hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動物リファインドサイコロジー定量モデルによる共感性発達に必要な臨界期環境因子解明

「他者への共感性」は社会生活において不可欠な要素である。しかし、「共感性」発達の困難なケースが増えており、遺伝および環境要因の解明と療育法が求められている。そこで共感性形成の生物基盤として、母語獲得の様な「臨界期学習」仮説を立て、家禽および霊長類発達モデルの樹立と環境要素の提起を目標とした。アスペルガー症候群児童の社会適応能定量法を開発し動物モデルを評価した結果、発達の高感受性期に同齢他個体と共通な動機を伴い相互作用する社会環境の重要性、脳内モノアミンの関わりが示唆された。さらに、臨界期後は困難となる共感性療育には同期前後の栄養支援による食育の併用に効果を認めた。子供たち同士の豊かなコミュニケーションが、健やかな精神機能発達を促すことが知られている。一方、母語獲得の例の様に発達中の一定期間のみ能力が増強する学習システム、「臨界期学習」が存在し、脳および生体に用意された分子基盤と環境との相互作用による発達メカニズムが解明されつつある。私たちは、3歳迄に明瞭になると言われる自閉症等、社会性機能不全には、少子化などの理由により高感受性期にミラーニューロンシステムで知られる様な共感性形成に関わるネットワーク機能の形成不全が生じた事に由来する症候があるかもしれない、と仮説を立てている。そこで、今年度は社会性機能発達を行動および生理指標の定量的計測を統合して可視化する解析システムの開発に取組んだ。まず、同種生物間コミュニケーションによって築かれる共感性機能獲得を定量評価するために、白色レグホン・ヒヨコを用いて方法検討を行った。発達期の視・聴・蝕覚的インタラクションの社会性行動獲得への影響、社会環境に対する感受性期の有無の検討を行い、行動因子に基づく主成分分析空間で、行動パラメーターの相関構造を微細に可視化する方法を開発した。その結果、(1)視聴覚機能が統合され新たな機能が生まれる効果「クロスモダル効果」様の発達が見られること、(2)約1週間齢にセロトニンが関る高感受性期が存在すること、(3)全脳の複数領域(辺縁系等)の関与、などが示唆された。同様の共感性発達評価系を、生後発達期の霊長類マーモセットモデルに適用し、行動発達の多次元構造の特徴、モノアミン系、生体リズム等の発達に関する示唆を得た。本評価系の有効性、安全性が確認され、健常成人による前臨床試験を経た後に、アスペルガー症候群など自閉症スペクトラム障害患児と健常児の協力を得て、類似の社会性評価系による行動・生理指標計測、及び末梢血内の分子標識探索を開始した。22年度は同課題検討をさらに進める予定である。私達の精神機能は、遺伝など生前に獲得した生物基盤の下、生後に環境と相互作用し、学習することによって、エピエジェネティックに育まれる。脳機能には、母語の様に、高感受性期(臨界期)に獲得され維持されるものが知られている。私達は、精神機能発達の一部には臨界期システムが存在するのではないかと考え、発達障害など年齢依存的に顕在化する精神科症例から環境因子を想定し、動物モデルに投影して生物基盤の探索を進めている。特に、他個体間との共感性形成を軸とする社会性認知心理発達に焦点を当て、次のように研究を進めた。生物進化を背景に段階的に検討するため、白色レグホン(雛)、および、霊長類コモンマーモセット(猿)の生後発達を対象に、同齢間で相互作用する視・聴・触覚的手がかりの環境因子制御を行った。情動機能獲得の詳細な推移を経時的に定量可視化する技術、BOUQUET(Behavior Output analysis for Quantitative Emotional state Translation)法を開発した結果、環境条件群ごとに異なる発達曲線が表現され、生後一定期間(雛は約1週間、猿は約3-4ヶ月)後に行動の質的な変化が表現された。雛では制御期間を調整し臨界期を探索した結果、前述期間の社会機能に関する高感受性が示され、機能解剖学、生化学、行動薬理学的検討からは、大脳相同領域等にモノアミン、遺伝子発現の群間差異が見出された。猿では成体まで追跡調査を行い、社会性環境の他、明暗リズム環境(都立精神医学総合研究所との共同研究)が情動発達に影響を与える可能性を示した。また、BOUQUET法を発達障害診断に適用することを目指し、行動、生理指標及び心理尺度の相関構造を可視化し症状の特徴を識別することができた。23年度は縦断、横断的検証を進め、BOUQUET法の有効性検証、想定臨界期後の共感性機能獲得基盤の探索を進める。精神の健康を導く新学術領域として、情動、心理を、行動学的に計測し、その発達を理解する科学的基盤をつくる目的で研究を行った。

社会認知・情動の発達に焦点を当て、個体同士が発達のある時期に情報のキャッチボールを経験し培う「共感性」を定量識別し、その神経基盤を理解することを試み、ヒトでは困難な分子・神経基盤へのアプローチを支えるための「共感性発達」動物モデルを開発した。ヒトと同様に昼光性行動し、社会性情報として発声コミュニケーションを行う、霊長類コモン・マーモセット、及び、家禽白色レグホンを対象とした。「共感性」の獲得に必要な環境因子として以下の2点を仮説した。(1)同齢間の社会相互作用、という認知心理学的要素、(2)物理的要素である明暗リズム(都医総研と共同)。これらの環境制御を行い、学習の高感受性期、「臨界期」の有無を探索した。「共感性学習」評価を、社会行動、生理、認知心理因子など指標間の相関構造可視化アルゴリズムBOUQUET(Behavior Output analysis forQuantitative Emotional State Translation,2011)により行ったところ、(1)、(2)共、高感受性期の存在が示唆された。その分子基盤の探索では、家禽(1)モデルにおいて、生後1週間齢頃に一過的な、前頭組織量の増加、線条体側坐核でトリプトファン水酸化酵素などmRNAの高発現、扁桃体のニッスル陽性細胞増加などが示された。そこで、臨界期学習不全モデルの機能回復を目指し、社会療育とともに、発達障害の臨床薬SSRI、あるいは、栄養補助食品摂取を試みたところ、共に部分的な回復効果を示したが、後者はより社会親和的情動傾向が認められた。社会学習の認知心理環境因子として「共通動機を伴う同齢間相互作用」のほか、「自己の物理的境界外報酬学習」にも示唆を得た。霊長類(1)モデルの分子基盤探索では尿中モノアミンが、気象環境依存性と、発達段階指標としての有効性を示した。ヒトの生涯精神発達を導く今後の研究に有用な知見を得、基盤技術を開発した。
圧縮性LESによる高層ビル火災時の熱・汚染物質輸送の高精度予測手法の開発

1)高浮力流れ場を対象とした圧縮性解析の実行サーマルキャビティー内の熱対流を対象として、低マッハ数近似式及びBussinesq近似式を用いて解析を行い、主に以下の知見が得られた。a)Boussinesq近似式と低マッハ数近似式は、代表温度差が30°C程度の低温度差の熱対流の場合、流れ場、温度場共に良く一致する。b)代表温度差が300°Cの場合、Boussinesq近似式と低マッハ数近似式の流れ場及び温度場の差が顕著となる。特に水平断面における流速の鉛直成分の近似による差は最大で20%程度となる。この点から、火災時のような高温度差の流れ場の解析では、低マッハ近似式のような圧縮性の解析手法が適する。c)Boussinesq近似式では、運動方程式の浮力項を線形化しているために、低マッハ数近似式と比較して、高温域及び低温域における流れの加速及び減速が生じている訳ではない。むしろ、連続の式中の密度変化を考慮しないために、熱膨張及び熱収縮の効果が再現されず、加熱壁近傍で流速を過小に、冷却壁近傍では過大に評価する。従って、非圧縮性の解析手法をベースに火災時のような高温度差の解析を行うには、連続の式の高精度化が重要となる。2)高温度差の圧縮性流れ場の解析データベースの整備高温度差の流れ場に関するデータは、実験による測定が困難であるため、本研究にて実施したシミュレーション結果(サーマルキャビティ)を取りまとめ、運動方程式、エネルギー式、連続の式という支配方程式の各項(移流項、拡散項等)の密度変化の考慮が解析結果(主に流れ場)への影響度に関するデータベース化を行った。1)火災・熱対流のデータの収集既往の火災、機械分野等での高浮力プリュームに関する文献調査を行い、建物内外において利用可能な熱対流・汚染物質輸送解析のための基礎資料を作成した。また、既往の実験による火災時の熱対流及び煙流動の特性(代表温度差に対応する気流分布、温度分布、汚染物質濃度分布および非定常的な種々の物理量の増加、減衰過程)に関するデータを整備した。2)圧縮性を考慮した流れ場・温度場の予測モデルの開発・検証通常の非圧縮性流体(浮力項のみ密度変化を考慮するBoussinesq近似)の予測モデルを圧縮性流体の基礎方程式(基礎方程式から音波の伝搬を除去した低マッハ数近似式)を用いた予測モデルに拡張を行った。サーマルキャビティー内の高浮力流れを対象として解析を行い、Boussinesq近似を行った非圧縮性の方程式系の破綻する原因を解明すると共に、低マッハ数近似を行った簡易圧縮性の方程式系のプログラムコードの検証を行った。3)乱流モデル(圧縮性LES)の組み込み火災時のような複雑流れ場では、主として気流性状、温度性状は乱流状態を呈するため、乱流モデルとして予測精度、非定常性等の面で優れた圧縮性LESを2)で開発を行う予測モデルに組み込んだ。これにより、火災時に生じる乱流状態の高浮力プリュームの解析が可能となる。圧縮性LESを組み込んだモデルの予測精度の検証に関しては、次年度以降の課題である。
溶融ハロゲン化銀混合系におけるクラスター形状とイオンダイナミックス

溶融AgCl、AgBr、AgIと溶融塩混合系Ag(Br0.5I0.5)について初めてXAFS分光測定を行い、AgとIのK吸収端についてXAFSスペクトルを得ることに成功した。測定は高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のBL14Aステーションにて行った。測定には石英ガラス製の試料容器を製作し用いた。設備備品として購入したXステージ等の光学機器に取り付けられた電気炉に試料容器を固定し、溶融試料を透過する前・後のX線強度を測定しXAFSスペクトルを得た。温度制御には設備備品として購入した温度コントローラーを用いた。得られた溶融AgCl及びAgIのAgのK吸収端近傍のXAFSスペクトルには明瞭な振動が現れた。その振幅は低波数側で大きく波数の増加と共に急激に減衰する。この振幅の振舞いはClやI原子の後方散乱振幅に一致する。即ち、溶融AgClやAgIでは正の電荷を持つAgイオンの周辺に負に帯電したハロゲンイオンが配位することを示している。イオン間距離の分布にガウス分布を仮定したカーブフィットから得られた最近接イオン間距離は、溶融AgClでは2.53A、AgIでは2.73Aであった。これらの値は中性子回折から得られている値より0.10.2A小さい。このような不一致をどのように解釈するかは、原子の空間分布に不規則性の大きい系に対しXAFS分光法を応用する上で今後に残された課題の一つである。溶融AgBrのK吸収端近傍のXAFSスペクトルはAgClやAgIに比べてさらに大きく減衰している。これは溶融AgBrでは最近接イオン間距離の揺らぎが非常に大きいことを示している。溶融ハロゲン化銀をイオン性の大きさから眺めると、AgCl>AgBr>AgIの順に小さくなり、AgClの最近接イオン間距離が最も大きく揺らぐことが期待される。溶融AgBrのイオン間距離の揺らぎが他の溶融ハロゲン化銀に比べて大きいという本研究の結果は、イオン性の大きさから期待されるものとなり異なり、むしろ溶融AgBrが他のハロゲン化銀に比べて分解され易い性質を持つことが現れたものと考えられる。
大動脈内皮傷害の発生に関する基礎的研究

1.ウサギの上行大動脈に、頚動脈よりポリエチレンチュ-ブを挿入し、上行大動脈に壁在血栓を作成し、壁在血小板血栓から放出される物質が、下流域の下行胸部および腹部大動脈内皮細胞を傷害するかについて検討した。また高脂血症がどのような効果をもたらすかについても検討した。内皮細胞が傷害されるとその細胞を修復、置換するために内皮細胞の増殖がおこる。それをトリチュウムチミジンで標識し、その数を数えると内皮細胞傷害を定量化できる。GroupIはコントロ-ル群,GroupIIは上行大動脈に血栓を作った群,GroupIIIはコレステロ-ル食群,GroupIVは血栓を作り、コレステロ-ル食を投与した群である。血栓群,コレステロ-ル食群では明らかにコントロ-ルに比しチミジンでの標識率が高く、血栓から放出されるもの、加えて高脂血症もまた内皮を傷害することが示された。2.ウサギの大動脈内皮細胞をバル-ンカテ-テルで広範に剥離し、その修復過程において、新生内皮の修復,および内膜肥厚への関与について検討した。内皮の剥離した部には血小板の粘着・凝集がみられ、24時間以内に同部の中膜内層の平滑筋細胞の増殖が起こり,やがて内膜の細胞線維性肥厚が形成される。時間の経過につれて、新生内皮で被覆された部と中心の内皮で覆われない部が区別できる。内皮の被覆を欠く部に比して、再生内皮によって覆われた部の方が内膜肥厚の程度が強かった。このことは新生内皮は活性化された状態にあり、内皮細胞由来増殖因子の産生・放出,さらに内皮はマクロファ-ジの粘着蛋白を発現し、内皮下への侵入を促進している,などの可能性を示唆している。
歯周病原性細菌に対する特異免疫応答成立機構の解析

歯肉に存在するLangerhans cellあるいはinterstitial dendritic cellなどの樹状細胞(Dendritic Cell ; DC)は、同細菌あるいは菌体抗原の侵入に際して、貧食細胞によるprocessingを経た抗原を獲得し、さらにナイーブあるいはメモリーT細胞に抗原提示することにより、歯周病原性細菌に対する特異免疫応答の開始に重要な役割を果たすと考えられる。歯周病原性細菌およびその菌体物質がDCのmaturationにどのような作用を及ぼすのか、さらにはDCの同菌体抗原提示によりどのようなタイプのT細胞primingが生じるのかということについては、ほとんど研究が行われていないのが現状であった。本研究の遂行により、まず典型的なLPSであるE. coli由来LPS刺激とは異なり、P. gingivalis刺激ではCD14^-のimmature DCの細胞表面に再度CD14のみならずCD16発現が生じ、CD14^+CD16^+CDla^+の非常にユニークなフェノタイプのDCが誘導されることが明らかとなった。またこれらの刺激によりDC細胞表面に誘導されたCD40は、歯肉線維芽細胞のCD40が分解を受ける条件においても、炎症局所への浸潤細胞である好中球由来のHuman Leukocyte Elastase (HLE)による分解を受けず、炎症局所においても強く免疫応答を制御していることも示唆された。このphenotypeを持つDCは、HIV感染においてみられることがすでに報告されているが、DCのmaturationを誘導するといわれているLPSなどの菌体成分で誘導されるという知見は世界で初めてのものであり、P. gingivalisの免疫系からの回避機構として作用することにより、同菌感染によって生じる慢性炎症の成立に関与するものなのかもしれない。これらの知見は、将来、歯周病原性細菌感染に対して防御的に働くようなDCをターゲットとした歯周病ワクチンの開発に繋がることを期待できるものと考える。歯周炎の炎症歯肉組織において、樹状細胞(DC)は抗原提示細胞として特異免疫応答の開始に重要な役割を果たすのみならず、細菌菌体物質による活性化を受けて、ホーミングしたメモリーT細胞による免疫応答の調節を制御する。本年度は、歯周病原性細菌と目されるPorphyromonas gingivalisに対する歯周病巣局所での免疫応答調節機構を明らかにするために、同菌由来線毛ならびにLPSのDCに対する作用をケモカインならびに調節性サイトカイン産生を指標として検討した。LPSならびに線毛はP.gingivalis381株より調製した。またDCはヒト末梢血単核球中の付着細胞をヒトrIL-4およびrGM-CSF存在下で培養することにより得た。DCからのケモカインならびにサイトカイン産生はELISA法により測定し、同細胞表面抗原の発現はFACSにより調べた。末梢血DCをP.gingivalis LPSで刺激するとIL-8,MCP-1,IL-6,IL-10およびIL-12の著しい産生増強がみられた。一方、DCを線毛で刺激するとIL-8,MCP-1,IL-6産生はLPSの場合と同程度であった。しかし、同刺激によるIL-12産生は低いのに対し、RANTES産生の著しい産生増強が認められ、LPSの場合とは異なったDC活性化を誘導することが明らかとなった。これらの結果からP.gingivalis LPSならびに線毛はともにDCを活性化することにより、炎症歯肉における免疫応答調節に関わることが示された。さらに同菌由来のLPSはIL-12産生を強く誘導することから、Th1型の免疫応答を誘導するのに対し、線毛によるDC活性化はTh2型の反応に関わるものと考えられた。

歯周病局所には同病巣歯肉中にTh1およびTh2タイプのヘルパーT細胞が集積され、細胞性ならびに体液性免疫応答が活発に誘導されている。これらの歯周病原性細菌に対する特異的な免疫応答の開始に際して、歯肉中のLangerhans cellあるいはinterstinal dendritic cellなどの樹状細胞(DC)が、同細菌由来抗原を獲得してナイーブあるいはメモリーT細胞に抗原提示することにより重要な役割を果たしている。本年度には、P.gingiualis(Pg)に対する歯周病巣局所での免疫応答調節機構を明らかにするために、同菌由来の菌体成文である線毛およびLPSのDCにおける認識機構をEscherichia coli(Ec)LPSと検討した。その結果、1)CDla,HLA-DR,CD80,CD54,CD40は全ての刺激において誘導され、Ec LPSで最も大きかった。CD14は末刺激DCでは発現しないが、PgLPS及び線毛刺激の場合にのみ再び発現が誘導された。2)IL-8,IL-12,RANTESは、Ec LPS,Pg LPS,線毛全ての刺激により有意な産生がみられたが、Ec LPSと比べてPg LPS,線毛はより高濃度(1μg/ml)が必要であった。3)Ec LPS,Pg LPSともに、LBP及びsCD14濃度依存的にIL-8産生量の増加がみられたが、Pg線毛はsCD14のみに依存してIL-8産生がみられた。4)無刺激DCはLI-8,TLE2,4,6,TollipのmRNAを発現していた。Pg線毛刺激によりIL-8mRNAの増加がみられたが、他は有意な変化はみられなかった。以上の結果からDCはEc LPSの場合と同じくLBP及びsCD14依存性にPg LPSを認識するが、Pg線毛については既に報告されている歯肉上皮細胞と同じくsCD14がその認識に関与するものと考えられた。またPg菌体成文はEc LPSの場合とは異なったDC活性化をもたらし、刺激後にDCの強いmaturationを誘導しない可能性が示唆された。
フルオロアルキル鎖を特徴とするフラーレンＧｅｍｉｎｉによる導電性薄膜の開発

本研究ではC60分子の配列制御された単分子膜を主眼に、C60をアジリジノフラーレン型界面材料とし、12鎖多親水基構造、2フルオロアルキル鎖の剛直性の活用という新たなコンセプト、および3フルオロアルキル基3鎖型界面材料をマトリクス分子とする新規な単分子膜形成法を検討した。表面圧ー面積測定から、1ではC2v対称性の2鎖2親水型において、極限面積1.25nm2の配列制御された膜が可能となった。2のフルオロアルキル鎖の剛直性の活用もC60の配向・配列制御に非常に効果的であった。3では、マトリクス分子の単分子膜上でC60の単分子膜形成が進行し、凝集が制御されたC60の膜が形成された。本研究の主眼は,フラーレン分子を凹凸のない配列制御された単分子膜を作成することである。平成23年度は,剛直なフルオロアルキル鎖[-(CF2)n-]を疎水鎖とするアジリジノフラーレンおよび2鎖型構造(Gemini型)界面材料の合成ルートを開発することに成功した。平成24年度は,継続してGemini型アジリジノフラーレン材料の開発を行った。特に、出発物質について再検討を行い、キーとなるフルオロアルキル鎖ブロックとしてHOCH2-(CF2)x-COOR(x=10、Rはグリコール鎖)を新規開発し、末端水酸基をクロロホルメート基に変換し,これとアジリジノフラーレンおよびピロリジノフラーレンを反応させることにより、フルオロアルキル単鎖のC60界面材料を合成する新しいルートを開拓した。これにより、従来課題であった収率の大幅な向上が達成された。一方、2鎖4親水基型アジリジノフラーレンGeminiについては収率改善には至っていない。平成24年度は,水面上に展開単分子膜を形成させて、フルオロアルキル鎖およびGemini構造による配列制御効果を検討した。炭化水素鎖によるGemini構造について検討した結果、単分子膜形成にスペーサー鎖長の影響があることが判明しており、この知見を基にフルオロアルキル鎖によるGeminiについても、フラーレンの配列制御(凹凸のないフラーレン分子の平面形成)に注力して最適化を検討する予定である。さらに、フルオロアルキル鎖のフラーレン膜をLB膜法によりガラス基板上に写し取り,FT-IR用MAIR, pMAIR測定システムを用いて,薄膜におけるフラーレン単分子膜の配向状態の解析を試みたが、まだ明確な成果にはつながっていない。このLB薄膜について,接触角測定を基とした表面自由エネルギー分析を行い,定量的な立場からフルオロアルキル鎖長の疎水性への影響が明らかになった。フラーレンC60は、一般的な展開単分子膜法では高い凝集性のため多層構造の膜形成しか達成されないことから、本研究ではC60分子の配列制御された単分子膜を主眼とし、12鎖多親水基構造の活用、2フルオロアルキル鎖の剛直性の活用という新たなコンセプトを提案した。それぞれ別途に検討した結果(平成2324年度)、C60をアジリジノフラーレン型界面材料とすることで疎水鎖の配向・配列制御を有効に活用できること、さらに平成24年度には、3フルオロアルキル(Rf)基3鎖型界面材料をマトリクス分子とする新規なC60の単分子膜形成法を見出した。平成25年度は、これら成果の発展を目指し、合成ではフラーレン含有界面材料の収率向上および新たなRf 3鎖型界面材料開発を継続するとともに、表面圧ー面積(π-A)測定から単分子膜形成挙動を詳細に検討し、C2v対称性の2鎖2親水型では極限面積A01.25nm2、2鎖4親水型(Gemini型)ではA04.8 nm2と、C60が重なり合わず配列していることを明らかにした。Gemini型では分子デザインから期待した2 nm2よりも大きく、C60は予想より疎に配列している。特に、3について、π-A測定とBAM観察から、C60とRf 3鎖型界面材料を1:1で最初から溶液で混合すると、クラスター分子がC60分子間に入り込み溶液中で分子分散が進み、展開の際にもRf基の撥油性の効果によってC60の凝集力が緩和され、π-A測定における崩壊直前(1.1nm2)で円盤状ドメインのストライプ構造が出来ていることから、クラスター分子の単分子膜上でC60の単分子膜形成が進行し、結果として表面に全体に散らばったC60の膜が形成されることが明らかになった。このC60膜を水平法(LS膜)で基板に写し取り、デバイスとしての展開は今後の課題である。

3では、マトリクス分子の単分子膜上でC60の単分子膜形成が進行し、凝集が制御されたC60の膜が形成された。フラーレンC60のπーπ相互作用に基づく電気伝導特性を有機太陽電池などに応用展開するには,C60分子が配列制御され,均一かつ凹凸のない平面を形成した単分子膜を実現することは重要である。本研究では,フルオロアルキル鎖の剛直性に加え,2鎖多親水基構造による疎水鎖の配向・配列制御を活用した,フラーレン誘導体を2鎖型で有するGemini型界面材料を合成し,その単分子膜形成能について界面化学ならびに表面機能の立場から物性測定・機能評価を行うことを主眼としている。平成23年度は,まずアジリジノフラーレンの合成ルートの開発を中心に検討し,(1)剛直なフルオロアルキル鎖[-(CF2)10-]を疎水性スペーサー鎖とするアジリジノフラーレンの合成ルートを開発した。また,(2)メチレン鎖[-(CH2)110-]を疎水性スペーサー鎖とする2鎖型構造(Gemini型)のビスアジリジノフラーレンの合成に成功した。これらの単分子膜形成挙動(特に極限面積からフラーレン分子の配列)についてπ-A測定から検討し,フルオロアルキル鎖の剛直性ならびに2鎖型構造の有効性を明らかにすることができている。さらに,申請時の計画にはなかった,フルオロアルキル基3鎖型界面材料をマトリクス分子とするC60単分子膜の検討から,これまでにないC60単独の単分子膜形成法を見出したと思われる成果を得た。π-A測定に加え、展開単分子膜形成における膜の均一性などについて,ブリュースター角顕微鏡観察により解析を進めている。当初の計画通り、長鎖のフルオロアルキル鎖を疎水性スペーサーとするアジリジノフラーレンについて新たな合成ルートの開発に成功した。この方法により、他のフラーレン類(ピロリジノフラーレンなど)の合成にも道が開けた事になり、今後期待できる。このルートは2鎖4親水基型アジリジノフラーレンGeminiにも適応可能と考えているが、残念ながら収率改善にはさらなる検討が必要である。単分子膜形成は予定通り順調に進んでいる。単分子膜におけるフラーレンの配向状態の解析に着手できたものの、有益な成果にはまだ到達できていない。当初の計画通り、フルオロアルキル鎖[-(CF2)10-]を疎水性スペーサー鎖とする1鎖型アジリジノフラーレンならびにフラーレン誘導体を2鎖型で有するGemini型界面材料を合成することに成功した。また、その単分子膜形成能についても着手することができたことから、研究計画は順調に進展しているが、アジリジノフラーレン誘導体の合成において反応率及び収率については改良の余地が残されている。平成25年度も、アジリジノフラーレン界面材料、特にGemini型について、開発を継続する。さらに、LB法によりフラーレンGeminiの展開単分子膜をガラス基板上に写し取り,薄膜におけるフラーレン単分子膜の配向状態を解析する。また、汎用ポリマーの薄膜をベース層とするキャスト膜法についても検討を始める。これらの成果を基に、フラーレンの単分子膜を活用したナノレベルオーダーでの表面薄膜の電子デバイスなどへの実用展開の可能性を明らかにする。平成24年度以降も,Gemini型アジリジノフラーレン界面材料の開発を、合成ルートの改良などの再検討も含め継続する。さらに、LB法やLS法によりフラーレンGeminiの展開単分子膜をガラス基板上に写し取り,平成23年度に購入できたFT-IR用MAIRS, pMAIRS測定システムを用いて,薄膜におけるフラーレン単分子膜の配向状態の解析に着手する計画である。なお、時間に余裕があれば、当初計画にはなかったが、新たなC60単分子膜形成法についても確立を目指し進展させたい。平成24年度は薬品等の消耗品費として支出したが、残額として127円が繰り越される。
メラノサイト及びメラノーマ細胞におけるＢＭＰとＭｉｔｆ、ＲＥＴとの相互関係

マウス皮膚色素細胞(メラノサイト)の分化研究から、MITF、チロシナーゼ関連蛋白(Trp-1、DOPAクロムトウトメラーゼ)、Kit、チロシナーゼ、エンドセリンBレセプター、DOPAといった物質が重要であることが確認できた。Tyrp1は、MITFと関連のない系でも重要な因子として色素細胞に作用している。また、BMP4はメラノサイト分化最初期に影響している因子であり、メラノサイトの癌化したメラノーマでは、Retとの関連が推測できた。こうしたデータは、今後、研究対象としているヒトiPS細胞からの色素細胞誘導の条件設定の参考となっている。マウス皮膚色素細胞(メラノサイト)は、胎生9日頃、神経管から発生し、皮膚に向かい遊走、胎生12日頃に表皮に到達する。色素細胞で産生されるメラニン合成にかかわるチロシナーゼ関連蛋白質1(Tyrosinase related protein-1; Tyrp1)が、発生分化の段階でどのように色素細胞と関連しているかは、未だ不明な点が多い。最も幼若な発生段階といえるマウスメラノブラストであるNCCmelb4M5細胞にTyrp1のRNA干渉による抑制をかけたところアポトーシスを起こし細胞死に至った。さらにMitfmi-ewマウスを用いたマウス神経冠初代培養系では、多くのTyrp1陽性細胞が、MITF非存在下であっても、色素細胞内で充分に発現していた。Tyrp1は、MITFと関連のない系でも、重要な因子として色素細胞に何らかの作用を行っている可能性が高い。さらに、BMP4、Retとの関連を検討中。紫外線の照射により、角化細胞(ケラチノサイト)はエンドセリンを産生し、エンドセリンは皮膚表皮内の色素細胞を刺激し、色素細胞で産生されるメラニンの生成が増加するといわれている。活性型ビタミンD3外用と紫外線照射の併用による治療は、皮膚表皮内の色素細胞が機能しない尋常性白斑に臨床的に効果がある、とされているが、その機序がはっきりしない。まず、細胞増殖能をみる実験系Alamar blue法にて、より未分化なメラノブラスト程、活性型ビタミンD3の影響をうけていることが明らかとなった。こうした分化の段階に、活性型ビタミンD3が関与している。遺伝性対側性色素異常症は常染色体優性遺伝の色素異常症で、原因遺伝子が2本鎖RNA特異的adenosine deaminase遺伝子(ADAR1)と同定され診断法が確立した。その診断のもと、エキシマランプ照射を併用した1mmミニグラフト術を用い、治療に成功した。特に、MITFを突然変異させたMitfmi-ewマウスを用いたマウスの神経冠初代培養系の施行で、多くの有効なデータを確立した。Tyrp1は、MITFと関連のない系でも、重要な因子として色素細胞に何らかの作用を行っている可能性を証明した。そこで、ヒト皮膚メラノサイトと、より未分化なヒトメラノブラストを使用して、検討した。活性型ビタミンD3は、メラノサイト分化を刺激し、エンドセリンBレセプターを介して、メラニン色素の産生を助長する作用が確認された。さらに、レチノイド(ビタミンA誘導体)での効果も検討している。尋常性白斑の治療として、まず現況の医療事情を鑑みた治療として、エキシマランプ照射を併用した1mmミニグラフト術(植皮術)を用い、成功を収めている。マウス皮膚メラノサイトはマウス神経冠細胞(neural crest cells, NCC)より確立した未分化なNCCmelb4細胞、分化したNCCmelan5細胞、最も幼若な発生段階といえるNCCmelb4M5細胞でNA interference (RNAi)法によりMitf-MのmRNAをノックダウンした行程にすすんでいる。しかし、ノックダウン率が充分に達成できていない。small interfering RNA (siRNA)導入試薬として、すでに検討したなかでより細胞毒性の弱い試薬を使用しているが、さらに検討が必要かもしれない。Mitf、BMP4のmRNAをReal-time RT-PCRを用い、測定していきたい。

未分化なNCCmelb4細胞、分化したNCCmelan5細胞、最も幼若なNCCmelb4M5細胞の、ELISA法やWestern blotting法を用いて、BMP4添加下でのSmad、Smadの活化型であるPhospho Smad、Mitf、Retの蛋白発現量を検討している。ELISA法では96穴プレートにて細胞を各条件で培養し、固定後、1次抗体として抗BMP4抗体を用いて、そしてIgG2次抗体を加えて、分光光度計にて測定している。NCC primary culture培養系では、MITFミュウタントマウスMitfmi-ewと正常マウスとの相違を観察している。また、抗BMP4、Noggin、Ret抗体を一次抗体としてその免疫組織化学染色を施行してその局在を明らかにし、メラノサイト分化との関連を調べる。特に、BMP4添加は、分化を促進する可能性を感じている。転写因子MITFは、発生初期の色素細胞の生存維持に大きな役割をしている。そこで、MITFの影響を除外する目的で、MITFを突然変異させたMitfmi-ewマウスを用いた。このマウスの神経冠初代培養系を施行した。そこに、TPAとコレラトキシンを加え分化の刺激をすると、多くのTyrp1陽性細胞が出現してきた。また、NCCmelb4M5細胞を使用した。マウスメラノブラストNCCmelb4M5細胞は、Tyrp1のRNA干渉によって、細胞死を起こしてしまう。そこで、NCCmelb4M5細胞、Tyrp1のsiRNA導入後にBaxとFasの発現を調べてみると、mRNA量が増加し、アポトーシスの関与が推測できた。一方、NCCmelb4M5細胞より分化段階が上のNCCmelb4細胞とNCCmelan5細胞は、Tyrp1のRNA干渉を行っても、正常に増殖し細胞死はない。ここから、Tyrp1は、MITFやBMP4、Retと関連のない、より未分化な状況で、重要な因子として何らかの作用を行っている可能性が高い。細胞増殖能をみる実験系Alamarblue法にて、マウスメラノブラストと活性型ビタミンD3との変化をみた。NCCmelb4M5細胞は、活性型ビタミンD3 10ー9M以上の濃度で細胞増殖を阻害された。やや分化の進んだNCCmelb4細胞は、10ー8M以上で阻害された。さらに、NCCmelan5細胞は、10ー7M以上で阻害された。ここから、より未分化なマウスメラノブラスト程、活性型ビタミンD3の影響をうけていることが明らかとなった。48歳、男性の遺伝性対側性色素異常症の診断としてADAR1遺伝子のシークエンス検査を行い、c.3203G>T,p.G1068Vの変異をもつことが確認された。さらに、ミニグラフト術を施行し、色素をおこすことに成功した。マウス皮膚メラノサイトはマウス神経冠細胞(neural crest cells, NCC)より確立した未分化なNCCmelb4細胞、分化したNCCmelan5細胞、最も幼若な発生段階といえるNCCmelb4M5細胞、マウス悪性黒色腫由来細胞株であるMel-Ret細胞を用いてBMP4とMitf、Retとの関係を調べている。BMP
近世北奥地域の馬産・獣害・大豆生産にみる人間と自然の関係史

東北地方北部の盛岡藩・八戸藩を中心に、馬・狼・猪・焼畑・大豆生産およびその他の要素を含めた生態系・環境について相互連関的な考察を行うことが研究の大きな目的であった。まだ、研究途中にあるが、この3年間のおもな成果は、1749年(寛延2)の八戸藩における猪飢饉の実態について明らかにし、その背景や要因について考察し、報告書にまとめることができたことである。1749年の飢饉は冷害型凶作が原因であり、猪荒れはそれほどではないという批判があったが、1740年代の猪荒れがかなりの作物被害を与えており、1749年がそのピークに達していたことは事実であり、猪荒れを過小評価できないことを論証した。ではなぜ、猪が異常繁殖したのか。そこには、地域の主要な産業であった大豆生産と馬産の2つが大きくからんでいた。大豆は商品作物として、17世紀末から江戸市場向けに生産・移出されるようになり、焼畑を含む山野の開発が進み、猪に襲われやすい耕作環境になった。また、藩牧および民間における馬産も展開したが、馬産にとっての大きな障害は馬が狼に襲われることであった。マタギ(鉄炮猟師)を動員した狼狩りによって、天敵のいなくなった猪が急増したと推測される。猪飢饉は、開発による生態系の破壊が招いた典型的な災害であったと評価することができる。以上の主論文のほかに、八戸城下に居住していた安藤昌益の農本的あるいはエコロジカルな思想形成が、地域の飢饅・風土的環境と密接に関わっていたことを論じた論文、各藩が幕府に届け出た被害高である損毛高の算出根拠について検討した論文、鳥獣害の被害を食い止めるための鳥追いの労働が誰によって担われてきたのか明らかにした論文など、この間に作成し、報告書収録または別途論文として発表することができた。初年度でもあり、基本的には史料および研究文献の収集につとめた。とくに獣害をもたらす動物として駆除の対象となった狼・猪・鹿、狼によって襲われた馬について収集した。具体的には、八戸藩・盛岡藩の藩政史料で活字化されているもの(自治体史等)から、関係記事をピックアップするとともに、まだ活字化されていない時期の、とくに獣害が問題となる寛延期前後の『盛岡藩雑書』(マイクロフイルム)からの抄出を進めた。また、北奥地域に限定しないで、人間と自然の関係史について考察するうえで参考になると思われる文献・論文を岩手県立図書館・宮城県立図書館、国会図書館等で収集し、入手できるものは備品として購入した。学術論文ではないが、一般読者向けの新書として『飢饉-飢えと食の日本史-』を今年度刊行することができた。このなかで、八戸藩の猪ケカチといわれる寛延の飢饉を取り上げた「猪が荒れる」や、秋田藩の僧浄因の「羽陽秋北水土録」などに言及した「環境思想の系譜」という節を設けて、テーマに直接関わる問題を意欲的に取り込んだ。また、雑誌論文として「気候変動と飢饉-列島日本の歴史のなかで-」という小論を書き、冷害・凶作に目をむけるだけでなく、温暖化がどのような環境変化を引き起こすのか、について一定の理解を深めることができた。とくに北奥地域の場合、寒冷化・温暖化という問題が生態系、人間と自然の関わりに大きな影響を与えていることに十分な注意を払う必要性を感じた。来年度は主として焼畑・大豆・山林に関心を向けて、研究の視野の拡大に努力していくことになろう。本年度は焼畑と大豆に関する近世史料や研究文献を収集することに努めた。

北東北の焼畑についてのまとまった史料は見出せなかったが、「山端畑」など断片的な記事はいくつか集めることができ、山野の開発=焼畑が猪害を招く原因になっていることをある程度確認できた。とくに焼畑が多かったのは馬淵川流域であり、今後この地域に注目していく必要のあることが分かった。一方、大豆生産については、仕付け高を書き上げた史料などから畑作の中核を占めていることが知られるが、近世後期・幕末期の史料がほとんどで、近世前期については「盛岡藩雑書』や『八戸藩日記』から検討するほかないようである。こうした藩日記からでも、17世紀後半には大豆が商品化しており・馬淵川がその輸送ルートになっていたことがうかがわれる。焼畑がいつどのように展開するのかはっきりできないにしても、このような大豆商品化と結びついていたことは明らかだろう。焼畑・大豆については近世史料だけでなく、民俗学の成果から学ぶことも重要なので、他地方・他国の事例も含めて、その調査・研究文献をある程度集めた。論文作成に手応えを感じることができた。テーマに関連する論文としては、田畑に被害をもたらす鳥類を追い払う鳥追い労働について、説経浄瑠璃「山椒太夫」に出てくる鳥追いを導入にして、中世から近世にかけてどのような性格の労働として位置づけられてきたのかまとめてみた。すなわち鳥追いの労働は、子供・女性・障害者など社会の周縁に位置する人々がおもに担うものであり、正月の門付け女太夫や子供による鳥追い行事はその反映とみることができる。2002年度は本課題の最終年度にあたったので、二年間の個別研究を踏まえて、北奥地域、とりわけ八戸藩領を中心に、馬・狼・猪・焼畑・大豆生産およびその他の要素を含めた生態系・環境について相互連関的な考察をすすめ、報告書を作成した。また、そのために必要な史料・文献の収集を補充的におこなった。報告書には、(1)「北奥地域における『猪飢饅(イノシシケカチ)』の環境史的考察」、(2)「安藤昌益の思想と飢饉体験」、(3)「損毛高と幕藩関係-盛岡藩を事例に-」、(4)「稗田と赤米の歴史」の四本の論文を収録した。(1)は本研究の骨格をなす論文である。寛延2年(1749)の八戸藩の飢饉は「猪飢饉」と呼ばれているように、1740年代同藩では猪荒れの被害が多発していた。なぜ、猪が異常繁殖したのか、その因果関係を考えると、地域の主要な産業であった大豆生産と馬産の2つが大きくからんでいた。大豆は商品作物として、17世紀末から江戸市場向けに生産・移出されるようになり、焼畑を含む山野の開発が進み、猪に襲われやすい耕作環境になった。馬産の大きな障害は馬が狼に襲われることであり、そのためマタギ(鉄炮猟師)を動員するなどして、狼狩りが実施され、猪の天敵である狼が減少した。このような2つの要因を八戸藩日記など当時の史料を利用して具体的な様相を明らかにした。(2)は(1)を書くなかで派生した論文である。安藤昌益は八戸城下に居住し、猪飢饉や宝暦の飢饉を体験していたことが知られており、昌益の思想形成と飢饉・風土的環境との関わりについて論じた。他の2本は関連研究というべきもので、(3)は凶作被害の程度を示す損毛高の算出根拠について、(4)は北奥の自然条件のもとでの田稗・赤米について、それぞれ考察した。報告書外にも、本課題に関連する飢鐘関係の論文をいくつか作成し公表した。
WT-1遺伝子変異を有するWilms腫瘍由来後腎芽間葉細胞株の増殖・分化機構の解析

また、この細胞株は電子顕微鏡による観察では、微細形態上は細胞内器官の未発達な点が未熟な間葉系細胞に類似した形態をとっており、形態上は間葉系幹細胞と類似していることが示された。平成15年度はこの細胞が幹細胞としての性質を有しているかの検討を行ったが、脂肪細胞分化誘導に関して細胞株の一部が大きな顆粒を有した脂肪細胞類似の細胞形態に分化したが、コントロールとして用いた間葉系幹細胞の多くが脂肪細胞に分化したのに比してその分化誘導能は低く、間葉系幹細胞とは異なる分化能を有した細胞であることが判明した。また、この細胞株のin vivoでの増殖・分化誘導能を確かめるためにヌードマウスやSCIDマウスに移植する実験をおこなったが細胞が生着しなかったために確認できなかった。本年度の研究成果では本細胞株が後腎芽細胞株の性質を有しているが幹細胞としての多分化能を有していることは明らかにできなかった。Wilms腫瘍の多彩な組織構成を形成する名分化能に関しての検討は今後も進めていく予定である。また、この細胞株は電子顕微鏡による観察では、微細形態上は細胞内器官の未発達な点が未熟な間葉系細胞に類似した形態をとっており、間葉系幹細胞と類似していることが示された。もともと、ウイルムス腫瘍は繊維芽細胞、横紋筋、脂肪細胞などの間葉形成分が多く含まれるという組織学的な特徴を有しており、本細胞株も、脂肪細胞、繊維芽細胞、軟骨細胞、骨細胞、神経細胞などに分化する能力があることが予想される。これまでのところ脂肪細胞に分化させる試みをおこなって一部の細胞が脂肪細胞に分化が誘導できるとのpreliminaryの結果を得ている。今後は様々な細胞に分化誘導をかけてみて、細胞株のもっている多分化能についての詳細を明らかにしていく予定である。
腹膜播種オルガノイドモデルを用いたプラチナ耐性卵巣癌に対する新規治療法の開発

卵巣癌治療においてプラチナ製剤への感受性/耐性は重要な予後因子である。本研究ではプラチナ感受性/耐性に関わるTCGAデータおよび当院における臨床情報をもとにプラチナ感受性制御に関わる候補遺伝子を抽出し、それらの妥当性について検証する。その際にはオルガノイドと呼ばれる、生体内における腫瘍環境により近いとされる実験モデルを作成、用いることとする。さらにはプラチナ感受性制御遺伝子を標的とした薬剤とプラチナ製剤の併用による治療効果について卵巣癌オルガノイド、マウスモデルにおいて検証し、卵巣癌のプラチナ耐性を克服する新規治療法の樹立を目指す。
フラビン酵素における選択的触媒能発現機構の解析

本研究において、以下のような結果が得られた。旧黄色酵素については、本酵素がビール酵母のサイトゾル画分に存在することを、本酵素の抗体を用いて明かとした。さらに、本酵素のビール発酵過程にともなう量的変化を調べたところ、酵母増殖の盛んなビール発酵開始後12時間の間に顕著な増加が見られ、その後アルコール発酵の進行にともない減少することが確認された。一方、アルコール脱水素酵素は、エキス切れとなる120時間後まで増加した。これらの結果は、発酵過程において、個々の酵素の増減が異なることを示しており、旧黄色酵素は、ビール発酵過程の初期または、酸素存在下において作用していることを示唆している。また、本酵素のモデル反応として、NADPHから電子を受け取りシトクロムCや色素などへの電子伝達反応を行うことが知られているが、フラビン骨格をC-13,N-15,F-19で選択的に置換した標識FMNで再構成した本酵素の多核NMR測定から、NADP^+やシトクロムcと複合体を形成することにより、フラビン部分の電子密度がウラシル部分よりキシレン部分で高くなることを示唆する結果を得た。アシルCoA脱水素酵素に関しては、アシルCoAの1位から3位までの部分がフラビン環との電荷移動に大きく関与しており、アシルCoAがエノラート陰イオンとして結合するが、そのエノラートイオンの形成の容易さは炭素鎖の長短が影響していることを示唆する結果を得た。これらの結果は、本酵素の反応機構ならびに基質特異性を理解する上で重要な情報を与えた。さらに本酵素の発現系もほぼ確立でき、本酵素に関する研究も、今後さらなる進展が期待できる。フラビン骨格をC-13,N-15,F-19で選択的に置換したリボフラビンを化学合成した。標識部位は、2-C,4-C,4a-C,10a-C,1-N,3-N,5-N,8-Fであり、これらの標識リボフラビン用いて、オキシ塩化リンを用いた化学的リン酸化反応とFAD合成酵素を用いた酵素的反応によりそれぞれ標識FMNとFADを合成した。この標識FMN,FADを用いて、それぞれ旧黄色酵素、アシルCoA脱水素酵素とアシルCoA酸化酵素を再構成した。アシルCoA脱水素酵素に関しては、アシルCoAの1位から3位までの部分がフラビン環との電荷移動に大きく関与していることを示唆する結果を得た。アシルCoA酸化酵素においては、現在のところ、大きな進展を得ていない。旧黄色酵素に関しては、モデル反応として、NADPHから電子を受け取りシトクロムcや色素などへの電子伝達反応を行うことが知られているが、多核NMR測定から、NADP^+やシトクロムcと複合体を形成することにより、フラビン部分の電子密度がウラシル部分よりキシレン部分で高くなることを示唆する結果を得た。また、旧黄色酵素はビール酵母のサイトゾルに存在し、アルコール発酵過程の初期にそのタンパク質量が増加し、その後また減少することが明らかとなった。さらに、本酵素が一電子電子伝達系の酵素として作用する際に、その電子伝達を仲介するタンパク質の存在を示唆する結果を得ており、そのタンパク質の精製も始めている。これらの結果は、発酵過程において、個々の酵素の増減が異なることを示しており、旧黄色酵素は、ビール発酵過程の初期または、酵素存在下において作用していることを示唆している。

また、本酵素のモデル反応として、NADPHから電子を受け取りシトクロムcや色素などへの電子伝達反応を行うことが知られているが、フラビン骨格をC-13,N-15,F-19で選択的に置換した標識FMNで再構成した本酵素の多核NMR測定から、NADP+やシトクロムcと複合体を形成することにより、フラビン部分の電子密度がウラシル部分よりキシレン部分で高くなることを示唆する結果を得た。アシルCoA脱水素酵素に関しては、アシルCoAの1位から3位までの部分がフラビン環との電荷移動に大きく関与しており、アシルCoAがエノラート陰イオンとして結合するが、そのエノラ-トイオンの形成の容易さは炭素鎖の長短が影響していることを示唆する結果を得た。これらの結果は、本酵素の反応機構ならびに基質特異性を理解する上で重要な情報を与えた。さらに本酵素の発現系もほぼ確立でき、本酵素に関する研究も、今後さらなる進展が期待できる。
幅系グラフパラメータの近似困難性の研究

副産物的に細帯グラフと呼ばれるグラフクラスに対しある無限階層の存在を示した。また、tangleと呼ばれるbranch-widthの双対概念に対しある代数的性質を示した。25年度はFixed Parameter Tractabilityの視点を含め、BandwidthおよびPath-Distance-WidthとSSE予想との関係を明らかにすることを目標としていた。この目標に対し、構造的な特徴の輪郭を捉えることができ、一定の進展はあったといえる。また、Branch-Widthの近似アルゴリズムの設計を、Tangleと呼ばれる(Branch-Widthの)双対概念の観点から考察した。本考察では、制限されたTangleを計算し可視化するソフトを作成し行い、このソフトのおかげで手作業では確認が困難であった様々なことが確認できるようになった。現時点では本考察が近似アルゴリズムの設計とはまだ結びついていないが、Tangleがなす構造特徴はある程度明らかにできた。この点は大きな進展といえる。25年度は、昨年24年度に得られた以下の二つの研究結果を、それぞれさらに進展させた。【1】24年度に、単位円交差グラフのクラスの無限階層に関する結果の発表したが、この無限階層の一番内側のクラスになる細帯グラフと呼ぶグラフクラスが、混合単位区間グラフと呼ばれる単位区間グラフを一般化したグラフのクラスを真に含む事を示した。【2】24年度に、極小セパレータと擬似誘導マッチング数に関する研究結果を発表したが、この研究をさらに進め、この結果が既に知られていた極小セパレータを数え挙げるGood Pairと呼ばれる手法の一般化になっていることを示した。本年度はSSE予想とvertex boundary-widthとの関係性について研究を行った。この研究の中で、vertexおよびedge boundary-widthと極小セパレータの関連性を調べる必要性が生じた。この関連性を調べている過程で、極小セパレータが指数個出現するグラフ構造に着目するようになり、研究を続けた。その結果、誘導マッチング数に関係するグラフパラメータ(ここでは擬似誘導マッチング数と呼ぶ)が極小セパレータを数多く作り出す構造に深く関係していることが分かった。これについて学会発表を行った。学会発表後さらに研究が進み、グラフがある条件を満たすとき、そのグラフが極小セパレータを多数もつ場合、擬似誘導マッチング数が大きくなるという結果を得た。幾つかの幅系グラフパラメータに対し、鎖構造を持つグラフの族に対しては定数近似アルゴリズムが知られている。定数近似を可能にする構造について理解を深めるため、鎖構造を持つ自然なグラフクラスについての考察を行った結果、(本テーマとは必ずしも直接的に関係はしないが)副産物的に計算幾何学的に興味深い(鎖構造を持つグラフの族に対する)問題を発見した。すなわち、限られた幅の中に単位円を埋め込み、そこでできる単位円交差グラフのクラスとその幅との間にどのような関係があるか?という問題である。この問題に対し、グラフの直径と独立点数との関係に着目することで、単位円交差グラフのクラスが無限の階層を持つことを及びその結果から生まれる新しい幾何的問題を得た。無限階層に関する結果の紹介とそこで生じた新しい問題について学会発表を行った。26年度の目的は、rank-widthおよびclique-widthとSSE予想との関係を明らかにし、定数近似困難性について研究することであった。最終的には、SSE予想の仮定の下で、rank-widthおよびclique-widthに対し定数近似困難性が示すことができた。しかし、それを示せた時期が26年度末の1月末であっため、26年度内での学会発表等が間に合わず、期間延長し27年4月の国内学会で発表を行った。本研究では、P. Austrin等が示したcut-widthのある上限と今回申請者が示したvertex boundary-widthやrank-widthのある下限に着目し、SSE予想の仮定の下での(幅系グラフパラメータに対する)定数近似困難性を示すためのフレームワークを示した。このフレームワークを用いて、より多くの幅系グラフパラメータに対して統一的に定数近似困難性を示すことができた。その中で、vertex boundary-widthおよびcarving-widthに対しても定数近似困難性を示すことができた。本研究の目的は、SSE予想の仮定の基、path-distance-width、rank-width、clique-width、(可能ならcarving-width、boolean-width)などの重要な幅系パラメータに対し、近似困難性を明らかにすることであった。この目的は概ね達成できた。Rank-widthとclique-width、および(可能であればとしていた)carving-widthとboolean-widthに関して、これらパラメータが共通に持つ3分導出木という基本構造をSSE予想のフレームワークに落とし込む事で、近似困難性を示す事が出来た。Path-distance-widthに関しては困難性を示す事は出来なかったが、これはpath-distance-widthの構造が他の4つのパラメータと大きく異なることが原因である。同様の理由で、25年度の研究計画で目標に挙げていた「bandwidthおよびpath-distance-widthとSSE予想との関係」も明らかにすることが出来なかった。本研究を通して、bandwidth系とrank-width系の構造の違いを再認識する結果となった。一方で、予定には無かったmaximum induced matching-widthというグラフパラメータに関して近似困難性が示せた。このパラメータは3分導出木の構造を持ち、かつboolean-widthの下界にもなっている。この下界を使うことによりboolean-widthの近似困難性を示す事が出来た。近似困難性の研究成果発表が国内研究会に留まっているのは、研究結果が最終年度末まで得られなかったためである。本研究結果は学術雑誌に現在投稿中である。