつつある.このトーリックトポロジーを,組合せ論との関連に重点をおいて研究した.具体的な活動は以下の通り.(1)スロバキアで開催された国際会議「Group actions and homogenous spaces」,ハノイで開催された代数的トポロジーの国際会議,韓国で開催されたToric Topology Workshopに出席し,研究成果を発表した.(2)トーリックトポロジーの考え方・思想に近い同変シューベルトカリキュラスの勉強会に出席して視野を広げた.(3)その他,ホモトピー論シンポジウム,変換群シンポジウム,インフォーマルセミナー等で研究発表を行った.トーリック多様体の微分同相による分類問題,特に,2つのトーリック多様体が同型なコホモロジー環をもてば微分同相かと問う問題(コホモロジー剛性問題)に取り組んだ.トーリック多様体の代数多様体(または複素多様体)としての分類は対応する扇の分類に帰着されるが,微分同相類または単に同相類における分類の研究は進んでいない.これまでコホモロジー剛性問題の反例は見つかっておらず,部分的な肯定的結果が得られているが,受け入れ研究者の枡田と,ある種の条件をみたすボット多様体に対しては,コホモロジー剛性問題が肯定的であることを示した.また,剛性問題が肯定的だとすると,コホモロジー環が同型であるトーリック多様体の特性類はコホモロジー同型写像で移りあう.ボット多様体に対してコホモロジー剛性は未解決であるが,この特性類の不変性は示すことができたのは大きな成果であった.トーリック多様体は複素代数多様体であるが,その実数版と言えるものとして実トーリック多様体がある.トーリック多様体は単連結であるが,実トーリック多様体は非単連結で,aspherical多様体である場合が多い.本研究では,実ボット多様体の分類を行った.この研究は受け入れ研究者の枡田が行っていたものだが,その研究がacyclic digraphという有向グラフと関係があることを見出し,幾何とグラフ理論の新たな関係を発見した.特に,実ポット多様体の微分同相による分類が,acyclic digraphの集合を3つの操作で移りあうものの同値類であることを示した.この3つの操作の内,一つはlocal complementationと呼ばれて既にグラフ理論で研究されていたものと一致したのは,驚きであった.
植物の微量元素欠乏をまねく腐植物質のキレート能

作物栽培の培地に腐植物質が含まれると、腐植物質のカルボキシル基に2価陽イオン(Ca,Mg)が濃縮し、植物根によるMg,Ca吸収が促進される。しかし、微量必須元素の鉄にカルボキシル基が3配位して安定なキレートを形成するため、鉄は根から吸収されず、植物が鉄欠乏を引き起こすことを見いだした。また、鉄が腐植酸とキレート生成するカルボキシル基は、2価陽イオンが濃縮できるカルボキシル基と異なることを確認した。【目的】腐植物質の機能として,カルボキシル基に2価陽イオン(Ca, Mg)が濃縮し,植物根による養分吸収が促進されるが,微量要素の鉄や銅はキレートを形成して,根から吸収されず,植物が鉄欠乏,銅欠乏を引き起こすことを見いだした.従来のモデルでは,鉄キレート生成能は陽イオン吸着能よりはるかに強いため,鉄共存下で2価陽イオンが濃縮するとは考えにくい.腐植酸と鉄がキレート生成する部位が腐植物質の表面全体ではなく偏在し,植物の水耕栽培時に鉄イオンが一定であれば,腐植酸が高濃度になると栽培植物に鉄欠乏が起こることをモデル実験で実証する.【方法】灰色低地土から腐植物質を抽出し,腐植酸を分別精製してH^<+->腐植酸試料を得,元素分析,官能基分析を行った.腐植酸溶液に各種陽イオンを混合し,クロスフローろ過法で限外ろ過膜を通過する陽イオン量をICPで分析して,腐植酸に対する吸着量の新しい測定法を開発した.【結果と考察】腐植酸表面にイオン吸着している陽イオン量(Ca, Mg, K, Na)を,クロスフローろ過法で測定した結果,2価陽イオンの吸着量が1価陽イオンより大きいことが確かめられた.植物の水耕栽培時に腐植酸を添加すると,2価陽イオンの吸収促進が確かめられていることから,腐植酸が2価陽イオンの輸送担体として働くことをモデル実験で実証できた.2価鉄-HIDA(ヒドロキシエチルイミノ二酢酸:低分子キレート剤)錯体に腐植酸を添加し,クロスフローろ過法で腐植酸-2価鉄錯体の生成量を測定した結果,この錯体は6配位キレートであることを世界で初めて認め,キレート生成定数は6.8以上であることが明らかとなった.腐植酸濃度が高いほど,錯形成する鉄の量が増加し,植物に吸収されにくいことが確かめられた.【目的】腐植物質の機能として,カルボキシル基に2価陽イオン(Ca, Mg)が濃縮し,植物根による養分吸収が促進されるが,微量要素の鉄や銅はキレートを形成して,根から吸収されず,植物が鉄欠乏,銅欠乏を引き起こすことを見いだした.従来のモデルでは,鉄キレート生成能は陽イオン吸着能よりはるかに強いため,鉄共存下で2価陽イオンが濃縮するとは考えにくい.腐植酸と鉄がキレート生成する部位が腐植物質の表面全体ではなく偏在し,植物の水耕栽培時に鉄イオンが一定であれば,腐植酸が高濃度になると栽培植物に鉄欠乏が起こることをモデル実験で実証する.【方法】灰色低地土から腐植物質を抽出し,腐植酸を分別精製してH^+-腐植酸試料を得た.腐植酸溶液に各種塩基性陽イオンと鉄(III)-HIDA錯体を混合し,各イオンの吸着量をクロスフローろ過法によって求めた。【結果と考察】腐植酸の表面に濃縮するCa, Mg量とカルボキシル基量との間には,Fe(III)の有無にかかわらず同一の高い正の相関関係が認められた.すなわち,腐植酸表面へのCa, Mgの濃縮にFe(III)の存在は影響しない.一方,腐植酸と錯体を生成するFe(III)の量とカルボキシル基量との間には,高い正の相関関係が認められたが,その量はCa, Mg, K, Naが共存することによって減少した.したがって,Ca, Mgはすべてのカルボキシル基に濃縮できるが,Fe(III)が配位結合できるカルボキシル基は限定されることが明らかとなった.【目的】腐植物質の機能として,カルボキシル基に2価陽イオン(Ca,Mg)が濃縮し,植物根による養分吸収が促進されるが,微量要素の鉄はキレートを形成していると考えられ,根から吸収されず,植物が鉄欠乏を引き起こすことを見いだした.従来のモデルでは,鉄キレート生成能は陽イオン吸着能よりはるかに強いため,鉄共存下で2価陽イオンが濃縮するとは考えにくい.しかし,腐植酸と鉄がキレート生成する部位が腐植物質の表面全体ではなく偏在し,同時に2価陽イオンが結合できることをモデル実験で確認した。土壌中では鉄と同様にAlが腐植物質に強く結合しているとされるため、Alが腐植酸とキレートを形成していることを実証する.【方法】黒ボク

土,灰色低地土,褐色森林土から腐植物質を抽出し,腐植酸を分別精製してH^腐植酸試料を得た.Al(0.1mM)と腐植酸溶液(020mg/L)を混合し(pH4.0),Al腐植酸錯体を沈殿させ,分離した溶液中のAlイオンをICP-AESで測定し,腐植酸と錯形成しているAl濃度を計算した.【結果と考察】腐植酸と結合したAl量は腐植酸の腐植化度が高まると増加した.腐植酸のカルボキシル基濃度と錯形成したAl濃度の関係は,すべての腐植酸でy=0.25x(R^2=0.95**)に回帰した.すなわち,1mo1のAlにカルボキシル基4molが結合したことになる.また,そのうち1molはpKa3.2以下の強酸性カルボキシル基であることが明らかとなった.競合リガンドとしてヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)を加えた系でAl腐植酸錯体はHIDAと結合せず,Al-HIDA錯体より安定度定数が高いことを明らかにした.
第３世代クォークを用いた最高エネルギー実験での新現象探索とシリコン検出器開発

質量の起源と深い関わりを持つヒッグス粒子がCERNにて行われているLHC実験で発見された。本研究では,LHC実験にてヒッグス粒子がボトムクォーク対に崩壊する事象を探索した。統計的に有意な信号を観測することはできなかったものの,背景事象やボトムクォーク起源のジェット同定性能の理解を格段に向上させ,2015年から再開されるLHC実験において,目指す事象を発見できる確度を向上させた。LHCのルミノィティ増強に備えたシリコン検出器開発においては,試験すべきセンサー等のビームテスト時に使用する検出器およびデータ収集システム一式の開発に取り組み,全体の80%程度まで完成させるに至った。本研究では,LHC実験において,トップおよびボトムクォークの湯川結合定数測定を目指している。いずれの測定においても,ヒッグスがボトム反ボトムクォーク対に崩壊する事象を用いるので,ボトムクォーク起源のジェットを効率良く同定することが,ヒッグス発見能力,および崩壊比の測定精度の向上につながる。そこで,今年度は,LHC実験はデータ収集を始めて間もないことも考慮し以下の研究を行った。1)ヒッグス探索において重要な背景事象であるトップクォーク対生成の断面積を測定した。0.7fb^<-1>のデータを用い,2つの孤立レプトンが存在する終状態を使い,さらにボトムクォークを同定することで,純度の高いサンプルを抽出,その生成断面積を176±5(統計誤差)+14-11(系統誤差)±8(ルミノシティ不定性)pbと求めた。重心系7TeVという人類未踏のエネルギーにおいても,QCDの予言能力が失われていないことを確認した。また,ボトムクォーク同定をする場合と,しない場合で無矛盾な結果が得られたことから,ボトムクォーク同定がバイアスなく動作していることを確かめた。2)ボトムクォーク同定に重要な役割を果たすシリコンストリップ検出器の運転および較正。3)より精度の高い測定を目指して,LHCおよびATLAS実験は2022年をメドにアップグレードを計画している。その際に交換されるシリコンピクセルおよびストリップ型検出器の開発に参画,特に,SiTCPと呼ばれるネットワーク技術を使ったフロントエンドからの信号読み出しシステムめ開発に取り組んだ。すでに読み出しに成功していたスドリップ型の検出器ではより実機に近い読み出しに移行し,また新たに取り組んだピクセル型でもフロントエンドASCIからのデータ収集に成功した。4)LHCで検証可能な標準模型を越える模型構築に取り組んだ。WあるいはZを伴って生成されたヒッグスボソンがボトムクォーク対に崩壊する事象(H→bb)を探索する上で最も重要な背景事象はW/Z+bbであるが,この背景事象中のbbはグルーオン分裂によって生成されるため,2つのボトムクォーク間の角度が狭い。一方信号中のボトムクォークは2つのボトムクォーク間の角度が大きい。この違いを利用して,グルーオン分裂により生成されたボトムクォークジェットを識別するためのアルゴリズム開発を行った。その結果,1つのボトムクォークから生成されたジェットの選別効率を80%程度に保ちつつ,グルーオン分裂によるボトムクォークジェットを30%程度に抑えることに成功した。ATLASアップグレード用シリコン検出器開発においては,以下を行った。1)新型シリコンセンサー開発においてはビームテストが必須となる。その際,試験すべきセンサーへの粒子の入射位置を10μm以下の精度で測定する必要がある。そのためのテレスコープと呼ばれる検出器を開発した。シリコンストリップセンサーとSVX4と呼ばれるASICを用いて検出器を製造した後,β線による試験を行い,動作確認することができた。2)ビームテストの際にビームプロファイルモニターとしてファイバートラッカーを使用する予定である。ファイバートラッカーはシンチレーションファイバーとMPPCからなる。そこで,MPPCからの信号読み出しのための汎用電子回路基板を製作した。3)新型シリコンセンサーの電荷収集効率測定のために,Time over Threshold (ToT)からセンサーが生成した電荷量を求める手法を開発した。ピクセルセンサーからの信号はbump bondingされたASICから読み出すが,我々の使用するASICにはアナログ情報の出力がなく,ToTのみ読み出せるため,センサーからの電荷量測定には本研究が必要となる。主要テーマであるヒッグスがボトムクォーク対へ崩壊する事象探索については,発見感度がいまのところ標準模型の予言するヒッグス粒子生成断面積とほぼ同じであり,信号を有意に観測するにはよりデータ量を増やす必要がある。標準模型からのズレを精査するには,より多くのデータ量と,そのための加速器アップグレードに伴う検出器のアップグレードが不可欠である。特に,荷電粒子飛跡検出器は2022年をメドに完全に新しい検出器に置き換える予定で,そのためのシリコン検出器開発を推進した。1)シリコンピクセル検出器試作品からの信号を読み出すためのデータ収集システムおよび試験システムの構築。信号読み出し用ICからの信号読み出しを行い,さらに,ICおよびピクセルセンサーを試験するために必要な様々な機能を実装した。

2)センサー試験時には,センサーに入射した粒子の位置を10μm以下という非常に高い精度で特定する必要がある。その要請を満たすためにADCを実装しているSVX4というICを用いて,飛跡検出器の開発に着手した。SVX4からの信号読み出し用基板を製作し,SVX4の制御に成功した。3)上記と同様にセンサー試験時にはファイバートラッカーも使用する予定である。このために使うMPPCからの信号読み出し用の電子回路基板を開発、製作した。理論的研究の進捗:3世代の構造や起源の研究には、クォークと同時にレプトンの世代構造にも着目する必要がある。そこで、まず、クォークとレプトンが大統一理論では統一されることをふまえて、クォークとレプトンの世代構造が高エネルギー・スケールでは統一される可能性に関して解析をおこなった。その結果、クォークとレプトンの世代構造が、WeakスケールやTeVスケールで異なる構造を持つのは、ニュートリノの質量が縮退して量子効果が大きく効くためである可能性を示した。LHCは安定して高いルミノシティを供給している。ATLAS検出器の較正と調整も予想以上に早く進んでいるため,物理解析は当初の計画よりも早く進展している。理論的な取組も予想通りの速度で進展している。一方,シリコン検出器開発においては,我々の行っている信号読み出しは当初の計画通りだが,試験すべき対象である検出器そのものの製作が予定よりもわずかに遅れている。以上を鑑み,おおむね順調に進展していると判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。LHCは安定して高いルミノシティを供給し,2012年度の運転を終えた。データ解析は得られたデータを有効に活用し,当初考えられていたよりも早くヒッグスに関する成果を出した。これは,統計的な幸運さによるところもあるのだが,その幸運さがなかったH→bb探索は,当初予定されていた通りの解析進行状況となっている。シリコンピクセル検出器用データ収集システムおよび試験システムの開発状況は当初の予定通りであった一方,センサー試験時の入射位置測定用検出器開発と,MPPCからの信号読み出し基板開発は当初の想定をかなり上回る速度で進んだ。SVX4の信号制御は非常に複雑かつデリケートなので,今年度中に信号を読み出せれば十分と当初は考えていたが,IC単体での信号読み出しに成功したばかりでなく,複数のICからの信号読み出しに成功し,センサーをつければ実機に限りなく近づくという段階にまで研究が進んだ。また,MPPCからの信号読み出し基板開発も,当初は,今年度内に仕様を決定し,パーツの試験と選別ができればよいと考えていたが,予想に反して試作機第一号を完成させることができた。これらの両研究に関しては,研究に直接関与した修士課程学生の頑張りが大きい。当初予定に変更はない。