hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多次元の逆問題における解の情報抽出のための新しい方法

(1)定常シュレーディンガー方程式に対するコーシー問題。この研究の目的は、池畠の提出した定常シュレーディンガー方程式に対するコーシー問題の解の表示公式を基礎にした、解の近似的計算のためのアルゴリズムの理論的考察および数値的検証である。そのアルゴリズムの数値的検証のため、基礎となるFaddeevのGreen関数の数値計算の詳細な理論的検討を行った。それをもとに、アルゴリズムに必要な特別なソース項を持つ定常シュレーディンガー方程式の解を数値計算する方法を提出した。そして適切なパラメタが選択されれば、もともとの定常シュレーディンガー方程式に対するコーシー問題の解が、ある程度の精度で、安定に得られることがわかった。また、そのアルゴリズムの心電図への応用を行った。これらの結果をまとめた論文は、すでに、国際誌SIAM J.Appl.Math.に掲載決定されてる。(2)電気インピーダンストモグラフィにかかわる逆問題。池畠は、彼自身の提出した囲い込み法の一般化として、Mittag-Lefflerの関数を基礎におく、物体内の未知の介在物についての位置と形状の情報をDirichlet-to-Neumann写像から抽出する方法をすでに提出している。この方法を基礎にした、電気インピーダンストモグラフィにおける新しいアルゴリズムを考案し、その数値実験をとおして有効性と限界をみきわめるのが目的である。そのため、データの数を無限から有限に落としたとき、池畠の方法をどう修正したらよいか、また、データに誤差があったらどうしたらよいかなどの点について、理論的に考察した。そしてそれらの知見にもとづいて、きわめて単純な、電気インピーダンストモグラフィにおける新しいアルゴリズムを提出した。特に、いくつかの基本的な場合について、数値実験を行い、介在物の連結成分の数という重要な情報がよく再現できるということを確認している。その理論的考察と数値的検証を含んだ論文を、国際誌Inverse Problemsへ投稿中である。今後の研究として、次の二つを考えている。一つはVekua変換をとおして、Mittag-Lefflerの関数を変形Helmholtz方程式が支配方程式である、音波の物体による散乱の逆間題へ(2)のアイデアを適用すること。もう一つは(2)のアルゴリムを実測データを使って検証すること。すでにデータの提供先を見つけ研究交流が始まりつつある。数値計算のためのソフトウェアであるMatlabを購入し計算環境を整えた。そして我々の第一の研究目的である、定常シュレーデインガー方程式のコーシー問題に取り組んだ。詳しくは、池畠の提出した、大きなパラメタを含む解の公式の正則化の理諭的考察およびそれを踏まえた数値実醸を、Matlabを使い行った。この公式の数値実験のためには、複素幾何光学解の数値計算が必要であるが、そのためのアルゴリズムを構成し実行した。そして、公式の理論的考察を基礎にして、その数値実験を、領域が半円の内部およびコーシーデータを与える境界の部分が半円弧である場合にたいして行った。その結果、公式に含まれるパラメタがあまり大きくなくても、コーシーデータを与える境界の部分の近くにおいては、ある程度安定に解を再構成していることがわかった。しかし、公式に含まれるパラメタを大きくしていくと、コーシーデータを与える境界の部分から遠く隔たっているところに大きな誤差がうまれ、やがてそれが拡大していくことを観察した。これに対し、注目する点、コーシーデータの精度および解の先見惰報を使うことによってうまくパラメタを選べば公式が安定化されることを理論的に証明したが、実際にうまいパラメタをどう取ればよいかについては、さらなる考察が必要である。

一つはVekua変換をとおして、Mittag-Lefflerの関数を変形Helmholtz方程式が支配方程式である、音波の物体による散乱の逆間題へ(2)のアイデアを適用すること。もう一つは(2)のアルゴリムを実測データを使って検証すること。すでにデータの提供先を見つけ研究交流が始まりつつある。
反応活性種を機軸とする高選択的合成反応の開拓と実用的かつ汎用的反応剤の開発

本研究課題で得られた成果を以下に示す。本研究では有機金属化学における新分野の研究の一環として、高反応性有機金属化合物の合成化学への応用や医薬品の開発を目的とする創薬化学への応用を目指して合成等価体として機能する有機典型および遷移金属化合物の分子設計やそれらを用いる新規反応活性種の生成と反応、さらにはヘテロ集合成への応用研究を行った。(1)Tailor-made1,3-双極子反応剤の新規生成と高選択的有機合成に関する研究生成法が全くなく、確立が望まれていた不安定化学種である非安定化1,3-双極子反応剤を安定な有機ケイ素化合物として設計合成し、これらの反応性を解明し、基礎化学の発展を図るとともに、新規1,3-脱離反応の発見と合成化学への展開を図った。a)Tailor-made新規1,3-双極子反応剤の創製と親双極子反応剤と[3+2]環化付加反応。b)構造式(M=Si, Ge, Sn ; X=O, NR, S)で表わされる化合物を用いてヘテロ親双極子反応剤との反応を行い、新しい環化反応を一部達成した。また、これまで知られていない任意の置換基を持つ新しい1,3-双極子反応剤を設計し、例えば母体のカルボニルイリドおよび任意置換基を持つカルボニルイリドの創製とその化学の展開を行った.C)希土類金属および関連金属カルベノイドの新規生成と多様なカルボニルイリドの新規発生とその合成化学研究を行った。2)反応性高配位有機ケイ素、マンガン、クロム化合物の創製と高選択的有機合成に関する研究。高配位遷移金属化合物を用いる還元的メタル化反応を達成するための基礎的研究を行った。さらにアリルアニオン、ヒドリドイオンなど高反応性活性種の等価体として高配位ケイ素化合物を合成に一部成功した。例えば、アルコキシシラン(マンガン)/ジオール系を用いる高反応性高配位ケイ素、マンガン反応剤の創製とその反応の高次制御を行った。更に、鉄アート錯体を利用する新輝合成反応をあきらかにした。研究成果の一部は速報として発表した。本研究課題で今年度得られた成果を以下に示す。本研究では有機金属化学における新分野の研究の一環として、高反応性有機金属化合物の合成化学への応用や医薬品の開発を目的とする創薬化学への応用を目指して、合成等価体として機能する有機典型および遷移金属化合物の分子設計やそれらを用いる新規反応活性種の生成と反応、さらにはヘテロ環合成への応用研究を行った。そのために本研究では研究計画に述べた方法に基づき、(1)カルボニルイリド、チオカルボニルイリド、オキサトリメチレンメタン活性種など種々の合成等価体として働く新規有機ケイ素化合物をデザイン合成した。(2)これら化合物を用いて、生理活性の期待できる種々の複素環化合物やその他の環式化合物の高選択的合成法を開発し、その有用性をさらに高めた。(3)これら活性中間体による[3+2]環化付加反応によって他の方法では達成できない新しい不斉誘導反応を見つけ、各種イオノファーとして知られるフラン環を持つ化合物やビオチンやピロリジンアルカロイドなど天然有機化合物合成を企業との連携により実用化を図った。

特に1,3-双極子反応剤を用いる不斉環化付加反応の例は少なく、多くの医農薬品を構成する化合物である複素環化合物や、生理活性天然物に多い光学活性5員環複素環化合物の短段階合成法の確立とその実用化を一部図った。また、(4)高配位有機ケイ素化合物および高配位有機遷移金属化合物を用いた立体制御や不斉反応を見つけた。特に反応系の簡単なトリアルコキシシラン-不斉塩基による触媒的不斉増殖を目指し、反応剤としての実用化を図った。(5)高反応性活性種の合成等価体として機能するアリルシラン関連化合物の創製と高選択的有機合成の開発を目的として、展開を図った。その一部は速報として報告した。本研究課題で前年度に引き続き、今年度得られた成果を以下に示す。本研究では有機金属化学における新分野の研究の一環として、高反応性有機金属化合物の合成化学への応用や医薬品の開発を目的とする創薬化学への応用を目指して、合成等価体として機能する有機典型および遷移金属化合物の分子設計やそれらを用いる新規反応活性種の生成と反応、さらにはヘテロ環合成への応用研究を行った。そのために本研究では研究計画に述べた方法に基づき、(1)カルボニルイリド、チオカルボニルイリド、オキサトリメチレンメタン活性種など種々の合成等価体として働く新規有機ケイ素化合物をデザイン合成した。(2)これら化合物を用いて、生理活性の期待できる種々の複素環化合物やその他の環式化合物の高選択的合成法を開発し、その有用性をさらに高めた。(3)これら活性中間体による[3+2]環化付加反応によって他の方法では達成できない新しい不斉誘導反応を見つけ、各種イオノファーとして知られるフラン環を持つ化合物やビオチンやピロリジンアルカロイドなど天然有機化合物合成を企業との連携により実用化を図った。特に1、3-双極子反応剤を用いる不斉環化付加反応の例は少なく、多くの医農薬品を構成する化合物である複素環化合物や、生理活性天然物に多い光学活性5員環複素環化合物の短段階合成法の確立とその実用化を一部図った。
東北日本中央部の河川流域における環境変化と土砂移動量変動に関する研究

本研究では,現在に近い過去の自然状態において河川中・上流域ではどれだけの土砂が削剥・生産され,河川下流域にはどれだけの量の土砂が運搬され,堆積しつつあるのかを求め,自然のメカニズムによる土砂の生産・移動・堆積量を把握することを目的としている。同時に,完新世における山間地から海浜地帯に至る土砂移動の時期的な変化についての情報も併せて蓄積しようとするものである。沖積低地への土砂供給の具体的な事例として,低地上に残された9筋の自然堤防-旧河道地形の分布と形成年代を仙台平野北部地区・中部地区・南部地区について精査した。その結果,完新世において少なくとも2つの時期(2,5002,400yrBPと1,6001,500yrBP)の河川氾濫期が存在したことを見いだした。これらの時期は完新世後期の海水準微変動における海面上昇期と対応することが示唆される。また,これらの現象に伴う低地への土砂散布量の事例として,仙台平野南部地区の阿武隈川下流部において,約1,600yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約5.2×10^6m^3,約2,600yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約3.7×10^6m^3,同じく3,300yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約3.0×10^6m^3と算定された。仙台平野の海岸侵食と土砂供給状況等をもとに推定される仙台平野の土砂堆積量は,沿岸漂砂による供給も含めて完新世後期の5,000年間の平均で年間12×10^6m^3程度と算定されていることと比較して,沖積低地を構成する堆積層のうち,河成堆積物の貢献度を算定する基礎的数値を得た。本研究の目的は,現在に近い過去の自然状態において,河川中・上流域ではどれだけの土砂が削剥・生産され,相対的下流域にはどれだけの量の土砂が運搬され,また海浜を含めた河川下流部にはどれだけの量の土砂が散布されつつあるのかを示すことにある。河川下流部については,宮城県七北田川下流部に注目し,地形調査を行うとともに,放射性炭素年代試料の採取および年代測定を行った。とくに潟湖埋積過程把握において不可欠な完新世後期の海面微変動を復元するための年代試料を,考古学分野の研究者と協力して採取した。これらにより河川最下流部において,河川運搬土砂による潟湖の埋積と海面変動との時期的な関連について検討するための資料を得た。また,同地区に位置する活断層の最終活動時期を特定するために,地下堆積物を簡易ボーリングにより採取し,年代の特定を行った。これらの仕事と関連させ,同地域においてこれまで関係諸機関で行われてきた土質調査時の柱状図を,多方面で使用可能なデータベースとして整理した。一方,我が国でも最大級の海岸砂丘である庄内砂丘において,完新世中期後期における砂丘砂層堆積量の算定のための地下地質調査および年代測定を行い,砂丘砂量の算定に必要な砂丘砂層下限深度についての情報を得た。河川上流部として位置づけられる山地斜面での崩壊の発生要因および時期を特定するため,自然斜面および降雨実験装置による観測結果を比較し,降雨-流出過程と土層の透水性の関係についてのデータを得るとともに,過去の降雨による崩壊発生位置について再検討を行った。同時に,斜面崩壊発生と地表を被覆する植生との関連について,基礎的なデータを得るため,花崗岩分布地域において種々の土質特性についての調査を行った。

本研究の目的は,現在に近い過去の自然状態において,河川中・上流域ではどれだけの土砂が削剥・生産され,相対的下流域にはどれだけの量の土砂が運搬され,またどのような地形変化が生じたかを示すことにある。平成15年度は,河川下流部,中流部,上流部において以下の調査・研究を実施した。河川下流部においては松本が野中らと共同して,阿武隈川下流部臨海低地において自然堤防-旧河道地形について調査を行うとともに,放射性炭素年代試料の採取および年代測定を行った。自然堤防-旧河道地形は河川中・上流部で生じた土砂が臨海沖積低地に散布されてきた状況を示す地形であり,これらの調査・分析から,臨海沖積低地への土砂散布は完新世後期の海面微変動と何らかの関連をもってなされてきたことが求められた。これにより河川最下流部において,河川運搬土砂(洪水氾濫)による潟湖の埋積や低地の形成に関して,海面変動との時期的な関連を検討するための重要なデータを得た。また,平成14年度に引き続き,土質柱状図のデータベース作成を行った。河川中流部において,平野,松本,小岩ほかは,丘陵地斜面の崩壊や人工地盤の流亡などによる土砂移動に関する現象について,2003年7月26日に発生した宮城県北部地震等の事例をもとにその発生メカニズムに関する資料を得た。河川上流部においては,小岩が氷期の土砂生産と河谷の埋積との関わりを解明するための地形野外情報を収集した。河川源流部の土砂生産およびそれを促す土層内および地表での流出の発生については,田村が古田ほかと共同で,丘陵地内に設けた試験地や降雨実験装置を用いて実験斜面での観測を行う一方,その時代的変遷をたどるため観察・測量を山地内で実施した。本研究では,現在に近い過去の自然状態において河川中・上流域ではどれだけの土砂が削剥・生産され,河川下流域にはどれだけの量の土砂が運搬され,堆積しつつあるのかを求め,自然のメカニズムによる土砂の生産・移動・堆積量を把握することを目的としている。同時に,完新世における山間地から海浜地帯に至る土砂移動の時期的な変化についての情報も併せて蓄積しようとするものである。本年度は,沖積低地への土砂供給の具体的な事例として,低地上に残された複数の自然堤防-旧河道地形の分布と形成年代を仙台平野北部地区・中部地区・南部地区について精査した。その結果,完新世において少なくとも2つの時期(2,4002,500yrBPと1,6001,500yrBP)の河川氾濫期が存在したことを見いだした。また,これらの現象に伴う低地への土砂散布量の事例として,仙台平野南部地区の阿武隈川下流部において,約1,600yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約5.2×10^6m^3,約2,600yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約3.7×10^6m^3,同じく3,300yrBP前後に形成された自然堤防を構成する土砂量は約3.0×10^6m^3と算定された。仙台平野の海岸侵食と土砂供給状況等をもとに推定される仙台平野への土砂堆積量は,沿岸漂砂による供給も含めて完新世後期の5,000年間の平均で年間12×10^6m^3程度と算定されていることと比較して,沖積低地を構成する堆積層のうち,河成堆積物の貢献度を算定する基礎的数値を得た。なお,それらの成果は,地球惑星科学合同大会(2004年5月),東北地理学会春季学術大会(2004年5月,3件)および目本地理学会秋季学術大会(2004年9月),同春季学術大会(2005年3月)において発表した。
歯牙形成細胞の分化に関する分子生物学的研究

この研究により以下の様な生かが得られた。1.オステオネクチンが硬組織形成細胞の分化マ-カ-となり得るかかを調べるために、タンパク質レベルでの発現を免疫化学的、免疫組織化学的方法により検索した。その結果、オステオネクチンは盛んに骨を作りつつある硬組織形成細胞では強く発現していたが、軟組織野細胞でも弱く発現していた。2.オステオネクチンとSPARCが同じタンパク質であるか否かを調べるために非培養細胞であるウシ象牙芽細胞からオステオネクチンcDNAをクロ-ニングし、その塩基配列を調べた。その結果2.1KbpのオステオネクチンcDNAがクロ-ニングされた。その塩基配列からアミノ酸配列を推定したところ、17のアミノ酸から成るシグナルペプチドを含む304のアミノ酸からなり、マウスSPARCと90%以上のホモロジ-があり、両者は同じタンパク質であることが分かった。3.このオステオネクチンcDNAをブロ-ブとして種々の組織のRNAについてNorthern blotを行ってそのRNAレベルでの発現を調べた。その結果、タンパク質と同じように、骨では強い発現が見られたが、軟組織でも程度は弱いがオステオネクチンが発現していることが確認された。4.オステオネクチンの発現に影響を及ぼす因子について骨芽細胞様の形質を示す培養細胞を用いてNorthern blotより調べた。ヒト骨肉腫細胞MG-63とHOS細胞に於てTGF-β、1,25(OH)_2D_3はオステオネクチンとコラ-ゲンの発現を増強した。5.ウシアメロジェニンcDNAをブロ-ブとして用いヒト染色体ライブラリ-よりアメロジェニン遺伝子をクロ-ニングした。この遺伝子の解析を行った結果、アメロジェニン遺伝子は少なくとも4つのエキソンからなっていること、ヒトアメロジェニンとウシ、ブタ、マウスのアメロジェニンのあいだで高いホモロジ-があり、それらはすべてC端側に親水性のtelopeptideを持っていることなどが分かった。歯牙形成細胞であるエナメル芽細胞や象牙芽細胞の分化は、歯胚の発生過程において未分化な上皮と間葉系細胞との相互作用により誘導されると考えられている。我々はエナメル芽細胞や象牙芽細胞の分化並びにエナメル質及び象牙質の形成の機構を明らかにする目的で、アメロジェニン、オステオネクチンのcDNAを作製し、それらの構造解析を行ない、更に、それらのcDNAや抗体を用いた遺伝子発現の研究を行った。それらの概要は以下のごとくである。1)ウシ・アメロジェニン抗体を作製し、ウシ・エナメル芽細胞のcDNAライブラリーから抗体を用いてアメロジェニンのcDNAをクローニングした。更に、その塩基配列を決定し、ウシ・アメロジェニンの一次構造を明らかにした。2)ウシ・アメロジェニンのcDNAをプローブとし、ヒト・アメロジェニン染色体DNAのクローニングをし、現在、その構造を決定中である。3)ウシ・象牙芽細胞のcDNAライブラリーを作製し、オステオネクチン抗体を用いて、オステオネクチンcDNAのクローニングをした。また、その塩基配列を決定することによりオステオネクチンとSPARCとが同じタンパク質であることを証明した。4)オステオネクチンcDNA及び抗体を用いて種々の細胞、組織における発現について検討した結果、オステオネクチンは多くの軟組織でも発現しているが、その発現量は硬組織形成細胞では非常に多いことが明らかとなった。5)象牙質リンタンパク質(ホネホフォリン)のモノクローナル抗体を作製し、象牙芽細胞のcDNAライブラリーからホスホフォリンのcDNAをクローニング中である。

歯牙形成細胞であるエナメル芽細胞や象牙芽細胞の分化は、歯胚の発生過程において未分化な口腔上皮と間葉系細胞との相互作用により誘導されると考えられている。そしてエナメル芽細胞はアメロジェニンやエナメリンを、象牙芽細胞はコラ-ゲンやホスホフォリン、オステオネクチン等の蛋白質を基質として合成、分泌し、その上に石灰化を行って歯牙を形成していく。本研究は、これらの細胞の分化並びにエナメル質及び象牙質の形成機構を明らかにする目的で、アメロジェニン、オステオネクチンのcDNAを作製し、それらの構造解析を行ってきた。本年度はそれらのcDNAや抗体を用いて以下のごとき新知見を得た。1)ウシ・アメロジェニンcDNAをプロ-ブとして用い、ヒト染色体アメロジェニン遺伝子のクロ-ニングに成功し、その構造を調べた結果、ヒト、アメロジェニンの構造はウシのものと非常にホモロジ-が高く、同じようなテロペプチドをC端側にもっていること、また少くとも4つのエクソンに分断されていること等が明らかになった。2)ウシ・アメロジェニン抗体を用いた免疫電子顕微鏡学的検索を、ラットの歯胚について行った結果、アメロジェニンはかなり幼若な前エナメル芽細胞においても合成・分泌されており、分泌された蛋白質は象牙質にまで移動していっていることが分った。このことは、アメロジェニンの象牙芽細胞への何らかの影響を推測させるものである。3)オステオネクチンcDNAを用いていくつかの骨芽細胞様細胞における発現について調べた結果、Transforming growth factorβ(TGFβ)により、その発現が強く誘導されることがわかり、TGFβの歯牙形成における役割を推測させた。
ヒト上皮性卵巣癌におけるマイクロRNA発現の網羅的解

卵巣癌と性質が近い子宮内膜漿液性腺癌において、miR-34bの発現が低下しており、その発現の低下はプロモーター領域のメチル化と関連していた。またmiR-34bを癌細胞に導入したところ、悪性度が増し、特に浸潤能に与える影響が大きかった。さらに、標的タンパク質として、癌遺伝子であるmesenchymal epithelialtransitionfactor (MET)に着目した。細胞内でmiR-34bの発現が増加すると、METの発現は減少し、癌遺伝子であることを裏付ける結果であった。以上より、子宮内膜漿液性腺癌において、miR-34bが癌抑制遺伝子的な働きをしており、その働きは標的蛋白METを介していることが示唆された。婦人科疾患におけるマイクロRNA(miRNA)の重要性について検討するため、まず我々は卵巣および子官の漿液性腺癌についてmiRNAの発現を検討した。通常型の類内膜腺癌をコントロールとして、miRNAマイクロアレイを行い、漿液性腺癌において高発現(54遺伝子)あるいは低発現(66遺伝子)したmiRNAを抽出した。これらについて、予後を含めた臨床病理学的因子との比較を行った。その結果、miR101,miR10b,miR139,miR29b,miR152,miR455の低発現が有意な予後不良因子となることが判明した。細胞株に対してmiR101あるいはmiR152を遺伝子導入した結果、細胞増殖が抑制された。さらに、COX2の陽性率がmiR101の発現低下と関係していることも発見した。以上の所見より、miRNAの発現低下が漿液性腺癌の予後因子となることが明らかにされた。さらに、漿液性腺癌において発現が低下しており、他領域の癌においても予後因子あるいは癌抑制遺伝子といて報告されているmiR34bについて詳細を解析した。miR34bは漿液性腺癌の組織および細胞株いずれにおいても低下していた。miR34bのプロモータ領域のメチル化をバイサルファイトシークエンス法により解析したところ、この発現の低下はプロモータ領域のメチル化と有意に相関しており、メチル化による発現低下と考えられた。また、miR34bの発現が低い細胞株に遺伝子導入により強制発現させると、細胞の増殖能低下、アポトーシスの増加、浸潤能の低下が認められ、このmiRNAが癌抑制遺伝子的な機能を有していることが推察された。一方で、類内膜腺癌由来の細胞株ではmiR34bの発現の低下およびプロモータ領域のメチル化は認められず、この発現の低下は悪性度の高い漿液性腺癌に特異的な変化である可能性が示唆された。子宮内膜漿液性腺癌において、miR34bの発現が低下しており、その発現の低下がプロモーター領域のメチル化と関連しているという昨年得られた知見をふまえて、今年度はmiR34bを細胞導入しての機能解析、標的蛋白質についての検討、およびその他の癌関連マイクロRNAとしてmiR101,miR152についての解析を行った。まずmiR34bを細胞に導入して、細胞増殖、遊走能、浸潤能にどのような影響を与えるのかを検討した。その結果、miR34bを導入した細胞においては、上記のいずれにも悪性度を増加させる方向に作用したが、そのうちでも特に浸潤能に与える影響が大きかった。また標的タンパク質として、癌遺伝子であるMETに着目した。METは漿液性腺癌に置いて予後因子となることが報告されているが、細胞内に置いて、miR34bの発現を増加させたところ、METの発現は減少し、癌遺伝子であることを裏付ける結果であった。以上より、子宮内膜漿液性腺癌において、miR34bが癌抑制遺伝子的な働きをしており、その働きは標的蛋白METを介していることが示唆された。一方で、以前検討したマイクロアレイにおいてmiR101およびmiR152が子宮内膜漿液性腺癌において重要な役割を果たしていることが示唆されたが、こちらについては現在上記のmiR34bと同様に癌組織における発現解析および細胞における機能解析を現在解析中である。子宮内膜漿液性腺癌において、miR34bの発現が低下しており、その発現の低下はプロモーター領域のメチル化と関連していた。

METは漿液性腺癌に置いて予後因子となることが報告されているが、細胞内に置いて、miR34bの発現を増加させたところ、METの発現は減少し、癌遺伝子であることを裏付ける結果であった。以上より、子宮内膜漿液性腺癌において、miR34bが癌抑制遺伝子的な働きをしており、その働きは標的蛋白METを介していることが示唆された。今年度は、上記の成果を学会(日本癌学会)において発表し、論文として掲載された(Int J Pathol)。また一方で、以前検討したマイクロアレイにおいてmiR101およびmiR152が子宮内膜漿液性腺癌において重要な役割を果たしていることが示唆されたため、miR34bと同様に癌組織における発現解析および細胞における機能解析を行った。その結果、miR101およびmiR152の発現量が子宮内膜症液性腺癌の悪性度と関連していることが判明した。こちらについては現在発表準備中である。
発生期腎臓細胞を用いた3次元構造の再構築

成体の腎臓は再生しないが、発生期腎臓の後腎間葉にはネフロン前駆細胞が存在し、それが尿管芽と相互作用しながら多系統に分化していく。iPS細胞の樹立以降、2次元での腎臓細胞誘導を多くの研究者が試みているが、それに成功しても3次元構造が作れなければ腎臓再生はおぼつかない。よって本計画では、ネフロン前駆細胞を含む発生期の腎臓細胞を使って、3次元立体構造を再構築することを試みた成体の腎臓は再生しないが、発生期腎臓の後腎間葉にはネフロン幹細胞が存在し、それが尿管芽と相互作用しながら、糸球体ポドサイト、近位尿細管、遠位尿細管など多系統に分化していく。よって本計画は、ネフロン幹細胞を含む発生期の腎臓細胞を使って、3次元立体構造を再構築することを目的とする。腎臓を欠損するマウスの腎臓原基と正常型ネフロン幹細胞を共培養することによって、腎臓の構造回復を試みる。今まで作成してきたSall1ノックアウトマウス及び薬剤誘導性コンディショナルSall1ノックアウトマウスを使用し、後腎間葉の回復をex vivo及びin vivoで検討する。さらに、単一細胞レベルに解離した間葉(ネフロン幹細胞)と尿管芽から、器官培養法で立体構造の再構築に迫るものである。まずマイクロドロプレット法による3次元構造再構築を試みた。胎生期の間葉を単一細胞レベルに解離して再作成した凝集塊を、コラーゲンゲル内で尿管芽と接着させて培養した。その結果、部分的ではあるが3次元構造をもつ腎臓様の構造を再現できた。次いで間葉の再凝集塊をより簡便に作る方法を開発し、それを尿管芽とともに培養したところ、尿管芽が分岐し、糸球体も不完全ながら形成された。しかしそれ以上の成熟は見られず、さらなる条件改善が必要と考えられた。今後、条件を改善するとともに、腎臓を欠損する遺伝子改変マウスを用いて再構築実験を行う。これには、今まで作成してきたSall1ノックアウトマウス及び薬剤誘導性コンディショナルSall1ノックアウトマウスを使用し、後腎間葉の回復をex vivo及びin vivoで検討する。平成23年度は、マイクロドロプレット法による3次元構造再構築を試みた。さらに間葉、尿管芽を共に単一細胞に解離してからの3次元構造再構築を試みる予定である。本来は腎臓を欠損する遺伝子改変マウスを用いて、腎臓の構造回復を検討する予定であったが、交配の効率が悪いため実施できていない。おそらく純系化が進むにつれて、腎臓以外に生殖細胞でも軽度の異常が出現しつつあると推測される。1世代だけ雑種に戻し交配することによって解決をはかりたい。腎臓を欠損する遺伝子改変マウスを用いて、器官培養(ex vivo)及びin vivoで腎臓構造の回復が可能かを検討する。さらに尿管芽も単一細胞に解離し、コラーゲンゲル内で構造の再構築を試みる。しかしin vitroでは、成功してもおそらく非常に小さい構造物が形成されると予測されため、数日の培養後、成体の大網に移植する。大網は血流が豊富で、胎生期腎臓を移植するとかなり大きくなることが知られている。これによってin vitroで作られた3次元構造がどこまで成長可能かを調べることができる。その後、片側あるいは両側の腎臓を摘出することで、大網内に作られた腎臓がどの程度機能的かをみる。妊娠マウスの購入及び腎臓を欠損する遺伝子改変マウスを繁殖させるために、研究費を使用する。培養や移植に際しては、培養液、液性因子、器具などの購入が必要であり、構造構築の程度を検討するために、組織学的試薬を使用する。
逆ミセル系の高速な相間移動とナノ反応場を利用する効率的超微粒子調製プロセスの開発

逆ミセルのナノメートルサイズの内水相を反応場として、粒子径分布が狭く、かつ平均粒子径が制御された超微粒子を調製できる。内水相で反応を進行させるため、水溶性の反応物が一般的に用いられるが、内水相への可溶化量に限界がある。粒子の生産性は可溶化量により制限され、逆ミセル法の工業化に際しての大きな障害である。一方、溶媒抽出法は対象物を抽出剤との錯体形成反応を利用して水相-有機相間を移動させることを基礎とする分離技術である。この溶媒抽出法を逆ミセル系への高濃度反応物の供給手段として利用することを検討した。対象粒子は主に金属硫化物半導体超微粒子とした。金属イオンを水溶液から有機溶媒へ抽出剤を用いて移動させ、続いて界面活性剤を加えて逆ミセルを形成させる。最後に硫化物イオンを供給して粒子調製を行った。まず粒子調製に適した抽出剤の選定条件を明らかにした。酸性抽出剤とキレート抽出剤を対象に検討し、錯体が高度に安定化されている場合には硫化物イオンと金属イオンの反応が進行せず、粒子が生成しないことを明らかにした。弱い酸性抽出剤が最適であった。次に粒子生成機構を解析した。粒子成長の速度は抽出錯体からの金属イオンの脱離速度で決まること、脱離速度が小さい場合には粒子成長期間が長くなり生成粒子径が増大することを明らかにした。また、有機相-内水相間の物質移動は充分高速で、粒子生成反応を阻害しないことも示した。そして高濃度の粒子調製を行い、このプロセスの高効率性を確認した。抽出条件の最適化と硫化物イオンの供給に気体の硫化水素を用いることにより、一般的な条件の100倍、0.02Mの濃度で安定な硫化カドミウムおよび硫化亜鉛の超微粒子を得ることができた。逆ミセルの内水相を反応場として超微粒子を調製する手法は、生成粒子の粒子径の分布が狭いことと、平均粒子径の制御が容易であることを特徴とする。通常、反応物は逆ミセルの内水相に可溶化させて供給されるため、粒子の生産性が反応物の可溶化量に制限されることが実用化に際しての障害となる。そこで、溶媒抽出法を逆ミセル系への高濃度反応物の供給手段として利用することで、これを克服し、逆ミセルの広大な界面積と高速な連続相-内水相間物質移動を活用した効率的な超微粒子調製プロセスの構築を検討した。本年度は、金属硫化物半導体超微粒子の調製についての検討を行った。まず、粒子調製に最も有利な抽出剤の選定条件を明らかにするため、いくつかの酸性抽出剤とキレート抽出剤を用いて金属イオンを有機相に移動させ、この溶液に界面活性剤を加えて逆ミセル溶液とし、そして硫化物イオンを供給して逆ミセルの内水相における粒子調製を行った。その結果、この方法で超微粒子が調製可能なことと、抽出錯体が高度に安定化されている場合には硫化物イオンと金属イオンの反応が進行せず、粒子が生成しないことを明らかにした。弱酸性の酸性抽出剤が最適であった。そして、抽出条件を最適化して高濃度の金属イオンを供給し、さらに硫化水素を硫化物イオン源とすることで、これまでの一般的な研究の条件の100倍、0.02Mの濃度で安定な硫化カドミウムおよび硫化亜鉛の超微粒子を得ることができた。さらに、粒子生成機構を定量的・速度論的に解析した。反応物イオンの粒子への転化率と平均粒子径の経時変化を紫外可視吸収スペクトルの変化から追跡した。粒子成長の速度は錯体からの反応物の放出速度で決まること、放出速度が小さい場合には粒子成長が長く続き、生成粒子径が増大することを明らかにした。

抽出条件の最適化と硫化物イオンの供給に気体の硫化水素を用いることにより、一般的な条件の100倍、0.02Mの濃度で安定な硫化カドミウムおよび硫化亜鉛の超微粒子を得ることができた。
アジサイにおけるレトロトランスポゾン活性化現象を利用した花房型制御遺伝子の単離

RT-PCR解析の結果,アジサイ属9種とクサアジサイ属1種でレトロトランスポゾンが恒常的に転写されている可能性が示唆された.アジサイ品種'Blue Sky'の芽条変異枝の挿し木繁殖系統において,レトロトランスポゾンと相同性の高い2本鎖RNAが検出された.トランスポゾンディスプレイ法解析において,' Blue Sky'では,高頻度でレトロトランスポゾンの転移が生じていることが示唆された.RT-PCR解析の結果,アジサイ属9種とクサアジサイ属1種でレトロトランスポゾンが恒常的に転写されている可能性が示唆された.アジサイ品種'Blue Sky'の芽条変異枝の挿し木繁殖系統において,レトロトランスポゾンと相同性の高い2本鎖RNAが検出された.トランスポゾンディスプレイ法解析において,' Blue Sky'では,高頻度でレトロトランスポゾンの転移が生じていることが示唆された.レトロトランスポゾンの活性化により突然変異を生じやすくなった個体・系統を見いだして,それを育種材料として用いることは,これまでにない新しい形質をもつ品種を育成する上で非常に有効な手段となる.筆者らはこれまでに,枝変わりの発生が認められたアジサイ品種'Blue Sky'において,複数の種類のレトロトランスポゾン配列が恒常的に転写されている現象を発見した.本研究では,この現象をアジサイの育種に有効に活用するために必要な基礎的知見を得ることを目的に,アジサイをはじめとするいくつかのアジサイ属植物について,レトロトランスポゾン転移の発生頻度を明らかにする.またレトロトランスボゾンの転写現象を利用して,花房型制御遺伝子の単離を行う.本年度は,'Blue Sky'以外のアジサイ品種及び野生種,更にヤマアジサイやツルアジサイなど多くのアジサイ属植物について,RT-PCR法による転写解析を行った.その結果,広範囲のアジサイ属植物でレトロトランスポゾンの転写現象が生じていることが明らかとなった.また'レトロトランスポゾンの活性化現象を利用して花房型制御遺伝子の単離を行うための第一段階として,本年度は花房型の枝変わり系統の花芽で特異的に蓄積するレトロトランスポゾン配列の2本鎖RNAの単離を試みた.その結果,レトロトランスポゾンの転写量の減少がみられる花房型変異系統の花芽において,長鎖の二本鎖RNAが単離され,その中にレトロトランスポゾンの部分配列と相同性の高い配列が含まれていた.このレトロトランスポゾンの2本鎖RNA断片は,RNA干渉を引き起こしている,花房型制御遺伝子に挿入されたレトロトランスポゾン配列に由来するものである可能性があり,その場合この単離された配列をもとにゲノム解析を行えば,花房型制御遺伝子座が特定できるものと考えられる.トランスポゾンの活性化により突然変異を生じやすくなった個体・系統を見いだして,それを育種材料として用いることは,新しい形質をもつ品種を育成する上で非常に有効な手段となる.筆者らはこれまでに,枝変わりの発生が認められたアジサイ品種'BlueSky'において,複数の種類のレトロトランスポゾン配列が恒常的に転写されている現象を発見した.本研究では,この現象をアジサイの育種に有効に活用するために必要な基礎的知見を得ることを目的に,アジサイをはじめとするいくつかのアジサイ属植物について,レトロトランスポゾン転移の発生頻度を明らかにする.またレトロトランスポゾンの転写現象を利用して,花房型制御遺伝子の単離を行う.本年度は,額咲きアジサイ品種'BlueSky'の芽条変異枝の挿し木繁殖系統'BM-1'と,芽条変異枝発生株の変異を起こしていない枝の挿し木繁殖系統を供試し,同じ1つの株から切り離されてから12年の間にそれぞれの系統で生じたレトロトランスポゾンの転移頻度をトランスポゾンディスプレイ法により解析した.その結果,それぞれの系統に特異的なバンドがいくつか検出され,転移が生じていることが示唆された.しかしトランスポゾンディスプレイ解析において,ポリアクリルアミドゲルでの泳動像で不鮮明となる長鎖のバンドが多かったため,正確な転移頻度を解析するためには実験手法を改良する必要がある.花房型変異系統'BM-1'の花芽において単離された長鎖の二本鎖RNAの中に,レトロトランスポゾンの部分配列と相同性の高い配列が含まれていた.この単離されたレトロトランスポゾン配列をもとにRACE法によりレトロトランスポゾンと花房型制御遺伝子のキメラ配列の単離を試みた.しかし現在のところ花房型遺伝子と推定される配列は単離されておらず,今後トランスポゾンディスプレイ法による単離も試みる必要がある.トランスポゾンの活性化により突然変異を生じやすくなった個体・系統を見いだして,それを育種材料として用いることは,新しい形質をもつ品種を育成する上で非常に有効な手段となる.筆者らはこれまでに,枝変わりの発生が認められたアジサイ品種'BlueSky'において,複数の種類のレトロトランスポゾン配列が恒常的に転写されている現象を発見した.本研究では,この現象をアジサイの育種に有効に活用するために必要な基礎的知見を得ることを目的に,アジサイをはじめとするいくつかのアジサイ属植物について,レトロトランスポゾン転移の発生頻度を解析した。またレトロトランスポゾンの転写現象を利用して,花房型制御遺伝子の単離を試みた。額咲きアジサイ品種'BlueSky'の芽条変異枝の挿し木繁殖系統'BM-

1'と,芽条変異枝発生株の変異を起こしていない枝の挿し木繁殖系統を供試し,同じ1つの株から切り離されてから13年の間にそれぞれの系統で生じたレトロトランスポゾンの転移頻度をトランスポゾンディスプレイ法により解析した.昨年度の実験ではゲノムDNAを制限処理した後にPCRにより増幅して得られたDNA断片が長く、また検出されるバンドが多いため、バンドが不明瞭となり問題となった。そのため本年度は4塩基認識の制限酵素を用い、プライマーの非特異付加配列を長くするなど手法を改良してトランスポゾンディスプレイ法を行った。その結果,バンドが明瞭となり、それぞれの系統に特異的なバンドがいくつか検出された。これらの結果から、'BlueSky'では高頻度でレトロトランスポゾンの転移が生じているものと考えられた。またこれらの検出された特異的バンドの中に、花房型制御遺伝子断片が含まれている可能性があるため、現在ポリアクリルアミドゲルから特異的バンドの抽出、クローニングを試みた。しかし現在のところ、花房型制御遺伝子の可能性のある配列は単離されておらず、さらに非特異バンドの単離を継続して行う必要がある。
亀裂等による選択的地下水流動機構の解明

地盤中の地下水流動は連続した亀裂帯などによる選択的流動が卓越し、物質移動や斜面災害の誘因となる。地すべりや地震は地盤の緩みを誘起し、亀裂の発生と浸透量の増加を招いて災害を大きくする可能性が高い。既存のオールストレーナ型調査ボーリングを利用して深度別の水頭測定と採水を行うためのゾンデを開発して、七五三掛地すべり頭部における融雪期の地下水水頭の観測を実施した。館下地すべりにおける長期観測により、大地震後に水頭が増加する現象を把握することができた。地中の亀裂は卓越した地下水流動経路となって地すべり土塊又地下水を供給するので,その実態解明は防災対策上重要である。また,亀裂は滑動や風化によって発達する。亀裂が発達した結晶片岩を主体として構成される静岡県浜松市北部の地すべり地,新潟県東頸城丘陵の大規模第三紀層地すべり地においてボアホールを利用した間隙水圧測定と採水化学分析を行った。ボアホール内の深度別測定,採水を行うために開発を行っているゾンデシステムについて,任意の深度,区間長に適用可能にするために遮水パッカーを改良するとともに,圧力範囲を広げるためにセンサーを交換可能にした。口径100mmのボアホールに本システムを適用するための補助パッカーユニットを試作した。結晶片岩斜面では区間遮断構造ボアホールを利用して水頭を精密測定した結果,強風化破砕層の上部の推定すべり面を挟む厚さ4mの低水頭層ぶ認められた。この深度では他深度より620倍大きい透水係数が測定されており,温度検層でも流動兆候が認められていた。すべり面に付帯する連続亀裂によるものと考えられ,深度別水頭測定が流動層の検出に有効と考えられる。第三紀泥岩斜面では深度15m前後に透水性の境があるが,卓越した流動層は基岩上面の深度25m付近に推定されている。15年前のボアホール掘削時に明瞭だったNaCl型の水質特性が不明瞭になっていた。15m以深でアルカリ度と硬度,シリカ濃度の増大,硫酸濃度等が低下し,硬度とシリカ濃度は25mで極大値を示していた。これらは地下水の賦存状態や流動状態を反映するとともに亀裂等流動経路の発達に関与していることから検層による物理的探査と組み合わせて化学分析を行うことで流動経路の実態解明に有効であると考えられる。静岡県西部の結晶片岩地帯において,区間遮断構造を有するボアホールを使用して深度1m毎に水圧を10ms間隔で測定してパワースペクトルを算定した。ボアホールカメラ観察により高い亀裂密度が確認され,電気検層で低い比抵抗が測定された深度18mでは水圧のパワースペクトルは1.11.2Hzに明瞭なピークを持ち,亀裂が少ない深度11mほかの区間との差異が明らかであった。深度18mは電熱式温度検層によって認められた地下水流動深度であり,水圧の深度別動的測定により捉えた脈動は亀裂により卓越した地下水流動の探知方法となると考えられる。2003年宮城県沖地震で崩壊した宮城県栗原市内の地すべり地においてすべり面相当深度の水頭測定と排除地下水の水質分析を継続してきたが,2008年岩手・宮城内陸地震の後に水頭の降雨応答が鋭敏になる傾向が現れた。集水井から基盤層に貫入している集水ボーリングで排除される地下水は水量が増加し,酸化還元電位が上昇した。地すべりブロック主測線の再測量を行った結果,盛土部の上端付近で滑落方向に12cmの変状が生じていた。震央から約36kmの距離にある現地では斜面方向で最大740galの加速度を受けたと推定されており,引張力によってブロックに亀裂が発生し,浅部地盤からの浸透水が増加して水頭変動,水質変化をもたらしたことが推定される。地震時に11kPaの過剰間隙水圧が発生したが,その後消散し,ブロックに大きな変状は生じなかった。対策が施工された地すべりブロックにおける地下水の長期観測により,地下水排除工が過剰間隙水圧の抑制,地盤の緩みによって増加した浸透水の排除による再活動防止効果をあげたことを実証できた。地下水流動に関与する大規模な亀裂等の発生,成長の要因として,地震,地すべりがある。2008年岩手・宮城内陸地震の震央から約35kmの栗原市の地すべりで,降水量に対する深度6.1mの間隙水圧応答が同地震後に顕著になった現象は,2009年に緩和したものの,集水井での排水量増加,排除地下水の電導度,重炭酸濃度の低下,酸化還元電位の上昇傾向は続いた。地震によってできた亀裂は経時的に閉塞に向かうものの,深部地下水が浅部地下水と連結することで間隙水圧の上昇,浸透水の供給をもたらし,地すべり再活動の可能性が高まることが考えられる。山形県鶴岡市七五三掛

地区で2009年4月に発生した地すべりは,一帯に重畳して分布する大規模地すべりの一部の再活動であった。地下水の水質分布から,北方の山地に浸透した地下水が地すべりブロックへ流入集中したことが推察された。一般的なオールストレーナ孔で深度別の水頭測定,採水を行うゾンデを開発し,ブロック頭部のボアホールで深度1m毎の測定,採水を行った。風化層と亀裂卓越層内で水頭の増大,低下が発生し,一部では水圧が脈動していることから,流動層を形成していることが明らかになった。2010年23月の融雪期には気温変化から4日遅れで孔内水位が大きく変動した。流動層深度を特定して採水した地下水は夏期に比べて電導度,重炭酸濃度の低下,溶存酸素濃度の増加が見られ,融雪が地下水の供給源になっていることが裏付けられた。地下水のポテンシャル,水質の空間分布は既往地すべりブロックの境界位置やすべり面深度と関連している。再活動地すべりでは過去の活動で形成された断裂や亀裂による地下水流動を解明することが効果的な地すべり対策の実施と被害防止に重要である。
内皮由来血管弛緩因子NOラジカルの新規高感度測定法の開発と応用

本試験研究は一酸化窒素(NO)を高感度で測定する装置の開発とそれを生体系へ応用することを目的として行われたものである。近年,NOは血管内皮細胞,神経細胞および免疫担当細胞のそれぞれの機能に関して新たなメッセンジャーとして注目されている。血管においては血管内皮細胞から生成したNOは平滑筋に作用し,これを弛緩させ,血圧を下げる作用を示すことが明らかになってきた。この作用は主にNOが平滑筋のグアニレートサイクレースのヘムに反応しcGMP量を上昇させることによる。しかし,NOは生理的条件下酸素により容易に酸化される。この不安定さと低濃度での放出のためNOをリアルタイムで測定することは困難で,電極法など特殊なもの以外,汎用性のある方法はいまだない。このため多くの研究ではNOの作用の解析をNO合成酵素阻害剤に頼っているのが現状である。このNOの生体における情報伝達物質としての特質を明らかにするために,その動的変化を把握することが,循環器および中枢系における重要課題である。このような背景のもとに,今回本試験研究によりNOを高感度で測定定量する方法を開発した。この方法はNOがluminol+H_2O_2系により強い化学発光を引き起こすことを原理としており,1pMの高感度でNOを検出することが可能である。本系を単離腎臓の潅流系に応用し,アセチルコリン,ブラジキニン,ヒスタミンなどの血管作動性物質に対する潅流液中に放出されるNO量をそれぞれの濃度変化に応じて,定量することが可能となった。本測定系が内皮細胞から生じるNOを特異的に測定していることを各種コントロール実験から確かなものとした。そして標準NO液を用いてアセチルコリン投与時の血管内皮細胞で産生しているNO量を外挿法により求めた。これらはNOの意義を知る上で重要な知見と考えられる。近年,NOラジカルは,1マクロファージによる腫瘍殺傷因子としての作用,2血管内皮由来血管弛緩因子としての作用,3神経伝達物質としての作用など生体内における重要な生理活性物質であることが明らかになりつつある。本研究者らはこのNOラジカルの超高感度検出定量法の開発を目的として研究を開始した。その結果,ルミノール+過酸化水素系にNOラジカルを添加すると著しい発光が生じることを見出した。このシステム系による化学発光を原理として,生体内におけるNOラジカル量をフローシステムで検出する系を作製した。本検出法は従来のグリース反応系,オキシヘモグロビン系,GC-MS系,電極系にくらべ,操作法,感度の点において優れており,幅広い応用が考えられる。NOラジカルの体内における動的変化をリアルタイムで把握することは脈管疾患の病態機序解明の観点から医薬の分野において特に重要な研究課題となっている。そして血管内皮細胞や平滑筋などの脈管細胞の細胞機能に関して細胞間情報伝達物質として作用しており,新たなセカンドメッセンジャーと考えられている。この点からこのNOラジカルが生体において血圧制御物質としてどのように機能しているか,全身性の制御物質か否かなど,NOラジカル量と血圧との相関を解明できるようになったことは意義深い。現在までに本検出系の検出限界が10^<-15>moleのオーダーであること,化学発光の機構としてNOラジカルと過酸化水素が反応したN(O)OOが重要であること,単離臓器を用いたフロー系に応用できることを明らかにした。特に腎臓を用いて,かん流液中にアセチルコリン(10^<-9>10^<-7>M)を添加し,それによるNOラジカル量とかん流圧の関係,NOラジカル合成酵素阻害剤であるN-メチルアルギニンの効果など興味ある知見を得た。

次年度はさらに病態モデル動物などを用い,NOラジカルの作用解明を行う予定である。近年,一酸化窒素(NO)は血管内皮細胞,神経細胞および免疫担当細胞のそれぞれの機能に関して新たなセカンドメッセンジャーとして注目されてきている。本試験研究は半減期が6秒と不安定なこのNOを高感度で測定する装置の開発とそれを生体系へ応用することを目的としている。血管においては血管内皮細胞から生成したNOは平滑筋に作用し,これを弛緩させ,血圧を下げる作用を示すことが分かってきた。この作用は主にNOが平滑筋のグアニレートサイクレースのヘムに反応しcGMP量を上昇させることによる。しかし,NOは生理的条件下、酸素により容易に酸化される。この不安定さと低濃度での放出のためNOをリアルタイムで測定することは困難で,電極法など特殊なもの以外,汎用性のある方法はいまだない。このため多くの研究ではNOの作用の解析をNO合成酵素阻害剤に頼っているのが現状である。このNOの生体における情報伝達物質としての特質を明らかにするために,その動的変化を把握することが,循環器および中枢系における重要課題である。このような背景のもとに,今回本試験研究によりNOを高感度で測定・定量する方法を開発した。この方法はNOがluminol+H_2O_2系により強い化学発光を引き起こすことを原理としており,1pMの高感度でNOを検出することができる。本系を単離腎臓の潅流系に応用し,アセチルコリン,ブラジキニン,ヒスタミンなどの血管作動性物質に対する潅流液中に放出されるNO量をそれぞれの濃度変化に応じて,定量することが可能となった。本測定系が内皮細胞から生じるNOを特異的に測定していることを各種コントロール実験から確かなものとした。そして標準NO液を用いて,アセチルコリン投与時の血管内皮細胞で産生しているNO量を外挿法により求めた。ここで得られた結果はNOの生理学的意義を知る上から重要な知見と考えられる。
幾何学的変分法と大域解析

浦川は最初に、完備リーマン多様体上のシュレーディンガー作用素のスペクトルの下限及び本質的スペクトルの下限の評価を行った。この結果を特に、ユークリッド空間内の極小超曲面について、その体積の第2変分に由来するヤコビ作用素に適用することにより、そのスペクトルの下限及び本質的スペクトルの下限の幾何学評価に関する興味ある結果を得た。また、極小超曲面の例としてカテノイドやヘリコイドがあるが、これらのモース指標や本質的スペクトルの下限を決定する結果を得た。引き続いて浦川は余次元1の群作用を許容する二つのリーマン多様体の間の、群作用について同変な調和写像の構成・分類に関する定理を得た。この結果、従来知られている球面から他の球面への調和写像の構成・分類の結果を統一的に再生するのみならず、トーラスから種々の対称空間への調和写像や、複素射影空間から他の複素射影空間への正則でない調和写像を構成する結果を得た。剱持は3次元空間内の平均曲率Hを一定に保つ曲面の変形を研究し、曲面のこのような変形の可能性を調べ、その結果、このような変形可能性はある非線形常微分方程式により完全に特徴付けられることがわかった。この微分方程式を考察することにより、上記の変形可能性は高々6つのパラメーターしかないという結果を得た。尾形はヒルベルト・モジュラー・カスプと呼ばれる特異点の符号退化次数について、これがある多様体の位相不変量に一致するのではないかというヒルツェブルフの予想を肯定的に解決するという注目すべき結果を得、また関連する話題・未解決問題等を発表した。渡部は符号指数が(d,d)の非コンパクト・ユニタリ群のユニタリ表現に付随するカスプ形式の“持ち上げ"について注目すべき公式を得、その保型形式論への応用を得た。
副生物データベースの構築とネットワーク形成のためのケーススタディ

宮城県を例に取り、過去に実施された産業副生物の発生と処理に関する総合的調査結果を、ゼロエミッションを達成する副生物の有効利用拡大の視点から、解析した。その結果、副生物の流れには、中間処理が大きな役割を持つことが明らかになった。すなわち、平成9年度の宮城県における実態調査によると、中間処理の内容は、依然として、最終処分を前提にした減溶を目的とする脱水処理と焼却処理が中心であり、その後埋立地に最終処分される。脱水を除く減溶量と埋め立て量を、再生利用対象量と見なした場合、有機汚泥、廃プラスチックなどの再生利用可能量が大幅に増大する。具体的には、焼却処理法から脱却を可能とする新しい資源化処理技術の開発と普及が大きな要因になることが裏付けされた。ヒアリング調査を基に、ネットワーク形成のためのデータベースモデルの作成を試みた.ネットワークの形成には、排出者のみではなく、中間処理業者の参画が不可欠であり、このセクターの積極的関与を実現させえるための政策を確立する必要がある。このセクターは、副生物の収集と運搬、中間処理と最終処分の全ての段階に、全面的に関わっている。副生物に関する種類、発生量、性状、場所、時期等のデータを加え、処理方法に関しても、新しい開発途上の方法や設備に関する情報の提供や、資金や技術の助成などの、きめの細かい施策が必要で、そのための実行組織のあり方をも含め、中間処理の資源化処理への転換を助成、促進させ得るような政策提言が緊急に必要と考えられる。