hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋渦鞭毛藻からの細胞増殖制御物質の探索と開発

西表島産のアンフィジニウム属海洋渦鞭毛藻HYA024株より単離、構造解析した23員環マクロリド・イリオモテオリド-2aの全合成研究から、その立体化学をC-9, C-12,C-13のエピ体であることが明らかになった。パラオ産の共生性アンフィジニウム属渦鞭毛藻HYA034株より、強力な細胞増殖阻害を示すIsocaribenolide-Iを単離し、それらの化学構造を解析中である。上記に加えて、細胞増殖阻害を示す新規化合物2種を単離し、構造解析を実施するとともに、化学構造の間違いを指摘されているIriomoteloide-1aのスペクトルデータの再解析を実施しているところである。アンフィジニウム属渦鞭毛藻の遺伝子解析を進めており、これら化合物の生合成経路の解明にも寄与することが期待される。アンフィジニウム属渦鞭毛藻からは現在までに、50種を超えるマクロリド化合物、20種あまりの長鎖ポリヒドロキシ化合物が単離されていたが、新規化合物産生株探索法や集約的な培養法を取り入れることで、新たに二次代謝産物群の発見に繋がった。さらに継続的に展開することで新たな医薬品のリードや生命現象に有用な試薬となり得る細胞増殖制御物質が得られる可能性が高い。本研究では、強力な殺細胞活性や抗腫瘍性を持つポリケチド化合物や、幹細胞等の正常細胞の増殖を促進するポリケチド化合物といった、細胞増殖を制御する新規代謝産物を探索し構造解析を行う。得られた新規化合物や顕著な細胞増殖活性を示すAmphirionin-4に関して、詳細な活性評価を行うとともに、薬理学的手法やケミカルバイオロジー手法により活性発現の標的分子と作用機序を解明する。以上の研究により、既存の抗がん剤とは化学構造が異なる新しいタイプの抗がん剤リードや再生医療に活用可能な幹細胞等の増殖促進物質の開発を目指すとともに、これまでほとんど未解明な渦鞭毛藻ポリケチド生合成機構の解析といった渦鞭毛藻代謝産物に関する総合的なケミカルバイオロジー研究を実施する。西表島産のアンフィジニウム属海洋渦鞭毛藻HYA024株より新規25員環マクロリド・イリオモテオリド-8aならびにアンフィリオニン-1を単離し、スペクトルデータの解析に基づいてそれらの構造を解析中である。西表島産のアンフィジニウム属海洋渦鞭毛藻HYA024株より、強力な細胞増殖阻害を示す2種のマクロリドを単離した。一方の化合物は、既知化合物アンフィジノリドNならびにカリベノリドーIの両者と物理化学的性質がよく一致し、両化合物が同一物質であることが明らかとなった。もう一方の新規関連化合物の構造をスペクトルデータの詳細な解析に基づいて、相対立体配置を含む化学構造を帰属した。現在進めている新規化合物の構造解析を進めることで学術論文として発表することを鋭意進めるとともに、共同研究により実施している細胞増殖阻害物質や細胞増殖活性化物質の活性発現メカニズムの解析や、アンフィジニウム属渦鞭毛藻の遺伝子解析を進めていく。現在進めている新規化合物の構造解析を進めるとともに、Iriomoteolide-1aの化学構造の再解析結果をまとめて学術論文として発表することを鋭意進めるとともに、共同研究により実施している細胞増殖阻害物質や細胞増殖活性化物質の活性発現メカニズムの解析や、アンフィジニウム属渦鞭毛藻の遺伝子解析を進めていく。
水素分子のオルソ・パラ変換過程の表面物性研究への応用

低速電子エネルギ-分光方(EELS)は、振動・回転励起過程の測定により水素の吸着状態(物理吸着/化学吸着)やオルソ・パラ状態を弁別することができる。本研究は、EELSを主要な測定手段として、水素分子のオルソ・パラ変換過程に及ぼす因子を解明し、新たな表面物性研究手段を開拓することを目的としている。本年度の研究成果は、次のとおりである。(1)高分解能低速電子分光装置を用いた低温凝縮層の低速電子線回折高分解能低速電子線回折法による表面単分子層の解析法として、表面波共鳴を用いる試みを行った。メタン単分子層を試料として行った予備実験において、吸着分子の配向エピタキシ-によるドメインの寄与と考えられる共鳴ピ-クの分裂を観測することに成功した。現在、水素分子にこの方法を適用するための準備を進めている。(2)低温気体凝縮層の被覆率の定量吸着水素分子のオルソ・パラ変換速度が、吸着量の増加に伴って低下することは既に、当研究グル-プにより見出されている。詳細な論議を行うためには、吸着量の正確な定量が不可欠である。今回の研究では、レ-ザ-昇温脱離法の定量化を目的として、レ-ザ-照射後の過渡的圧力変化の解析法の開発とポンプ排気速度の測定法の研究を行った。(3)高分解能電子分光法の複合化高分解能電子分光測定を表面層の構造解析と両立させるため、新たな真空マニホ-ルドを設計し、レ-ザ-昇温脱離・チャンネルプレ-ト付LEED/AES装置を組み合わせた装置を完成した。また、差動排気型回転マニピュレ-タを導入し、極低温結晶表面の微小回転を可能にした。現在、装置の総合的な調整を進めている。
生体部分膵臓を用いた膵島移植による重症I型糖尿病の治療の確立

膵島分離GMP施設の構築2002年10月に京大病院にGMP準拠の細胞処理施設が完成した。膵島分離のシミュレーションを重ね、2003年10月に臨床膵島移植の書類関係を完成させた。その結果2003年10月に心臓死ドナーおよび生体ドナー膵島移植の実施が、京都大学医の倫理委員会にて承認された。膵島分離技術の確立心臓死ドナーブタを用いて膵島分離の技術改良の研究を重ねた。その結果、心臓死ドナーからでも移植可能な膵島分離方法を確立して特許申請を行った。心臓死ドナー膵島移植の開始新しい膵島分離技術(Kyoto Islet Isolation Method)をヒト膵に応用した。この結果、2004年4月7日に日本で初めてとなる臨床膵島移植を開始した。以後心臓死ドナー膵島移植を6名に合計11回行い、移植患者全員からインスリン分泌開始と血糖値の安定化が得られた。インスリン離脱者も2名あり、さらに追加移植でインスリン離脱症例が増えると考えられる。現在まで14回の膵島分離を行いこの内12回分が移植に用いられており、移植率が86%という好成績である。最新のマイアミ大学のデータが、脳死ドナーを用いても移植率は43%であることからわかるように、我々の膵島分離技術は世界で最も優れていると考えられる。Kyoto Islet Isolation Methodはその導入により世界的に脳死ドナー膵島移植の成績を劇的に変えると期待され、欧米との共同研究が進んでいる。世界初の生体膵島移植成功平成17年1月19日世界で初めて生体膵島移植を成功させ、今回の申請の最大の目標が達成できた。最大のハードルである確実な膵島分離技術はすでに確立している。この世界初の成功は、日本はもちろん世界のメディアに広く報道された。膵島移植を受けた患者はすでにインスリン注射から離脱しており、また提供者の血糖値も移植前と変わりない。成功例の論文は、ただちにThe Lancetに掲載が決定された。世界初の生体膵島移植成功という快挙が2年の研究期間で達成できたことから、我々のグループは膵島移植の世界のリーダーという位置づけがなされ、さらなる発展が期待できる。動物実験として、ヒト膵島分離施設に準拠した分離施設を構築しブタ膵島分離を開始した。また、分離した膵島のQuality Control、即時の清潔度判定のシステムを完成した。ブタにおいて、通常の方法で膵臓1グラム当たり平均702個の膵島が得られた。膵島分離技術の改善として膵臓の二層法保存および膵管の保護の実験を行いそれぞれ膵臓1グラム当たり平均2955個、3657個と飛躍的に収量が改善され、さらにその組み合わせにより9726個の膵島が分離できた。この方法は我々のヒト膵島分離のプロトコールになっている。この膵島を糖尿病のブタおよびマウスに移植し糖尿病が治癒した。臨床膵島移植準備として、GMP (Good Manufacturing Practice)準拠のハードおよびソフトを完成し、ISO9001に基いて運営を開始した。クリーンルーム用の膵島分離機材を開発し特許申請を行なった。

平成15年10月16日に京都大学医の倫理委員会にて生体ドナーおよび心停止ドナーからの膵島移植の承認を受けた。インターネット上にてホームページを開設し(アドレスは下記)患者リクルートを開始した。糖尿病関連の学会、患者会へ参加し、また、糖尿病関係の病院などを訪問し膵島移植についての講演を行なった。平成16年1月17日に日本臓器移植ネットワーク中日本支部から膵臓提供の承認を得る。平成16年1月19日心停止ドナーからの膵島分離を実施した。収量32万個、Viability 99%、純度40%、インスリン分泌能力ブドウ糖付加により3倍以上と欧米の移植基準を満たす質の膵島が分離でき、さらに清潔度判定であるエンドトキシンレベルが基準値以内であり、グラム染色陰性であった。本邦で初めて欧米での移植基準を満たした膵島が心停止ドナーから分離できることを証明した。そのため、京都大学および国立佐倉病院を中心に日本における心停止ドナーからの臨床膵島移植の基準を作成中である。以上より、適切なレシピエントとドナーの組み合わせがあれば世界で初めての生体膵島移植が可能であるところまで進展した。膵島分離GMP施設の構築2002年10月に京大病院にGMP準拠の細胞処理施設が完成した。膵島分離のシミュレーションを重ね、2003年10月に臨床膵島移植の書類関係を完成させた。その結果2003年10月に心臓死ドナーおよび生体ドナー膵島移植の実施が、京都大学医の倫理委員会にて承認された。膵島分離技術型確立心臓死ドナーブタを用いて膵島分離の技術改良の研究を重ねた。その結果、心臓死ドナーからでも移植可能な膵島分離方法を確立して特許申請を行った。心臓死ドナー膵島移植の開始新しい膵島分離技術をヒト膵に応用した。この結果、2004年4月7日に日本で初めてとなる臨床膵島移植を開始した。以後心臓死ドナー膵島移植を6名に合計11回行い、移植患者全員からインスリン分泌開始と血糖値の安定化が得られた。インスリン離脱者も2名あり、さらに追加移植でインスリン離脱症例が増えると考えられる。現在まで14回の膵島分離を行いこの内12回分が移植に用いられており、移植率が86%という好成績である。最新のマイアミ大学のデータが、脳死ドナーを用いても移植率は43%であることからわかるように、我々の膵島分離技術は世界で最も優れていると考えられる。世界初の生体膵島移植成功平成17年1月19日世界で初めて生体膵島移植を成功させ、今回の申請の最大の目標が達成できた。最大のハードルである確実な膵島分離技術はすでに確立している。この世界初の成功は、日本はもちろん世界のメディアに広く報道された。膵島移植を受けた患者はすでにインスリン注射から離脱しており、また提供者の血糖値も移植前と変わりない。成功例の論文は、ただちにThe Lancetに掲載が決定された。世界初の生体膵島移植成功という快挙が2年の研究期間で達成できたことから、我々のグループは膵島移植の世界のリーダーという位置づけがなされ、さらなる発展が期待できる。
量子ビームを用いた構造改質による新奇機能性SiC系ナノ材料・複合材料の開発

SiC系ナノ材料にイオン、電子線及びレーザー等の多様な量子ビームを制御して照射することで、SiCナノ材料の微構造・表面改質や積極的な欠陥の導入、加えて、量子ビーム照射誘起法による金属ナノ粒子との複合化等により、新奇SiC系ナノ材料・複合材料の創製を試みる。さらに、創製された新奇SiC系ナノ材料・複合材料の電気特性、及び、電気化学特性評価を行い、それらの微構造と機能との相関関係を明らかにする。
量子磁石の空間配置制御-単一分子磁石の多量体化と骨組み構造への取り込み-

1)Mn12系単一分子磁石の隔離約15-20Åの分子サイズを有するMn12核錯体を、配位高分子の骨組み構造に取り込ませるための検討を行い、種々の長さを有する架橋配位子を用いてZn(N-N)_2X_2から成る骨組み構造にMn12核錯体を取り込んだ化合物を得た。交流磁化率測定では単一分子磁石の特性が確認できた。これまで、Mn12核錯体の種類や電荷、また架橋配位子の種類も変えて種々検討したが、単結晶化には成功していない。2)平面性4座配位子によるFe(II)スピンクロスオーバー(SCO)錯体の形成salphen系Mn(III)錯体で単一分子磁性を示す水素結合二量体錯体が得られたが、同じ配位子を、Fe SCO系に適用し、ピラジンで架橋された2種の一次元錯体ポリマーの合成と、その構造解析に成功した。これらは平面配位子のπ系の広がりが異なり、1ではベンゼン環、2ではナフタレン環を有しているが、錯体単体ではほぼ類似の構造を有する。ところが、その磁性は大きく異なり、1はSCOを示すが、2は低温まで高スピンを示した。構造を詳細に検討した結果、2ではナフタレン部分と隣りの一次元鎖の平面配位子との間のπ-π相互作用により、一次元鎖が伸び、高スピン状態となっていることが明らかとなった。1のSCO特性は210K付近で急峻な2段階の転移を示しており、大変興味深い。また、平面性配位子への種々の置換基の導入により、SCO特性に及ぼす影響についても検討する必要がある。(1)約15-20Åの分子サイズを有するMn12核錯体を、配位高分子の骨組み構造に取り込ませるための検討を行い、種々の長さを有する架橋配位子(N-N :44'-byp,44'-bpeなど)を用いてZn(N-N)_2×_2から成る骨組み構造にMn12核錯体を取り込んだ化合物を得た。現在、Mn12核錯体の種類や電荷、また架橋配位子の種類も変えて単結晶化を種々検討しているところである。(2)平面性配位子としてSchiff塩基系配位子H_2L_1およびH_2L_2を選び、種々のMn(II)塩を用いて、4種のMn(III)錯体1-4の合成を行い、それらの単結晶構造解析を行った。これらはいずれも平面性の配位子がMnイオンを取り囲み、その上下から対アニオン/MeOHと水が配位した単核錯体であり、配位水と配位子のMeO基を通して水素結合二量体を形成していた。これらの錯体1-4の磁化率の温度変化から、水素結合二量体がπ-π相互作用で連結された2では反強磁性的な相互作用が見られたのに対して、水素結合二量体が隔離された1,3,および4では強磁性的な相互作用が観測された。交互一次元磁性体モデルでのフィットから、いずれの錯体においても、二量体内では強磁性的、二量体間では反強磁性的であることがわかった。1,3,および4の交流磁化率測定の結果、2.5K以下の温度で複素成分x"の値が上昇しており、かつ周波数依存性を示すことがわかった。これは、これらがSMMであることを強く示唆しており、水素結合で強磁性的に結合したSMMの最初の例である。このように、水素結合二量体間のπ-π相互作用の大きさを制御することにより、反強磁性体からSMMまで磁性を制御できることを明らかにした。
骨髄細胞を播種した生体吸収性ポリマーによる人工門脈、人工下大静脈の開発

血管新生、発生機序に関しては分子生物学的に解明されてきているが、実際の大静脈の血管再生に関しては全く不明である。我々は、過去において、下大静脈に生体吸収性ポリマーのパッチを移植すると、その部分にnativeと同様の血管が再生してくることを示した.(J Gastrointest Surg 2005;9:789)。今回は、この移植モデルを用い、実際の下大静脈の再生過程を検討した。(方法)雑種ブタの肝下部下大静脈を3X2cm大に切除し、その部分に同じ大きさの生体吸収性ポリマーで作製したパッチを移植した。細胞は播種しなかった。パッチ移植後2週、3,6ヶ月、1年でパッチ部の組織を採取し、組織学的に再生過程を検討した。(結果と考察)ポリマーは移植後2週では移植部に存在していたが、移植後3ヶ月以降では組織学的に検出されなかった。パッチ移植部の血管内皮細胞は、移植後2週でほぼnativeと同様となり、factor 8陽性に染色された。内皮下の中膜部分の平滑筋は、移植6ヶ月でほぼnativeと同様になったが、移植6ヶ月では、外膜の縦走平滑筋はほとんど形成されていなかった。移植1年のパッチには、縦走平滑筋の形成は認められたが、nativeと比較しわずかであった。肉眼的には、移植3ヶ月で移植部はnativeと同様となった。全ての移植したブタにおいて、犠牲死時、移植部に血栓形成、瘤の形成は認められなかった。このモデルにおける下大静脈の血管内皮再生は、下大静脈損傷の非常に早期に起こり、その後、中膜が形成され、その後外膜が形成されてくることが示された。また、完全な下大静脈の再生には、1年以上の期間が必要と考えられた。しかし、移植後1年においても、瘤の形成がなくこのようなパッチを腹部静脈再建に利用可能と考えられた。(まとめ)このような生体吸収性ポリマーパッチを下大静脈の再建に利用可能であることが示唆された。肝胆膵の手術において、癌が門脈、下大静脈に浸潤している場合、現在は門脈、下大静脈の合併切除後、腎静脈、外腸骨静脈、大伏在静脈等を門脈、下大静脈のパッチとして使用している。しかし、この場合、静脈採取に時間を要したり、あるいは十分な静脈が採取できないことがある。また、ポリテトラフルオロエチレンの生体内非吸収性素材をパッチとして用いるが、消化器外科の手術野はある程度汚染野であるため、感染が原因でこのパッチが閉塞、破綻をきたしたり、またこの材質自体が硬く、縫合しにくいという欠点がある。そこで、本研究の目的は、肝胆膵手術、あいは肝移植において利用可能となるような門脈、下大静脈パッチを開発することにある。この目的達成のため、2年計画で生体吸収性ポリマーで作製したパッチにおいて、パッチ内腔への細胞播種は必要か否かを検討し、大動物による実験において最もよい生体適合性ポリマーの条件、および移植条件を決定し、ヒトでの臨床応用の前段階までは開発を進めたいと考えている。現在、骨髄細胞を播種せず検討行っているが、結果は良好であり、パッチは門脈、下大静脈とも3ヶ月後には、nativeの血管と同様のものが作製された。臨床的にも狭窄はなく、現在さらに、詳細に組織学的に血管再生に関して検討している。
リンパ球系腫瘍発生におけるmicroRNA発現異常の役割の検討

我々はmiR125b-1が免疫グロブリン重鎖(IGH)遺伝子と染色体異常によって結合している急性リンパ性白血病症例を2例見出した。これら2例は若年発症(24歳と26歳)で細胞表面抗原の表出パターンがほぼ同一であった。このことは、IGHとの結合によって生じたmiR125b-1の構成的発現がある特定の急性リンパ性白血病の臨床病態を規定している可能性を示している。現在までに、小児例を含む合計15例の急性リンパ性白血病患者でmiR125b1のゲノム異常を検討したが、miR125b-1のゲノム異常をとらえることはできなかった。一方、miR125b-1の構成的発現が細胞に与える影響を検討するために、CMVプロモーター下にmiR125b-1を結合させた組み換えDNAを作成し、NIH3T3細胞やマウスB cell precursor由来のBa/F3細胞株にtransfectionしたところ、細胞寿命の変化を認めている。現在、細胞寿命変化のメカニズムを遺伝子発現で検討中である。また、我々はC-MYC遺伝子・サイクリンD3遺伝子・miR142遺伝子が三者ともに過剰発現している悪性リンパ腫を見出した。上記と同様にmiR142発現プラスミドを構築して遺伝子導入実験を行ったが、形質変化を認めることはできなかった。この事実はmiR142遺伝子単独の異常は細胞増殖や細胞死に影響しないということを示唆している。現在、C-MYC遺伝子やCyclin D3遺伝子とco-transfectionの系を立ち上げ、癌の多段階発生を模した実験系での検討をすすめている。MicroRNA(miR)は17-25塩基程度の小さなRNAであって、標的メッセンジャーRNAに結合して蛋白翻訳を調節している。我々は、miR142がMYC遺伝子と結合した悪性リンパ腫症例とmiR125b1が免疫グロブリン重鎖遺伝子(IGH)内に挿入された急性リンパ性白血病症例を見出した。これらの臨床的事実に基づき、miRがリンパ球系腫瘍発生に関与していると考えている。(1)これまでにmiR142は造血器特異的発現を示すことが明らかにされている。我々はmiR142の前駆体転写物(pri-miR142)が顆粒球系細胞とリンパ球系細胞で異なったスプライシングを受けることを明らかにした。顆粒球系細胞でみられる転写物の全塩基配列をすでに決定したが、現在、リンパ球系細胞で見られる転写物の塩基配列を解読中である。(2)miR125b1がIGH内に挿入された急性リンパ性白血病細胞において、miR125b1がIGHとともに転写物レベルで発現していることを確認した。また、miR125b1とIGHとが染色体転座を生じている新たな急性リンパ性白血病症例を見出し、miR125b1異常を示す急性リンパ性白血病が複数存在することを明らかにすることができた。(3)マウスおよびヒトのmiR142、miR125b1を発現ベクターに組み込んだ発現プラスミドを構築した。NIH3T3細胞やヒト末梢血CD34陽性細胞にトランスフェクションし、形質の変化を検討している。

一方、miR125b-1の構成的発現が細胞に与える影響を検討するために、CMVプロモーター下にmiR125b-1を結合させた組み換えDNAを作成し、NIH3T3細胞やマウスB cell precursor由来のBa/F3細胞株にtransfectionしたところ、細胞寿命の変化を認めている。現在、細胞寿命変化のメカニズムを遺伝子発現で検討中である。また、我々はC-MYC遺伝子、サイクリンD3遺伝子・miR142遺伝子が三者ともに過剰発現している悪性リンパ腫を見出した。上記と同様にmiR142発現プラスミドを構築して遺伝子導入実験を行ったが、形質変化を認めることはできなかった。この事実はmiR142遺伝子単独の異常は細胞増殖や細胞死に影響しないということを示唆している。現在、C-MYC遺伝子やCyclin D3遺伝子とco-transfectionの系を立ち上げ、癌の多段階発生を模した実験系での検討をすすめている。
ヘルムホルツ方程式の解の漸近形とその数学的散乱理論への応用に関する研究

自由境界3次元半空間における弾性波に関するヘルムホルツ方程式の解の研究を行った。特に、空間の無現遠方での漸近形に関する研究を行った。成果として、Pモード、Rモード、SVモード(反射P波成分のみ)、SHモードおよびSV+SV0モード(反射P波成分を除く)に関する漸近形をそれぞれ得た。しかし、SHモードおよびSV+SV0-モードについては、北極方向が除かれた。また、関連する研究テーマである摩擦項を持つ波動方程式の散乱および逆散乱問題、非線形シュレディンガー方程式の逆散乱問題、一階偏微分方程式系の解の界面正則性についての成果も得た。1.半球面積分の漸近的評価について3次元半空間弾性波動に関するPモード(入射P波+反射P波+反射S波)とSV・SVOモード(入射S波+反射S波+反射P波)に関するレゾルベントの漸近形を得るには空間変数に依存するある半球面上の積分の漸近形を求める必要がある。そのためには定常位相の方法の適用による解析が標準的であるが、従来の定常位相の方法の適用では停留点が半球面境界付近に存在する場合の扱いは困難であった。そこで、従来の方法に改良を加え、3次元半空間版の定常位相の方法を構築した。具体的にはフレネル型積分を用いて停留点が境界付近にあることを表現することが可能となった。そして、この適用によってPモードに関する半球面積分に関する漸近形を得た。一方、SV・SVOモードに関する半球面積分の場合は、その入射方向に依存して反射P波がモード変化を起こすために更なる改良が必要である。しかし、このモード変化によって現れるある不連続性に留意した解析を行うことで対応可能であることを突き止めることができた。2.3次元半空間弾性波動のレゾルベント評価について任意に固定されたスペクトル域(周波数域)に対する半空間弾性波動レゾルベントの一様有界性をある位相で得ることができた。証明には正値交換子法を用いた。また、そのための双対作用素は伸長作用素の生成作用素と半空間弾性波動の関する固有関数展開定理を組み合わることで構成した。この一様有界性は、上記の半球面積分の解析結果からレゾルベントおよびヘルムホルツ方程式の解の漸近形を得るために必要不可欠な評価である。1.3次元自由境界半空間における弾性波に対するレゾルベントの剰余項評価について3次元自由境界半空間における弾性波のレゾルベントの漸近形に関して、Pモード、SVモード、SVOモード、SHモード、Rモードに対すう剰余項の評価を得た。評価は基本的に初等的な方法(部分積分)で行われたが、Pモード、SVモードおよびSVOモードについては、半空間における弾性波特有の屈折波的な反射波が存在するために、ひと工夫を要した。具体的にはPモードならばP波入射に対して反射P波と反射S波が現れ、SVモードおよびSVOモードならばS波入射に対して反射S波と反射P波が現れる。この際の反射S波と反射P波が屈折波的な振る舞いをする。数学的には、これらに対する一般化された固有関数のフェーズにルートスクエアがあるために、直接的な部分積分の方法では、部分積分の回数に応じた特異性が現れる。そのために、変数変換や良く知られた積分の漸近展開公式などを用いた評価・工夫を行った。以上より、フルモードのレゾルベントに関する剰余項の評価を得ることができた。2.3次元摂動半空間音響波に対する散乱振幅の導出について3次元半空間弾性波動方程式に対するスペクトル密度関数の漸近形の証明において、上で述べた屈折波的反射波に対する扱いに計画当初に予想していなかった困難が生じた。そのために3次元半空間弾性波に対して立てた研究計画を弾性波に比べて単純な伝播構造をもつ3次元半空間音響波に変更して行った。結果、実施計画で述べた漸近形を用いた散乱振幅(物理的散乱振幅)の導出がなされた。そして、これは時間に依存した方法から導出された散乱振幅と本質的に同等であることが確認できた(このことにより研究方針が概ね正しいことが立証できた)。1.3次元自由境界半空間における弾性波のスペクトル密度関数の漸近形についてこのスペクトル密度関数は、境界における入反射波から構成されるP-モード(入射P波(縦波)+反射P波+反射S波(横波))、SV-モード(入射S波+反射S波+反射P波)、SV0-モード(入射S波+反射S波+反射表面波(P波))、SH-モード(入射S波+反射S波)に関する3次元半球面上の積分とRモード(境界の表面を主に伝播する2次元波、Ralyleigh波と呼ばれる)に関する円上の積分の重ね合わせによって記述される。これらに関して、PモードとSVモードの反射P波の漸近形をすべての観測方向について得た。

また、SHモード、SV+SV0モードの入射S波、反射S波については北極近傍の観測方向を除いた漸近形を得た。証明は定常位相の方法でなされた。しかし、評価対象の積分が半球面上であることに加え、Pモードの反射S波とSVモードの反射P波が屈折波的反射波であることを反映した特異性を持つことから既存の定常位相の方法では証明が困難であった。これに対してCopson(1965)とLeiws(1967)のアイデアを盛り込むことで証明を行った(Rモードについては、円上の積分で記述できるため、通常の定常位相の方法によってその漸近形が得られた)。なお、SV0モードの反射表面波については未証明であるが、Rモードとの類似点が多いことから同様な方法による証明を試みる計画である。2.S波評価のための定常位相の方法についてSHモード、SV+SV0モードの北極近傍の方向に関する評価のために、上記とは別バージョンの定常位相の方法を考案した。これもCopsonのアイデアを盛り込んだものであるが、S波の特徴である波面と変位の方向が垂直となることから発生する特異性に留意した構成となっている。今後は、この方法の適用による評価を試みる計画である。スペクトル密度関数の漸近形に関して、屈折波的反射波に対する証明に不十分な個所が発見された。原因は上記で述べた固有関数のフェーズのルートスクエアに起因する。昨年度はその証明・修正に取り組んだが、部分的な証明を与えるに留まった。方法論的には定常位相の方法の更なる改良を必要とする。このこともあり、実施計画で述べたヘルムホルツ方程式の解の特徴付けや散乱振幅の導出などに着手するに至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究により、問題解決の本質は屈折波的反射波、もしくは屈折波そのものの扱いにあることが判明した。このため、研究の進展によっては、屈折波が現れる波動伝播の中で最もシンプルなモデルである二層媒質中の音響波に対して研究計画の実行を試みる。このことによって屈折波の解析方法を開発して、それを以って3次元自由境界半空間における弾性波に取り組む。
より現実的な化学物質のリスク評価を目指した生体異物センサー機能調節機序の解明

現在社会では膨大な種類の化学物質が溢れ、それらのリスク評価は重要な課題である。核内受容体PXRとCARは「異物センサー」と呼ばれ、体外から侵入した化学物質を認識して多様な生体応答の起点となることから化学物質のリスク評価指標として注目される。両核内受容体は、単独ではなく別の核内受容体RXRとヘテロ2量体を形成し協働して機能する。ところが、これまでの両核内受容体の機能解明の研究は、PXRまたはCARのみに着目していた。本研究は、両核内受容体のRXRと協働する事実に基づいた機能調節機序を明らかし、これら異物センサーの「真の機能」の理解に基づく、より現実的な化学物質のリスク評価系の構築を目指す。
乳癌患者の癌の因果関係観と癌への適応度について

本研究は乳癌に罹患者の因果関係観や心理的特性が、退院後の予後や抑うつ状態等とどのように関わるかを検討することを目的とする。岐阜市内総合病院の乳腺外科に入院中の乳癌罹患者63名を本研究の対象者とした。対象者の年齢やその他の背景情報を質問票にて取得した。がんの診断および進行度はカルテ閲覧により確認した。更に対象者に個別のインタビューを行い、個人の行動を統制する主体がどこにおかれているかという患者の信念体系をHealth Locus of Control(HLC)を用いて測定した。また個人の性格の特性として、自尊心及び楽観主義の度合いを測定した。更に、自己の疾病罹患に関する因果関係観について、19の項目別に4段階のスケールで測定した。この項目には乳癌の危険因子としてエビデンスのあるものと、危険因子以外の要因を含めた。その後乳癌摘出術を終えて退院約二ヶ月後に、心的健康度の指標となるGeneral Health Questionnaire(GHQ-28)、及び抑うつ度を測定するCenter for Epidemiological Studies Depression Scaleを用いて、疾病への心理的適応度を推定した。ベースライン時の楽観主義の度合いと、心理的適応度の各指標との間には一貫して負の関係がみられ、心理的適応度の高まりが示唆された。また自尊心の度合いと心理的適応度の指標との間にも同様に負の関係がみられた。HLCで測定された「偶然」及び「超自然」への帰属の高まりと抑うつ度との間に正の関係がみられた。19項目の因果関係観については、一定の項目において高い頻度で因果関係観が形成される傾向がみられた。またこれらの項目は、心理的適応度の高まりが示唆されるもの、低下が示唆されるもの、強い関連が見られないものに分類された。本研究は、乳癌患者を罹患時より追跡することにより、入院中に測定された個人の性格や因果関係観の形成と退院後の疾病への心理的適応度との関連を、前向きに検討した。心理的適応度の高まりが示唆された要因については、今後更なる検討を通し、医療従事者及び乳癌罹患者自身の知識として有用であることが示されよう。本研究は乳癌に罹患した人の因果関係観や心的特性が、退院した後の予後や抑うつ状態等とどのように関わるかを検討することを目的とする。岐阜市内の総合病院の乳腺外科に入院した乳癌罹患者を対象者とした。まず入院中に質問票にて年齢、身長、体重、喫煙歴他背景要因について調べ、更に対象者それぞれの因果関係観についてインタビューを行った。これは乳癌の危険因子及び一般に広く乳癌の原因になると信じられている要因について、それが自分の疾病の原因と考えられるかどうかを4段階のスケールで答えてもらった。更に既存の尺度であるHealth Locus of Control(HLC)の測定を行った。HLCとは医療や健康一般の分野において、「個人の行動を統制する主体がどこにおかれているか」という患者の信念体系を調べることを目的とした尺度である。その後乳癌摘出術を終えて退院約一ヶ月後に、対象者に自記式質問票を送付して、痛みなど症状の苦痛の度合いを示すSymptom Distress Scale(SDS)、精神医学上の疾患を見つける為に開発されたGeneral Health Questionnaire (GHQ)、及び抑うつ度についての尺度であるCenter for Epidemiological Studies Depression Scale (CES-D)に回答してもらった。69名の対象者が、上記の調査に応じた。HLCのうち、個人が健康や病気に関してその原因を「偶然」に帰属させる傾向が高まると、GHQの「不安と不眠」(r=0.29)、「社会的機能不全」(r=0.25)、及び「重いうつ」(r=0.42)のスコアが有意に高まるという正の関係がみられた。又、HLCの「偶然」への帰属の傾向とCES-Dのスコアについても有意に正の関係がみられた(r=0.39)。また、「自分が乳癌に罹患したのは運命である」と思う傾向と、「痛み」(r=0.31)、及びGHQの「身体症状」(r=0.33)とに負の関係がみられ、又、「仕事が原因である」と思う傾向の高まりとGHQの各尺度(身体症状:r=0.28、不安と不眠:r=0.50、社会的機能不全:r=0.31、重いうつ:r=0.43)及びCES-D(r=0.37)とに正の関係がみられた。今後はHLCと乳癌の危険因子の知識との関連性について検討を行う予定である。

その後乳癌摘出術を終えて退院約二ヶ月後に、心的健康度の指標となるGeneral Health Questionnaire(GHQ-28)、及び抑うつ度を測定するCenter for Epidemiological Studies Depression Scaleを用いて、疾病への心理的適応度を推定した。ベースライン時の楽観主義の度合いと、心理的適応度の各指標との間には一貫して負の関係がみられ、心理的適応度の高まりが示唆された。また自尊心の度合いと心理的適応度の指標との間にも同様に負の関係がみられた。HLCで測定された「偶然」及び「超自然」への帰属の高まりと抑うつ度との間に正の関係がみられた。19項目の因果関係観については、一定の項目において高い頻度で因果関係観が形成される傾向がみられた。またこれらの項目は、心理的適応度の高まりが示唆されるもの、低下が示唆されるもの、強い関連が見られないものに分類された。本研究は、乳癌患者を罹患時より追跡することにより、入院中に測定された個人の性格や因果関係観の形成と退院後の疾病への心理的適応度との関連を、前向きに検討した。心理的適応度の高まりが示唆された要因については、今後更なる検討を通し、医療従事者及び乳癌罹患者自身の知識として有用であることが示されよう。
癌関連遺伝子MmTRA1の機能解析と白血病における臨床的意義の検討

私たちはこれまでに、マウス単球性白血病Mm細胞の移植性と関連して発現する新規遺伝子のcDNAをクローニングし、MmTRA1a(Mm-1 cell derived transplantability associated gene 1a)と名付けた。また、正常型であるMmTRA1b cDNAをクローニングした結果、MmTRA1aはMmTRA1bのN末欠損型であった。また、ヒトホモローグのクローニングを試み、正常型であるMmTRA1bに対するヒトホモローグを単離した。MmTRA1b蛋白質はその後クローニングが報告された細胞膜リン脂質スクランブレース1と一致する事を明らかにした。しかし、これらの詳細な性質、作用機作および臨床的意義については不明であった。そこで、平成13年度から平成15年度に行った研究から以下に示す点について明らかにした。1.ヒト前骨髄球性白血病株細胞NB4はレチノイン酸(ATRA)処理による顆粒球への分化に伴って、正常型のMmTRA1b遺伝子発現を顕著に誘導した。2.ATRAによる顆粒球への分化はアンチセンスMmTRA1bを強制発現する事で阻害され、一方、MmTRA1bを強制発現させたNB4細胞ではATRAによる分化誘導がさらに促進された。3.ヒト前骨髄球性白血病患者から得られた新鮮白血病細胞でもATRA処理による顆粒球への分化誘導に伴って、MmTRA1b遺伝子発現が顕著に誘導された。4.急性骨髄性白血病(AML)患者の骨髄細胞におけるMmTRA1b遺伝子発現を測定し、白血病患者の生存率との関係を解析した結果、MmTRA1b遺伝子の高発現はAML患者の長期生存と有意に相関していた。このように、正常型のMmTRA1b遺伝子発現は前骨髄球性白血病細胞の分化誘導と密接に関連すること、および、MmTRA1b遺伝子の高発現がAMLの予後良好因子となることを明らかにした。また、正常型であるMmTRA1b cDNAをクローニングした結果、Mm TRA1aは正常型MmTRA1bのN末側欠損型であった。N末欠揖型のMmTRA1aはマウス単球性白血病細胞の分化誘導に伴って発現が抑制され、正常型のMmTRA1bは分化誘導に伴い発現が誘導されることを明らかにした。さらに、ヒトホモローグのクローニングを試み、正常型であるMmTRAlbに対するヒトホモローグを単離した。正常型のMmTRA1b遺伝子産物は最近クローニングが報告された細胞膜リン脂質スクランブレースと一致する事を明らかにした。しかし、これらの詳細な性質および作用機作は不明である。そこで、本年度は以下の点にっいて明らかにした。2.ATRA抵抗性NB4亜株にATRAを処理しても分化誘導もMmTRA1b遺伝子発現誘導もともに見られなかった。3.顆粒球または単球/マクロファージへの分化能を持つ白血病株細胞HL60では、顆粒球への分化誘導物質によって有意にMmTRA1b遺伝子発現が増加した。4.前骨髄球性白血病患者より得られた新鮮白血病細胞でもATRA処理による顆粒球への分化誘導に伴って、MmTRA1b遺伝子発現が顕著に誘導された。このように今年度の研究では、ヒト前骨髄球性白血病細胞の顆粒球への分化に伴って正常型のMmTRA1b遺伝子が顕著に誘導されることを明らかにした。

私達はこれまでに、マウス単球性白血病Mm細胞の移植性と関連して発現する新規遺伝子のcDNAをクローニングし、MmTRAla(Mm-1 cell derived transplantability associated gene la)と名付けた。また、正常型であるMmTRAlb cDNAをクローニングした結果、MmTRAlaは正常型MmTRAlbのN末側欠損型であった。N末欠損型のMmTRAlaはマウス単球性白血病細胞の分化誘導に伴って発現が抑制され、正常型のMmTRAlbは分化誘導に伴い発現が誘導されるこを明らかにした。さらに、ヒトホモローグのクローニングを試み、正常型であるMmTRAibに対するヒトホモローグを単離した。MmTRAlb遺伝子産物は細胞膜リン脂質スクランブレースと一致する事を明らかにした。昨年度の研究で、MmTRAlbの発現がヒト前骨髄球性白血病(APL)細胞のレチノイン酸による頼粒球系への分化誘導に伴って、顕著に誘導される事、さらに、MmTRAlbを強制発現させたAPL株細胞NB4ではレチノイン酸による分化誘導がさらに促進される事を明らかにした。そこで、今年度は、MmTRAlb蛋白質の構逃と分化誘導促進活性との関係を明らかにする目的で、MmTRAlbcDNAの一部欠損または全コーディング部分をpEGFP-C2ベクターへ組み込んだ後NB4細胞にトランスフェクトし検討した。その結果、MmTRAlb蛋白質のN末端部分のみを発現させたNB4細胞は全長のMmTRA1b蛋白質を発現させた細胞と同様の分化活性を示した。このように、今年度の研究では、MmTRAlb蛋白質の分化誘導促進活性には細胞膜リン脂質scramblase酵素活性、細胞膜domain、calcium結合領域、PKC-deltaリン酸化部位より、N末端部分のproline-rich領域が重要である事を明らかにした。私たちはこれまでに、マウス単球性白血病Mm細胞の移植性と関連して発現する新規遺伝子のcDNAをクローニングし、MmTRA1a(Mm-1 cell derived transplantability associated gene 1a)と名付けた。また、正常型であるMmTRA1b cDNAをクローニングした結果、MmTRA1aは正常型であるMmTRA1bのN末欠損型であった。さらに、ヒトホモローグのクローニングを試み、正常型であるMmTRA1bに対するヒトホモローダを単離した。この正常型MmTRA1bはマウスおよびヒト白血病細胞の分化誘導に伴い発現が誘導されること、および、MmTRA1b蛋白質はその後クローニングが報告された細胞膜リン脂質スクランブレース1と一致する事を明らかにした。そこで、本年度は、ヒトMmTRA1bの白血病における臨床的意義を検討する目的で、急性骨髄性白血病(AML)患者の骨髄細胞における正常型のMmTRA1b遺伝子発現を測定し、白血病患者の生存率との関係を解析した。81人のAML患者の骨髄細胞からRNAを抽出し、RT-PCR法によってMmTRA1b mRNA量を測定した。FAB分類の中では、AML-M1,AML-M5aおよびAML-M5b患者のMmTRA1b遺伝子発現は健常人よりも低かった。AML-M2およびAML-M4患者のMmTRA1b遺伝子発現には患者間で変動していた。さらに、MmTRA1b遺伝子の高発現はAML患者の長期生存と有意に相関していた。
ミクソウィルスによる先天性水頭症の発生機序に関する実験的研究

先天性水頭症のほとんどに於て,現在なおその原因が明らかにされていない.最近,実験的にはミクソウイルスが発育期の脳に感染した場合,水頭症が惹起されることが示されつつある。本研究では、最も音遍的なウィルスであるムンプスウイルスやパラインフルエンザウイルスをハムスタ-新生仔の脳内または妊娠母獣に接種することにより,(1)水頭症が惹起されるか否か,(2)水頭症の発生機序,(3)経過,などを検索した.その結果:1.生後2,10,30および50日目のハムスタ-の右大脳皮質内に2TCD_<50>(10ul)のムンプスウイルスを接種した結果,いずれのハムスタ-でも水頭症が惹起されたが,生後早期に接種したものほど水頭症は高度であった.2.接種後の経過としては,接種3日目より脳室系の上衣細胞表面に炎症細胞浸潤がみられ,5日目には軽度の脳室拡大が観察された.10日目には上衣細胞の脱落や中脳水道の閉鎖が始まり,30日目には大脳皮質の著名な菲薄化が認められた.3.ウイルスの免疫組織学的検索では,接種2日目より脈絡叢の一部,および側脳室,第三脳室,中脳水道の上衣細胞の一部にムンプスウイルス抗原が認められた.4日後にはほとんどの上衣細胞で抗原が陽性となり,10日以後上衣細胞の壊死とともにウイルス抗原も消失していった.4.パラインフルエンザウイルス3型の腹腔内接種でもムンプスウイルス接種と同様に水頭症が惹起されたが,発生頻度は低かった(17%).5.妊娠ハムスタ-では,妊娠14日目にパラインフルエンザウイルス3型の血管内接種により,仔獣の33%に水頭症が惹起された.発生機序として,母体のウイルス血症,胎仔感染,脈絡叢・上衣細胞感染が確認された.先天性水頭症のほとんどに於て,現在なおその原因が明らかにされていない.最近,実験的にはミクソウイルスが発育期の脳に感染した場合,水頭症が惹起されることが示されつつある。本研究では、最も音遍的なウィルスであるムンプスウイルスやパラインフルエンザウイルスをハムスタ-新生仔の脳内または妊娠母獣に接種することにより,(1)水頭症が惹起されるか否か,(2)水頭症の発生機序,(3)経過,などを検索した.その結果:1.生後2,10,30および50日目のハムスタ-の右大脳皮質内に2TCD_<50>(10ul)のムンプスウイルスを接種した結果,いずれのハムスタ-でも水頭症が惹起されたが,生後早期に接種したものほど水頭症は高度であった.2.接種後の経過としては,接種3日目より脳室系の上衣細胞表面に炎症細胞浸潤がみられ,5日目には軽度の脳室拡大が観察された.10日目には上衣細胞の脱落や中脳水道の閉鎖が始まり,30日目には大脳皮質の著名な菲薄化が認められた.3.ウイルスの免疫組織学的検索では,接種2日目より脈絡叢の一部,および側脳室,第三脳室,中脳水道の上衣細胞の一部にムンプスウイルス抗原が認められた.4日後にはほとんどの上衣細胞で抗原が陽性となり,10日以後上衣細胞の壊死とともにウイルス抗原も消失していった.4.パラインフルエンザウイルス3型の腹腔内接種でもムンプスウイルス接種と同様に水頭症が惹起されたが,発生頻度は低かった(17%).5.妊娠ハムスタ-では,妊娠14日目にパラインフルエンザウイルス3型の血管内接種により,仔獣の33%に水頭症が惹起された.発生機序として,母体のウイルス血症,胎仔感染,脈絡叢・上衣細胞感染が確認された.生後2,10,30及び50日目のハムスタ-の右大脳皮質内に、2TCD_<50>(10μ1)のムンプスウイルスを接種した。対照群としては、同日齢のハムスタ-に同量のMEMを実験群と同様の方法で接種したものを用いた。生後2日目接種群については、接種後2,3,4,5,6,7,10,14,20および30日目に脳を採取し、一般組織学的検索、ムンプスウイルス抗体及びGFAPの免疫組織化学的検索を行った。その結果、(1)ウイルス接種後35日目になると、大脳前額断により肉眼的観察では、ほぼ全例に側脳室の拡大が認められた。(2)一般組織学的検索では、接種後3日目より脳室上衣細胞表面に炎症細胞浸潤が見られるようになり、5日目より上衣細胞が変性、脱落し始めた。その後、上衣細胞の脱落は、脳室拡大と並行して、側脳室から第三脳室、中脳水道及び第四脳室へと進展した。(3)接種後の脳内におけるムンプスウイルスの初期感染部位や、その後の感染の進展などに関する、抗ムンプスウイルス抗体を用いた組織化学的検索では、接種後2日目より一部の脈絡叢、および側脳室、第三脳室、中脳水道、第四脳室などの一部の上衣細胞にムンプス抗原が認められるようになった。接種後4日目になるとウイルス抗原は殆どすべての脳室系上衣細胞で陽性となり、さらに脳室に近接した一部の神経細胞にも抗原が見られるようになった。しかし、10日目以後になると、これら上衣細胞の殆どは壊死、脱落した。

また、残存する上衣細胞でもウイルス抗原は減弱し、14日目には殆ど観察されなくなった。(4)GFAP免疫染色によるグリア成分の検索では、接種後5日目より側脳室や中脳水道の上衣下にGFAP陽性細胞が増加し始め、10日目になるとグリア成分の増加はさらに著しくなり、中脳水道は狭窄または閉鎖した。初年度はムンプスウイルスおよびパラインフルエンザウイルス3型を新生仔ハムスタ-の脳内に接種することにより,水頭症の発生頻度,ウイルス感染細胞の局在,脳室系の変化などを検索した.最終年度は,これらのウイルスを妊娠母獣に接種した場合,経胎盤的に水頭症が惹起されるか否かを検索した.7匹の妊娠ハムスタ-を用い,妊娠11,12,14または15日目に1.0×10^8pfuのパラインフルエンザウイルス3型を0.5ml頸静脈内に接種し,出生仔獣を生後13日から17日目まで観察した.その結果,妊娠11日または12日目に接種した場合には全ての胎仔は死亡・吸収された.妊娠14日または15日目に接種した場合には28匹の新産仔がえられ,その内16匹が2週間以上生存しえた.この16匹のうち3匹で,生後1週目頃から頭蓋の膨隆が認められるようになった.14日目には頭蓋が著明に膨隆しており,脳を摘出すると頭頂から後頭にかけての大脳皮質は紙状に菲薄していた.組織学的に観察すると,小脳虫部は尾側に圧迫・延長し,ArnoldーChiari type 1様所見を呈していた.側脳室は著しく拡大し,上衣細胞は脳室系全体で剥離・消失していた.また,皮質幅は正常の1/35になっていたが,層構造はほぼ保たれていた.しかし,海馬や脳梁は消失していた.中脳水道は癒着・狭窄または閉鎖し,数個の細管状となり,いわゆるフォ-キング状を呈していた.
セルカリア皮膚侵入時の酵素分泌に関するシグナル伝達系におけるカルシウムの役割

リノール酸刺激による住血吸虫セルカリアの皮膚侵入をひきおこすシグナル伝達におけるカルシウムイオンの役割を明らかにすることを目的として研究を行った。マンソン住血吸虫セルカリアにカルシウム感受性蛍光色素(Fura-2/AM)を負荷して,セルカリアの各器官(プレアセタブラルグランド,ポストアセタブラルグランド,ヘッドグランド,コレクテイングダクト,フレームセル,セレブラルガングリオン,ナーブコード,マスクラルヲール)の細胞内カルシウム濃度を,細胞内カルシウムイオン濃度画像解折システム(ARGUS-50/CA)を用いて測定した.カルシウムイオノフォア(Ionomycin)による細胞内カルシウム濃度上昇とカルシウムキレート剤(BAPTA-AM)による細胞内カルシウム濃度低下を確認することで測定法の信頼度が確認された.観察した各器官の内でプレアセタブラルグランドの細胞内カルシウム濃度がリノール酸刺激直後より上昇を開始し,60分後にピーク値に達し,以後暫減したが6時間後においても刺激前より高値を示すことが判明した。このことで,リノール酸刺激を受けてプレアセタブラルグランドが活性化することが細胞レベルで明らかとなった。今後,細胞内情報伝達に関与する種々の物質(カルモジュリン阻害剤,プロテインキナーゼ阻害剤,環状ヌクレオチド,Gタンパク質阻害因子,ホルボールエステル)との併用実験によりリノール酸刺激から酵素分泌にいたるまでの情報伝達経路におけるカルシウムイオンの役割を明らかとしたい。
BitTorrent概念を活用した次世代高速リアルタイム防災GISシステムの実現

BitTorrent技術とは、1つのファイルを探すユーザーが増えるとサーバが混雑するのではなく、ダウンロードが高速化するという技術である。本研究では、災害時に必要とされる情報伝達の高速性とリアルタイム性に注目し、BitTorrentの概念を活用し、GIS防災システムに適応するBitTorrent技術を検討し、「真」の迅速な情報伝達、避難誘導、救助活動を果たせる次世代高速リアルタイム防災GISシステムの原型を構築する。1 BitTorrent技術と既存の防災GISシステムの調査と整理BitTorrentは大容量ファイルのダウンロード速度を高める目的で作成されたものである。ユーザのアクセスが増えるほど、ダウンロードの速度が増える。技術の詳細や必要なサーバおよびコンピュータ環境などを調査・整理した。既存の代表的な防災GISシステムを調査した。2 GIS防災システムに適応するBitTorrent技術の検討BitTorrent技術はどのように防災GISシステムに適応するのか、その防災GISシステムに適応できるBitTorrentを検討した。3防災GISシステムとの統合と次世帯高速リアルタイム防災GISシステム原型の作成2で検討した技術を防災GISシステムに導入し、高速リアルタイム防災GISシステムの原型作成を試みた。4都市火災延焼・有害物質輸送シミュレータを用いたケーススタディの実施今まで開発した火災延焼・有害物質輸送シミュレータの結果を用いて、ケーススタディの実施を試みた。
Improvement of fuel cell electrolytes by strain engineering

燃料電池で使われている電解質材料の中をイオンが移動する際の電気抵抗が、燃料電池の性能低下の主要因の一つである。この電解質材料(本研究では酸化物)の中でイオンを動きやすくする革新的な材料設計コンセプトとして、結晶構造(結晶格子)を膨張・収縮させることに、George Harrington特任助教が本科研費事業で取り組む。一つは、イオン半径が異なる異種イオン(ドーパント)を結晶中に溶かし込んで結晶格子を制御する方法である。もう一つは、結晶構造のミスマッチを利用して、電解質結晶に機械的な応力を原子レベルで加えることを試みる。
完全情報システムにおける推定量の諸性質

同時連立方程式体系における様々な推定方法を比較検討した。特に全体系法(あるいは全システム法)と呼ばれる完全情報最尤推定量(FIML)と3段階最小2乗推定量(3SLS)の性質を中心に分析した。森棟が最近提案した修正3SLS推定量(M3SLS)をも含めて、次の分析を行なった。1.推定量の分布の漸近展開を導出する。2.推定量の分布を大型計算機を使ってモンテカルロ・シィミュレ-ション実験によって求める。森棟はいわゆる単一方程式推定法について1と2の分析を過去の10年間行ったが、全システム法に関して1と2の分析は従来誰も行っていない。分析の手続きはかなり複雑でもある。しかし二年間の研究の結果、1については導出が完了した。2についてもかなりの実験を行ない、一応の結果をまとめることができた。研究の重要な目的の一つは、FIMLはアルゴリズム的に複雑であるので、FIMLに近い推定量を作り出すことであったが、これは先に述べたM3SLS法で成功した。この推定量はFIMLと同じ分布の漸近展開を(1/T)の項までもち、計算法としても容易である。このM3SLS法に関してもモンテカルロ実験をさまざま行ない、その性質を分析した。結論としては1.分布の形状を考慮するとM3SLSは3SLSより歪みのないよい推定量である。2.しかし推定量のモ-メントを求めると、異常に大きい値が示されることがあり、モ-メントの不存在が暗示されている。という事が分かった。この推定量については一層の研究が必要である。という事が分かった。研究計画にそって、第一年度は完全情報推定量としての修正三段階最小2乗法(M3SLS)推定量を中心にしてのモンテカルロ実験を行なった。完全情報推定量に対する単一方程式法としては、制限情報最大推定量(LIML)、二段階最小2乗推定量(2SLS)、Fullerによる修正制限情報最大推定量(FLIML)、そしてM3SLSの特殊型としての修正二段階最小2乗推定量(M2SLS)を分析した。モンテカルロ実験はかなり大がかりなものになったが、京大大型計算機センタ-を中心にして、また「SAS」を大巾に利用して計算を行った。さらに計算結果より、各推定量の分布、特に密度関数をプロッタ-により作図し、グラフィクスを使った推定量の性質の理解も計られた。結論としては、計算費用その他で困難な点の多い完全情報推定量よりも、FLIMLを中心とした単一方程式法の秀れた点を見出したことにあろう。特に完全情報推定量による効率性(efficiency)はさして単一方程式法の効率性を凌ぐものではないことがわかった。さらに推定量のバイアスについては、単一方程式法は十分な研究がなされているだけにM3SLS推定量よりも小さいバイアスをもたらす推定量が存在することがわかった。(FLIML,LIML)以上の結果より実際の推定においても、単一方程式法、特にFLIML法が優れた推定法として推奨される結果となった。なお、研究の途中経過は、世界計量経済学会極東大会(1989年6月末同志社大学にて)で報告された。