hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイテク産業における研究開発エンジニアのキャリア志向性に関する研究

半導体産業の民間企業へ定量調査を行った結果、研究開発エンジニアのキャリアは、マネジメント面ではオーガナイズ志向と事業化志向に分類でき、技術面ではリサーチ志向とエンジニアリング志向に分類できた。オーガナイズ志向は研究開発の成果をあげるために、チーム内外の人材と知識を最大限に活用して組織に貢献しようとするものであり、事業化志向とは、他部署や顧客との交渉を行うことによって事業化を成功させようとするものである。それぞれの志向性の関係を調べると、オーガナイズ志向とリサーチ志向、事業化志向とエンジニアリング志向というキャリア志向性のミックスが確認できた。さらに、これら志向性とパフォーマンスの相関を調べた。技術パフォーマンスは、定量:的指標として論文、国際学会発表、特許、報告書の数を、定性的指標として個人の貢献認識の程度を測定し、マネジメントパフォーマンスは、定性的指標である個人の貢献認識の程度で測定した。その結果は、技術面の志向性の高低よりも、マネジメント面の志向性の高低が、両方のパフォーマンスに影響を与えていることがわかった。マネジメント面の志向性が低いと、たとえ、技術面の志向性が高くてもパフォーマンスは低くなるのである。また、外部との人的ネットワークが広いほど、パフォーマンスは高くなることが確認できた。これらの結果を踏まえると、マネジメントへの意識や経験を高めていく教育や制度を充実させることが、研究開発の成否の鍵を握ることが予想できる。技術面の志向性をリサーチとエンジニアリングに二分することは、16年度までの科研費調査であきらかにできた。今年度は、マネジメント面の志向性を次のようにふたつに分類した。ビジネス志向:「適正な事業規模の確立と利益創出を成果として意識しながら、研究開発活動を事業化につなげていくことを通じて組織に貢献しようとする志向」オーガナイズ志向:「知識創出や内外からの知識調達を促進して、知識を集積・統合し、製品や技術の具現化に結びつけるという一連の研究開発活動の体系化を通じて組織に貢献しようとする志向」個人のキャリアの時間軸では、オーガナイズ志向が先行し、ミドル・エイジに近づくにつれ、ビジネス志向をもつようになる。管理職のポジションが課長、部長と上がっていくと、職務上、事業化に対する責任を負うようになるため、ビジネス志向が高まる仮説は、パイロット的定量調査で確認することができた。技術面とマネジメント面の志向性の相関関係を調べた。エンジニアリング志向はオーガナイズ志向およびビジネス志向と正の相関がある。ところが、リサーチ志向は、オーガナイズ志向とは正の相関があるものの、ビジネス志向とは負の相関がある。リサーチと事業化は両立できないことを示しているのだろうか。そうであれば、リサーチ志向者は、事業化に貢献がむずかしいということになり、営利を目的とする私企業に属する場合はジレンマが生じることもあるだろう。その解釈のひとつは、リサーチに成功しても、事業化には時間がかかることが多く、両立が難しいと判断されていることである。もうひとつは、リサーチ志向の人材は事業化マインドが希薄で、ビジネス創造にあまり関心がないということである。このジレンマを解消するにはどうしたらよいのか。技術面でのパフォーマンスが高く、ビジネス志向をもつサンプルのライフストーリーを追うことにより、探索していくことを次年度の目標としたい。技術パフォーマンスは、定量的指標として論文、国際学会発表、特許、報告書の数を、定性的指標として個人の貢献認識の程度を測定し、マネジメントパフォーマンスは、定性的指標である個人の貢献認識の程度で測定した。

マネジメント面の志向性が低いと、たとえ、技術面の志向性が高くてもパフォーマンスは低くなるのである。また、外部との人的ネットワークが広いほど、パフォーマンスは高くなることが確認できた。これらの結果を踏まえると、マネジメントへの意識や経験を高めていく教育や制度を充実させることが、研究開発の成否の鍵を握ることが予想できる。
関節リウマチの骨吸収における骨芽細胞・破骨細胞間の相互作用

関節リウマチ(RA)の関節破壊部に存在する骨芽細胞と破骨細胞に焦点をおき、それらの細胞動態、蛋白分解酵素の発現、相互間の調節機構について検討した。これまでの検討ではMatrix metalloproteinases (MMPs)をはじめとする蛋白分解酵素および破骨細胞分化誘導因子が関節リウマチ(RA)患者の骨破壊部で高度に発現していることが証明されている。RAの骨破壊には破骨細胞の活性化が重要な鍵を握っているが、硬組織であるため、破骨細胞や骨芽細胞のみを単離することは困難であった。そこで、今回はRA患者の滑膜組織や末梢血中の単核球を刺激することによって得られた骨吸収能を持つ細胞(破骨細胞様の細胞)を用い、骨基質への吸収能を検討することによって、骨破壊能を検討した。破骨細胞の培養系については、SCIDマウスの皮下にヒトRA患者から採取された滑膜組織とともにDentin Slice(象牙スライス)を移植し、dentin slice上に形成される吸収窩pitを計測することによって、破骨細胞の活性化を定量化した。また、破骨細胞数についてはTRAP染色を行なって計測した。その結果、破骨細胞数およびpitの数(破骨細胞の活性化能)は移植した滑膜組織の炎症の程度によって変化しており、特にCD4陽性リンパ球の数に相関していた。培養プレートへの接着能を持つヒト末梢血単核球をRANKLやM-CFSで刺激した後に、活性化されたCD4陽性Tリンパ球と共に培養すると、単核球のみで培養するよりも破骨細胞数およびpit数(破骨細胞の活性化能)が増加していた。また、抗FAS抗体を添加してCD4のアポトーシスを誘導すると、CD4陽性T細胞の減少とともにpitの数も減少していた。以上より、RAにおける骨破壊部の破骨細胞数と骨吸収活性化能の増加には滑膜組織中の炎症性細胞、特にCD4陽性Tリンパ球の活性化が大きな影響をもたらす事が示唆された。関節リウマチ(RA)の関節破壊部に存在するリウマチ性肉芽組織、骨芽細胞、破骨細胞に焦点をおき、DNAプローブを用いてin situ hybridizationによるMMPs, TIMPs, ODF, RANK, IL-18mRNA発現細胞の同定とその分布をみた。リウマチ性肉芽組織ではコラーゲナーゼ群(MMP-1,-8,-13)やストロメライシン群(MMP-3)mRNAの発現は弱く、むしろゼラチナーゼ群(MMP-2,-9)とTIMP-2 mRNAの発現が強かった。さらに関節破壊部では軟骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞内においても強いMMP-2,-9,TIMP-2 mRNAの発現が観察された。ODF mRNAはリウマチ性肉芽組織内や骨梁に沿って分布する単核細胞(osteocalcin mRNA陽性)、さらに骨吸収部にみられる多核巨細胞(TRAP陽性)に広範囲かつ強陽性に発現していた。一方、RANK mRNAはODF mRNAと比較し陽性細胞は限定されており、弱中等度陽性の発現であった。さらにこれらは免疫組織化学染色においても同様な結果が得られた。RAの病期による比較では優位差は認められなかったが、著明な関節吸収を伴うムチランス型関節炎では破骨細胞、骨芽細胞におけるMMP-2,MMP-9,TIMP-2,ODF mRNA陽性細胞の比率が統計学的に優位に高かった。臨床で用いられている各炎症のマーカー(血清CRP, MMP-3,赤沈値)とMMP-3,MMP-2,MMP-9,TIMP-2 mRNA陽性細胞数と高い相関があるのが確認された。

平成16年度は培養系を用いて無刺激下でのRA骨芽細胞と破骨細胞の動態解析とRA滑膜細胞の培養液、サイトカイン(TNF-α,IL4,IL-6)、抗サイトカイン抗体添加による蛋白分解酵素の産生と細胞動態の変化について検討する予定である。関節リウマチ(RA)の関節破壊部に存在するリウマチ性肉芽組織、骨芽細胞、破骨細胞に焦点をおき、DNAプローブを用いてin situ hybridizationによるMMPs, TIMPs, ODF, RANK, IL-18 mRNA発現細胞の同定とその分布をみた。リウマチ性肉芽組織ではコラーゲナーゼ群(MMP-1,-8,-13)やストロメライシン群(MMP-3)mRNAの発現は弱く、むしろゼラチナーゼ群(MMP-2,-9)とTIMP-2 mRNAの発現が強かった。さらに関節破壊部では軟骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞内においても強いMMP-2,-9,TIMP-2 mRNAの発現が観察された。ODF mRNAはリウマチ性肉芽組織内や骨梁に沿って分布する単核細胞(osteocalcin mRNA陽性)、さらに骨吸収部にみられる多核巨細胞(TRAP陽性)に広範囲かつ強陽性に発現していた。一方、RANK mRNAはODF mRNAと比較し陽性細胞は限定されており、弱中等度陽性の発現であった。さらにこれらは免疫組織化学染色においても同様な結果が得られた。RAの病期による比較では優位差は認められなかったが、著明な関節吸収を伴うムチランス型関節炎では破骨細胞、骨芽細胞におけるMMP-2,MMP-9,TIMP-2,ODF mRNA陽性細胞の比率が統計学的に優位に高かった。臨床で用いられている各炎症のマーカー(血清CRP, MMP-3,赤沈値)とMMP-3,MMP-2,MMP-9,TIMP-2 mRNA陽性細胞数と高い相関があるのが確認された。培養系を用いた検討では、RA骨芽細胞と破骨細胞は無刺激下でもすでにMMP-2,-9を強く発現しており、さらにTNF-α刺激により発現が増強された。平成17年度の検討ではさらに症例数を増やし培養細胞にRA滑膜細胞の培養液、サイトカイン(TNF-α,IL-1,IL-6)、抗サイトカイン抗体を添加し、蛋白分解酵素の産生と細胞動態の変化について検討する予定である。関節リウマチ(RA)の関節破壊部に存在する骨芽細胞と破骨細胞に焦点をおき、それらの細胞動態、蛋白分解酵素の発現、相互間の調節機構について検討した。これまでの検討ではMatrix metalloproteinases (MMPs)をはじめとする蛋白分解酵素および破骨細胞分化誘導因子が関節リウマチ(RA)患者の骨破壊部で高度に発現していることが証明されている。RAの骨破壊には破骨細胞の活性化が重要な鍵を握っているが、硬組織であるため、破骨細胞や骨芽細胞のみを単離することは困難であった。そこで、今回はRA患者の滑膜組織や末梢血中の単核球を刺激することによって得られた骨吸収能を持つ細胞(破骨細胞様の細胞)を用い、骨基質への吸収能を検討することによって、骨破壊能を検討した。破骨細胞の培養系については、SCIDマウスの皮下にヒトRA患者から採取された滑膜組織とともにDentin Slice(象牙スライス)を移植し、dentin slice上に形成される吸収窩pitを計測することによって、破骨細胞の活性化を定量化した。
世界初の不安定原子の光格子トラップ実現

フランシウムをはじめとする放射性元素や放射性同位体を,レーザー光の干渉によって作られるいわゆる光格子に捕獲することを目的とした研究である.フランシウムは,核反応による生成,イオンビーム輸送,中性原子への変換,磁気光学トラップというステップを踏んで初めて光格子トラップに掛けることが可能となる.研究期間中に,フランシウムのトラップ実験シーケンスに同期した信号を得ることができた.これを,より確固としたものにするため,要素毎の開発を行い,それぞれについて大幅な性能向上が達成された.本研究課題は,放射性元素であるフランシウムを,レーザー光だけで作られたポテンシャルに捕獲する技術の確立を目指したものである.当該年度では,まず安定なルビジウム同位体を利用して光トラップ技術の基礎を築くことを目指した.光トラップへ移行するのに予備冷却として必要とされる磁気光学トラップ(MOT)の装置については既に完成していたが,光トラップの浅いポテンシャルに移すためにはさらに温度を下げる必要がある.実際にMOTに捕獲されていたルビジウム原子の温度を測定してみると,偏光勾配冷却の効果によって60マイクロケルビン程度であることが分かった.我々のセットアップで作られるはずのポテンシャル300マイクロケルビンを下回っていたので,ここに光トラップ用のレーザーを導入した.吸収イメージング法によって原子の撮像を行ったところ,磁気光学トラップに捕獲されていた原子に加え,光トラップ用レーザーを導入しないときには見えなかった影が観測されたことから,ルビジウムを光トラップに捕獲することに成功したと言える.これとは別に,フランシウムのトラップに向けた基礎固めも進めた.フランシウムMOTにとってより適切と思えるクローズドセル方式を採用し,装置を製作した.フランシウムの場合,核反応による生成,イオンの輸送,中性原子への変換,そして捕獲という段階を踏む必要があるが,ルビジウムを用いたテスト実験ではイオンの輸送から中性原子への変換,及び磁気光学トラップまで実際に達成している.レーザー光の干渉によって作り出した光格子に原子を捕獲する技術は,光格子時計に代表される種々の精密測定を実現するために極めて有用なものである.この技術をフランシウムのような放射性元素・同位体に適用することができれば,放射性崩壊の精密観測や,基本対称性を破る電磁モーメントの探索など,原子核・素粒子物理学に貢献できる実験が行えると期待される.本年度は,フランシウムの光格子トラップを目標とし,予備冷却として必要不可欠となる磁気光学トラップの詳細な調査を行った.光格子は精密測定に有用な環境を用意することができる一方,極めて低温の原子しか捕獲することができない.これは,加速器を使って核融合反応を起こして超高温状態で生成される(短寿命の)放射性同位体を捕獲するのには不向きである.従って,予備冷却として磁気光学トラップによって冷却・捕獲することが必須となるが,日本国内では放射性同位体を捕獲した例はない.本年度は,フランシウムの磁気光学トラップの実現性を高めるため,フランシウムイオンビームの高純度化やルビジウムを用いた磁気光学トラップの性能評価を行った.イオンビームの純度は,イオンを原子に変換する中性化器に与える影響や,脱離粒子の衝突による原子捕獲の阻害などの観点から,トラップにとって重要なパラメータである.今回,特注ウィーンフィルターを導入することで純度を従来から1000倍改善することに成功した.これによってトラップ個数が100倍向上する見込みである.また,ルビジウムを使ってトラップ個数を最大化するパラメータを探索し,特に中性化器温度とイオンビームエネルギーに対する依存性の知見を得た.こうした先行研究は非常に限られており,重要な情報となる.フランシウムの磁気光学トラップを達成し次第,光格子トラップに挑戦していく予定である.本研究課題はフランシウムをはじめとする放射性元素・放射性同位体を,レーザー光の干渉によって作るいわゆる光格子に捉えることを目標としたものである.これの達成により,原子の電気双極子モーメントの探索や,不安定核の放射性崩壊の精密観測を可能とすることが期待される.原子を光格子に捉えるためには,一般に予備冷却が必要であり,本研究課題ではそのために磁気光学トラップを採用することとした.磁気光学トラップ,光格子トラップ,いずれについても原子が十分な個数あることが重要であるため,原子個数を増大させるための基礎開発を行った.第一に,放射性元素フランシウムのイオンを生成する表面電離型イオン源の新規開発を行った.イオン引出電場を綿密にシミュレーションすることで,従来型イオン源よりも収量を大幅に向上できる設計を見出した.製作した実機の動作試験・性能評価を行ったところ,概ね良好な結果を得ている.次に,イオンを中性原子に変換する熱的表面中性化過程の詳細な評価を行った.これの実験的研究は前例が限られており,本研究課題によって初めて,中性化標的から放出されるイオンと中性原子の比率を具体的に測定することを達成した.さらに,磁気光学トラップ自身のトラップ能力を向上させるべく,安定同位体のルビジウムを使った開発を行い,従来を上回るトラップ個数を達成した.これらの基礎開発に基づき,フランシウムの磁気光学トラップを達成し,順次,光格子に移る予定である.フランシウムをはじめとする放射性元素や放射性同位体を,レーザー光の干渉によって作られるいわゆる光格子に捕獲することを目的とした研究である.フランシウムは,核反応による生成,イオンビーム輸送,中性原子への変換,磁気光学トラップというステップを踏んで初めて光格子トラップに掛けることが可能となる.研究期間中に,フランシウムのトラップ実験シーケンスに同期した信号を得ることができた.

これを,より確固としたものにするため,要素毎の開発を行い,それぞれについて大幅な性能向上が達成された.フランシウムのトラップに必要となるイオンビーム生成,輸送,中性化,磁気光学トラップは,ルビジウムを用いたテスト実験では全て順調に進んでいるが,フランシウム自体のトラップがまだ達成できていない.フランシウム実験にはサイクロトロン加速器の使用が不可欠であるが,施設の都合により使用可能日数が例年の半分以下になっていたり,フランシウム生成に必要な装置である表面イオン化器が経年劣化によって性能が悪化していたりするのが大きな要因である.また,フランシウム実験とは独立してルビジウムの光格子トラップを先行開発する予定であり,そのために必要となるレーザー光源の手配も実際に進めていたが,その実験チェンバーを別の用途に特化して使っていたため,トラップ自体は進められなかった.上記いずれの要素に関しても,目標は達成できなかったが,可能な範囲内で準備は推し進めたため,先に示した区分の通りに評価した.原子核物理引き続き,フランシウムのトラップを達成すべく,各要素の開発を進める.表面イオン化器や中性化装置の新規設計・製作を予定しており,これらを含めて各装置の準備が完了し次第,トラップ実験に挑戦する.ただし,先述の通り,加速器施設の都合とうまくマッチしない恐れもあるが,その場合には,既にフランシウムの磁気光学トラップに成功している海外の研究機関(イタリアLNLやカナダTRIUMF)との共同研究も行ってノウハウを得て,我々の施設におけるフランシウムトラップを確実なものとするべく準備を進める.実際,LNLの研究グループとは密に連絡を取り合っており,LNLでの実験も検討している.これと並行してオフラインでルビジウムを使った実験も積極的に進める.ルビジウムとフランシウムとの最大の差異は,その個数である.安定同位体であるルビジウムは事実上無尽蔵に供給できるのに対し,放射性元素のフランシウムはそれに比べればごく限られた数しか生成できない.そこで,ルビジウムを極めて少ない数に制限した状況でトラップすることができるように捕獲効率を向上させれば,フランシウム実験に円滑に移行できるはずである.既に,二次電子増倍管を用いて,フランシウムの生成量に等しいfAオーダーに相当する少数ルビジウムを観測することに成功しており,少数ルビジウムの実験は順調に進むものと見込んでいる.以上のように,本研究課題の最終目的を達成するまでには多くの開発要素があるので,確実にひとつずつ完了させて,フランシウムを光格子で捕獲することを目指していく.本研究課題は,本来,光格子トラップを目指していたが,途中で,同じくレーザー光だけで作ったポテンシャルに原子を捕獲する,光双極子トラップの開発に切り替えた.
自走式ロボットを利用した植物生産施設用環境分布測定システム

植物生産施設の環境分布の計測は、多数のセンサが必要であるなど、多大な労力を要し、容易に測定できなかった。そこで、自走式ロボットに各種センサを搭載し、施設内部を自動的に定期走行させ、施設内部の環境分布を計測するシステムを開発した。自走式ロボットは、Z80系のマイクロプロセッサを搭載した蓄電池式車両、気温・日射量センサ、センサからのデータをA/D変換しPCMCIAカードを介してノート型携帯パソコンに入力する信号入力装置、そして、ノート型携帯パソコンから構成した。ソフトウェアは、Z80アセンブリ言語、計測制御ソフトウェアGENIE、表計算ソフトウェアEXCELで作成した。自走式ロボットには赤外線反射型センサーを搭載した。このロボットは、施設内に設置した赤外線反射版を検知して、施設内の通路を巡回し、約1m間隔の気温と日射量の分布を測定できた。測定結果は、カラーの3次元グラフとして可視化が容易であり、施設内部の環境分布を理解し、さらに効率的・均質な温風暖房配風計画等を策定するために有用であった。これまで、主に実験用の限られた施設で多大な労力をかけて収集されていた環境分布を手軽に測定できることは、商業用施設の環境分布をこのシステムを用いて低コストで測定し、環境制御の改善に貢献できると考える。問題点としては、一点の計測のために20秒程度の計測時間と次の計測点までの移動時間を要するため、厳密な意味での施設全体の同時計測は不可能であること、通路両側の傾斜を利用して直進性を確保する蓄電池式車両の特性のため、平面な通路を持つ植物工場等の施設では走行路を作成する必要があること、等が指摘された。
Wiener空間上の無限次元Lie環の表現論

本研究では無限次元Lie環の表現の立場から確率解析学へアプローチしてきた。Brown運動の生成するfiltrationが持つmartingale表現定理を精密にしたClark-Ocone公式が知られているが、今回の研究によって、時間に関して離散化したfiltrationに沿った有限次元Wiener汎関数の漸近展開という定式化により、離散Clark-Ocone公式を導入することができた。この離散化公式によって、次の一連の結果を自然に得ることが出来る:1)離散Clark-Ocone公式による与えられた有限次元Wiener汎関数(の列)の近似に対する誤差解析として、multi-levelでの中心極限定理、2)離散Clark-Ocone公式による十分滑らかな有限次元Wiener汎関数(列)の1次近似を考えたときの誤差の$N^{-1/2}$-強収束($N$は時間の分割の個数)、3)$f (W_{T})$という形をした1次元的なWiener汎関数が"一階以下しか微分出来ない"というようなfractionalな滑らかさしか持たない場合に、離散Clark-Ocone公式によってそのWiener汎関数の1次近似を考えたときの誤差の$N^{-s/2}$-強収束($0¥1eq s¥leq 1$はそのfractional regularity)を得ることが出来た。特に、最後の結果については"stationarity"を満たすようなWiener汎関数列に対しても成り立つことまで拡張出来た。さらに、上の全ての結果のアナロジーをPoisson過程に対しても得ることが出来た。Poincare予想を解決したPerelmanの仕事に付随して、Lott氏が導入した$¥mathcal{L}_{O}$-距離をコストとするような最適輸送問題を考えることが出来るが、桑田和正氏(東工大)との共同研究によって、このコストの単調性に対して確率論的アプローチを遂行し、確率論の強みである停止時刻などの手法を用いることで、曲率の下有界性の条件下で、Lottの単調性に関する結果を非コンパクトなRiemann多様体の場合へ拡張した。Wiener空間上のHeisenberg代数の表現を用いて離散Clark-Ocone公式を導出することが出来、さらに、それゆえにWiener空間上だけでなくPoisson空間の上でも全くのアナロジーを得ることが出来たので、確率空間上での無限次元Lie環の表現論の立場からの確率解析へのアプローチという立場から見て、成功したと言えるため。Loewner-Kufarev方程式において、特別な(ランダムな)ベクトル場を導入することによって、ループの空間の上に確率測度が乗ることに気づき、現在はまだ結果を得ることは出来ていないが、この確率測度の下でMalliavin解析を展開することでVirasolo代数と呼ばれる無限次元Lie環の表現を得ることが出来ないか研究中である。本研究の大目的は、確率過程のゲージ理論を完成させることであったが、その目標のために研究してきたことについて以下に記述する。Levy過程に対する変数変換公式の研究については、Brown運動の場合にLie環のレベルでその変数変換公式を説明することにはそもそも成功していた。現在はPoisson過程の場合に同様のことを研究している最中であるが、Poisson過程から自然に定義される差分作用素のL^(2)-随伴作用素を指数の肩に乗せたものを真空状態に当てたものがやはりPoisson過程に対するGirsanovの定理に現れるGirsanov densityを与えることがわかった。これによってやはりPoisson過程に対するGirsanov公式も、Brown運動の場合と同様にHeisenberg代数の作用で記述することができる可能性が強くなった。離散化したClark-Ocone公式についても以前の研究によりBrown運動の場合には得られていたが、今回の研究によってPoissonの場合にも(数列空間上の)差分作用素を定義し、そのPoisson分布に関する$\ell^{2}$-随伴作用素がHeisenbergの交換関係を満たすことが確かめられ、やはりそのHeisenberg代数の表現に基づくフレームワークによってPoissonに関する離散Clark-Ocone公式を示すことができた。Heisenbergの交換関係そのものは通常のMalliavin解析においてよく知られているものであるが、その構造を崩さずにWlener-Poisson空間上で展開されるMalliavin解析を有限次元Euclid空間上の有限次元版(もしくは離散版)のMalliavin解析のフレームワークに翻訳できたことには意味がある。これはSDEのGauge変換やGalois群を有限次元的なレベルから考察出来得るという一つの示唆であると考えている。この離散化公式によって、次の一連の結果を自然に得ることが出来る:1)離散Clark-Ocone公式による与えられた有限次元Wiener汎関数(の列)の近似に対する誤差解析として、multi-levelでの中心極限定理、2)離散Clark-Ocone公式による十分滑らかな有限次元Wiener汎関数(列)の1次近似を考えたときの誤差の$N^{-1/2}$-強収束($N$は時間の分割の個数)、3)$f (W_{T})

$という形をした1次元的なWiener汎関数が"一階以下しか微分出来ない"というようなfractionalな滑らかさしか持たない場合に、離散Clark-Ocone公式によってそのWiener汎関数の1次近似を考えたときの誤差の$N^{-s/2}$-強収束($0¥1eq s¥leq 1$はそのfractional regularity)を得ることが出来た。特に、最後の結果については"stationarity"を満たすようなWiener汎関数列に対しても成り立つことまで拡張出来た。さらに、上の全ての結果のアナロジーをPoisson過程に対しても得ることが出来た。Poincare予想を解決したPerelmanの仕事に付随して、Lott氏が導入した$¥mathcal{L}_{O}$-距離をコストとするような最適輸送問題を考えることが出来るが、桑田和正氏(東工大)との共同研究によって、このコストの単調性に対して確率論的アプローチを遂行し、確率論の強みである停止時刻などの手法を用いることで、曲率の下有界性の条件下で、Lottの単調性に関する結果を非コンパクトなRiemann多様体の場合へ拡張した。Heisenberg代数の表現がPoissonに関するGirsanov公式を説明するということにも、あと少しのところまで到達し、Malliavin解析とも一貫性のある有限次元的近似による方法を道具として研究をすることによって、そこでさまざまな(特に最終的な目標である確率微分方程式のゲージ理論に対する)見地を得ることが出来たからである。Wiener空間上のHeisenberg代数の表現を用いて離散Clark-Ocone公式を導出することが出来、さらに、それゆえにWiener空間上だけでなくPoisson空間の上でも全くのアナロジーを得ることが出来たので、確率空間上での無限次元Lie環の表現論の立場からの確率解析へのアプローチという立場から見て、成功したと言えるため。Heisenberg代数の表現がPoissonに関するGirsanov公式へのアプローチに関する残った問題は、差分作用素を指数の肩に乗せたLie group elementが関数のどのような変換を導くか、ということにあるので、これから研究していく必要がある。さらに確率微分方程式のゲージ理論に向けて、SDEのGalois変換という概念を定義することを最初に到達するべき目標とせねばならない。一意的強解の許されないSDEを十分に考察し、まずはその具体的な幾つかの例において解の変換群を考察していくつもりである。Loewner-Kufarev方程式において、特別な(ランダムな)ベクトル場を導入することによって、ループの空間の上に確率測度が乗ることに気づき、現在はまだ結果を得ることは出来ていないが、この確率測度の下でMalliavin解析を展開することでVirasolo代数と呼ばれる無限次元Lie環の表現を得ることが出来ないか研究中である。
生体細胞型セラミックスの構築による新規物理特性の発現

アルカリ土類元素Ca^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>をパイロクロア型酸化物La_2Zr_2O_7のAサイトとBサイトにそれそれドープした試料へのプロトンの溶解機構はホールの消耗に関して異なることが示唆されている。本研究ではCa^<2+>をAサイトおよびBサイトにドープした試料にH_2OガスおよびD_2Oガスを吸収させて、赤外線吸収スペクトルを測定して比較した。Aサイト置換試料にH_2O溶解処理を行うと3500cm^<-1>近傍に3本のシャープな吸収が観測され、ブロードなピークを示すペロブスカイトのデータとは大きく異なった。D_2O溶解処理をするとピーク形状をそのままに2500cm^<-1>と低波数側に移行し、溶解プロトンによるピークであることが確認された。Bサイト置換試料の場合には6本以上のピークが現れた。さらに、Aサイト、Bサイト置換試料で各ピークの水蒸気分圧依存性は大きく異なり、プロトンの溶解機構が大きく異なることが実証された。Ca^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>をLa_2Zr_2O_7のAサイトおよびBサイトにドープした試料の接合体においてはNO_2雰囲気のH_2O分圧を変化させると、溶解機構の差異により起電力が生じること実測することができた。そこで、SrをLa_2Zr_2O_7のAサイト、Bサイトにドープした混合粉末を用いてを作製して、発生内部電圧を利用したNO_2ガスの分解を試みた。NO_2濃度の検出には四重極質量計を用いたが検出感度が十分ではなく、NO_2ガス分解を確証するところまではいかなかった。本研究の最終目的は、性質の異なる2種類のバルク相(細胞)を生体のように細かく混ぜ合わせた生体細胞型セラミックス)を作製して、外部雰囲気の変化に伴う水蒸気の溶解が細胞間で異なることを利用して、細胞間に電子およびイオン電流を発生させることであった。そのためには今後、2種類のパイロクロア型セラミックスの微粒子の作製方法、貴金属微粒子の混合方法を検討し、さらにはNO_2ガス検出方法を確立して実証する必要がある。アルカリ土類元素をパイロクロア型酸化物Ll_2Zr_2O_7のBサイトにドープした場合には水蒸気はホールの消耗を伴わずに溶解するのに対して、Aサイトにドープした場合にはバルクのホールを消耗しながら水蒸気は溶解することが示唆されている。2種類のバルクの間には水蒸気の溶解に伴い、ホールの電気化学ポテンシャルの差異が生じ、電流が流れることになる。この2種類の相(細胞)を生体のように細かく混ぜ合わせたセラミックス(生体細胞型セラミックス)は、外部の雰囲気の変化に応じて細胞間に電子電流およびイオン電流が流れることになり、その結果、外部雰囲気ガスに速やかな化学作用を及ぼすことが期待される。本研究では、h^+に関係する反応と無関係な反応を独立に制御するための因子を確定することであり、Ca^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>をLa_2Zr_2O_7、のAサイトおよびBサイトにドープした試料について、水蒸気溶解挙動、光吸収スペクトル、プロトン伝導を測定し比較した。

Bサイトにドープした試料においてはプロトンの溶解度はドープ剤の塩基度に準じて大きくなったが、Aサイトにドープした試料の場合には明確な傾向は認められなかった。電気伝導度はAサイトにドープした場合に格段に大きくなった。プロトンの溶解に特有の光吸収スペクトルを観測することができたが、この吸収はプロトンの溶解に伴って起きる酸素イオンの導入によって引き起こされる可能性もある。光吸収スペクトルはAサイトドープとBサイトドープで明らかに異なった。これらの結果から生体細胞型セラミックスの設計にはAサイトドープとBサイトドープのバルク剤を組み合わせるのが望ましいことが分かった。アルカリ土類元素をパイロクロア型酸化物La_2Zr_2O_7のBサイトにドープした場合には水蒸気はホール(h^+)の消耗を伴わずに溶解するのに対して、Aサイトにドープした場合にはバルクのホールを消耗しながら水蒸気は溶解することが示唆されている。この2種類のバルク相(細胞)を生体のように細かく混ぜ合わせたセラミックス(生体細胞型セラミックス)では、外部の雰囲気の変化に伴う水蒸気の溶解が細胞間で異なるため、細胞間に電子電流およびイオン電流が流れることになる。その結果、外部雰囲気ガスに速やかな化学作用を及ぼすことが期待される。本研究では、h^+に関係する反応と無関係な反応を独立に制御するための因子を確定する基礎研究として、Ca^<2+>をAサイトおよびBサイトにドープした試料について、赤外線吸収スペクトルを測定して比較した。水蒸気溶解処理を行うと3500cm^<-1>近傍にシャープな吸収が観測された。水蒸気分圧の上昇とともにそのうちの1本が伸びることから、プロトンの溶解位置には2種類のサイトのあることが示唆された。さらに、Sr^<2+>,Ba^<2+>をLa_2Zr_2O_7のAサイトおよびBサイトにドープした試料の接合体を作製して、雰囲気の水蒸気および水素分圧の変化させたときに、接合体界面を挟んで起電力が生じるのか、またその起電力は雰囲気の変化にどのように応答するかを調べた。本実験では約40mVと大きな電圧が観察されたので、パイロクロア型セラミックスに貴金属を混合して、外部雰囲気と相互作用を及ぼす生体細胞型セラミックスを作製できる可能性がある。アルカリ土類元素Ca,Sr,Baをパイロクロア型酸化物La_2Zr_2O_7のAサイトとBサイトにそれそれドープした試料へのプロトンの溶解機構はホールの消耗に関して異なることが示唆されている。本研究では溶解機構の差異を実証するために、Ca^<2+>をAサイトおよびBサイトにドープした試料にH_2OガスおよびD_2Oガスを吸収させて、赤外線吸収スペクトルを測定して比較した。Aサイト置換試料にH_2O溶解処理を行うと3500cm^<-1>近傍に3本のシャープな吸収が観測され、ブロードなピークを示すペロブスカイトのデータとは大きく異なった。D_2O溶解処理をするとピーク形状をそのままに2500cm^<-1>と低波数側に移行し、溶解プロトンを検出していることが確認された。Bサイト置換試料にも同様のD_2O処理効果が現れた。Bサイト置換試料の場合には6本以上のピークが現れた。さらに、Aサイト、Bサイト置換試料で各ピークの水蒸気分圧依存性は大きく異なり、プロトンの溶解機構が大きく異なることが実証された。溶解機構の差異により、Ca,Sr,BaをLa_2Zr_2O_7のAサイトおよびBサイトにドープした試料の接合体では起電力が生じることを前年に実証している。
認知機能障害とQOLに着目した統合失調症の臨床的および脳科学的研究

統合失調症における認知機能障害と、臨床症状、QOLおよび生活技能との関連を調べた。認知機能障害は症状においては陰性症状および錐体外路症状と関連しており、QOLにおいては主観的QOLに比べて客観的QOLが認知機能との関連が強く、認知機能のうち特に「注意と処理速度」の影響が大きい事が判明した。また生活技能は認知機能領域のうち「処理速度」と関連していることが明らかとなった。Brief Assessment of Cognition of Schizophrenia(BACS)を用いて、症状の安定した慢性期統合失調症の認知機能を評価し、同時に臨床症状、錐体外路症状、QOLなどを、陽性陰性評価尺度(PANSS)、カルガリ統合失調症抑うつ評価尺度(CDSS)、自己評価式QOL評価尺度SQLSおよび観察者評価式のQLS、GAF、錐体外路症状評価尺度などを用いて測定した。BACSの総合評価点ならびに注意機能評価点が陰性症状と相関することが明らかとなった。また自己記入式の主観的QOLは認知機能と関連が薄いが、観察者評価による客観的QOLは認知機能との関連を認めた。また、認知機能は錐体外路症状と逆相関していたことからみて、過量の投薬によって2次的に増悪する可能性が示唆された。また、我々の以前の結果と合致して、主観的QOLは抑うつ症状の影響を強くうけ、客観的QOLは陰性症状の影響を強く受けることが示された。これらの結果を学会発表し、現在論文を作成している。平行して勧めている画像研究では、高磁場MRSを用いて慢性期統合失調症の前部帯状回と左基底核におけるGABAを測定した。健常対照群と有意差はなかったが、抗精神病薬や抗コリン薬服用量とGABA濃度との間に関連を見出した。MRS測定が精神薬理学的にも応用できることが示唆された。学会発表および論文発表した。今後、認知機能や臨床症状との関連を解析してゆく。主観的QOLは抑うつ症状の影響を強くうけ、客観的QOLは陰性症状の影響を強く受けることが示された。これらの結果の論文発表を進め、第1報として英文論文を発表し、現在第2報を投稿中、第3報を作成中である。平行して勧めている画像研究では、慢性期統合失調症の前部帯状回と左基底核におけるGABAを測定した。これに関し、症例を増やして解析を進めている。特に認知機能との関連の検討をするために対象例数を増やしている。統合失調症患者では、患者の生活技能とQuality of Life (QOL)の向上が治療目標となる。一方、統合失調症は複数の領域にわたる認知機能障害を有しでおり、それが精神症状よりも社会的予後に強く影響するとも言われている。我々はBrief Assessment of Cognition of Schizophrenia (BACS)を用いて認知機能を評価し、それとQOLとの関連を検討してきたが、平成23年度はより包括的なテストバッテリーであるMeasurement and Treatment Research to Improve Cognition in Schizophrenia (MATRICS)Consensus Cognitive Battery日本語版(MCCB-J)を用いて、外来通院中の統合失調症患者の認知機能を測定し、各種臨床要因との関連を検討した。今年度は特に認知機能とLife skills profile (LSP)で評価した生活技能との関連を検討した。日常生活の基本となる技能を評価する尺度であり、家族に依頼しそ測定した。本人および家族の同意を得て施行した。その結果、認知機能の下位検査のうち「BACS符号課題」とLSPの「総スコア」「身辺整理」「交際」「会話」「責任」及び「Trail Making Test (TMT) Part A」とLSPの「交際」「責任」に有意な相関が認めちれた。以上の結果を、昨年と一昨年の結果を勘案してまとめると、統合失調症の認知機能障害は、症状においては陰性症状、錐体外路症状と関連しており、QOLにおいては、主観的QOLに比べて客観的QOLが認知機能との関連が強く、特に「注意と処理速度」の認知的側面の影響が大きい事が判明した。

平行して勧めている画像研究では、脳形態のみでなくグルタミン酸濃度やGABA濃度も測定しており、これらと認知機能との関連の検討をするために対象例数を増やしている。分子遺伝学的検討も症例数の増加を待って行う。
配糖錯体を生体類似機能素子とする新規機能性ポリマーの開発

平成15年度は平成14年度に引き続き、重合時に安定で、なおかつ水中で機能する新規機能性配等錯体の開発を目的として合成経路の探索を行うともに、糖ポリマーとしてあまり前例のないフェニレンエチニレン骨格の利用をめざして糖鎖を結合させることが可能なモノマーの合成を試みた。(1)三配座型O-グリコシル錯体の合成の試み平成14年度に生成が示唆された三配座型O-グリコシル錯体の合成および単離を試みたものの、残念ながら単離には至っていない。(2)レニウム配糖錯体の合成新たな配糖錯体の合成としてRe(I)配糖錯体の合成を行なった。合成したRe(I)配糟錯体は、良好な単結晶が得られ、X線構造解析により構造を決定した。の錯体はレニウム金属を有する配糖錯体としては、初めて結晶構造解析に成功した例である。現在、論文を準備中である。(3)ポリマーへの連結方法の検討1アミノアルキル基をグリコシド結合させた糖分子と4-クロロメチルスチレンとのカップリングを試みた。この方法により重合性官能基を有する新たな糖モノマーを合成することが出来た。現在、このモノマーを配位子とする銅錯体の合成を試みている。(4)ポリマーへの連結方法の検討2糖連結ビニルポリマーの例は非常に多いが、それ以外の形式のポリマーに関してはあまり試みられていない。そこで、主鎖構造が非常にシンプルであるフェニレンエチニレンポリマーの側鎖に糖分子を導入することを試みた。現在グリコシド結合形成が可能であると思われる3-ヒドロキシプロピル基を有するジヨードベンゼン体の合成に成功している。本年度は重合時に安定で、なおかつ水中で機能する新規機能性配等錯体の開発を目的として合成経路の探索を行なった。(1)ケージ型O-グリコシド錯体の合成の試みまず対イオンにより構造変化が誘起されるN-グリコシド錯体を高分子化及び水中での安定化を目指して、そのO-グリコシド類縁体の合成を試みた。合成はpenta-O-acetyl-β-_D-glucopyranoseとtriethanolamineとの間でBF_3・OEt_2を触媒とするグリコシル化反応を試みた。BF_3・OEt_2添加直後、不溶性の塩が析出し、反応は殆ど進行しなかった。これはおそらく塩基性の非常に高いtriethanolamineとルイス酸性の強いBF_3・OEt_2との間で直ちに塩が形成され、塩として反応系の外に出てしまうためであると考えられる。反応条件を種々検討したが結局、この経路でのO-グリコシル体の合成を断念した。(2)三配座型O-グリコシル錯体の合成の試み上記のケージ型錯体合成を2-aminoethylβ-_D-glucopyranosideと2-bromoethylβ-_D-glucopyranosideとのN-アルキル化により行なうことを計画した。そこでまずはじめに2-aminoethylβ-_D-glucopyranosideを配位子とするCo錯体の合成を試みた。この配位子はpenta-O-acetyl-β-_D-glucopyranoseの2-bromoethanolとのO-グリコシル化、NaN_3によるアジド化、脱アセチル化を経て最後にPtO_2によるアジドの水素添加により合成した。この配位子と[CoCl (NH_3)_5]Cl_2を水中60°Cで反応させた。得られた溶液はCoのd-d遷移に対応するエネルギー領域でコットン効果を示し、このことはO-グリコシル錯体が形成されていることを示している。現在、この経路での錯体合成及び、その単離方法について検討を行なっている。
縞状トゥファに記録される陸域気候情報の高解像度解読

温帯亜熱帯地域の陸域古気候を定量的しかも高解像度で解析するために,トゥファは将来性のある試料であると言える.トゥファは石灰岩層地下水系より湧出した水から沈殿した炭酸塩堆積物である.科学研究費補助金の支給を受けて,研究代表者の研究グループは,1.いくつかのトゥファ堆積場において採集した水試料や堆積物試料を分析・観察し,トゥファの堆積機構を明らかにするとともに,トゥファの縞状組織は水温変化を反映した方解石の沈殿速度の季節的変化が原因で発達することを示した.また,2.トゥファの堆積に何らかの影響を及ぼすシアノバクテリアのバイオマスについても検討し,方解石の沈殿がシアノバクテリアの光合成により誘導されたとは言えないことも示した.さらに,3.トゥファ堆積物では水との間で,酸素炭素安定同位体比やMg/Ca比について平衡が成立していることが確かめた.これらの成果を受けて,愛媛県城川町と岡山県新見市などから採集したトゥファ堆積物を用いた気候解析が実践し,まず,4.酸素炭素安定同位体比について検討した結果,水温の季節変化に支配されるδ^<18>Oは極めて規則的(夏に低く,冬に高い)に変化することを判明した.また,5.トゥファから降雨イベントの回数と時期が読み取れることを見出した.岡山県新見市のなどの縞状トゥファ試料には「年縞」のほかに,褐色を呈する幅0.1mmオーダーのバンドが認められる.この褐色バンドはSiやAlのX線強度曲線のピークと一致し,層位学的に対比すると,褐色バンドは降雨イベントの時期に一致することが判明した.本研究により,トゥファの生成条件,縞状組織の生成機構,古環境解析法について,あらたな知見が数多く得られ,古環境研究の題材としてのトゥファの重要性が確認されることになった.温帯亜熱帯地域の陸域古気候を定量的しかも高解像度で解析するために,トゥファは将来性のある試料であると言える.トゥファは石灰岩層地下水系より湧出した水から沈殿した炭酸塩堆積物である.科学研究費補助金の支給を受けて,研究代表者の研究グループは,1.いくつかのトゥファ堆積場において採集した水試料や堆積物試料を分析・観察し,トゥファの堆積機構を明らかにするとともに,トゥファの縞状組織は水温変化を反映した方解石の沈殿速度の季節的変化が原因で発達することを示した.また,2.トゥファの堆積に何らかの影響を及ぼすシアノバクテリアのバイオマスについても検討し,方解石の沈殿がシアノバクテリアの光合成により誘導されたとは言えないことも示した.さらに,3.トゥファ堆積物では水との間で,酸素炭素安定同位体比やMg/Ca比について平衡が成立していることが確かめた.これらの成果を受けて,愛媛県城川町と岡山県新見市などから採集したトゥファ堆積物を用いた気候解析が実践し,まず,4.酸素炭素安定同位体比について検討した結果,水温の季節変化に支配されるδ^<18>Oは極めて規則的(夏に低く,冬に高い)に変化することを判明した.また,5.トゥファから降雨イベントの回数と時期が読み取れることを見出した.岡山県新見市のなどの縞状トゥファ試料には「年縞」のほかに,褐色を呈する幅0.1mmオーダーのバンドが認められる.この褐色バンドはSiやAlのX線強度曲線のピークと一致し,層位学的に対比すると,褐色バンドは降雨イベントの時期に一致することが判明した.本研究により,トゥファの生成条件,縞状組織の生成機構,古環境解析法について,あらたな知見が数多く得られ,古環境研究の題材としてのトゥファの重要性が確認されることになった.縞状トゥファに記録される陸域気候情報を高精度で解読するために,本年度は試料採集に重点を置き,狩野が,愛媛県城川町・広島県東城町・岡山県新見市・岡山県北房町・富山県大山村等で縞状トゥファ試料と水試料の採集を行なった.採集した縞状トゥファ試料は半分に切断し,1つを樹脂で固め,研磨薄片を作成した.組織を詳細に観察・検討した結果,方解石の結晶の充填度が高い部分が大雨の直後の増水時に堆積したことが明らかになった.この事は,X線マイクロアナライザー(EPMA:広島大学機器分析センター)を用いたCa X線強度の時系列解析の結果により定量化された.この方法により,過去の大雨のイベントが縞状トゥファの記録から復元される.しかし,現時点ではCa X線強度から降水量を評価するまでには至っていない.さらに,岡山県新見市で採集された試料には,大雨のイベントが粘土鉱物に富む層として記録されることも明らかになった.これは,洞窟内に堆積している粘土が洪水時に懸濁し,トゥファの表面に付着するためであると思われる.この記録は特に解像度がよく,誤差10日以内で大雨の時期を特定することが可能である.残りの試料は自作のトゥファ切断機で縞状組織に平行な面で0.2mmごとに削り,酸素安定同位体比・方解石成分のMg/Ca,Sr/Ca比の測定に用いた.安定同位体比については,軽元素質量分析計(島根大学汽水域研究センター)で瀬戸と狩野が測定し,金属元素は希釈酢酸で溶解した試料を,新たに購入した高速イオンクロマトグラフと原子吸光光度計を用いて,狩野と高橋が測定した.その結果,当初の予測通り,これらの指標は水温の経年変化を記録していることが確認された.

また,結果の精度と信頼度は酸素同位体比が最も良いことも判明した.これは,沢水の酸素同位体比が安定しているのに対し,Mg/Ca,Sr/Ca比は変動が激しいためである.平成13年度の科学研究費補助金の支給を受けて,研究代表者の研究グループは,愛媛県や岡山県等に分布するトゥファ堆積物を対象に,主に以下の3つのテーマで検討を進めた.1.トゥファ表面に生息するシアノバクテリアについて.従来,シアノバクテリアはトウファの堆積や組織に何らかの影響を及ぼすと考えられていたが,今回のバイオマスと群集の検討結果から,方解石の沈殿を誘導していないことと,縞状組織の形成に関与していないとが明らかになった.2.トゥファの同位体について.縞状トゥファのラミナに沿って,高精度(0.2mm間隔)で酸素炭素安定同位体比の分析を行った結果,酸素炭素安定同位体比は水温の季節変化に支配され,極めて規則的(夏に低く,冬に高い)に変化することを判明した.また,炭素安定同位体比は地下での現象に支配され,特に冬期に活発になる自然換気により,値が高くなることが示された.3.トゥファに認められる褐色バンドについて.岡山県新見市などの縞状トゥファ試料には「年縞」のほかに,褐色を呈する幅0.1mmオーダーのバンドが認められる.この褐色バンドはSiやAlのX線強度曲線のピークと一致し,層位学的に対比すると,降雨イベントの時期に一致することが判明した.さらに,降雨後の増水時に観測を行ったところ,水中の県濁物の量が増加していたことも確認された.本年度の研究により,トゥファの生成条件,縞状組織の生成機構,古環境解析法について,あらたな知見が数多く得られ,古環境研究の題材としてのトゥファの重要性が確認されることになった.特に,降水量を高精度で記録する試料としてのトゥファの重要性は高く,来年度以降の重要な研究テーマを見出すことが出来た
免疫系の恒常性維持および破綻機構の解明に基づく自己免疫疾患の治療法開発

本研究では、自己免疫疾患の治療法を開発することを目指し、免疫系の調節機構を解明する事を研究目的とした。その結果、Notchシグナルが、細胞傷害性Tリンパ球分化、CD4陽性Tリンパ球からのIL-22産生、腸管マクロファージ分化、記憶Tリンパ球の維持に重要な役割を持つことを見いだした。さらに、PSMB8の遺伝子変異に起因する新しい自己炎症性症候群を見いだすことに成功した。自己免疫疾患は根本的治療法のない難病であり、自己免疫疾患の病因およびその治療法を開発することは社会的に急務の課題である。その課題克服のために、免疫系の活性化を調節する分子群ネットワーク機構を解明しその破綻機序を解明することは必須の方策である。また、自己免疫疾患の発症には遺伝的素因が深く関与しており、遺伝学的視点からの研究は原因解明に大きく貢献できると考えられる。今年度の研究から、Notch2シグナルがCREB1と協調してCD8Tリンパ球のエフェクター機能を制御している分子機構を解明した。また、NotchシグナルはNK細胞のエフェクター機能も制御していることを明らかにした。それに加えて、Notchリガンドの一つであるJagged1はTリンパ球以外の細胞に作用し、間接的にCD8陽性Tリンパ球の活性化を抑制することを明らかにした。これらの結果から、Notchシグナルはリガンドの差異によりTリンパ球を正と負に制御することが明らかになった。全身性エリテマトーデス、原発性免疫不全症、自己炎症症候群の家族例について全ゲノム解析を実施し候補遺伝子の狭小化を行った。いずれも、常染色体劣性遺伝形式によって発症したと考えられる家系について解析を行った。今後は、マイクロサテライトマーカーを用いてさらに領域の絞り込みを行い、原因遺伝子の同定を目指している。今年度の研究によりNotchシグナルがTリンパ球応答を多彩に制御している機構が明らかになり、Notchシグナルが免疫療法の標的になりうることが示唆された。免疫関連疾患の原因遺伝子の解明研究については、候補領域の狭小化についてさらなる検討が必要である。本年度は各種の稀少免疫関連あるいは炎症性疾患に対するゲノム解析を実施するとともに、新しい症例サンプルを蓄積した。近親婚歴を有する全身性エリテマトーデスの大家系を用いたゲノム解析を実施し、候補領域を狭小化することに成功した。さらに、Tリンパ球が選択的に欠損する免疫不全症候群について、全ゲノムエクソン解析を実施し、罹患者間で共通して変異のある遺伝子を同定することに成功した。いずれも、候補領域および候補遺伝子についてDNAシークエスを実施し、原因遺伝子の同定研究を進行中である。Notchシグナルと免疫調節に関する研究では、Notchシグナルがインターロイキン22の発現を調節するシグナル系であることを解明した。Tリンパ球に強制的にNotchシグナルを導入するとインターロイキン22の発現が上昇した。一方で、Notchシグナルが欠損するマウスを樹立し、そのマウスを卵白アルブミンで免疫した。免疫10日後に所属リンパ節を採取し、Tリンパ球でのインターロイキン22の発現を観察すると、その発現は著明に低下していることを見出した。Notchシグナル依存的なインターロイキン22発現は、肝臓の炎症応答の収束に重要な役割を担っていることが明らかになった。また、Notchによるインターロイキン22の発現調節は直接的な転写調節によるコントロールではなく、aryl hydrocarbon receptorを活性化する因子を調節することに依存していることを解明した。以上の結果から、Notchシグナルは自己免疫疾患などの炎症性疾患の治療標的になりうると考えられた。自己免疫疾患は根本的治療のない難病であり、自己免疫疾患の病因およびその治療法を開発することは社会的に急務の課題である。今年度の研究から、Notchシグナルは記憶Tリンパ球の維持に寄与することを明らかにした。RBP-Jを欠損したCD4陽性Tリンパ球では、記憶Tリンパ球への分化はコントロールと比較して同等に可能であるが、記憶Tリンパ球の維持にはRBP-Jが必須であった。さらに、その欠損がSTAT5を活性化させることで、キャンセルさせるかどうかを検討したが、STAT5ではRBP-J欠損記憶Tリンパ球を維持させることはできなかった。以上の結果から、Notchシグナルによる新規の記憶Tリンパ球維持機構が明らかになった。今後は、Notchシグナルがどのような標的遺伝子を制御して記憶Tリンパ球を維持しているかを解明することが重要である。自己免疫疾患を発症する各種の遺伝性症候群の原因遺伝子の同定研究を実施している。原因遺伝子の同定に至った症候群については、その分子の機能解析を目指すために、同じ変異を持つノックインマウスを作製している。そのマウスを解析することでこれまで知られていなかった新たな免疫調節機構および自己免疫疾患の病態発症機構が明らかになると期待できる。