hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい水素結合ネットワーク素材としての縮環マロナミド：次元制御構造構築とその応用

基本的に1分子あたり8本の水素結合が形成され、上下に縮環構造が突き出た2次元シート構造を形成し、それらがInterdigitate型に重なることでπ共役ユニットが近接することが分かった。π共役ユニットの幅が広い場合、シート間の重なりはInterdigitateではなく、Segregate型で重なる傾向も認められた。今後、これらの分光学的特性を評価していく予定である。また、(2)2次元シート構造を形成する構造的要因および限界、を調査するため、縮環員数の異なるシクロアルカンジカルボキサミド(n=3-7)を合成し、そのX線構造を調査した。3員環では分子内水素結合を形成し、テープ構造に集合する一方で、4員環以上の縮環マロナミドは2次元シート構造を形成することを明らかにした。また、(3)嵩高いトリプチセン骨格を縮環することで水素結合形成方向を制御すると、2次元シート構造を形成できなくなり1次元伸長構造を形成する、と考え、トリプチセン縮環体を合成したところ、実際に、直径数十nm、長さ数百μmの1次元ファイバーを形成することがわかり、芳香族溶媒などをゲル化することを見出した。現在までに10種以上の多様な新規化合物を合成し、それぞれ単結晶構造解析によりその集合構造を明らかにしてきた。その結果、本研究の根幹となる縮環マロナミド構造が規則正しい集合構造をとることを明らかにすることができ、本来、予測が難しい結晶中での集合構造の設計が可能になってきている。さらに多様な構造修飾を可能にする汎用性縮環マロナミドの合成にも成功したことから、より効率的な調査が可能になると考えている。また、その水素結合の方向性を阻害することで構造の次元制御が可能であるという考えをもとに設計、合成したトリプチセン縮環体は、無置換体では剛直な1次元ファイバー構造、キラル修飾体ではらせん状1次元ファイバーが形成されるなど、いずれの場合も予想通り1次元伸長構造を形成することから、分子設計により集合構造の次元制御が可能であることが実証されてきたといえる。また、その水素結合の方向性を阻害することで構造の次元制御が可能であるという考えをもとに設計、合成したトリプチセン縮環体は、予想通り1次元伸長構造を形成することから、分子設計により集合構造の次元制御が可能であることを実証しつつあるといえる。これまで合成してきたπ共役ユニットを有する誘導体に加え多様なユニットを導入した誘導体を合成し、その集合構造が分光学的特性など物性にどのような影響を及ぼしているかを引き続き調査していく。また、トリプチセン縮環体が形成する1次元ファイバー構造が、実際にチューブ構造を形成しているのかどうか、X線構造解析などを通して明らかにし、その構造の応用性を調査していく予定である。また、新たに、嵩高い骨格を利用した0次元カプセルの構築および汎用性縮環マロナミドを利用した3次元格子構造の構築を検討し、それらが持つ物性や応用性についても調査していく予定である。これまで合成してきたπ
DNAメチル化を標的とするリキッドバイオプシーを用いた膵癌診断技術の開発

血漿中の癌特異的なドライバー遺伝子変異などを調べる「リキッドバイオプシー」は診断に有効であるが、臨床応用には、さらなる検出感度の向上が重要である。これまで申請者らは、膵癌における高メチル化遺伝子の探索をおこない、膵癌特異的に高率にメチル化され、転写抑制される6遺伝子(NEFL、NEFM、NEFH、NPTX2、IRX4、LHX6)を明らかにした。これら遺伝子の再活性化はいずれも膵癌細胞の増殖抑制を引き起こすことから膵腫瘍形成における重要な役割が示唆された。本研究では、これら6遺伝子のDNAメチル化を標的とするリキッドバイオプシーの技術開発をおこない、早期診断への可能性や予後との関連を調べる。
抗酸菌の生体内での殖の場としてのII型肺胞上皮細胞の意義にする基礎的研究

1.クラリスロマイシン(CAM)、KRM-1648(KRM)およびレボフロキサシン(LVFX)のA-549ヒトII型肺胞上皮細胞株(A-549細胞)内結核菌あるいはMycobacterium avium complex(MAC)に対する抗菌効果は、Mono Mac6ヒトマクロファージ様細胞株(MM6-MΦ)内のそれらに対するよりも弱いことが分かった。2.マクロファージ内で順化した結核菌あるいはMAC菌(I型菌)とそれぞれの7H9液体培地培養菌(E型菌)のMM6-MΦおよびA-549細胞内での前述の抗菌剤の効果について検討した。その結果、MM6-MΦあるいはA-549細胞内のE型結核菌あるいはMAC菌に対するCAMあるいはLVFXの抗菌効果は、MM6-MΦあるいはA-549細胞内のI型結核菌あるいはMAC菌に対する場合よりも強かった。他方、いずれの細胞内局在E型結核菌あるいはMAC菌に対するKRMの抗菌効果は同じ細胞内のI型菌に対する場合よりも弱いことが分かった。3.マウスに結核菌あるいはMAC菌を経気道感染させ、電子顕微鏡を用いて肺を観察したところ、好中球やマクロファージのみならずII型肺胞上皮細胞内にも感染菌を認めた。5.この菌数を減少させる液性因子はTNF-αとGM-CSFである可能性が大であることがRT-PCR法での検討より明かとなったが、さらに検討予定である。1.細胞内抗酸菌に対する諸種抗菌剤の抗菌活性:レボフロキサシン(LVFX),クラリスロマイシン(CAM)およびリファマイシン誘導体KRM-1648(KRM)のA-549ヒトII型肺泡上皮細胞株(A-549細胞)内Mycobacterium avium complex(MAC)N-444株に対する抗菌活性の発現は,MONO-MAC-6ヒトマクロファージ様細胞株(MM6-MΦ)内におけるよりも弱いが,結核菌Kurono株についてもほぼ同様な傾向が認められた.また,他の開発中のキノロン剤(MSR-903,WQ-3034)を用いての結核菌とMACに対する抗菌活性についてもほぼ同様な成績が得られている.2. MM6-MΦ内で順化した結核菌あるいはMAC菌(I型菌)とそれぞれの培養菌(E型菌)MM6-MΦ内およびA-549細胞内での挙動と化学療法剤の効果:(1)供試細胞に対する感染性:MM6-MΦ内では,結核菌の感染性はE型菌>I型菌であったが,MACでは逆にE型菌<I型菌であった.他方,A-549細胞では.結核菌とMAC菌ともE型菌<I型菌であった。(2)供試細胞内での増殖能:MM6-MΦ内では,結核菌とMACの細胞内増殖能はE型菌<I型菌であったが,A-549細胞内では,逆に両菌ともE型菌>I型菌であることが分かった。(3)抗菌剤(LVFX,CAM,KRM)の供試細胞内局在菌に対する抗菌活性:LVFXとCAMのMM6-MΦ,A-549細胞内局在菌に対する抗菌活性発現は結核菌,MACのいずれを問わずE聖菌≧I型菌であった.他方,KRMの場合にはいずれの細胞内でも両菌に対する抗菌活性の発現は逆にE型菌<I型菌の関係にあることが分かった.3.抗酸菌感染マウス肺での菌の局在部位:MACについて検討を行っているが,現在までのところ電顕的にII型肺胞上皮細胞内への菌の侵入像は認められていない.今後,感染菌数を増やして検討する予定である.1.結核菌あるいはMAC感染マウス肺でのこれら感染菌の局在部位の検討マウスへの結核菌の経気道感染後の肺組織の電子顕微鏡的観察を行ったところ、結核菌は好中球やマクロファ-ジ(MΦ)のみならずII型肺胞上皮細胞内へも侵入している像が初めて観察された(約10%位)。MACについては現在検討中である。

2.マクロファージとII型肺胞上皮細胞との相互作用の検討Double Chamber Systemを用いた。Top-chamber内の結核菌感染A-549ヒトII型肺胞上皮細胞株はBottom-chamber内のMono Mac6ヒトMΦ様細胞株内の結核菌生菌数を減少させる傾向にあった。同様なことはMACにおいても認められた。3.結核菌あるいはMACのII型肺胞上皮細胞への侵入に関わるレセプターの検討A-549細胞への結核菌やMACの侵入はCR3、CR1、β1インテグリンあるいはマンノースレセプターを介して行われる可能性を示す成績が得られつつあるが、現在さらに検討中である。4.結核菌あるいはMAC感染II型肺胞上皮細胞のサイトカイン産生結核菌あるいはMACに感染したA-549細胞は、IL-8およびMCP-1の産生が非感染細胞に比べてやや亢進する傾向を認めたが、この点についてもさらに検討中である。まとめ今年度の検討においては、結核菌がII型肺胞上皮細胞へ侵入すること、並びにこの感染細胞がMΦの抗菌活性を増強させる可能性のあることが明らかにされた。このことは、抗産菌感染宿主においてII型肺胞上皮細胞が何らかの免疫調節機能を示して、宿主抵抗性発現に何らかの役割を演じている可能性を示唆するものと考えられる。結核菌はII型肺胞上皮細胞へも侵入することを昨年度の研究で初めて見いだした。今年度はさらにMACについて検討を行ってみたところ、結核菌と同様にマウスのII型肺胞上皮細胞へ侵入することが分かった。2.結核菌あるいはMAC感染II型肺胞上皮細胞のサイトカイン産生結核菌やMAC感染A-549ヒトII型肺胞上皮細胞株は、マクロファージのこれら感染菌に対する殺菌活性を増強させる液性因子を遊離している。この因子についての検討では、結核菌やMAC感染A-549細胞はIL-8およびMCP-1の産生が亢進していることをELISA法で見出している。今年度はRT-PCR法で結核菌あるいはMAC感染A-549細胞でのIL-8、MCP-1、TNF-α、IFN-γおよびGM-CSFの各mRNA産生について検討した。その結果、結核菌あるいはMAC感染によってTNF-αとGM-CSFの発現が高まるものの、IL-8とMCP-1では感染の有無に関わりなく、それらの発現の程度に差はほとんど見られないことが分かった。一方、IFN-γの発現は認められなかった。3.結核菌あるいはMAC感染II型肺胞上皮細胞のサーファクタントタンパク(SP)産生結核菌あるいはMAC感染A-549細胞におけるSP-A、SP-Dの発現をRT-PCR法で検討した。その結果、SP-Aでは3種類のプライマーを用いて検討しても細胞内にSP-AのmRNAを認めなかった。また、SP-Dは感染の有無に関わりなくその発現の程度に差はほとんど認められなかった。まとめ結核菌やMACに感染したII型肺胞上皮細胞はTNF-αやGM-CSFといった炎症性サイトカインを遊離してマクロファージの殺菌活性を高め、宿主の感染防御に寄与している可能性が考えられる。
太平洋・日本海間における海洋生物の種分化・遺伝的分化に関する分子系統学的研究

過去の日本海に起こった大きな環境変動が、様々な生物学的特性を持つ海洋動物に、どの様な影響を与えたかを明らかにする事を目的に、深海性底魚と浅海の巻貝類を主な対象として、太平洋集団との比較を通じて分子系統学的手法により解析した。日本海の最も優占する底魚種であるノロゲンゲでは、遺伝的多様性の異なる2つのグループの存在が明らかにされ、最終氷期の日本海でも、対馬海峡の近傍では、顕著な環境悪化はなかったことが示唆された。短期間のプランクトン幼生期を持つサザエでは、黒潮と対馬暖流に対応して分布する遺伝的に異なる2つのグループが最終氷期をはるかに先立つ時期に分岐したことが推定された。一方、貝殻形態に基づき亜種とされる太平洋岸産のバテイラと日本海岸産のオオコシダカガンガラの間には統計的に有意な遺伝的差異が存在するが分化は不完全である事が示された。分岐年代の推定の結果、最終氷期後の日本海に侵入したバテイラ集団が地理的に隔離され、太平洋集団との間に遺伝的差異を蓄積したものがオオコシダカガンガラであり、自然選択又は創始者効果による形態分化が先行していると考えられた。同じBatillaria属に属する直達発生性のホソウミニナとプランクトン幼生期を持つウミニナについて、集団構造を比較した。どちらの種も遺伝的に大きく異なる2つのグループからなるが、ウミニナではホソウミニナ両グループの地理的分布には明瞭な差異はみられなかったのに対し、ホソウミニナでは、その分布はほぼ2つの暖流の流域に対応し、各グループ内に、さらに独自の地理分布を呈する計9個のサブグループが認識された。潮間帯の巻貝類トコブシ、ウラウズガイ、クボガイ、イシダタミについても同じ遺伝子領域の塩基配列に基づき、日本海集団と太平洋集団の間の遺伝的差異を検証したが、明瞭な差異は認識されなかった。以上の結果から、海産無脊椎動物の遺伝的分化における幼生分散能力の重要性が示唆された。東京大学海洋研究所研究船淡青丸航海において、日本海西部海域の深海性底生生物および底魚類の採集をおこなった。その中で最も優占する種であるノロゲンゲについて、日本海東部・中部海域で採集された個体も含め、ミトコンドリアDNA・Dループ領域の塩基配列に基づき集団の遺伝的構造を解析したところ、同集団は遺伝的に異なる2つの個体群から構成されていることが明らかになった。ひとつの個体群が日本海全域に分布し、東部で高い遺伝的多様性を示すのに対し、もうひとつの個体群は、山口県沖水深400m付近を中心として日本海西部・中部の水深1000m以浅の海域に分布しており、東にいくほど、分布限界深度が浅くなっていた。最終氷期の海洋環境悪化期に前者は日本海東部で、後者は対馬海峡付近の浅海域に隔離され、現在再び分布域の拡大が進行しつつあるものと考えられる。今後集団遺伝学の手法により、個体群の遺伝的分化過程の詳細な再現を試みるとともに、太平洋産の近縁種との種分化過程の解析をおこなう予定である。また日本海および太平洋沿岸の代表として、それぞれ新潟県粟島と岩手県大槌において、潮間帯、潮下帯の底生生物について両海域に共通して出現する属・種を中心に採集した。そのうちイシダタミ類について、小笠原諸島で採集された近縁種も含め遺伝的集団構造の比較研究を開始した。

来年度以降は、研究船白鳳丸航海においてプランクトンサンプルの採集をおこなうとともに、多様な種の集団構造について解析し、種の生活史特性と集団構造上の特性との関係を比較・検討する。干潟に生息する直達発生性巻貝ホソウミニナについてミトコンドリアDNA・COI領域の塩基配列に基づき、集団構造の解析を行った。同種の集団は互いに遺伝的交流がない5つの地方集団から構成され、それらはさらに五島列島付近を境に北九州から北海道に分布するグループと九州西岸および本州太平洋岸に分布するグループに大きく分かれる事が示された。北海道(太平洋岸、日本海岸、オホーツク海岸)集団は、全体として均一で遺伝的多様性が極度に低く、比較的最近、瓶首効果を経験している事が示唆された。プランクトン幼生期を持つ近縁種であるウミニナとの比較を通して、幼生型が集団構造形成に与える影響を解析する予定である。同様の手法により、亜種とされる太平洋岸産のバテイラと日本海岸産のオオコシダカガンガラの集団解析を行なったところ、両者の間には統計的に有意な遺伝的差異が存在するが分化には不完全である事が示された。分岐年代の推定の結果、最終氷期後の日本海に侵入したバテイラ集団が地理的に隔離され、太平洋集団との間に遺伝的差異を蓄積したものがオオコシダカガンガラであり、自然選択又は創始者効果による形態分化が先行していると考えられた。この他、潮間帯、潮下帯の底生生物クボガイ、イシダタミ、クロズケガイ、ウラウズガイ、トコブシ、カメノテ、イトマキヒトデ、深海性のキタクシノハクモヒトデ等の個体群について、日本海・太平洋間の遺伝的分化に関する予備的な解析を行った。また東京大学海洋研究所研究船白鳳丸KH99-4次航海において日本海産動物プランクトン優占種のうち、太平洋にも出現するツノナシオキアミ、ニホンウミノミ、キタヤムシ等を採取・冷凍保存した。これらについては、来年度に解析を予定している。日本の干潟に生息する代表的な巻貝類であるBatillaria属全4種について、ミトコンドリアDNA・COI領域の部分塩基配列に基づき系統解析をおこない、九州西岸で報告されていたリュウキュウウミニナ様の個体が、ホソウミニナまたはウミニナである事を示した。直達発生性のホソウミニナについて、全分布域を網羅する23地点、計470個体について、同領域の塩基配列を決定し、系統解析をおこなった。その結果、日本列島のホソウミニナ集団は、遺伝的に大きく異なる2つのグループからなり、その分布は、ほぼ黒潮と対馬暖流流域に対応し、有明海と五島列島の間および宮城県と岩手県の間に分布境界がある事が明らかになった。各グループ内には、さらに独自の地理分布を呈する計9個のサブグループが認識された。特に能登半島、北海道全域、三陸海岸に分布するサブグループは、遺伝的多様性が極端に低く、氷期における厳しい瓶首効果と、その後の急速な分布域拡大が示唆された。一方、本種に近縁だがプランクトン幼生期を持つウミニナを対象に、6ヶ所で採集した117個体について同様の解析をおこなったところ、ホソウミニナに比べ遺伝的分化の程度は低いものの、遺伝的に異なる2グループの存在が明らかになった。しかしホソウミニナの場合とは異なり、両グループの地理的分布には明瞭な差異はみられなかった。潮間帯の巻貝類イシダタミ、クボガイ、トコブシについても同じ遺伝子領域の塩基配列に基づき、日本海集団と太平洋集団の間の遺伝的差異を検証したが、有意な差は検出されなかった。一方、短期間のプランクトン幼生期を持つサザエでは、ホソウミニナとウミニナの中間の遺伝的分化が見られた事から、海産無脊椎動物の遺伝的分化における幼生分散能力の重要性が示唆された。
神経芽腫のGMI,NGFR相互作用応用予後判定法とNGF感受性制御分化誘導療法

研究目的であるNGFR(TrkA)のGM1との相互作用の解析と臨床応用へ向け、まず、臨床サンプルを扱うために効果的なNGFR(TrkA)結合GM1の検出法の検討を行った。Trk特異抗体を用いた免疫沈降法は可能であったが、Trkに結合したGM1の検出は感度の点で困難を極めた。免疫沈降法の後immunoblotting及びTLC法の両方法の改善と感度増加を試みたが、抗GM1高感度抗体が存在しないため、CTB、GM1の相互作用を用いて検出した。しかし、臨床サンプルの様な保存状態に差異が多くGM1濃度変動が大きい検体を解析するには不適当であると結論づけざるを得なかった。そこで、培養細胞株を用いて、NGFR(TrkA)とGM1相互作用の詳細な機構の検討を通じ、本機構の関与を検討する新たな方法につながる知見を求めることとした。その結果、共焦点レーザー顕微鏡を用いた蛍光抗体法によって、細胞表面におけるNGFR(TrkA)とGM1の分布状況が神経分化するPC12細胞と分化しない神経芽腫細胞NB-1では著しく異なることを見出し、両者の相互作用の破壊が神経芽腫の分化抑制NGF不応機構に関与していることを示唆することができた。しかし、此のメカニズムが分化制御に支配的な役割を果たしているとすると、高Trk発現神経芽腫がNGF高濃度培養条件下で分化する機構を説明できない。これを検討するため低濃度のNGF環境下でのいわば高Trk存在による拮抗阻害機構を想定し、共同研究者から提供されたNGFによって分化可能なTrk高発現PC12細胞とPC12細胞を比較して、生理的条件下の様な低濃度NGF環境下での神経分化機構の検討を開始した。その結果、高Trk発現PC12とPC12では、Trkのチロシンリン酸化レベルに差異が少ないことを見出し、此の仮定が臨床予後良好神経芽腫の生理的状態を反映している可能性を示唆するに至った。本研究の最終目的たる新診断及び治療へ直接関与することは達せられなかったが、神経芽腫の病態解明の上で重要な知見を得ることができた。(本研究の結果は、98年、99年日本小児癌学会で報告した。)研究目的であるNGFR(TrkA)のGM1との相互作用の解析と臨床応用へ向け、まず、臨床サンプルを扱うために効果的なNGFR(TrkA)結合GM1の検出法の検討を行った。)神経芽腫は、小児外科の主要な疾病である。早期例の中に自然治癒があることから、手術適応に迷ううケースがある反面、進行症例では集学的治療にも係わらず不幸な結果におわるケースも多い。我々は、分子生物学的手法を用いてこの腫瘍の病態に迫ろうとしてきた。一連の研究成果より神経芽腫の予後にNGFR(Trk A,nerve growth factor receptor,神経成長因子)の関与が明らかとなり、予後判定法として臨床予後がなされつつあるが、さらに、このレセプターのNGF感受性がganglioside GM1との相互作用で制御されていることも明らかにした。そこで、この知見を新臨床診断、新分化療法の開発に結びつけるべく、萌芽研究の成果を発展させさらなる研究を行った。

本年度においては、NGFR(TrkA)のGM1との相互作用の解析を主眼として、GM1とNGFレセプターの細胞内局在を共焦点レーザー顕微鏡を用いた蛍光抗体法とシュクロース濃度勾配超遠心法で検討し、NGF反応性のPC12細胞と神経芽腫細胞NB-1では、細胞表面の両者の局在が異なることを見出した。また、PC12細胞に人のNGFRをリポフェクチン法で強制発現させた細胞を用いて、検討した結果、このNGFRにGM1が結合していることから、NGFRの種の違いがGM1との相互作用に関係していないことも明らかになった。これにより、実験動物系での予備研究の臨床応用へ向けた展開における問題点の一つが解決できた。さらに、NB-1細胞にも内在性のtrkAと区別するためmyc-hisタグを付けた組み替えtrkA遺伝子の導入、強制発現を試みており、この系の確立によって、GM1-NGFR相互作用を応用した遺伝子治療の方向性を検討しようとしている。また、細胞表面の局在機構一つであるカベオリンの関与の検討を行い、本系に関与しないことを確認したが、近年注目を集めているrafs(細胞表面脂質局在構造)の関与は否定できず、詳細な検討を行っている。なお、以上の成果の一部はすでに98年札幌での小児癌学会において発表した。研究目的であるNGFR(TrkA)のGM1との相互作用の解析と臨床応用へ向け、まず、臨床サンプルを扱うために効果的なNGFR(TrkA)結合GM1の検出法の検討を行った。Trk特異抗体を用いた免疫沈降法は可能であったが、Trkに結合したGM1の検出は感度の点で困難を極めた。免疫沈降法の後immunoblotting及びTLC法の両方法の改善と感度増加を試みたが、抗GM1高感度抗体が存在しないため、CTB、GM1の相互作用を用いて検出した。しかし、臨床サンプルの様な保存状態に差異が多く、GM1濃度変動が大きい検体を解析するには不適当であると結論づけざるを得なかった。こで、培養細胞株を用いて、NGFR(TrkA)とGM1相互作用の詳細な機構の検討を通じ、本機構の関与を検討する新たな方法につながる知見を求めることとした。その結果、共焦点レーザー顕微鏡を用いた蛍光抗体法によって、細胞表面におけるNGFR(TrkA)とGM1の分布状況が神経分化するPC12細胞と分化しない神経芽腫細胞NB-1では著しく異なることを見出し、両者の相互作用の破壊が神経芽腫の分化制御NGF不応機構に関与していることを示唆することができた。しかし、此のメカニズムが分化抑制に支配的な役割を果たしているとすると、高Trk発現神経芽腫がNGF高濃度培養条件下で分化する機構を説明できない。こを検討するため低濃度のNGF環境下でのいわば高Trk存在による拮抗阻害機構を想定し、共同研究者から提供されたNGFによって分化可能なTrk高発現PC12細胞とPC12細胞を比較して、生理的条件下の様な低濃度NGF環境下での神経分化機構の検討を開始した。その結果、高Trk発現PC12とPC12では、Trkのチロシンリン酸化レベルに差異が少ないことを見出し、此の仮定が臨床予後良好神経芽腫の生理的状態を反映している可能性を示唆するに至った。研究の最終目的たる新診断及び治療へ直接関与することは達せられなかったが、神経芽腫の病態解明の上で重要な知見を得ることができた。(本研究の結果は、98年、99年日本小児癌学会で報告した。)
グローバリゼーション下の日本人の世界認知構造-サーベイ調査による実証的検討-

本年度は前年度の予備調査を受け、「外国に関する意識調査」として2006年5月に本調査を行った。サンプルの抽出方法としては、2005年の「個人情報保護法」成立以後の急速な回収率の低下状況を鑑み、無作為抽出ではなく割当法を用い、年齢階級を20歳から34歳、35歳から49歳、50歳から64歳、65歳以上という4つに分け、さらに性別で層化した。回収したサンプル数は、合計200サンプルである。以上調査によって集めたデータについて様々な分析を行い、その成果の一例としては日本人の外国好感度の構造と世代差について新たな知見を得た。具体的には、まず国別好感度データの分析から、好感度の平均値の序列としては日本を含む西欧諸国への好感度の方がその他の国々のそれに比べて高いことが示され、先行研究でたびたび指摘される「西高東低」型の存在が確認された。さらに20歳34歳、35歳49歳、50歳64歳、65歳以上の年齢層ごとの平均値を比較した結果、ロシアについて49歳未満に比べると50歳以上ではその好感度が特に低いことが示され、個別の国に対する好感度には世代差が存在することも明らかになった。加えて好感度を一元的序列ではなく多元的な構造として検討するために個人差多次元尺度構成法(INDSCAL)を用いた分析を行った結果、「(日本を含む)欧米先進諸国か否か」という「西高東低」型と重なる次元のみならず、「対日問題の有無」あるいは「メディア報道」の影響を伺わせる次元が抽出された。また65歳以上では「先進諸国か否か」という次元を特に重視するのに対し、それ以下の世代では「対日問題の有無」あるいは「メディア報道」の次元も好感度の決定に重要な影響を与えていることが明らかとなり、「西高東低」型で安定しているとされてきた日本人の外国好感度の変容可能性が示された。本年度は来年度の本調査に向け、質問票の作製とその質問票を用いた予備調査を行った。質問票作製としてまず世界認知構造を検討するために対象とする国を、「西欧or非西欧」や「地理」、「宗教」、「政治体制」などのバランスを考慮した20カ国を選出した。さらに類似度以外の多角的な視点から認知構造を検討するため、20カ国の好感度や職業威信を模した「国威信」などの項目を作製した。また排外性やナショナル・アイデンティティなど世界認知との密接な関連が予想される意識などを質問に加えた。さらに独立変数として個人属性(性別、年齢、学歴、職業、世帯収入)と海外渡航経験や外国人との接触経験などを質問することとした。上記作製した調査票を用いて予備調査を行い、主に以下の2点を検討した。1点目は世界認知を尋ねる場合に国民名(ex.アメリカ人)と国名(ex.アメリカ)では回答傾向が異なるか、また異なるとすればいずれで質問することが適切かの検討である。そのために「国民名」のA票と「国名」のB票を作製して予備調査を行った。結果、分類構造などは「国民名」と「国名」でほとんど差がなかったが、好感度などは「国名」の場合の方が「国民名」の回答に比べて分散が大きく、そこでより弁別力のある「国名」を用いて本調査を行うこととした。2点目として高齢層(具体的には65歳以上)への調査が可能であるの検討も行い、実際80代の対象に調査をしたが、自記式は回答者が調査票に不慣れなこと等から困難であった。そのため本調査においては基本的に自記式であるが希望者には面接方式に切り替えて行うこととし、高齢層の回答データの信頼性を高める必要があることが示された。

また65歳以上では「先進諸国か否か」という次元を特に重視するのに対し、それ以下の世代では「対日問題の有無」あるいは「メディア報道」の次元も好感度の決定に重要な影響を与えていることが明らかとなり、「西高東低」型で安定しているとされてきた日本人の外国好感度の変容可能性が示された。
体幹部骨格筋量の増大がメタボリック症候群の改善および介護予防に及ぼす影響

最終年度にあたる本年度は,実験2【内臓脂肪量と体幹部骨格筋量との関係(縦断的検討)】が終了したので,ここに報告する.【目的】1年間の運動介入によって生じた内臓脂肪および腹部骨格筋横断面積の変化,および両者の関係について検討することであった.【方法】被験者は,長野県佐久総合病院における人間ドッグ受診者のうち,年齢:4064歳体格指数(BMI):30kg/m^2以上の男女230名であった.彼らを無作為に運動介入群(男性57名,女性58名)と対照群(男性59名,女性43名)へと分類した.プログラム開始前および後に,身長,体重,腹囲,腹部CT画像の撮影を行った.運動群には1日1時間以上の歩行ならびに3Mets以上の身体活動の実施を促し,定期的に健康運動指導士による指導を受けさせた.介入前後における腹部CT画像より,腹直筋,腹斜筋群,脊柱起立筋群,腸腰筋群,内臓脂肪の横断面積(CSA)を定量した.【主な結果】1年後測定の結果,男女ともに,運動介入群においてのみ,体重,BMIおよび内臓脂肪CSAの有意な低下が認められた.同様に,男女とも運動介入群における各骨格筋群のCSA絶対値が有意に低下したものの,骨格筋CSAを体重2/3で補正した値には有意な変化は認められなかった.一方,男性では腹斜筋群,女性では腹斜筋群および脊柱起立筋群における各変化率が,内臓脂肪CSAの変化率と有意な正の相関を示した.本研究における内臓脂肪CSAの変化はマイナス方向であることから,この結果は,運動介入による内臓脂肪の減少により低下しやすい骨格筋群が存在することを示唆している.【まとめ】本研究により,内臓脂肪の減少に伴い筋量が低下しやすい骨格筋群が存在することが示された.内臓脂肪の減少を目的とした介入プログラムを実施する場合には,骨格筋量の維持・増進を意識しないと,サルコペニアを誘発する可能性があるものと考えられる.近年,メタボリック症候群の予防・改善とともに,高齢者の介護予防が重要視されている.一般に,メタボリック症候群は40歳代以降において発症率が高まり,65歳以上になると要介護状態になる可能性が高まる(高齢社会白書より)と考えられている.すなわち,メタボリック症候群と要介護状態とが同時に発生する可能性は非常に高く,両者の予防・改善に有効となる方法を考案することは,今後の社会において重要な検討課題である.そこで本研究では,内臓脂肪が体幹部に特異的に蓄積する組織であり,この身体セグメントを対象とする運動が,必然的に内臓脂肪へと刺激を与えることになる点に着目し,体幹部を対象とした運動プログラムの実施がメタボリック症候群の改善ならびに介護予防に有効であるか否かを検討することを目的とした.当該年度は,運動プログラムに参加する被験者の募集,被験者の群わけ,ならびにプログラム実施前における内臓脂肪,内臓組織,各骨格筋群,皮下脂肪および骨の定量を行った.得られた画像データの分析を進めた結果,途中経過ではあるが,腹囲は内臓脂肪CSAと高い相関(r=0.613)を示し,骨格筋全体のCSAと内臓脂肪CSAとの間にも有意な相関が認められた(r=0.272,いずれもp<0.05).しかしながら,筋群別に検討すると,内臓脂肪CSAとの間に有意な相関が認められたのは腹直筋のみであり(r=0.329,p<0.05),腹斜筋群,背筋群,腸腰筋群の各CSAでは有意な相関が認められなかった(r=0.0550.152,いずれもn.s.).腹直筋は,骨に起始・停止を持たず,腹圧の変化と関連あることが報告されている.すなわち,内臓脂肪量の増加により腹圧が上がることにより,腹直筋の肥大が促された可能性が考えられる.この点については,残りデータの分析を完了させたうえで,慎重に検討を進める必要がある.近年,メタボリック症候群の予防・改善とともに,高齢者の介護予防が重要視されている.一般に,メタボリック症候群は40歳代以降において発症率が高まり,65歳以上になると要介護状態になる可能性が高まる(高齢社会白書より)と考えられている.すなわち,メタボリック症候群と要介護状態とが同時に発生する可能性は非常に高く,両者の予防・改善に有効となる方法を考案することは,今後の社会において重要な検討課題である.そこで本研究では,内臓脂肪が体幹部に特異的に蓄積する組織であり,この身体セグメントを対象とする運動が,必然的に内臓脂肪へと刺激を与えることになる点に着目し,体幹部を対象とした運動プログラムの実施がメタボリック症候群の改善ならびに介護予防に有効であるか否かを検討することを目的とした.当該年度(実質5ヶ月間)は,介護予防の観点から,二重エネルギーX線吸収(DXA)法による骨格筋の加齢変化(サルコペニア)の観察が可能か否かを検討した.1984歳までの男女947名(男性340名,女性607名)を対象に,全身骨格筋量を測定し,先行研究(Baumgartner et al. 1998, Janssen et al. 2002)を参考に,骨格筋指数(骨格筋量/身長^2)を算出した.さらに,18-40歳におけるSMIの平均値マイナス2SDをサルコペニア参照値,平均値マイナス1SDをサルコペニア予備群の参照値とした.

その結果,サルコペニアおよびその予備群の該当者の体力要素(握力および脚伸展パワー)は非該当者のそれよりも有意に低い値を示した.また,41歳以上の被験者を対象とした場合に,全身SMIと年齢の間に有意な負の相関が認められた(男性:r=-0.262,女性:r=-0.127,いずれもp<0.05).以上の結果から,今後,DXA法による骨格筋量測定を同一被験者に対して継続的に実施することにより,骨格筋の加齢変化について定量できるとともに,介護予防において必要となるSMIを提案できる可能性が示唆された.一般に,メタボリック症候群は40歳代以降において発症率が高まり,65歳以上になると要介護状態になる可能性が高まる.すなわち,メタボリック症候群と要介護状態とが同時に発生する可能性は非常に高く,両者の予防・改善に有効となる方法を考案することは,今後の社会における重要な検討課題である.そこで本研究では,内臓脂肪が体幹部に特異的に蓄積する組織であり,この身体セグメントを対象とする運動が,必然的に内臓脂肪へと刺激を与えることになる点に着目し,体幹部を対象とした運動プログラムの実施がメタボリック症候群の改善ならびに介護予防に有効であるか否かについて検討を続けている.本年度は,実験1)内臓脂肪量と体幹部骨格筋量との関係(横断的検討)についての測定および分析を行った.被験者は,年齢:4064歳,体格指数(BMI):30kg/m2以上の男性112名,女性118名であった.被験者の身長,体重,腹囲を測定したほか,(CT(コンピュータ断層撮影)法を用いて腹部における横断画像を撮影し,内臓脂肪,腹直筋群,腹斜筋群,脊柱起立筋群および腸腰筋群の各横断面積(CSA)を算出した.その結果,男性では,内臓脂肪CSAが高値を示すほど,腹直筋CSAを除く各骨格筋群のCSAが有意に低値を示す傾向が認められた.なかでも腸腰筋の相関係数は内臓脂肪CSAの標準化にかかわらず有意であり,内臓脂肪め蓄積と何らかの関連をもつ可能性が示唆された.腸腰筋群は仰臥位での脚の挙上にかかわっており,仮に内臓脂肪の蓄積に伴い減少するのであれば,要介護状態を促進する可能性がある.一方,女性は男性よりも有意に体脂肪率が高いのにもかかわらず内臓脂肪CSAが有意に低く,内臓よりも皮下に脂肪が蓄積する傾向にあり,内臓脂肪CSAの変動性が低いことから,骨格筋CSAとの間に有意な相関が示されなかったものと考えられた.最終年度にあたる本年度は,実験2【内臓脂肪量と体幹部骨格筋量との関係(縦断的検討)】が終了したので,ここに報告する.【目的】1年間の運動介入によって生じた内臓脂肪および腹部骨格筋横断面積の変化,および両者の関係について検討することであった.【方法】被験者は,長野県佐久総合病院における人間ドッグ受診者のうち,年齢:4064歳体格指数(BMI):30kg/m^2以上の男女230名であった.彼らを無作為に運動介入群(男性57名,女性58名)と対照群(男性59名,女性43名)へと分類した.プログラム開始前および後に,身長,体重,腹囲,腹部CT画像の撮影を行った.運動群には1日1時間以上の歩行ならびに3Mets以上の身体活動の実施を促し,定期的に健康運動指導士による指導を受けさせた.介入前後における腹部CT画像より,腹直筋,腹斜筋群,脊柱起立筋群,腸腰筋群,内臓脂肪の横断面積(CSA)を定量した.【主な結果】1年後測定の結果,男女ともに,運動介入群においてのみ,体重,BMIおよび内臓脂肪CSAの有意な低下が認められた.同様に,男女とも運動介入群における各骨格筋群のCSA絶対値が有意に低下したものの,骨格筋CSAを体重2/3で補正した値には有意な変化は認められなかった.
新規遺伝子トラップによる、マウス初期胚パターン形成メカニズムの解明

本研究では、新規蛍光遺伝子プロモータートラップ(Venus trap)スクリーニングを中心とし、新たなマウスリソースの網羅的開発として、ライブイメージングと遺伝子発現解析を同時に可能にする遺伝子変異マウス系統の樹立をおこなっている。具体的には、蛍光レポーター遺伝子(Venus)を含むレンチウィルストラップベクターを初期胚に感染させ、ゲノム上のランダムな場所に組み込まれた蛍光レポーター遺伝子が、内在性のプロモータ制御によって発現されるマウス系統を樹立している。これまでに107のファウンダーマウスを樹立し、計63ゲノムインテグレーションを確認した。このうち22の樹立系統では、マウス初期胚の各細胞系譜におけるレポーター発現がみとめられた。その中に、「内部細胞塊」、「栄養外胚葉」、「栄養外胚葉および原始内胚葉」において特異的な発現を示す系統を、それぞれ2、4、2系統ずつ見出し、トラップされたほぼすべての内在性遺伝子の同定に成功した。現在、4Dライブイメージングシステムにより、それら系統が示す初期胚のパターン形成における動的変化を定量化し、トラップ遺伝子の時間・空間特異的な発現パターンの詳細な解析を実施している。このような解析から、マウス初期発生における細胞系譜発祥のしくみや、そこに関わる分子の偶発的発現様式のプロセスが明らかとなりつつある。また、インテグレーションの位置により、トラップ遺伝子の発現が阻害され、ノックアウトマウスとして樹立された系統もある。このような系統はトラップ遺伝子の機能解析のための重要なツールとして活用される。樹立したマウス系統は理研BRC(つくば)に委託を開始した。本研究の目的は、新規蛍光遺伝子トラップスクリーニングにより、ライブイメージングと遺伝子発現解析を同時に可能にする遺伝子変異マウス系統を樹立する。これにより、マウス初期胚でのダイナミックな細胞挙動のライブイメージング解析が可能になる。申請者が開発し当該分野をリードしてきた胚ライブイメージング技術、マウス胚発生原理の洞察を存分に生かし、当分野に長年必要であった研究資源の抜本的整備に寄与すると考えられる。具体的な目標は、2.これらマウス系統を用いたライブイメージングにより、胚パターン形成メカニズムの解明。樹立に成功した107のファウンダーマウスの中に、計64ゲノムインテグレーションを確認、マウス着床前期胚でレポーター発現がある20のマウス系統を樹立し、初期胚での発現パターンの解析、トラップ遺伝子の同定、解析を行った。20の単離されたマウス系統のうち、8つもの、時間、空間特異的な発現パターンを示す系統があることが分かり(目標1)、ほぼ全てのトラップされた内在性遺伝子を同定した。さらに、発現レベルにばらつきのあるトラップマウスも5つ樹立できた。これらの4Dイメージング条件設定に成功し、初期胚パターン形成の動的メカニズムを明らかにしつつある(目標2)。現在、特に興味深い、Inner Cell MassとTrophectodermの分化のメカニズムについて洞察の得られる数ラインの詳細なライブイメージング解析、遺伝子発現解析を行いつつある。樹立したマウス系統は理研BRC(つくば)に委託開始した。
亜鉛パラジウムナノ粒子の合成と高性能メタノール水蒸気改質触媒への応用

本年度では、昨年度までに液相一段階合成による合成に成功しているZnPdナノ粒子の形成メカニズムの解明を試みた。ZnとPdの前駆体として頻繁に使用されるZn^<2+>とPd^<2+>の各還元電位が大きく異なる(Zn^<2+>に比べてPd^<2+>が極めて還元され易い)ため、液相合成法によるZnPdナノ粒子の合成はこれまで困難とされてきた。そのため、Zn前駆体として金属状のZn粉末(Zn^0)を使用する我々の手法においてどのような機構でZnPdナノ粒子が形成されるのかを解明することは、ZnPdと同様の理由によりこれまで合成が困難とされてきた種々の二元系合金ナノ粒子への本手法の汎用化を実現する上で極めて重要な課題である。種々の対照実験を行った結果、一段階合成ではまず約200°CでPdナノ粒子が生成し、さらに300°C以上でZn粉末から徐々に供給されるZn^<2+>がPdナノ粒子表面上で還元されることでZnPdナノ粒子が生成することが示唆された。以上の形成メカニズムの検証実験として、300°C以上に加熱されたZn^<2+>に予め合成されたPdナノ粒子を加えたところ、この多段階合成においてもZn-Pd合金ナノ粒子が得られたことから、上記の形成メカニズムの妥当性が示されたと共に他の二元系合金ナノ粒子への本手法の応用が期待される。一方、合成したZnPdナノ粒子を含浸法によりカーボン担体に吸着させたメタノール水蒸気改質用ZnPd/C触媒の適切な活性化処理(ZnPdナノ粒子表面に残存する保護配位子の除去)法を見出すことが困難であったため、引き続き検討を行う必要がある。また、Pt原子層数が0.53層の間で精密に制御されたPd/Ptコアシェル型ナノ粒子のCO吸着IR測定において、COの吸着力はPt原子層数の増加に伴い低下することが判明した。よって、本粒子はCO被毒耐性に優れた燃料電池用燃料極触媒へ応用されることが期待できる。本研究では、水素ガスを効率良く供給するメタノール水蒸気改質反応において高活性かつユニークなZn-Pd系触媒を開発することを目的としている。研究初年度である本年は、触媒の活性点となるZnPdナノ粒子の新規合成法を開発し、更にZnPdナノ粒子の粒径、形状及び組成の制御について検討を行った。その結果、ZnPdナノ粒子を一段液相合成法により化学的に合成することに成功し、各試薬の仕込み比や反応温度、反応時間などの合成条件を変化させることにより約310nmの範囲で粒径を制御することが可能であった。また、ZnPdナノ粒子の保護配位子として作用するオレイルアミンとオレイン酸の混合比を変化させることで粒子の形状を制御することも可能であり、オレイルアミンの比率が高い条件では球状粒子が生成し、オレイン酸の比率が高い条件では正方状粒子が生成する傾向があることから、オレイン酸がZnPdの(100)面や(001)面に対して選択的に配位することが示唆された。以上の成果により、次年度に実施予定である触媒活性評価においてZnPdナノ粒子の粒径・形状依存性を系統的に評価することが可能であると考えられる。また、一段液相合成法ではZnPdナノ粒子の組成制御が困難であったため、予めPdナノ粒子を合成し、その粒子に対して任意量のZnを反応させることでZnPdナノ粒子の組成制御を新たに試みることとした。本年度は、種粒子となるPdナノ粒子の合成について検討を行ったところ、極めて単分散なアミン保護Pdナノ粒子の新規合成法の開発に成功し、25nmの精密粒径制御と大量合成も可能であった。本調製法により調製される単分散Pdナノ粒子はアミンで保護されているため、既報のチオールやホスフィンで保護されたPdナノ粒子とは異なり、熱処理時にPd核へ不純物が混入する危険性が極めて低く、本研究での用途以外にも様々な分野への応用が期待される。研究第二年度では、まず初めに、これまでに合成に成功している正方状ZnPdナノ粒子の高分解能電子顕微鏡による詳細な結晶構造解析を試みた。活性点の結晶構造は活性度に大きな影響を及ぼす重要な因子であるため詳細な解析は極めて重要である。結果は、粒子表面は四回対称の原子配列をとる(100)面や面心正方(fct)構造に特徴的な(001)面を露出していることを示唆しており、(100)面や(001)面へのオレイン酸の選択的配位を支持するとともに、fct構造に帰属される回折パターンを与えた粉末X線回折の結果に矛盾しないものであった。またEDS元素マッピングにおいて、ZnとPdの各元素は粒子中で偏析することなく一様に分布していることから、本手法で合成されたZnPdナノ粒子は固溶合金であることが判明した。以上の結果から、正方状ZnPdナノ粒子はfct-ZnPd規則化合金(Pd/Zn=1)であることが強く示唆されるが、ナノスポットEDSにより求められた組成比(Pd/Zn=4)との整合性を説明し得るに足る十分な結果ではなく、今後更に詳細な検討が必要となる。

次に上述のZnPdナノ粒子を含浸法によりカーボン担体に担持させることでZnPd/C触媒を調製し、メタノール水蒸気改質反応における触媒活性試験を実施したところ、300°Cにおいても活性はほぼ確認されなかった。原因としては、粒子表面に残存した保護配位子が反応の進行を著しく阻害していことが考えられるため、次年度は適切な活性化処理条件について検討を行う予定である。以上に加え、昨年度合成に成功した単分散Pdナノ粒子を種粒子としてPd/Ptコアシェル型ナノ粒子(Pd@Ptナノ粒子)の合成に成功し、更にPt原子層数を13層の間で精密に制御することも可能であった。このPd@Ptナノ粒子は燃料電池の電極触媒として優れた触媒能を発現することが期待される。本年度では、昨年度までに液相一段階合成による合成に成功しているZnPdナノ粒子の形成メカニズムの解明を試みた。ZnとPdの前駆体として頻繁に使用されるZn^<2+>とPd^<2+>の各還元電位が大きく異なる(Zn^<2+>に比べてPd^<2+>が極めて還元され易い)ため、液相合成法によるZnPdナノ粒子の合成はこれまで困難とされてきた。そのため、Zn前駆体として金属状のZn粉末(Zn^0)を使用する我々の手法においてどのような機構でZnPdナノ粒子が形成されるのかを解明することは、ZnPdと同様の理由によりこれまで合成が困難とされてきた種々の二元系合金ナノ粒子への本手法の汎用化を実現する上で極めて重要な課題である。種々の対照実験を行った結果、一段階合成ではまず約200°CでPdナノ粒子が生成し、さらに300°C以上でZn粉末から徐々に供給されるZn^<2+>がPdナノ粒子表面上で還元されることでZnPdナノ粒子が生成することが示唆された。以上の形成メカニズムの検証実験として、300°C以上に加熱されたZn^<2+>に予め合成されたPdナノ粒子を加えたところ、この多段階合成においてもZn-Pd合金ナノ粒子が得られたことから、上記の形成メカニズムの妥当性が示されたと共に他の二元系合金ナノ粒子への本手法の応用が期待される。一方、合成したZnPdナノ粒子を含浸法によりカーボン担体に吸着させたメタノール水蒸気改質用ZnPd/C触媒の適切な活性化処理(ZnPdナノ粒子表面に残存する保護配位子の除去)法を見出すことが困難であったため、引き続き検討を行う必要がある。また、Pt原子層数が0.53層の間で精密に制御されたPd/Ptコアシェル型ナノ粒子のCO吸着IR測定において、COの吸着力はPt原子層数の増加に伴い低下することが判明した。よって、本粒子はCO被毒耐性に優れた燃料電池用燃料極触媒へ応用されることが期待できる。
mRNAでオンになるスイッチ分子の開発と脳発生解析における応用

本研究では、特定のmRNAを特異的に認識するスイッチを、相補的なガイドRNAにより狙ったRNAをターゲット可能なクリスパーCas13システムを利用して、1年目に、培養細胞を用いた開発と、2年目に、マウス、フェレットを用いた、生体内で特定の細胞を追跡、操作する実証実験を行う。最終的に、遺伝子組換え動物作成の困難な生物でも、ゲノムDNAを操作することなく、特定の細胞種を操作する、安全で、汎用性の高いツールの開発を目指す。
多変数留数理論の代数解析とアルゴリズム

D-加群の理論と計算代数の手法を用いて、多変数留数理論の研究を行い、諸々のアルゴリズムの研究・開発へ応用した。1.与えられた代数的局所早ホモロジー類の満たすホロノミック系が零階と一階の偏微分作用素で生成されるような場合に、、これら偏微分作用を利用することで、多変数留数計算が可能となることを明らかにした。2.代数的局所コホモロジー類が複雑なタイプの極を持つ場合には、一階の偏微分方程式系を用いただけでは、その代数的局所コホモロジー類を特徴づけることができない。この様な場合にも、多変数留数値を計算する方法を公安し、その有効性を明らかにした。3.零次元多様体に台を持つ代数的局所コホモロジー類に対し,そのannihilatorとなる偏微分作用素を構成するアルゴリズムを導出した。その構成法に,更に,改良を加え,計算効率の良いアルゴリズムを与え4.極大過剰決定系の理論を用いて、孤立特異点に付随した代数的局所コホモロジー類を研究した。孤立特異点が擬斉次とならない場合、ミルナー代数の双対空間に属するような代数的局所コホモロジー類の持つ複雑さを偏微分方程式系の言葉を用いそ記述する方法を与えた。5.留数理論と随伴方程式系の概念を用いて,非同次線形微分方程式の局所可解条件を研究した。収束べき級数の空間と形式べき級数のなす空間は,局所コホモロジー群と代数的局所コホモロジー群をその双対ベクトル空間として持つ。これらの位相ベクトル空間としての双対性は留数から導かれる。この事実に注目し,非同次微分方程式の局所可解条件を対応する随伴方程式系の同次解を用いて与えた。形式べき級数の空間における可解条件を代数的に計算するアルゴリズムが構成可能であることを示した。6.代数解析学に基づいて,Hermite-Jacobiの多変数補間積分の解析を行なった。多変数補間積分の積分核を代数的局所コホモロジー類とみなすことにより,Grothendieck双対性が計算可能となることを示した。D-加群の理論と計算代数の手法を用いて多変数留数理論の研究を行った。(1)代数的局所コホモロジー類の極が定めるイデアルがShape基底を持つ場合にその代数的局所コホモロジー類のみたす偏微分方程式系を比較的容易に構成できる。この事実に基づいて,多変数留数値を効率的に求める計算アルゴリズムを導出しプログラムを作成し,数式処理システムに実装した(雑誌論文投稿中)(2)偏微分作用素(一階)を用いた多変数留数計算アルゴリズムを中国剰余定理と組み合わせることにより,準素イデアル分解による計算の局所化が可能であることを示した。(京都大学数理解析研究所講究録掲載予定)(3)代数的局所コホモロジー類が複雑なタイプの極を持つ場合には,一階の偏微分作用素を用い,そのコホモロジー類を特徴付けることができない。そのため,このような場合は多変数留数計算は困難であると予想されていたが,その困難を避けて留数値を計算する手法を思いついたので,計算機実験を行いながら計算アルゴリズムを作製中である。(4)多変数留数が定めるグロタンディエック双対性を具体的に計算する際にも偏微分作用素の利用が有効となることを発見した。(5)孤立特異点に付随した代数的局所コホモロジー類を考察した。

孤立特異点のミルナー数とチュリナ数が異なる場合に,ミルナー代数双対空間に働く作用素を求め,ホロノミック系の重複度を研究した。D-加群の理論と計算代数の手法を用いて、多変数留数理論の研究を行い、諸々のアルゴリズムの研究・開発へ応用した。1.与えられた代数的局所コホモロジー類の満たすホロノミック系が零階と一階の偏微分作用素で生成されるような場合に、これらの偏微分作用素を利用することで、多変数留数計算が可能となることを明らかにした。2.代数的局所コホモロジー類が複雑なタイプの極を持つ場合には、一階の偏微分方程式系を用いただけでは、その代数的局所コホモロジー類を特徴づけることができない。この様な場合にも、多変数留数値を計算する方法を考案し、その有効性を明らかにした。3.零次元多様体に台を持つ代数的局所コホモロジー類に対し,そのannihilatorとなる偏微分作用素を構成するアルゴリズムを導出した.その構成法に,更に,改良を加え,計算効率の良いアルゴリズムを与えた。4.極大過剰決定系の理論を用いて、孤立特異点に付随した代数的局所コホモロジー類を研究した。孤立特異点が擬斉次とならない場合、ミルナー代数の双対空間に属するような代数的局所コホモロジー類の持つ複雑さを偏微分方程式系の言葉を用いて記述する方法を与えた5.留数理論と随伴方程式系の概念を用いて,非同次線形微分方程式の局所可解条件を研究した.収束べき級数の空間と形式べき級数のなす空間は,局所コホモロジー群と代数的局所コホモロジー群をその双対ベクトル空間として持つ.これらの位相ベクトル空間としての双対性は留数から導かれる.この事実に注目し,非同次微分方程式の局所可解条件を対応する随伴方程式系の同次解を用いて与えた.形式べき級数の空間における可解条件を代数的に計算するアルゴリズムが構成可能であることを示した.6.代数解析学に基づいて,Hermite-Jacobiの多変数補間積分の解析を行なった.多変数補間積分の積分核を代数的局所コホモロジー類とみなすことにより,Grothendieck双対性が計算可能となることを示した.