hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新ピュタゴラス主義におけるマテーマタの展開

ゲラサのニコマコス『数論入門』の訳出・注釈作業を中心に据えながら,当時の思想的背景を形成する新ピュタゴラス主義の系譜においてピュタゴラス学派のマテーマタ(数論・幾何学・立体幾何学・天文学・音階学)が如何に継承され変容していったのか,その細部を文献学的論拠と共に描出する作業を通して,ピュタゴラス学派の主要断片に偽作の烙印を押す「新ピュタゴラス主義」という概念枠を一度解体し,新たな座標軸の提案を試みた.ゲラサのニコマコス『数論入門』の訳出・注釈作業を中心に据えながら,当時の思想的背景を形成する新ピュタゴラス主義の系譜においてピュタゴラス学派のマテーマタ(数論・幾何学・立体幾何学・天文学・音階学)が如何に継承され変容していったのか,その細部を文献学的論拠と共に描出する作業を通して,ピュタゴラス学派の主要断片に偽作の烙印を押す「新ピュタゴラス主義」という概念枠を一度解体し,新たな座標軸の提案を試みた.研究初年度は、考察対象となる原典資料の収集と閲覧を速やかに行い、その読解と論点整理に集中した。1,ニコマコス『数論入門』に関する校訂本は十六世紀に一冊、そして十九世紀に四冊刊行されている。それらを所蔵する国内外の図書館で閲覧すると共に入手可能な古書を収集し、校訂者の各々が底本とする写本の系統について詳しく調査した。3.上記作業と単行して、ゲラサのニコマコスに言及する原典資料とその解釈に関する関連諸論文を収集し、ニコマコスの活躍年代を更に絞り込む作業を遂行した。また、彼にピュタゴラス学派のマテーマタを教授した人々の輪郭を描出し、彼らの活動の拠点とその背景について、特に一世紀におけるアレクサンドリア、ローマ、アテナイを中心とする学術研究の各々の特徴とそれら相互の影響関係を再検討し、ニコマコスの出身地ゲラサの位置づけおよびニコマコスが受けた教育の内実を、文献学的証拠と共に提示す作業に着手した。4.ニコマコス『数論入門』の試訳に着手した。前年度に遂行した原典資料の読解作業と写本系統図の再検討および関連諸論文の論点整理を踏まえ,ニコマコス『数論入門』の訳出を練り上げていくと共に,引き続き注釈作業に集中した.1.ニコマコス『数論入門』の各論は,プラトン『国家』第八巻に登場する「生成を規定する数に関する教説」,あるいは『ティマイオス』や『エピノミス』等に登場する宇宙万有の秩序構造を支える比例論を反映するが,プラトン諸対話篇に散見されるピュタゴラス学派由来の数学的世界像・宇宙万有の秩序構造が如何なる経路を辿って一世紀のニコマコスに継承されていったのか,両者を繋ぐ系譜をストア学派はもとより,テュアナのアポロニオス,プルタルコス,スミュルナのテオンなどを手がかりに調査し,文献学的論拠と共に詳述した.2.ニコマコス『数論入門』における比例論をエウクレイデス『幾何学原論』のそれと比較検討し,ニコマコスとエウクレイデス両者の共通点および相違点を分析した.エウクレイデスからニコマコスに至る約四百年の間に,エウクレイデスの枠組が如何に継承され変容したのか,その個別的局面の要因を具体的に抽出した.3.訳出および注釈に際して,ニコマコス『数論入門』のラテン語訳とその解説書として位置づけられるボエティウス『数論教程』を詳しく再検討した.前年度までの成果を踏まえながら,ニコマコス『数論入門』および新ピュタゴラス主義を巡る関連諸論文を精査すると共に,引き続き『数論入門』の訳出および注釈作業に集中した.1.ニコマコス『数論入門』の叙述細部をニコマコス(イヤンブリコス)『数論に関する神学的考察』と比較検討しながら,数論を巡る思想的枠組みの展開過程を精査した.特に数学的4科(数論・幾何学・天文学・音階学)の主軸として機能する数論に着目した場合,新ピュタゴラス主義と新プラトン主義の二つの潮流が如何なる相関関係を示すのか,思想史の上では抽出し難い手掛かりを,上記両作品の比較を通して再検討した.2.ニコマコス『数論入門』の各論と,アルキュタスおよびフィロラオスの諸断片との相互関連について検討を加えた.この作業を通して,ニコマコスにおけるピュタゴラス学派の学説受容に関する諸傾向を描出することができた.3.上記作業を通して,プラトン諸対話編(特に『国家』『テアイテトス』『ポリティコス』『法律』『エピノミス』等)から着取される数学的記述が哲学史上如何に位置付けられるうるのか,その見取り図を描出するたあめ手掛かりを得ることができた.即ち,ニコマコス『数論入門』を視野に入れることによって,プラトン当時のアカデメイア以来の懸案事項でもあった「プラトンとピュタゴラス学派両者の関係」をより深く認識ずるための議論の枠組みを整理することが可能になった.4.ニゴマコスが活躍したゲラサに関する文献調査を行った.この作業を通して,古代地中世界におけるマテーマタの継承が,具体的にどのような地域および統治体制の中で展開されたのか,当時のギリシァ知識人の活動を支えた諸条件について検討を加えた.この問題は,更なる調査が必要であり,今後の検討課題『として精査を継続する.
有機不斉触媒反応を活用した第四級不斉炭素含有アルカロイド類の合成

天然には第四級不斉炭素中心を有する生物活性物質が多数存在し、医薬品のリード化合物となるものも多い。このような化合物を合成する上で、第四級不斉炭素中心を望む立体化学で光学純度よく合成することは非常に重要なテーマであり、有機合成化学者に対する恰好の標的となっている。今回、有機触媒反応を活用した独自のアプローチとして、A)Robinson環化、B)Michael付加反応、C)Diels-Alder反応、D)不斉識別反応に焦点をあて研究を行った。1。ジアミン系有機不斉触媒を活用した不斉Robinson型環化反応の開発:キラルジアミンとキラルジカルボン酸を組み合わせた不斉Robinson型環化反応を基軸として、ヒガンバナアルカロイド(ー)-mesembrineの短工程での合成ルートを確立した。2。キラルチオ尿素/PPY二重触媒システムを活用した不斉Michael付加反応の開発:キラルなシクロヘキサンジアミンから容易に調製される一級アミン/チオ尿素複合型触媒とPPYとを組み合わせた二重触媒システムを活用し、種々のエノン類に対するマロン酸エステルの高収率かつ高選択的不斉Michael付加反応を達成した。3。キラルチオ尿素触媒を活用した不斉Diels-Alder反応の開発:チオ尿素系有機触媒を活用し、3-アルキリデンオキシインドールとRawalジエンとの不斉Diels-Alder反応により、シクロヘキセノン骨格が3位でスピロ置換したオキシインドール誘導体を光学純度よくきれいに得ることに成功した。4。不斉識別的官能基変換反応の開発:不斉識別的官能基変換反応を基軸とした第四級不斉炭素中心構築法の開発として、[2]で開発した不斉Michael付加反応を利用し、4位に異なる二つの置換基を有するシクロヘキサジエノン類の不斉識別的Michael付加反応を達成した。25年度が最終年度であるため、記入しない。1。2。3。4。天然には第四級不斉炭素中心を有する生理活性物質が多数存在し、医薬品のリード化合物となるものも多い。このような化合物を合成する上で、第四級不斉炭素中心を望む立体配置で構築することは非常に重要なテーマとなっている。今回、以下に示す独自のアプローチを検討し有益な成果を得た。1.ジアミン系不斉触媒を活用した不斉Robinson型環化反応の開発:ロビンソン環化反応は、活性化ケトン類とα, β-不飽和ケトンを酸あるいは塩基触媒を用いて、対応するシクロヘキセノン誘導体へと変換する有用な手法である。今回、キラルジアミンとキラルジカルボン酸を組み合わせた不斉触媒システムを用い、4位に第四級不斉炭素中心を有するシクロヘキセノン誘導体の不斉合成に成功し、それを利用して(ー)-mesembrineの短工程での合成ルートを開発した。2.キラルチオ尿素/PPY二重触媒システムを活用した不斉Michael付加反応の開発:Michael付加反応はCーC結合形成反応として極めて重要な反応の一つである。我々は、キラルなシクロヘキサンジアミンから容易に調製される一級アミン/チオ尿素共存型触媒とPPYとの二重触媒システムを利用して、種々のエノン類に対するマロン酸エステルの高選択的不斉Michael付加反応を達成した。3.キラルチオ尿素触媒を活用した不斉Diels-Alder反応の開発:チオ尿素系化合物はカルボニル基と水素結合を形成し反応活性化に寄与する。この知見をもとに、アルキリデンオキシインドールをジエノフィルとして、キラルチオ尿素触媒存在下での不斉Diels-Alder反応を開発した。4.不斉識別的官能基変換反応の開発:

不斉識別的官能基変換反応を基軸とした第四級不斉炭素中心構築法の開発として、シクロブタノン類のBaeyer-Villiger酸化によるγーブチロラクトン類への変換反応を開発した。全体を通してほぼ当初計画通りの成果を得ている。このうち、Robinson型環化反応を基軸とする(ー)-mesembrineについては、全収率の改善が残されている。不斉Michael付加反応については、優れた一般性を明らかにしており、種々の生理活性天然物合成への応用が期待される。不斉Diels-Alder反応については、生成物の絶対構造の確認と立体化学の決定が残された課題である。不斉識別的変換反応への展開については、方法論の開発を含めて有為な成果が得られつつある。1第一級アミン系有機不斉触媒を用いた不斉Robinson環化反応の汎用性拡張:我々が最近開発した、キラルな1,2-シクロヘキサンジアミンを有機触媒とする不斉Robinson型環化反応の問題点を解決しつつ汎用性の拡張を目的として、主として新規な第一級アミン系不斉触媒の開発に力点をおいて検討する。2チオ尿素系有機不斉触媒を用いた不斉Diels-Alder反応の開発:チオ尿素系不斉触媒による各種ジエノフィルとの不斉Diels-Alder反応に対するチオ尿素触媒の添加効果を検討する。付加物は常法に従って加水分解することにより、1の方法で合成したシクロへキセノン骨格へと誘導する。なお、必要な場合には反応効率の向上を目的として、超高圧反応場やマイクロウェーヴ反応場の適用を検討する。3有機不斉塩基触媒を用いたメソ化合物の不斉識別反応の開発:第四級不斉炭素中心を分子内に有するメソ化合物の不斉識別的なアプローチはそれほど多くはない。今後は、主として第一級アミン系の有機不斉塩基触媒を用いた不斉識別的分子内Michael付加反応を基軸とする第四級不斉炭素中心構築法を開発する。4上記手法を駆使した第四級不斉炭素含有多環性アルカロイドの合成:上記手法を駆使して、本研究の到達目標である第四級不斉炭素含有多環性アルカロイドの合成を達成する。標的化合物は、(ー)-lycoramine、(ー)-aspidospermidine、(ー)-eburnamonine等である。25年度が最終年度であるため、記入しない。
膵癌間質に注目した抗癌剤感受性試験法確立に関する研究

膵癌は多くの抗がん薬に抵抗性であり、その耐性機序として膵癌内に形成される、細胞外基質・炎症細胞・膵星細胞からなる、豊富な線維化が挙げられる。線維化形成機序を明らかにする事は膵癌の診断、抗がん薬感受性予測への応用が期待できる。本研究では、細胞実験により同定された3つの膵癌線維化関連microRNA (mir-328, mir-382,mir-let-7d)を対象とした。膵癌患者と正常対照の血清中miRNAを高感度PCR(digital PCR)で定量した際に何れも良悪性の鑑別に有用である事が明らかとなった。また、塩酸ゲムシタビンの効果予測に利用できる可能性が示唆された。平成27年度は画像検査及び臨床検体を用い、膵癌のECMの評価に最適な画像条件を設定する事を目標とした。切除可能膵癌4例及び切除不能膵癌患者17例において同様のCT撮影プロトコール(単純、造影: 40秒、70秒、120秒)で画像を取得し、かつ同一患者より血液検体及び超音波内視鏡ガイド下穿刺吸引生検による膵組織を採取した。平成28年度は画像データ、臨床検体より得られた線維化推定値と化学療法への感受性を前向きに追跡する予定である。膵癌切除症例20例を対象に対象にした検討を予定していたが、現在のところ4例のみの登録となった。平成28年度も引き続き切除可能症例の集積が必要である。また、超音波内視鏡ガイド下生検で得られた膵癌組織から質・量が不安定であり、血液検体を用いた繊維化関連マーカーの測定を合わせて行う事と予定である。本研究は膵癌の抗がん薬耐性機序の一つである膵癌間質に注目し、間質反応の定量・定性化による新たな抗癌剤感受性試験法の確立を目的とした。研究当初、内視鏡検体による膵癌間質マーカーの定量化を計画していたが、検体の量・質が不安定であり、また検体採取に伴う侵襲を伴う事から、より汎用性に富む血液検査を主体に研究を進める事とした。血液マーカーとしてmicroRNA(miRNA)に着目した。miRNAは21-25塩基長の1本鎖RNAであり遺伝子の転写後発現調節に関与している。miRNAによる転写抑制は、がん細胞の発生、細胞増殖および細胞分化、アポトーシスまたは代謝といった広範な生物学的プロセスに関与している事が知られている。研究の第一段階として、膵癌間質形成に重要な役割を果たす膵星細胞に活性化に関与するmiRNAの同定を試みた。膵星細胞と膵癌細胞の72時間共培養する事により、複数のmiRNAの発現は増加あるいは減少した。次に、3つのmiRNAを選択し、miRNAの発現をmimicあるいはinhibitorで変化さえる事で、膵星細胞における線維化関連遺伝子の発現が増加する事を明らかとした。次の段階では患者血清を用いた検討を行った。膵癌患者22例と正常対照20例の血清中miRNAを抽出し、digital PCRによる定量を行い、3つのmiRNAは何れも膵癌の鑑別に有用である事を明らかにした。また、一部のmiRNAはCTで推定された線維化と相関関係を示し、かつ抗がん剤の感受性と関連する可能性も示唆された。一連の研究を通じ、膵癌間質形成に関与するmiRNAを新規に同定し、膵癌診断の血液マーカーとしての有用性が示唆された。切除例を蓄積及び血液検体を用いた線維化関連マーカーの測定を行う。膵癌手術検体に処理にかかる費用を計上していたが、想定よりも初年度の症例数が増えず未使用の助成金が発生した。平成28年度の引き続き手術症例を集積する予定であり、未使用の助成金は集積された追加検体の処理にかかる物品の購入に使用する予定である。
In vitro virus法による遺伝子発現カスケード解析技術の開発

細胞分化や増殖、発生などの複雑な生命現象を分子レベルで理解するには、転写因子とシスDNAエレメントとの相互作用がもたらす遺伝子発現の厳密な制御機構(カスケード)を簡便かつ高効率に解析する手法が必要である。本研究において、研究代表者が独自に開発したIn vitro virus (IVV)法を応用し、新規な転写因子-シスDNAエレメント相互作用を見出し、新たな遺伝子発現制御機構を解明することに成功した。本研究で構築された手法は複雑な生命現象の分子レベルでの理解において有用なものであると言える。本研究の目的は、申請者が独自に開発したIn vitro virus(IVV)法が汎用的なDNA結合転写因子探索ツールとして様々な転写因子が関与する標的遺伝子の新規な発現制御機構(カスケード)の解明に適用できることを証明することである。そのためにまず最初に、様々な転写因子を網羅し、かつ多様性と複雑性を兼ね備えたIVVライブラリーを構築した。次にこのIVVライブラリーを用いて、様々なモチーフ構造を持った転写因子が結合することが予想されるシスDNAエレメントを用いたモデルIVVスクリーニングを試みた。その結果、ヘリックスーループーヘリックス、ヘリックスーターン-ヘリックス、Znフィンガーモチーフを持った転写因子の選択に成功した。この結果を踏まえ、相互作用する因子の全貌が明らかになっていない細胞周期関連遺伝子のシスDNAエレメントを用いたIVVスクリーニングを行った。その結果、相互作用が未知の3種類の転写因子の選択に成功した。培養細胞を用いたプルダウンアッセイ、ゲルシフトアッセイなどの検証実験を行ったところ、選択された3種類の転写因子と細胞周期関連遺伝子のシスDNAエレメントは有意に相互作用していることがわかった。また現在、クロマチン免疫沈降法やルシフェラーゼアッセイ、選択された転写因子の強制発現による細胞周期関連遺伝子の遺伝子発現量の変化について検証しているところである。以上より、本年度の研究計画にあったIVVライブラリーの構築、各種シスDNAエレメントと相互作用するタンパク質のスクリーニング、およびスクリーニングされた相互作用候補の検証実験は全て達成した。本結果は最終目標である新規なDNA-タンパク質相互作用を元に次々と上流の相互作用を提示することによる新規なカスケードの提案を達成する上で非常に重要な基盤データとなるものである。本研究の目的は、研究代表者が独自に開発したIn vitro virus(IVV)法が汎用的なDNA結合転写因子探索ツールとして様々な転写因子が関与する標的遺伝子の新規な発現制御機構(カスケード)の解明に適用できることを証明することである。前年度までに、相互作用する因子の全貌が明らかになっていない細胞周期関連遺伝子のシスDNAエレメントをベイトとしてIVVスクリーニングを行い、相互作用が未知の3種類の転写因子の選択に成功している。最初に、これらの転写因子がシスDNAエレメント内のどの塩基配列を認識しているのかについて検証すべく、ゲルシフトアッセイを行った。その結果、3因子のうち2因子については、他の転写因子が認識することが明らかになっている塩基配列を認識することが分かった。残りの1因子については配列特異性を見出すことはできなかった。次に、細胞内における前述の2因子と細胞周期関連遺伝子のシスDNAエレメントとの相互作用を検証すべく、クロマチン免疫沈実験を行った。その結果、2因子共に有意に相互作用していることが分かった。ルシフェラーゼアッセイの結果、2因子共に細胞周期関連遺伝子の発現の活性化に関与していることが分かった。さらに、細胞内において2因子を強制発現させて細胞周期関連遺伝子の発現量が変化するかどうかを見たところ、ルシフェラーゼアッセイの結果とは対照的に、発現量が低下していることが分かった。以上より、IVV法を用いて既存の手法では得られない新規な相互作用を見出し、新しい生物学的知見を得ることに成功した。本研究の結果は、最終目標で掲げた新規なDNA-タンパク質相互作用を元に次々と上流の相互作用を提示することで新規なカスケードを解明することを進めていく上で非常に重要な基盤データとなるものである。
血管吻合手技シミュレータによる訓練効果の医工学的評価と効率的カリキュラムの確立

1.多人数同時訓練実験によるOPCAB訓練効果の検証;期間3ヶ月,10名のOPCAB執刀未経験者を1単位とし,週1回のペースで継続的にDry Labを実施し,訓練前後の吻合をエネルギー損失により評価した。2.Dry Labカリキュラムの確立;Dry Labを実施する過程において,若手にとって実現可能なスケジュール,トレーニングペース,効果的フィードバック方法を検討し,効率的Dry Labの方法を明らかにした。3.日米国際比較によるラーニングカーブの検討;米国レジデントと国内若手の吻合スキルを比較評価し,ラーニングカーブに差異が生じるかを明らかにした。本年度は血管吻合手技評価における日米比較に向けた共同研究体制の構築を実施した。Methodist DeBakey Heart & Vascuar Center (Houston, TX, USA)のDr. Tadashi Motomura, Dr. Mahesh Ramchandaniらと連携し、シミュレータによる吻合訓練実験を実施した。共同訓練の初期段階として、国際ハンズオンセミナーであるRe-Evolution Summit Vに参加し、心臓血管外科におけるレジデント、フェロー、及び執刀医を含む各技量レベルの医師に対して血管吻合トレーニングを実施し、吻合サンプルを得た。これまで国内で行ってきた吻合手技評価の結果に比して、吻合形態のばらつきが大きいことを確認した。吻合部の空隙、裂け等の欠陥は漏れの原因となる。しかしながら、本研究においては、シーリング工程を経ることによってモデルの微細な空隙を修復し、吻合血管内部を加圧する。吻合時の自然な内腔形態を再現した状態で、数値流体解析を行いエネルギー損失を算出する。よって、米国との手技比較を実行するためには、トレーニングカリキュラムの前段階として、Dry Lab自体に慣熟するプロセスが必要であることを確認した。国内における本定量的評価方法のカリキュラムへの組込み方であるが、本評価方法ではある一定以上の品質の吻合形態を評価することは難しい。しかしながら、訓練初期段階から後期にかけてにラーニングカーブが急峻な段階を定量的に評価する目的においては適していることを確認した。血管吻合手技訓練実験:訓練実験は3ヶ月(毎週土曜日,計12週)を1単位として早稲田大学TWInsにて年間で2回実施した.OPCAB訓練シミュレータを設置し,10名規模で行った.1回のトレーニングで行う吻合数は5吻合とした.修練医へのモチベーション・技能向上のため,各回最低1名の熟練医が指導を行った.始めの4吻合を練習とし,5吻合目を流体解析対象とした.また,血管モデルを提供し,平日での自習を推奨するが,吻合したモデルは全て回収し,評価対象とした.当直等により全日程参加が困難である場合には,自習制度を活用し,自施設にて同条件の訓練を行い,実験参加者全員が最低60吻合を維持できるよう計画した.吻合モデルの医工学的評価方法:<形態学的評価>吻合済みモデルは,マイクロCTによる吻合内腔形態を計測した.吻合内腔断面積,吻合部断面形状アスペクト比を算出し,形態学的観点から狭窄の有無,度合いを評価した.次に出力されたDICOMデータを元に数値流体解析用の3次元モデルを構築した.<流体力学的評価>数値流体解析には汎用解析ソフトANSYS FLUENTを用い,狭窄部におけるエネルギー損失を算出した.解析結果は流れの詳細を可視化できるため,参加者は吻合狭窄による血流への影響を直感的に理解することが出来,効果的フィードバックとなった。冠動脈外科学会ハンズオンによる効果検証:7月に開催された冠動脈外科学会において,同条件による血管吻合手技コンテストを行い,本訓練修了者と未修者の比較を行い,訓練効果を検証した。.当初の予定どおり、2回の公募型手術訓練実験を完了した。その結果、継続的血管吻合手技訓練の成果として、参加者全員の吻合の質が向上し、吻合部におけるエネルギー損失値の減少を確認した。本訓練効果とトレーニングカリキュラムの妥当性を検証するため、定期的に米国ヒューストンのテキサスメディカルセンターを訪問し、研究打ち合わせを実施した。冠動脈外科学会においても、シミュレータを活用した訓練を実施し、評価用サンプルを収集することができている。まず、日米比較に向けた共同研究体制の構築を行う。前年度に確立した訓練プロトコルを基軸としてMethodist DeBakey Heart & Vascular Center (TX, USA)のMotomura, Ramchandaniらと共同訓練実験を遂行する.申請者は2011年11月に当該施設の客員フェローに就任しており,緊密な連携が可能である.米国の心臓外科レジデントは,臨床における数十例の吻合経験を有している点において日本と異なるが,日本と同様にシミュレータへの訓練ニーズは高い.同施設から5名程度のレジデントを選定し,比較実験を行うことで,異なるトレーニング環境におけるシミュレーション訓練の効果を検証する.次に、学会へのトレーニングカリキュラムの提案を行う。

上記日米比較の結果により,国際標準的血管吻合のトレーニングカリキュラムを策定し,米国STS,並びに日本冠動脈外科学会への提案を行う.学会との連携により,100名規模の大規模研究への発展を狙い,訓練カリキュラムの更なる効率化を目指す.訓練実験の実施費用、カリキュラム策定打ち合わせのための米国渡航費、および吻合モデル評価作業の補助員雇用費用として使用する予定である。
胎盤性ラクトゲンの作用機序の解明

哺乳動物において妊娠中に胎盤より分泌されるホルモンが多数発見されているが、その中でプロラクチン様物質として胎盤性ラクトゲンがよく知られている。しかし、その作用は乳腺において泌乳刺激作用がある以外は未だ不明であり、妊娠中には乳汁分泌が起こらないことを考えると、他に主な役割があると推定できるが、卵巣における黄体刺激作用が示唆されている以外報告は皆無である。本研究は胎盤性ラクトゲンの作用機序を解明するため、そのレセプタ-に的を絞り、レセプタ-の精製、抗体作成を行ない、最後に免疫組織化学的研究より標的器官を特定し、胎盤性ラクトゲンレセプタ-の各種臓器における発現機序を解明することを目的とした。1.プロラクチンは胎盤性ラクトゲンのレセプタ-に結合することが分かっているので、レセプタ-を精製するためのマウスプロラクチン・アフィニティカラムが作成する目的で、マウスプロラクチンcDNAを用いて大腸菌よりリコンビナントマウスプロラクチンを大量生産することを試みた。大腸菌により発現されたマウスプロラクチンは免疫学的にも、生物学的にも天然のプロラクチンと同じ活性をもち、レセプタ-精製の実験に使用できることが判明した。2.胎盤性ラクトゲンレセプタ-が大量に存在する妊娠マウス肝臓を摘出後、ホモゲナイズし、高速冷却遠心機および超遠心機を用いてマイクロソ-ム分画を収集した。Chapsを用いてマイクロソ-ム分画を可溶化後、アフィニティラベルにより胎盤性ラクトゲンレセプタ-蛋白の性質を調べると約45Kおよび80Kの2種類のレセプタ-蛋白が存在することが示唆された。現在この蛋白をアフィニティカラムにより精製中である。3.今後は精製したレセプタ-の抗体を作成し、免疫組織化学的方法により胎盤性ラクトゲンレセプタ-の各種臓器における局在を追求する計画である。
実験的アレルギー性脳脊髄炎発症におけるケモカインCCL19/CCL21の役割

ケモカインCCL19/CCL21は所属リンパ節へのT細胞や樹状細胞の遊走だけでなく,リンパ節内の局在も制御する。ヒト多発性硬化症のマウスモデル・実験的アレルギー性脳脊髄炎発症(EAE)における,これらケモカインの役割について検討した。これらケモカインの欠損マウスは中枢神経組織抗原の免疫により誘導可能なEAEに抵抗性を示すことがわかった。ところが,症状を示さないものの欠損マウス由来のT細胞の抗原に対する増殖反応は野生型マウスのそれと同程度だった。そこで,抗原刺激に応答して産生されるサイトカインについて検討したところ,インターロイキン(IL)23やIL17の産生が,欠損マウスで低下していることが判明した。詳細に検討したところ,野生型マウスでは,IL23は樹状細胞から,IL17はCD4T細胞からそれぞれ産生されていることがわかった。そして,欠損マウスの細胞をCCL19あるいはCCL21で刺激すると樹状細胞からのIL-23産生が部分的に回復することがわかった。産生されたIL23により欠損マウス由来のCD4T細胞はIL17を分泌することも判明した。免疫した欠損マウスの所属リンパ節細胞を抗原により再刺激培養した後レシピエントマウスへ養子移入したところ,培養時にこれらのケモカインを同時添加した場合はレシピエントマウスにEAEを特徴づける下半身麻痺症状が認められたが,ケモカイン未添加の場合は発症しなかった。すなわち,CCL19/CCL21は樹状細胞からのIL23産生を介してEAEを誘導可能な病原性T細胞の成熟に関与していることが考えられる。これらの結果をまとめて論文投稿しているが,CCL19/CC21欠損マウスでEAEを発症しない要因のひとつとして,自己免疫応答を調節する制御性T細胞の関与について検討している。さらに,樹状細胞においてCCL19/CCL21によるIL23誘導機構の解析も進めている。マウスの実験的アレルギー性脳脊髄炎(EAE)は,腰部と下肢の麻痺や主に脊髄炎症を呈する自己免疫疾患である。EAEは共通性の多いことからヒト多発性硬化症(MS)の動物モデルと考えられ,このヒト疾患の予防法や治療法の開発に向けた有力な基礎的研究系として期待されている。我々は,リンパ節にT細胞の少ない表現型を示すDDD1マウスを発見した。リンパ節にT細胞が少ない事からこのマウスをplt(paucity of lymph node T cells)マウスと呼び,その後の解析でT細胞や樹状細胞に遊走活性をもつケモカインCCL19とCCL21を欠損する事が判明した。予備的検討として,C57BL/6を遺伝背景にもつpltマウスにmyelin oligodendrocyte glycoprotein(MOG)の部分ペプチドを免疫してEAEを誘導した。野生型マウスは100%の発症率で下半身麻痺などの症状を示したが,pltマウスは全く発症しなかった。この結果は,CCL19とCCL21はEAE発症に重要な役割を担い,即ちMS治療への可能性を示唆する。pltマウスは発症しないことから,EAEにおけるCCL19とCCL21の役割として次の2つが考えられる。すなわち,1)発症に関わるT細胞を脳脊髄に浸潤させる,あるいは,2)発症に関わる病原性T細胞を分化誘導させる,という可能性である。そこで野生型マウスをMOGペプチドで免疫して調製したT細胞をpltマウスに移入したところ,EAE症状を認めた。他方,免疫したpltマウスのT細胞を野生型マウスへ移入したが発症しなかった。まだ予備的な実験結果ではあるものの,病原性T細胞の誘導にこれらのケモカインが重要な働きをしてるらしいと考えられ,ひとつの方向性にしぼることができた。病原性T細胞の性質や分化誘導因子に対するCCL19とCCL21の効果について検討を進めている。

これらの結果をまとめて論文投稿しているが,CCL19/CC21欠損マウスでEAEを発症しない要因のひとつとして,自己免疫応答を調節する制御性T細胞の関与について検討している。さらに,樹状細胞においてCCL19/CCL21によるIL23誘導機構の解析も進めている。
エタノールによる肝臓脂質代謝障害は痴呆を増悪させるか?

エタノールは痴呆の増悪因子としての側面があることが多数報告されているが、その分子生物学的基盤は未だ明らかではない。これまでに我々は、死後脳を用いた検討などから、アルツハイマー病とアルコール依存症の病態に共通した分子基盤の存在を見出し報告してきた。本研究では、初めに神経可塑性変化に重要な役割を担っている転写因子CREBの活性に及ぼすエタノールの影響について、神経細胞障害性を軸に検討した。SH-SY5Y細胞において、エタノールは用量依存的な細胞障害性を示した。CREB活性及びCREBによって発現調節を受けBDNFの細胞外分泌量を減弱させた。また、同細胞においてエタノールは転写因子NF-κB活性を増強させ、エタノールによる神経細胞の脆弱性にCREB-BDNF経路の減弱とNF-κB経路の活性化の関与を示唆した。次に、神経細胞の生存と神経幹細胞の分化誘導に及ぼすエタノールの影響について検討し、エタノールが栄養因子シグナルを変化させることにより神経細胞の生存及び神経幹細胞の分化機能を低下させ、神経回路網の維持・修復機能を減弱させていることを明らかにした。更に、ApoEのエタノールによる神経細胞障害に及ぼす影響について検討し、その効果はApoEのアイソフォームによって異なることを示した。すなわちApoE4ではエタノールによる細胞障害を抑制する傾向を示すが、ApoE2,ApoE3では変化は認められなかった。ApoEがどのようなメカニズムでエタノールによる神経細胞障害に関与するのかについては、今後詳細な検討が必要である。しかしながら、以上の検討から、アルコール依存の病態とアルツハイマー病に脂質代謝変化を起点とした共通する生物学的基盤が存在し、例えばApoEの機能変動の解析などから新しい認知機能障害の病態研究が展開できる可能性が示唆された。エタノールには痴呆増悪因子としての側面があることが多くの疫学的研究で報告されているが、様々な病態が存在しており、その分子生物学的な基盤はいまだに明らかにされていない。アルコール飲用は肝臓の脂質代謝にダイナミックな影響を及ぼす。また、肝臓と認知機能が密接に関連していることは、肝移植後の性格変化や肝性脳症での認知障害などの事実より明白である。アルコール性痴呆は中枢におけるアルコール関連障害の最も重篤な病態であり、アルツハイマー病と共通の臨床像として記憶・認知障害を呈するが、肝臓での脂質合成・代謝を介して中枢神経系になんらかの影響を与えていることを強く示唆する。近年アルコールとApo Eに関する知見が集積してきており、アルコール飲用により血清アポリポ蛋白が増加するとの報告がみられる。エタノールによる神経細胞障害とアルツハイマー病発症の機序がApoEを基盤とした分子レベルでの共通点を有しているとの仮説を立てることが可能である。本研究はApoEのフェノタイプによって引き起こされる脂質代謝の変化が細胞内2次メッセンジャー、さらに下流に位置する転写調節因子であるCREBの関与を介して神経細胞死(アポトーシス)に与える影響を分子生化学的に解明しようとするものである。本年度は、アルコール依存症者死後脳におけるApo Eのisoformによる分布状況と、アルツハイマー病者、認知障害がみられるアルコール依存症者の血清脂質と脳形態学的変化の関連について検討を行っている。アルコールには痴呆の増悪因子としての側面があることが多数報告されているが,その分子生物学的基盤はいまだ明らかではない。これまでに我々は,死後脳を用いた検討などから,アルツハイマー病とアルコール依存症の病態に共通した分子基盤の存在を見出し報告してきた。本研究では,初めに1)神経可塑性変化に重要な役割を担っている転写因子CREBの活性に及ぼすアルコールの影響について,神経細胞障害性を軸に検討した。SH-SY5Y細胞において,アルコールは用量依存的な細胞障害性を示し,CREB活性及びCREBによって発現調節を受けるBDNFの細胞外分泌量を減弱させた。

また,同細胞においてアルコールは転写因子NF-κB活性を増強させ,アルコールによる神経細胞の脆弱性にCREB-BDNF経路の減弱とNF-κB経路の活性化の関与を示唆した。次に,2)神経細胞の生存と神経幹細胞の分化誘導能におよぼすアルコールの影響について検討し,アルコールが栄養因子シグナルを変化させることにより神経細胞の生存,及び神経幹細胞の分化機能を低下させ,神経回路網の維持・修復機能を減弱させていることを明らかにした。さらに,3)ApoEのアルコールによる神経細胞障害に及ぼす影響について検討し,高濃度のApoEは神経細胞に障害的に作用するが,低濃度ではエタノールによる細胞障害を抑制する傾向を示すこと,またその抑制効果はApoEのアイソフォームによって異なっていることを示した。ApoEがどのようなメカニズムでアルコールによる神経細胞障害に関与するのかについては,今後の詳細な検討が必要である。しかしながら,以上の検討から,アルコール依存の病態とアルツハイマー病に脂質代謝変化を起点とした共通した生物学的基盤が存在し,例えばApoEの機能変動の解析研究などから新しい認知機能障害の病態研究が展開できる可能性を示唆した。
伝統的建築物の力学性能解明に向けた木材横圧縮時のひずみ分布および弾塑性挙動の解析

木組み接合部の力学解析を行なうためには,木材の横圧縮挙動を把握する必要がある.木材の横圧縮試験を実施した際に試験体を観察すると,負荷方向の位置によって,ひずみの集中が確認できることから,これを明らかにすることを目的とした.昨年度に続いて,木材小試験体による横圧縮試験を実施し,負荷方向のひずみ分布をビデオ伸び法により測定した.今年度は試験体の樹種・寸法が異なる3シリーズの試験体を用意し,変形パターンを調べた.寸法30×30×30 mmのスギ小試験体のシリーズ(Sugi30),同寸法のヒノキ小試験体のシリーズ(Hinoki30),寸法50×50×50 mmのスギ小試験体のシリーズ(Sugi50)とした.半径方向負荷とし,試験体全体のひずみ(クロスヘッド変位/試験体高さ)が60%になるまで載荷を行なった.負荷方向のひずみ分布を見ると,Sugi30シリーズでは横圧縮が進む(試験体全体のひずみが増大する)につれて,試験体の上側部から局所的なひずみが増大した(以降,Aパターンと記す).しかしながら,一部の試験体では上側部ではなく,中央部(試験体下面から1015mm付近)から局所的なひずみが増大した(Bパターン).これは,この位置が最も変形のしやすい条件であったためと考えられる.一方,Aパターンの試験体は,部分的に変形がしやすい箇所が無かったと考えられる.他のシリーズでも同様の試験を行なったところ,A,Bの2パターンが見られた.その割合をまとめると,Hinoki30でも50%の試験体ではAの変形を示している.Sugi50では全ての試験体でBの変形を示した.この結果から,AまたはBの変形を決定する大きな要因の一つに,試験体寸法が考えられる.寸法が大きくなると,部分的に変形がしやすい箇所が含まれやすくなり,Bの変形パターンが起こりやすくなると考えられる.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。我が国の伝統的な木造建築物は,構造力学的な面で十分な把握に至っておらず,この解明が求められている.伝統木造建築物の重要な耐力要素の一つが接合部である.これらの接合部は一般的に仕口同士の噛み合わさることにより耐力を発現するため,木材の横圧縮挙動が主な耐力発現要因となり,接合部の力学解析に向けては,この挙動を熟知する必要がある.木材の横圧縮試験を実施すると,負荷方向にひずみの分布が見られる.試験体の上部(載荷板付近)でひずみが集中しており,このことは,実際に横圧縮試験を実施した経験のある者にとっては知られているものの,これを反映した物性評価方法は未だ無い.接合部の力学性能をより正確に評価するためには,このような詳細な変形挙動を把握する必要があると考え,これを目的に研究を行なった.木材小試験体を用いて横圧縮試験を実施した.ひずみの測定には,一般的に行なわれている測定法(ひずみゲージの貼付,クロスヘッド間変位の測定)に加えて,ビデオ伸び測定法(試験体表面に印をつけ,その印の移動を画像解析的に測定する方法)を試みた.ビデオ伸び測定法による負荷方向のひずみ分布の測定結果から,横圧縮を受ける木材は,はじめに,特別弱い箇所が優先的に変形するものの,それが終わると(あるいは,それが無いと),試験体上部から変形することが明らかとなった.また,部分的なひずみが概ね0.4に達すると,増加が緩やかになり,それと同時に,別の箇所で部分的なひずみが増加した.続いて,負荷方向のひずみ分布のモデル化(関数近似化)を試みた.これは,ひずみ分布をS字型の曲線により近似したものである.このモデルに基づいて描写した応力ーひずみ関係は,クロスヘッド間変位測定時のそれとよく一致した.すなわち,本研究で提案したモデルは妥当性があるものと考えられる.伝統的な木造建築物に用いられる接合部のより正確な力学解析に向けて,その基礎知見となりうる,木材横圧縮時の負荷方向のひずみ分布を測定した.また,本研究では実験的な測定のみならず,このひずみ分布に対して関数を用いたモデル化を目指しており,これにより,今後の接合部の力学解析に反映させることを目論んでいる.スギとヒノキの小試験体を用いて,横圧縮試験を実施した.この時,試験体表面に印(黒点)を複数つけた.横圧縮試験の様子はビデオカメラを録画し,圧縮の進行に伴う黒点間の距離を測定した(ビデオ伸び測定法).これにより,黒点間の部分的な領域におけるひずみを測定した.ビデオ伸び測定法の結果では,特別弱い箇所が優先的に変形するものの,それが終わると(あるいは,それが無いと),試験体上部から変形することが明らかとなった.また,部分的なひずみが概ね0.4に達すると,増加が緩やかになり,それと同時に,別の箇所で部分的なひずみが増加する様子が明らかとなった.試験体高さを縦軸に,部分的なひずみを横軸にグラフを描くと,S字の曲線が現れる.本研究では,これを関数(正規分布の累積頻度曲線)で近似できると考え,モデル化した.また,この近似の妥当性の検証も試みた.S字の関数に基づいて,木材横圧縮時に発現される応力ーひずみ関係を計算した.

この計算結果は,試験時に得られたそれと概ね一致したことから,おおよその妥当性がうかがえる.なお,このモデル化は当初の27年度の研究計画で目的としていたものであった.しかしながら,このモデル化(関数による近似)は,グラフ上の一致から得られたものにすぎず,必ずしも力学的な根拠をもって導かれたものではない.今後は,現在の案をベースとしながら,力学的根拠を付随させ,客観性の高いモデルに発展させる必要がある.木組み接合部の力学解析を行なうためには,木材の横圧縮挙動を把握する必要がある.木材の横圧縮試験を実施した際に試験体を観察すると,負荷方向の位置によって,ひずみの集中が確認できることから,これを明らかにすることを目的とした.昨年度に続いて,木材小試験体による横圧縮試験を実施し,負荷方向のひずみ分布をビデオ伸び法により測定した.今年度は試験体の樹種・寸法が異なる3シリーズの試験体を用意し,変形パターンを調べた.寸法30×30×30 mmのスギ小試験体のシリーズ(Sugi30),同寸法のヒノキ小試験体のシリーズ(Hinoki30),寸法50×50×50 mmのスギ小試験体のシリーズ(Sugi50)とした.半径方向負荷とし,試験体全体のひずみ(クロスヘッド変位/試験体高さ)が60%になるまで載荷を行なった.負荷方向のひずみ分布を見ると,Sugi30シリーズでは横圧縮が進む(試験体全体のひずみが増大する)につれて,試験体の上側部から局所的なひずみが増大した(以降,Aパターンと記す).しかしながら,一部の試験体では上側部ではなく,中央部(試験体下面から1015mm付近)から局所的なひずみが増大した(Bパターン).これは,この位置が最も変形のしやすい条件であったためと考えられる.一方,Aパターンの試験体は,部分的に変形がしやすい箇所が無かったと考えられる.他のシリーズでも同様の試験を行なったところ,A,Bの2パターンが見られた.その割合をまとめると,Hinoki30でも50%の試験体ではAの変形を示している.Sugi50では全ての試験体でBの変形を示した.この結果から,AまたはBの変形を決定する大きな要因の一つに,試験体寸法が考えられる.寸法が大きくなると,部分的に変形がしやすい箇所が含まれやすくなり,Bの変形パターンが起こりやすくなると考えられる.上記(【現在までの進捗状況】)で示したとおり,現在のモデルでは構築過程における力学的な根拠が薄く,そのため,十分な客観性があるとは言えない.したがって今後,このモデルを発展させ,客観性を高めることが必要と考えている.今年度のはじめには,これに従事したいと考えている.これが概ねの解決に至った後は,このモデルの利便性を向上させる研究に従事することを予定している.現状のモデルでは,横圧縮試験により部分的なひずみを解析し,それを表現するためのパラメータ値を決定している.しかしながら,横圧縮時のひずみ分布の測定には,多大な手間(ビデオ測定や画像解析など)を要するため,一般的な物性特性方法としては受け入れ難いと考えられる.そこで,今後は,このモデルのパラメータ値を簡易に推定できる手法を構築したい.例えば,これまで一般的に測定されている,横圧縮時の応力ーひずみ関係からこれらのパラメータ値を得られる手法を想定しており,これが可能になったならば,本研究で構築したモデルがより多くの研究に活用されるであろうと考えている.加えて,当初予定していた通り,このひずみ分布を接合部の力学解析に適用することも考えている.先述(【研究実績の概要】)の通り,このひずみ分布は,例えば伝統木造建築中の接合部をより正確に力学解析することを目指したものであり,その適用例を提示することを目標にしている.さらに今年度では,これらに関わる研究成果を,学術発表会や学会誌投稿などにより,広く報告したいと考えている.また,研究成果の報告とともに,他機関の研究者らとも意見交換をすることで,研究内容をより発展させていきたいと考えている.
スーパーエンハンサー機能異常を介した悪性ラブドイド腫瘍の分子病態の解明

ヒト腫瘍の発生には一般に複数のゲノム遺伝子変異の蓄積を必要とするが、悪性ラブドイド腫瘍(MRT)は、ゲノム上ただ一つの遺伝子変異(SNF5遺伝子変異)によって発症する。SNF5欠損による転写制御機構を明らかにし、MRTの腫瘍発生のメカニズムの解明に寄与するだけでなく、この予後不良小児悪性腫瘍の克服に向けた基礎的知見を集積し、分子メカニズムに基づいた新規治療法の可能性を提示することを目指している。
実用的な構造保存有限要素法の確立に向けた基礎研究

本研究の目的は,前研究により有限要素法と構造保存数値解法を結びつけて得られた「離散偏導関数法」を実用に耐えうるレベルまで引き上げるための基礎研究を行うことである.本研究は第一に,L2射影作用素の概念を導入し,任意の偏微分方程式に対して常に機械的に構造保存有限要素スキームを構成可能であることを示した.これにより,ユーザーは所定の処方箋に沿うだけで自動的に構造保存有限スキームが可能になり,実用性が飛躍的に高まった.第二に,通常の有限要素法よりも計算コストが低く柔軟性が高い不連続ガレルキン法版の離散偏導関数法の原理を新たに提案した.本研究は,偏微分方程式に対する構造保存数値解法のひとつである「離散偏導関数法」を実用レベルまで引き上げるための基礎研究が主目的である.本年度は以下の2点について研究を行った.(1)L2射影による一般化された離散偏導関数法の確立:「離散偏導関数法」は,これまでエネルギー関数に2階微分以上を含む方程式への対応が困難であったが,前年度までの研究により,L2射影の技法を導入することで,原理的にその困難が回避できることが示されていた.本年度は,そのアイデアを推し進め,実際に任意の偏微分方程式に対して離散偏導関数法の枠組を確立した.(2)多段線形計算公式の安定性解析に関する研究:「離散偏導関数法」は,構造保存的であることで汎用解法より優れていることが期待されているが,反面,計算コストが大きく,それを引き下げねば実用的とは言えないことが指摘されていた.これを解決する一つの工夫が計算公式の多段線形化であるが,それには自由度があり安定なものを選ぶ指針がこれまで分かっていなかった.これに対して,多段Lyapunov関数の視点を導入することで安定性を担保するアイデアを前年度までに提出していたが,本年度は,実際にそのアイデアに基づいて基本的な3次非線形スカラー常微分方程式の場合を詳細に解析した.これにより,一般に多段Lyapunov関数は拡大された位相空間内でLyapunov関数として作用しうることが初めて理解され,解の漸近挙動が詳細に評価できるようになった.複雑化した現代科学・工学の現場では,有限要素法によるシミュレーションが必須となっているが,一方で数値解析学の文脈では,方程式の数理的構造を活用することで汎用解法を遙かに超える専用解法を作る試み「構造保存数値解法」が,ここ数十年鮮烈な研究テーマとなっている.本研究は,前研究によりこの両者---有限要素法と構造保存数値解法---を結びつけて得られた「離散偏導関数法」を,現代科学・工学の最先端に耐えうるレベルまで引き上げるための基礎研究を行うことが目的である.この目的に対し,最終年度は,「任意の偏微分方程式に対する離散偏導関数法の一般的枠組の確立とその数値的評価」および「不連続Galerkin法の導入による計算量削減手法の検討」を行った.前者においては,前年度までの研究で導入されていたL2射影作用素の概念が重要である.この概念を用いて,任意の偏微分方程式に対して,常に機械的に構造保存有限要素スキームを構成できることを,ほぼ完全な形で示した.この手順は,与えられた方程式の構造に応じて一意的に定められており,ユーザーは,枠組の手続きに明示した手順を追うことで,専門知識を必要とせず所望のスキームを構成できる.また,実際の問題では種々の境界条件に対応せねばならないが,上記の手順で構成した有限要素スキームは,有限要素法における標準的な境界処理と整合的であることも示した.さらに,本手法は構造保存有限要素スキームを構成するための手法であるが,副産物として,所望の変分構造を明示的に保つ混合型弱形式を発見する数学的な手続きをも与えていることを指摘した.これは,一般の有限要素法の文脈で有用である可能性がある.後者においては,まず基本的な偏微分方程式群に対して,不連続Galerkin法に基づく構造保存スキームが構成可能であることを示した.本研究の目的は,前研究により有限要素法と構造保存数値解法を結びつけて得られた「離散偏導関数法」を実用に耐えうるレベルまで引き上げるための基礎研究を行うことである.本研究は第一に,L2射影作用素の概念を導入し,任意の偏微分方程式に対して常に機械的に構造保存有限要素スキームを構成可能であることを示した.これにより,ユーザーは所定の処方箋に沿うだけで自動的に構造保存有限スキームが可能になり,実用性が飛躍的に高まった.第二に,通常の有限要素法よりも計算コストが低く柔軟性が高い不連続ガレルキン法版の離散偏導関数法の原理を新たに提案した.本研究は,偏微分方程式に対する構造保存数値解法のひとつである「離散偏導関数法」を実用レベルまで引き上げるための基礎研究が主目的である.本年度は以下の2点について研究を行った.(1)高階微分を含む偏微分方程式への対応:「離散偏導関数法」は,これまでエネルギー関数に2階微分以上を含む方程式への対応が困難であったが,L^2射影の技法を導入することで,原理的にその困難が回避できることを示した.さらにSwift-Hohenberg方程式,Ostrovsky方程式など,具体的にいくつかの方程式においてそれを実装・評価し,良好に動作することを確かめた.(2)空間2次元大規模問題の実装評価:「離散偏導関数法」は,構造保存的であることで汎用解法より優れていることが期待されているが,反面,計算コストが大きく真に実用的であるかどうかはこれまで明らかでなかった.

そこで2次元Ginzburg-Landau方程式の場合に,「非線形スキーム」「陰的線形スキーム」を実装・評価し,やはり空間2次元以上の場合には素朴な非線形スキームが計算効率上現実的ではないことを明らかにした.他方,陰的線形スキームには自由度があり安定なものを選ぶ指針がこれまで分かっていなかったが,多段Lyapunov関数の視点を導入することで安定性を担保できる見通しを得た.さらに,Ginzburg-Landau方程式などの連立非線形偏微分方程式に対して,その連立性を巧妙に利用して計算コストを下げる「交互型離散偏導関数法」のアイデアを得てそれを実装・評価し,これまで存在する構造保存的スキームの中で最も効率が良いことを確かめた.本研究は「離散偏導関数法」を実用レベルに引き上げるため,数学的,および計算科学的観点の両面から基礎技術を確立することが目的であるが,前年度に引き続き,今年度もその両者において妥当な進捗が得られたため.本研究は「離散偏導関数法」を実用レベルに引き上げるため,数学的,および計算科学的観点の両面から基礎技術を確立することが目的であるが,今年度はその両者において妥当な進捗が得られたため.これまでの研究に引き続き,「離散偏導関数法」に関する数学的,および計算科学的観点からの基礎技術確立を目指す.(1)数学的観点においては,今年度確立されたL2射影による一般化された離散偏導関数法は,定性的に筋の良い弱形式を発見するツールとなっている可能性があり,偏微分方程式論にもインパクトを与える可能性があるため,それを追求する.(2)計算科学的観点においては,多段Lyapunov関数による安定性理論を完成させ,安定な多段線形計算公式を構築する一般論の確立を目指す.これまでの研究に引き続き,「離散偏導関数法」に関する数学的,および計算科学的観点からの基礎技術確立を目指す.(1)数学的観点においては,今年度得られたL^2射影のアイデアを一般化し,フレームワークとして確立する.(2)計算科学的観点においては,多段Lyapunov関数による安定性理論の確立,および交互型離散偏導関数法のフレームワーク確立を目指す.今年度に引き続き,書籍・雑誌等の資料購入,および国内外研究者との情報交流のための旅費として主に使用する.なお本研究は次年度が最終年度であるため,特に成果発表のための旅費に重点的に研究費を配分する.今年度に引き続き,書籍・雑誌等の資料購入,および国内外研究者との情報交流のための旅費として主に使用する.なお今年度予算の若干額を次年度に先送りするが,これは為替相場の変動などで旅費が当初予定額よりも若干低く抑えられたためであり,計画自体に変更があったわけではない.この残額は,次年度同様の目的に有効に活用するものとするが,本研究3年間の間の為替相場を平均すれば自然に解消されると予想される.