hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経頭蓋直流刺激の臨床応用についての研究

新たな脳刺激法として期待されている経頭蓋直流刺激(tDCS)の臨床応用の可能性を検討した。健常成人の左背外側前頭前野に反復性tDCSを与えたところ、視覚再認記憶検査の成績が向上した。信号検出理論に基づく解析により信号の正答率と信号とノイズの弁別能力が変化していたが、偽刺激と陽極刺激の差は明らかではなかった。急性のtDCSでは言語流暢性課題に変化がなかった。tDCSは安全性に問題ないものの、臨床応用するに際しては倫理的な問題を含めての検討がさらに必要である。また、既に臨床で用いられている脳刺激法である電気けいれん療法(ECT)の標準的な方法を提唱し、刺激量決定についての参考事項を報告した。健常成人を対象とした経頭蓋直流刺激(tDCS)の予備的な研究成果がNeuroscience Research誌(第77巻、64-69頁、2013年)に掲載された。この論文では、4日間の左背外側前頭前野に対するtDCSが気分と認知機能に悪影響を与えないことを示し、さらに学習効果を増強する可能性を示した。ただし、問題点として、認知機能検査が容易であったこと、刺激の中断期間が短かったことなどがあった。大うつ病性障害・双極性障害治療ガイドライン(医学書院)、難治性気分障害の治療についてのエビデンスレビュー(アークメディア)の作成に協力したほか、脳刺激法での一つである電気けいれん療法(ECT)の推奨事項の改訂版(精神神経学雑誌)やECTの倫理的問題についての解説(丸善出版)を発表した。うつ病を対象とするtDCSの研究を概観し、これまでの問題点を整理した。すなわち、刺激条件についての検討が十分でないことが明らかであり、電極配置による脳機能に対する影響を研究する必要のあることが認められた。また、tDCSの直接的な抗うつ効果は限定的であるので、薬物療法を増強する可能性を検討する必要があると考えられた。今後の臨床応用を進めるために、電極配置による脳機能変化の違いを検討する研究を本学倫理委員会に提出し、承認を得た。現在研究を開始している。この研究では、陽極を左の背外側前頭前野に配置し、陰極は右の背外側前頭前野または前額部に配置し、両者の違いを認知機能検査によって検討している。経頭蓋直流刺激(tDCS)を精神障害の治療法として臨床応用するための予備的な研究を健常成人を対象として行った。まず、前頭葉機能との関連が示されている言語流暢性課題に及ぼすtDCSの急性効果を検討した。背外側前頭前野に対する1 mA、20分間の陽極、陰極または偽刺激を同一健常成人に対して行ったところ、各刺激前後での課題遂行能に差はなかった。また、特に問題となる副作用は認めなかった。これにより、急性のtDCSは言語流暢性課題に影響を与えない可能性が示された。次に、以前に行った4日間反復陽極または偽刺激tDCSの健常成人認知機能に与える研究の結果を信号検出理論に基づき再解析した。信号と雑音の刺激を伴う選択反応、作動記憶および視覚再認学習課題の結果をhit rate、discriminability (d')およびresponse criteria (c)の3要素について解析したところ、視覚再認学習課題のhitrateとd'が時間とともに増加した。陽極刺激による課題遂行能は偽刺激と差を認めなかった。この課題には学習効果を認める可能性があることから、正答率と信号・雑音の判別能力の向上がこの効果と関連していることが示唆された。これまで行った認知機能課題は比較的容易であり、天井効果が無視できないことから、より複雑な課題を含む検査法を検討し、コグステートリサーチを今後の研究に用いることとした。現在この中から課題の選択を行っている。治療抵抗性精神障害の治療に期待されている経頭蓋直流刺激(tDCS)の臨床応用についての検討を行った。まず、健常成人を対象とした研究結果を再解析したところ、左背外側前頭前野の反復刺激により認知機能課題の成績が向上し、これは信号検出理論を用いた解析の結果から、正答率と信号・雑音の判別能力の変化が関係していることが示唆された。ただし、陽極刺激と偽刺激との差は明らかにできなかった。次に、健康成人を対象とした陽極または陰極刺激のtDCSの急性効果を言語流暢性課題について検討したところ。いずれの刺激も偽刺激との間に差を認めなかった。うつ病や統合失調症の幻聴に対するtDCSの報告をまとめると、安全性は高く、ある程度の有効性は示されている。しかし、刺激条件や偽刺激の妥当性、脳内での広がりの個人差などについては、まだまだ不明な点が多く、今後臨床応用する際の課題と考えられる。

脳刺激法として広く用いられている電気けいれん療法(ECT)については、わが国では標準化がほとんどなされていなかったため、国際的な基準に合わせた形での推奨事項をまとめた。また、わが国ではECT実施時の発作閾値の検討がこれまでなされていないため、当院での実施例を解析し、海外での報告と大きな差がないことを報告した。発作閾値に影響を与える因子として、性差、年齢、ベンゾジアゼピンの併用などが示され、ECT実施に対してこれらに注意を払う必要性を明らかにした。新たな脳刺激法である脳深部刺激法については、精神障害に関与する刺激部位の問題が未解決なため、基礎的な研究が必要な段階であるとともに、倫理的な問題についての検討が必要である。精神神経科学健常成人を対象とする研究については成果を発表できたほか、次の研究も開始できている。今回の研究では認知機能課題としてCogStateのInternational Shopping List、Set Shifting、Two Backを加えることで、前頭葉機能の変化をとらえることができるように工夫した。また、陰極の配置部位を検討することで、今後の臨床応用に役立つ研究になることが期待できる。tDCSを臨床応用するためには、これまでの研究の問題点を十分に把握し、基礎的な検討を加えることが非常に重要である。また、tDCSは容易に実施できるため、一部のゲーム愛好家の間で用いられるなど、社会的な問題が明らかになってきている。したがって、今後tDCSの研究を進めるためには、倫理的な問題についての検討を含めた慎重な態度が求められている。この点についても理解を深めることができており、臨床応用に対する準備は整いつつある。経頭蓋直流刺激(tDCS)を臨床応用するためには、健常成人で安全性が保証される必要がある。また、tDCSの刺激条件を決める必要がある。その点で、これまでの検討により特に副作用を認めていないことは、今後研究を推進する上で重要な所見と考えられる。また、これまでの検討では認知機能に対する悪影響は示されていないものの、過去に報告されている作動記憶に対する有利な影響は十分に評価できていない。認知機能に対する影響を正しく評価するためには、適切な課題を選択し、健常成人で研究をさらに進める必要がある。既に得られた研究結果については雑誌投稿中であり、現在修正をし再投稿の準備をしている。研究成果が雑誌掲載までに至らなかった点については反省点と考えられる。現在開始した健常成人での研究を進めるとともに、うつ病その他の精神神経疾患に対するtDCSの研究結果を十分に吟味し、臨床応用の検討を行いたい。しかし、tDCSは導入されてまもない脳刺激法であるので、各分野からの基礎的および臨床的発表に対して十分な吟味を行う必要がある。現時点では安全性に問題はないとされてはいるものの、特に危険性については注意を払うとともに、刺激の至適条件が判明すればそれを用いた研究に方法を変更する場合がありうる。臨床応用の試みとして最初に実施するのは、tDCSがうつ病の薬物療法を増強する可能性があるかどうかについて、偽刺激と比較する方法が最も現実的である。具体的には、抗うつ薬治療に加えて左背外側前頭前野を陽極刺激する群と偽刺激を加える群に分け、クロスオーバー法で比較することを検討している。
日本列島における異地性地塊の起源に関する研究-南部北上古陸を中心として-

日本列島における異地性地塊の起源を明らかにするために,南部北上古陸を中心にしつつ,東北日本や西南日本の付加体をも含めた地体について,テクトニクス・古生物地理・化成活動などの観点から検討した.南部北上古陸では,オルドビス紀末期シルル紀初期に,氷山花崗岩類や正法寺閃緑岩などに代表される,沈み込みに関連する深成火成活動が広範囲にわたってあった.南部北上古陸と西南日本の黒瀬川古陸は,前期古生代以来,同一のテクトニックセッティングの,近接した(同一の?)大陸縁辺域をなしていたと考えられる.南部北上古陸や黒瀬川古陸は,前期石灰紀には古テチスと古太平洋の連結海域にあり,ぺルム紀三畳紀には南部北上古陸は華南に近接した低緯度地帯にあったことが,それぞれサンゴおよびアンモノイドの古生物地理データから推定された.飛騨外縁帯の古生物地理や構造発達史は南部北上古陸のそれと大きく異なり,両者は異なった位置やテクトニックセッティングにあった.付加体に伴われる緑色岩類の産状や起源について,変質の影響を見積もった上で,主元素・微量元素組成にもとづき検討した.四万十帯のin situ玄武岩類は,海溝-海溝-海嶺三重点近傍での,海嶺沈み込みにともなう火成活動の産物と考えられる.海嶺が沈み込むと島弧火成活動が中断することに注目すると,in situ玄武岩の活動年代から三重点の移動経路と移動測度が決定できる.このことから,北上・阿武隈帯の白亜紀火成岩類は,115Ma以前に現在の北九州付近で形成されたと推定された.また,北上山地における白亜紀前期の大島造山運動はこの三重点通過にともなう島弧の大規模上昇を示唆している.日本列島における異地性地塊の起源を明らかにするために,南部北上古陸を中心にしつつ,東北日本や西南日本の付加体をも含めた地体について,テクトニクス・古生物地理・化成活動などの観点から検討した.南部北上古陸では,オルドビス紀末期シルル紀初期に,氷山花崗岩類や正法寺閃緑岩などに代表される,沈み込みに関連する深成火成活動が広範囲にわたってあった.南部北上古陸と西南日本の黒瀬川古陸は,前期古生代以来,同一のテクトニックセッティングの,近接した(同一の?)大陸縁辺域をなしていたと考えられる.南部北上古陸や黒瀬川古陸は,前期石灰紀には古テチスと古太平洋の連結海域にあり,ぺルム紀三畳紀には南部北上古陸は華南に近接した低緯度地帯にあったことが,それぞれサンゴおよびアンモノイドの古生物地理データから推定された.飛騨外縁帯の古生物地理や構造発達史は南部北上古陸のそれと大きく異なり,両者は異なった位置やテクトニックセッティングにあった.付加体に伴われる緑色岩類の産状や起源について,変質の影響を見積もった上で,主元素・微量元素組成にもとづき検討した.四万十帯のin situ玄武岩類は,海溝-海溝-海嶺三重点近傍での,海嶺沈み込みにともなう火成活動の産物と考えられる.海嶺が沈み込むと島弧火成活動が中断することに注目すると,in situ玄武岩の活動年代から三重点の移動経路と移動測度が決定できる.このことから,北上・阿武隈帯の白亜紀火成岩類は,115Ma以前に現在の北九州付近で形成されたと推定された.また,北上山地における白亜紀前期の大島造山運動はこの三重点通過にともなう島弧の大規模上昇を示唆している.南部北上古陸の起源とその変遷過程をさぐるために,南部北上帯の先シルル紀基盤岩類の形成環境・形成年代および古生代古生物地理に関する研究をおこなった.基盤岩類に関しては,今年度は南部北上帯西縁部に分布する正法寺閃緑岩についての野外地質調査,採取した岩石試料の地球化学的検討と放射年代測定をおこなった.また,関連する,胆沢川の閃緑岩についても地球化学的に検討した.これらの閃緑岩類の元素組成,とくに微量元素は,N-MORB規格化パターンにおいてNbの負異常がわずかに認められ,第四紀東北日本弧の島弧カルクアルカリ火山岩の範囲内にある.正法寺閃緑岩試料から得られたK-Ar年代は約440Maであった.これらのことから,正法寺閃緑岩などはオルドビス紀末-シルル紀最初期に沈み込み帯で形成されたことがわかった.南部北上古陸の縁辺に棲息した頭足類の研究は,気仙沼北方地域についておこなわれた.中期ペルム紀の新たな群集(ノ-チロイド3属4種,アンモノイド6属6種)が記載され,その層位学的意義が考察された.これらには3新種が含まれている.南部北上古陸を含むテチス地域と北米地域の中部ペルム系の国際対比,とくにフズリナ化石に基づく対比については,両者の群集が異なるため問題が残されていた.アンモノイド化石の検討から,テチス地域のNeocshwagerina craticulifera帯(Monodiexodina matsubaishi帯上部)は北米のCapitanian下部に,Yabeina-Lepidolina帯はCapitanian上部に対比される可能性が大きいことがわかった.この結果は1997年12月にメルボルンで開催された「東テチス海域のペルム系」に関するシンポジウムで発表された.

南部北上古陸の起源とその変遷過程をさぐるために,南部北上古陸の形成・変遷過程とユーラシア大陸への衝突時・衝突後の変形過程に関する研究をおこなった.永広.蟹澤は,南部北上古陸の形成・変遷過程に関する中間まとめをおこない,基盤岩類の岩相・鉱物組成・化学組成・形成年代や被覆層中の化石の古生物地理的検討から,南部北上古陸は,カンブリア紀オルドビス紀に,当時赤道周辺に位置した,ゴンドワナ大陸の北東縁部にあった沈み込み帯で形成されたこと,その近傍には揚子地塊も存在したこと,それらは石炭紀にゴンドワナから分離したことなどを明らかにした.遅沢は西南日本の付加体研究をすすめ,中生代古第三紀の付加時の変形には海嶺沈み込みが大きな役割をはたしていること,白亜紀前期のユーラシア大陸東縁部では左横ずれのトランスフォーム断層が大きな役割を果たし,これら2000kmをこえる変位量を持つ断層運動によって,ユーラシア大陸東縁での類似の年代・岩相をもつ地帯の二重配列構造をつくったことを論じた.吉田も共同研究者らとともに西南日本の沈み込み帯を例として,沈み込み帯の緑色岩に関する岩石科学的検討を行っている.これらのほか,昨年度中にまとまった成果はえられてはいないが,永広はアンモノイドの古生物地理,川村は石灰岩の堆積場の検討からの古地理的復元,永広・越谷は早池峰構造帯や田老断層などの白亜紀の変形像に関する研究をすすめつつある.南部北上古陸やその他の日本列島を構成する異地性地塊の起源をさぐるために,南部北上古陸と他の異地性地塊との比較研究,古生代古生物地理および付加時のテクトニクスに関する研究をおこなった.南部北上古陸と黒瀬川古陸の岩相層序・古生物地理に関する比較研究から,中期古生代中生代の間,これらは同一のテクトニックセッティングの,近接した(同一の?)大陸縁辺域をなしていたと推定されたまた,飛騨外縁帯と南部北上古陸の古生代古生物地理は必ずしも同一ではなく,とくに中生代構造発達史はおおきく異なることが示された.アンモノイド群集の詳細な解析は未だ途上にある.サンゴ群集に関しての検討では,前期石炭紀の南部北上古陸は古テチスと古太平洋の連結海域にあった可能性が大きい.上部ペルム系鍋越山層の石灰岩は海綿類・コケ虫類・石灰微化石が多く,此の時代の汎世界的な造礁生物群集の内容と違わないこともわかった.付加時のテクトニックセッティングに関する研究は,中部地方赤石山地の四万十帯を対象として行われた.付加体中に産する,陸源砕屑物の堆積場で活動したin situ玄武岩類およびチャートをともなう異地性緑色岩類について,微量成分をふくむ全岩化学組成をもとめた.in situ玄武岩類は,アルカリ玄武岩高アルカリソレアイト系列の玄武岩安山岩からなる.これらは初生的に高いLIL元素/HFS元素比をもち,MORB規格化パターン上でのNBの明瞭な負異常という,沈み込み帯火山岩の特徴を示すことがわかった.この白亜紀後期の火成活動は前弧海底隆起帯でのそれに似ている.異地性玄武岩類には,MORB型プレート内火山岩とともに,沈み込み帯型火山岩の特徴をしめす玄武岩も確認された.
リポソームを用いた口腔粘膜細胞からのiPS細胞作製技術の確立

従来、iPS細胞は、体細胞に4因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc)を、それぞれレトロウイルスやレンチウイルスなどのウイルスベクターで導入して樹立してきた。ウイルスベクターによるiPS細胞の樹立は癌化の危険性を伴う。癌化の危険性を回避するためにリポソーム法など非ウイルス系ベクターによる細胞への遺伝子導入法が好ましい。そのことを明らかにするため、コントロールとしてウイルスベクター法ではあるが我が国で初めて歯根膜細胞からiPS細胞を樹立した。レトロウイルスベクターを使用して作製したiPS細胞は癌化のリスクを抱えていた。ウイルスベクターを用いずにリボゾーム法で遺伝子導入を行うことが目的であるが、第一段階としてHela細胞よりHuman iPS Cell Generationvector setのベクターを入れ替え、遺伝子の一部を用いてgfp遺伝子導入を試みた。iPS細胞誘導用遺伝子であるOCT3/4とSOX2*、KLF4、LIN28とNANOG*を電気ショック法でHela細胞に共導入することで、iPS細胞誘導用組換えレトロウイルスベクターを使わずにiPS細胞の樹立を検討している。このようにして調製された組換えベクターを、最終目的細胞であるLonza社製の正常ヒト歯周靱帯線維芽細胞(HPdLF)に導入することを試みている。高度な安全性を要求される歯科医療においては、マウスやヒトの皮膚細胞に4つあるいは3つの転写因子をレトロウイルスにより導入して樹立されるiPS細胞を臨床に用いる事は困難である。今後は、リボゾーム法で遺伝子導入を行い、安全性について比較検討して行く予定である。iPS(Induced Pluripotency Stem Cell)は息者自身の細胞から誘導が可能であり、免疫拒絶や倫理的な問題を回避できるため歯学部においても歯や歯周組織の再生療法の素材として注目されている。しかし、iPS細胞の誘導にはレトロウイルスベクターを使用することから、安全性が担保されているとは言い難い。そこで、導入遺伝子の検討やベクターの改良などが行われているが、iPS細胞の誘導効率の低さが問題になっている。我々は、安全性が高いと考えられるリポソーム法を用いたiPS細胞の誘導が必要だと考えているが、本年度レトロウイルスベクターを使用する通法に従い、歯根膜繊維芽細胞からPS細胞を誘導したので報告する。PDL-iPSをSCIDマウスの皮下に移植し、テラトーマを形成させた。顕微鏡切片を作製し鏡検すると内胚葉,中胚葉,外胚葉の三胚葉由来の胎児性組織および成熟性組織を含む腫瘍.軟骨・平滑筋・呼吸器・消化器・脳・神経組織などの構造が見られたので樹立したPDL-iPSはヒト歯根膜細胞から初めて作製されたiPS細胞であると結論づけた。Oct3/4, Sox2, Nanog, Klf4, Lin28の4つの遺伝子をレトロウイルスベクターを用いて樹立したPDL-iPS移植後のテラトーマがリポソーム法でiPS化されたものとどのような違いをもつのかを調べるのは次の課題である。本研究でヒト歯根膜繊維芽細胞由来のiPS細胞に樹立に成功した。ヒト歯根膜細胞由来のiPS細胞の樹立は世界で初めてである(Histochem Cell Biol.2012)。その樹立方法はOct3/4, SOX2, Lin 28, Klf 4,Nanogの4つの遺伝子をレトロウイルスベクターに組み込んだ形質転換である。ES細胞様の形態を有する細胞にアルカリフォスファターゼ染色によりスクリーニングを行い、さらに幹細胞マーカーの発現を遺伝子レベル、タンパクレベルで確認を行い、その結果として5つのiPSクローンを得た。クローンをiPS細胞をSCIDマウスの腹腔内に注入し、テラトーマを形成させた。その結果、脂肪様組織、神経様組織、筋肉様組織、上皮および管空様組織、軟骨様組織が観察され、テラトーマの形成が確認された。リポソームによる細胞への遺伝子導入法の検討は現在市販されている数種類のリポソームを用い、ウイルスベクター法をコントロールとしてヒト歯根膜細胞を用いて行っている。遺伝子導入法の評価はGFPを含むプラスミドを導入しフローサイトメトリーによって定量的な評価を行う。予備実験の結果から15日程度は導入した遺伝子の発現が見られることがわかっている。歯根膜細胞に導入した場合の経時的な導入遺伝子の発現量を検討、ウイルスベクター法と比較することによってリポソームによる遺伝子導入効率を評価する。また、フローサイトメトリーでは発現したタンパク質の定量が難しためルシフェレースをプラスミドとして導入する系も平行して行い、導入遺伝子の発現量を総合的に評価する。
テトラサイクリン/プロトンアンチポ-タの結晶化とX線構造解析

本研究は,細胞膜輸送の分子機構を原始レベルで解明することを目的として,テトラサイクリン/プロトンアンチポ-タ(TetAタンパク質)の結晶化とX線結晶構造解析を行い,その完全な三次元立体構造を決定するものである.今年度は,引き続きテトラサイクリン耐性の強いグラム陰性菌のTetAタンパク質(分子量42kDa,アミノ酸残基数401),タンパク質の親水性部分を増加させたタンパク質(デヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)をTetAタンパク質のN末端に融合させたタンパク質)を研究の対象として結晶化条件の検索を行ってきた.その結果,界面活性剤としてドデシルマルトシド,沈殿剤としてポリエチレングリコール-モノメチルエーテル550,添加剤に硫酸亜鉛を用い,温度20度,pH6.5で結晶化を行ったとき,1辺の長さが約0.15mmの板状結晶が得られた.本結晶は,蒸気拡散でアモルファス沈殿状になったタンパク質溶液の中から析出したものである.回転対陰極型のX線発生装置を用いてX線回析実験を行い静止写真を数枚撮影したところ,低分解能の反射を確認できた.この反射が由来する面間隔は約40Aであり,低分子結晶由来の反射と比べると少々大きなものであったが,それがTetAタンパク質由来のものであるかどうかの判断はできなかった.この結晶は結晶化の再現性に乏しいため,新たな結晶化条件の検索に加えて結晶化の再現性を高めることが今後の重要な課題である.本研究は,細胞膜輸送の分子機構を原始レベルで解明することを目的として,テトラサイクリン/プロトンアンチポ-タ(TetAタンパク質)の結晶化とX線結晶構造解析を行い,その完全な三次元立体構造を決定するものである.今年度は,引き続きテトラサイクリン耐性の強いグラム陰性菌のTetAタンパク質(分子量42kDa,アミノ酸残基数401),タンパク質の親水性部分を増加させたタンパク質(デヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)をTetAタンパク質のN末端に融合させたタンパク質)を研究の対象として結晶化条件の検索を行ってきた.その結果,界面活性剤としてドデシルマルトシド,沈殿剤としてポリエチレングリコール-モノメチルエーテル550,添加剤に硫酸亜鉛を用い,温度20度,pH6.5で結晶化を行ったとき,1辺の長さが約0.15mmの板状結晶が得られた.本結晶は,蒸気拡散でアモルファス沈殿状になったタンパク質溶液の中から析出したものである.回転対陰極型のX線発生装置を用いてX線回析実験を行い静止写真を数枚撮影したところ,低分解能の反射を確認できた.この反射が由来する面間隔は約40Aであり,低分子結晶由来の反射と比べると少々大きなものであったが,それがTetAタンパク質由来のものであるかどうかの判断はできなかった.この結晶は結晶化の再現性に乏しいため,新たな結晶化条件の検索に加えて結晶化の再現性を高めることが今後の重要な課題である.
遺伝子発現制御ネットワークに着目したウィリアムス症候群の病態解明と治療への応用

ウィリアムス症候群は、7番染色体長腕にある約28個の遺伝子の部分欠失によって生じる染色体微細欠失症候群の代表的な疾患の一つであり、その臨床症状は非常に多彩である。しかし、多様な症状を呈する原因の大部分は未解明であり、欠失領域にある遺伝子の解析だけでは不十分になりつつある。我々のこれまでの研究から、ウィリアムス症候群は欠失領域にある遺伝子だけでなく、他領域を含む複数の遺伝子からなる遺伝子発現異常が表現型に関与すると考えられた。近年、遺伝子の発現を調節する重要な因子の一つであるマイクロRNAが精神神経疾患と関係することが多数報告されている。1種類のマイクロRNAは、複数の遺伝子を調節しており、標的遺伝子のタンパク質への翻訳を阻害することで、標的の遺伝子発現を抑制することが知られている。マイクロRNAを介した遺伝子発現制御ネットワークの解析により、症状に関わる複数の遺伝子を標的とするマイクロRNAが同定できれば、病態の解明だけでなく、そのマイクロRNAをターゲットとした治療への応用が期待される。本研究は、患者検体を用いて疾患特異的な遺伝子発現およびマイクロRNA発現プロファイルを明らかにし、さらに共発現ネットワーク解析等のバイオインフォマティクスの手法を適応することで、ウィリアムス症候群の遺伝子発現異常におけるマイクロRNAの関与および臨床症状との相関について明らかにする。最終年度ではマイクロRNAの網羅的解析を行い、これまでに得られた遺伝子発現解析の結果と統合して、論文にまとめた。ウィリアムス症候群は、7番染色体長腕(7q11.23領域)にある、約28個の遺伝子の部分欠失によって生じる染色体微細欠失症候群の代表的な疾患の一つであり、その臨床症状は非常に多彩である。しかし、このようなゲノム全域での遺伝子発現異常の原因や臨床症状との関係は明らかになっていない。遺伝子の発現を調節する重要な因子の一つとして、マイクロRNAが知られており、近年、精神神経疾患との関係が多数報告されている。そこで本研究では、患者検体を用いて疾患特異的な遺伝子発現およびマイクロRNA発現プロファイルを明らかにし、さらに共発現ネットワーク解析等のバイオインフォマティクスの手法を適応することで、ウィリアムス症候群の遺伝子発現異常におけるマイクロRNAの関与および臨床症状との相関について明らかにする。WS患者30名、健常30名を対象に、採血を行い、各サンプルからRNAおよびマイクロRNAの抽出を実施し、バイオアナライザ等を用いてQuality Checkを行った。また採血時に精神症状および社会性について、問題行動チェックリスト(CBCL/ABCL)および対人応答性尺度(SRS-2)を用いて評価を行った。現在、遺伝子発現およびマイクロRNA解析に着手している。ウィリアムス症候群(30名)および健常群(30名)の血液から抽出したmiRNAを用いて、miRNAマイクロアレイ解析を実施した。その結果、複数のmiRNAがウィリアムス症候群において有意な発現変動を示した。さらに、発現変動を認めたmiRNAについてqRT-PCRを用いて確認実験を行った。

近年、遺伝子の発現を調節する重要な因子の一つであるマイクロRNAが精神神経疾患と関係することが多数報告されている。1種類のマイクロRNAは、複数の遺伝子を調節しており、標的遺伝子のタンパク質への翻訳を阻害することで、標的の遺伝子発現を抑制することが知られている。マイクロRNAを介した遺伝子発現制御ネットワークの解析により、症状に関わる複数の遺伝子を標的とするマイクロRNAが同定できれば、病態の解明だけでなく、そのマイクロRNAをターゲットとした治療への応用が期待される。本研究は、患者検体を用いて疾患特異的な遺伝子発現およびマイクロRNA発現プロファイルを明らかにし、さらに共発現ネットワーク解析等のバイオインフォマティクスの手法を適応することで、ウィリアムス症候群の遺伝子発現異常におけるマイクロRNAの関与および臨床症状との相関について明らかにする。最終年度ではマイクロRNAの網羅的解析を行い、これまでに得られた遺伝子発現解析の結果と統合して、論文にまとめた。引き続き抽出したRNAおよびマイクロRNAを用いて網羅的な遺伝子発現およびマイクロRNA解析を実施し、その後、共発現ネットワーク解析を試みる予定にしている。バイオインフォマティクス手法を用いて、同定したmiRNAに対する標的遺伝子を探索するとともに、共発現ネットワーク解析を試みる。また、遺伝子発現解析についても集めた検体を用いて、実施する予定である。今年度は主としてサンプル収集を主体に行った。また実験試薬等については、試薬の使用期限の関係から、研究室が所有していたものを優先的に使用する必要があったため次年度へ繰越金が生じた。網羅的遺伝子発現解析に用いる試薬等は消費期限が早いため、実験直前に購入する必要がある。研究は順調に進んでいるが、網羅的遺伝子発現解析等の実験を昨年度中に実施することができなかったため、次年度に使用することとなった。次年度への繰越金は、今後収集予定の血液サンプル処理や消耗品等に使用する予定である。
放射線誘発DNA二本鎖切断の修復過程における低酸素の影響

がん組織には抗がん剤や放射線が効きにくいとされる低酸素領域が存在し、この低酸素がん細胞の根絶が、がん治療では重要となる。研究代表者は、低酸素がん細胞に対する放射線作用を調べ、放射線によるDNAへの直接的なエネルギー付与が細胞を致死へと誘導するのに重要であり、低酸素がん細胞においても有効な作用であることを示した。しかし、がん組織内の低酸素細胞は、放射線照射後も一定期間は低酸素状態にあり、放射線の影響が低酸素状態でどのような修飾を受けるのかは明確になっていない。本研究では、低酸素環境下での放射線に対する生物応答を明らかにするため、放射線誘発DNA損傷の修復過程における低酸素の影響を明らかにする。
一般化されたケーラーアインシュタイン計量の研究

小平次元が非負の射影多様体の射影族の上の標準体積形式の対数多重劣調和性とザリスキ開集合上で無限回微分可能であることを示した。その応用として、相対多重標準系の直像の大域生成性を証明した。これは特に飯高予想の肯定的な解決を意味する。証明にはモンジュアンペール複素葉層構造を用いる。LC pairsのケーラーアインシュタインカレントの存在を証明し、その変形を考察し、論文にまとめた。さらに、それを用いて、相対標準束の直像の大域切断生成性を証明した。これから飯高予想など重要な予想が従う。特に、canonical measureをもちいて、Viehwegの弱安定性定理が非常に一般的な形で成り立つことが証明できた。このことを用いると、Shafarevich予想(一般型代数多様体の族に関する)に関連した、Kovacsの有界性定理の広範な一般化が得られた。また同じ手法により、fine moduli schemeの小林双曲性定理が得られそうである。この部分はまだ少し課題が残っている。また、ケーラーアインシュタイン計量と、相対標準測度を用いたシュワルツタイプの定理を得た。これについては数理解析研究所の講究録にその概要をまとめた。今年度は、ケーラーリッチ流を標準束が擬正の射影代数多様体で考えたとき、任意のケーラー形式を初期値として、正閉(1,1)カレントとしての大域解が存在することを証明できた。この結果は、Tian-Songによる予想の肯定的な解決を与えるものである。証明はリッチ代入法による逐次近似法を用いるもので、代表者自ら考案した方法であり今後の同様の研究に与えるインパクトは大きいものと思う。さらにこの方法は、射影的複素解析族上のリッチ流の族を考えたときに、それが水平方向の正値性を保つことを示す。これはベルグマン核の多重列調和変動からわかることである。またコンパクトケーラー多様体が体積同値の場合に、その小平次元が一致することを証明した。これは所謂、飯高予想:複素ユークリッド空間で被覆されるコンパクトケーラー多様体は、有限被覆の任意性を除くと、複素トーラスになる:の部分的な解決を与える。証明は解析的ザリスキ分解を用いて、その特異性の比較を行うことによりなされる。また、標準測度を用いて、多重標準束の直像の大域生成性を証明した。これは長年懸案であった、予想c_{mn}の肯定的な解決を与える。方法は、計量付標準モデルの空間に、行列式束を構成し、その上の計量を標準測度を用いて構成すること、さらに、それが正の曲率を持つ計量であることを示すことにより証明される。この証明で一番のポイントは標準測度が複素構造の変形でどのように変化するかを見ることで、これはL^2評価により得られる。即ち非線形問題を線形問題の無限列で近似する。(1)SebasiteinBoucksomと共同で、標準束がpseudoeffectiveという条件下で、時間大域的な特異解の構成を行った。これには、エネルギー法によるモンジューアンペール方程式の解の構成を応用した。(2)さらに、(1)で述べた方法と、ケーラー・リッチ流の差分方程式による近似を用いて、ケーラー.リッチ流の対数多重劣調和性を証明した。(3)さらにファイバーが小平次元0の代数多様体の場合について、類似の結果を得た。定理1 f:X→Yを小平次元が非負の射影多様体の滑らかな射影族とする。このとき相対標準測度をdμ_<X/Y>とすると、Xの空でないザリスキ開集合Uが存在してdμ_<X/Y>はU上で無限回微分可能である。上の定理から次の代数幾何学的な定理が得られる。このときf_*K^m_X</Y>は十分大きなmについて常に大域切断で生成される。これは、よく知られている飯高予想を肯定的に解決するものである。定理2は定理1の標準測度のモンジュ・アンペール葉層を用いて、証明される。ここでは、距離付き標準モデルのモジュライ空間への分類写像のファイバーとして、葉が実現されることが分かる。
大気圧・低真空環境下でのSTMナノプロセシング

熱フィラメントCVD部とSTM部とを分離し、両者間の基板移動を精密ステージにより行い、ナノメーターオーダーでの同一範囲内での一連の堆積過程のsemi in-situ評価/プロセシングが可能な装置を設計・試作した、基板移動にはマイクロメータを利用したステージを使用すると同時に、基板支持棒へのインバー合金の使用により熱膨張の影響を抑え、ミクロンオーダーでの基板移動制御を可能とした。それと同時に、STM-フィラメント間にシャッターを設置してSTM部への熱的影響を最小限に抑えることにより、装置の作動城を従来のin-situナノプロセシング装置では不可能であったダイヤモンド堆積条件付近まで拡大した。また、ガス雰囲気中・低真空中におけるナノプロセシング用基板としてのHOPG基板使用の可能性を検討した。ダイヤモンドの堆積が確認され、CVD過程初期のナノメーターレベルでの微細構造観察に使用可能なことを確認した。以上の結果を基に、本装置の、ダイヤモンド薄膜合成などへ向けたCH_4-H_2系CVD初期過程のSTMによるsemi in-situ観察への応用を図った。フィラメント温度15002000°C、圧力50Torr、水素希釈のメタン濃度1%、堆積時間10秒の条件により堆積前後のsemi in-situ観察を行った。現状では原子レベルの像はまだ得られていないものの、数nmを解像可能であり、CVD初期、程い適用可能な状態にある。これにより、ダイヤモンドナノグラフォエピタキシーへの応用が期待される。
重合反応場でのナノ構造制御手法を基盤とする複合超分子の創製

本研究では、天然多糖と合成高分子を複合化する手法として重合反応を利用する手法を用い、新しい超分子化合物の創製を試みた。すなわち天然多糖存在下で、適当なモノマーの重合を行い、複合超分子を得るという手法である。具体的には、カルボキシル基を有するアニオン性多糖であるカルボキシメチルセルロース(CMC)を用いて、これの存在下での、カチオン性モノマーの2-アミノエチルメタクリレート(AEMA)の塩酸塩の重合を利用したCMC-PolyAEMA複合超分子の調製を試みた。この生成物は、通常の有機溶媒や水に不溶であった。これのIR測定からCMCとPolyAEMAの両方に由来する吸収が観測され、生成物がCMC-PolyAEMA複合化合物であることが確認された。また200°Cで加熱することでアミド化反応が進行することもIRにより確認した。また、この手法を用いてセルロースと重合性イオン液体から新規なナノコンポジットを得ることもできた。一方、天然多糖であるアミロースはグルコースがく(1→4)-グリコシド結合でつながった多糖であり、その糖鎖はらせん構造を形成している。このらせん内部は疎水場であるために、様々な疎水性低分子量化合物を包接することが知られている。一方、ポリマーをアミロース内部に包接する研究は非常に限られている。すでに研究代表者のグループでは、"つる巻き重合"という高分子間で包接錯体を得る手法を用いて、アミロースとポリエーテルやポリエステルからなる複合超分子の合成を報告した。本研究では、つる巻き重合における新しいゲストポリマーとして疎水性のポリカーボネートを用いて、対応する複合超分子を得ることに成功した。またゲストポリマーの疎水性が超分子形成に重要であることも示唆された。本研究で得られた超分子は、天然高分子のアミロースを機能性材料として利用するための基盤となることが期待される。具体的には、カルボキシル基を有するアニオン性多糖存在下でのカチオン性モノマーの重合反応を利用して、新たなナノ構造を有する複合超分子の合成を検討した。カルボキシル基を有する一般的なアニオン性多糖としてはセルロースの水酸基をカルボキシメチル基で置換したカルボキシメチルセルロース(CMC)が挙げられる。そこでCMCのナトリウム塩を用いて、これの存在下での、カチオン性モノマーの2-アミノエチルメタクリレート(AEMA)の塩酸塩の重合を利用したCMC-PolyAEMA複合超分子の調製を試みた。CMCの水溶液に、AEMA塩酸塩を加え、粘性のある均一な水溶液とした後、重合開始剤の過硫酸カリウムを加え、加熱することにより重合を行った。重合の進行とともに反応液は徐々に懸濁し、生成物が沈殿として得られたので、遠心分離により単離した。この生成物のDSC測定においてCMCの分解由来の発熱ピークやPolyAEMAの融解由来の吸熱ピークは観測されず、この生成物は二種類の高分子鎖が複雑に絡み合ったナノ構造を有する複合超分子であると思われる。

アミロースはグルコースがく(1→4)-グリコシド結合でつながった多糖であり、その糖鎖はらせん構造を形成している。このらせん内部は疎水場であるために、様々な疎水性低分子量化合物を包接することが知られている。一方、ポリマーをアミロース内部に包接する研究は非常に限られている。すでに研究代表者のグループでは、"つる巻き重合"という高分子間で包接錯体を得る手法を用いて、アミロースとポリエーテルやポリエステルからなる複合超分子の合成を報告した。本研究では、つる巻き重合における新しいゲストポリマーとして疎水性のポリカーボネートを用いて、対応する複合超分子を得ることに成功した。複合超分子の合成は、ポリヘキサメチレンカーボネート(PHMC)をアセトンに溶解させた後、酢酸緩衝液(pH6.2、0.2mol/L)中に分散させ、マルトヘプタオース、グルコース1-リン酸ナトリウム塩(G-1-P)、グリコーゲンホスホリラーゼを加え40-45°Cで激しく撹拌することで行った。反応終了後、未反応のG-1-P及び未包接のPHMCを取り除くために水とアセトンで洗浄し、生成物を得た。生成物の構造解析をXRD及び1H NMRにより行ったところ、対応する複合超分子が得られていることが分かった。またゲストポリマーの疎水性が超分子形成に重要であることも示唆された。本研究で得られた超分子は、天然高分子のアミロースを機能性材料として利用するための基盤となることが期待される。
リアルオプション・アプローチを用いたプロスポーツチームの価値評価手法の開発

スポーツチームの価値評価は,一般の事業会社に比較するとはるかに難しい.それが困難性を有する最大の原因は,スポーツチームの価値が,移籍やフリーエージェントに関して選手あるいはチームが有する選択権,上位大会への進出の有無による年間試合数の変動,上位リーグへの昇格や下位リーグへの降格の可能性等に依存するからである.このような認識の下,本研究では,代表的な価値評価手法であるDCF法によっては評価が難しい上記の諸要素の価値を,オプション価格モデルを用いて算定する方法を開発した。本研究の目的は、不確実性や不連続性が著しく大きい事業環境下での価値評価を得意とするリアルオプション・アプローチを用いることによって、現実適用性の高い「プロスポーツチームの価値評価手法」を開発することである。研究プロセスは、大きく3つのフェーズに区分することができ、平成27年度はそのうち第1フェーズにあたる、プロスポーツチームの収益・コスト構造や契約体系を調査・分析することにより、リアルオプションを抽出するフェーズである。具体的には以下のような研究を実施した。(1)わが国のプロスポーツチームを対象とした聞き取り調査や資料調査により、チームの収益・コスト構造、契約体系、リーグや各種大会の運営システム、制度的制約等に関する詳細な調査を実施した。(2)聞き取り調査を補完するため、海外のプロスポーツチームや各国のリーグに関する文献資料を収集し、上記内容に関する調査を実施した。(3)上記のの調査結果をもとに、チームのキャッシュフローを、選手・スタッフの実力や人気との関連性が強い部分とそうでない部分を切り分け、前者に関しては、選手・スタッフの実力レベルや人気レベルとの間の関数関係を導出した。一方後者に関しては、どのような要素との関連で収入や支出が発生するのかに関する分析を行った。(4)選手・スタッフに付随するオプション、チーム全体に関連するオプションをもれなく抽出するとともに、オプション間の相互関連性に関しても分析した。第1フェーズとして計画した研究項目をほぼ順調に実施し、平成28年度からは第2フェーズに移行することが可能になったため。これまでプロスポーツチームの価値評価を阻害してきたのは、選手の移籍・引退、チームの試合数の増減(上位大会への進出の有無)、昇格や降格等、スポーツ特有の不確実性や不連続性にキャッシュフローが大きく依存せざるをえないことである。本研究の目的は、こうした阻害要因を克服するために、不確実性や不連続性が著しく大きい事業環境下での価値評価を得意とするリアルオプション・アプローチを用いることによって、現実適用性の高い「プロスポーツチームの価値評価手法」を開発することである。第2フェーズとなる平成28年度は、まずプロスポーツチームに関連して抽出した各種のリアルオプションを、キャッシュフローが線形か非線形か、単一段階か多段階か、リスクの種類や時間的推移、意思決定の柔軟性の性質や程度等の基準により、いくつかのタイプに分類した。そして、分類したリアルオプションのタイプに適合したモデルを特定化するとともに、適合するモデルが存在しない場合にはそのタイプを踏まえた価格モデルを新たにデザインした。さらに、リアルオプション間には、トレードオフ関係やシナジー関係など、さまざまな相互関連性が見出せるため、上記で構築されたモデルに、この相互関連性が反映させるような修正を試みた。これらのアウトプットを統合することにより、プロスポーツチームの価値評価に関する考え方や基本方針を明確に定めるとともに、価値評価プロセスの具体的手順を整理したところで、年度を終えている。第2フェーズとして計画した研究項目をほぼ順調に実施し、平成29年度は第3フェーズに移行することが可能になったため。欧米でも日本でも頻繁に見られるようになったプロスポーツチームの新規設立、買収・売却、合併・統合、株式公開等の局面において、それに関与する利害関係者の意思決定に非常に重要な役割を果たすのが、チームの価値を正確に見積もるための価値評価手法である。ところが、プロスポーツチームの価値評価の根拠となる将来のキャッシュフローは、選手の移籍・レンタル・フリーエージェント・引退、チームの毎年の試合数の増減(上位大会への進出の有無)、リーグの昇格や陥落の可能性等、スポーツチーム特有の不確実性や不連続性に依存するため、合理的な価値評価手法の開発が阻害されてきた。本研究では、こうした阻害要因を克服するために、不確実性や不連続性が著しく大きい事業環境下での価値評価を得意とするリアルオプション・アプローチを用いることによって、現実適用性の高い「プロスポーツチームの価値評価手法」を開発してきた。本研究の成果は、プロスポーツチームの設立、M&A、上場等に関与する利害関係者に合理的な視点からの意思決定を可能にするものである。また、本研究で開発された価値評価手法は、選手やスタッフを複合的なリアルオプションとして認識し、その価値を算定することを出発点とするため、ここでの研究成果はそのまま個々の選手やスタッフの価値評価手法の開発にも直結する。さらに、この選手の価値評価手法を応用すると、スポーツ以外の分野におけるプロフェッショナル的な人材の価値評価手法の開発も可能となることから、これらの人々と雇用契約や顧問契約を締結する際の意思決定にも有効性を発揮する。当初の計画通り、今後は「抽出されたリアルオプションの価値評価とチーム全体の価値評価手法の構築」を目指す第2フェーズの研究に着手する。

価値評価手法の構築にあたっては、追加的な調査を実施する必要が生じる可能性もあり、その場合は予想外の遅延に発展してしまうリスクをはらんでいるため、スケジュールを前倒し気味にして研究を遂行する予定である。当初の計画通り、今後は価値評価ソフトの現実適用可能性の向上を目指す第3フェーズの研究に着手する。今後の作業の推移によっては、追加的な調査を実施する必要が生じる可能性もあり、その場合は予想外の遅延に発展してしまうリスクをはらんでいるため、スケジュールを前倒し気味にして研究を遂行する予定である。経営学物品費については、当初の予定よりも若干安く購入できたため。人件費・謝金については、当初予定した業務が2日間程度短縮できたため。年度末に物品費として購入予定だったインクカートリッジや印刷用紙が次年度の購入となったため。次年度は、研究補助者に支払う人件費がやや不足気味のため、人件費・謝金に繰り入れる予定である。年度がずれての購入となる物品費として使用する予定である。
1800年前後のドイツ語圏における気象学の言説と表象

1800年前後のドイツ語圏における気象学史を、リヒテンベルク、アルニム、ゲーテの気象学との取り組みを通して見直した。気象学の近代化に際しては、観測機器の改良や観測網の構築と並んで、天気記号やグラフ、等値図などの視覚的な表象も考案されたが、当初はそれらの科学的な意味自体が省察の対象となるとともに、それらの表象の利用方法も確立されていなかった。このように、1830年頃まで気象学は、数学的な抽象化と視覚的な具体化とのはざまで揺れ動いていたことを明らかにした。26年度は、18・19世紀を中心とした気象学史や自然科学史、知の表象にかんする二次文献と、1800年前後にドイツ語圏で刊行された気象学にかんする一次資料を収集し、内容を把握した。それを通して、この時代の気象学において大気現象の表象化の方法としては、「表」という形式が主流であり、天気記号やグラフ、等温線の利用は萌芽的な段階にとどまることがわかった。並行してリヒテンベルクと気象学というテーマについても研究を進めた。18世紀末に歴史上、初めて国際的な気象観測網を構築したマンハイム気象学会とリヒテンベルクとの関係はこれまでほとんど研究されていないことが明らかになったため、まず、リヒテンベルクの書簡などを手がかりとして、両者の関係の全容を再構成した。その結果、リヒテンベルクが、1780年から81年にかけての時期を境に、マンハイム気象学会の活動から距離を置くようになったことが明らかになった。この時期はリヒテンベルクが、音声と文字との一致を目指す同時代の正書法改革論への批判を強め始めた時期であり、マンハイム気象学会の中心人物であるヨーハン・ヤーコプ・ヘマーはまさにそのような正書法改革論の代表者の一人であったことから、気象観測網に対するリヒテンベルクの態度の変化には、科学の言語についてのリヒテンベルクの問題意識がかかわっていると考えられる。つまり、マンハイム気象学会の活動は、同一時刻に、標準化された器具を用いて、学会が選んだ特定の大気現象を観測し、統一的な単位や記号を用いて記録するというものであるが、これは正書法改革と同様に、気象を分節化するための新たな標準言語を創出する試みといえる。それに対して、科学の言語の変革に慎重で、同時代の気象学を未成熟で発展途上の学問とみなしていたリヒテンベルクは、大気現象の性急な分節化やその標準化を容易に受け入れることはできなかったのだと考えられる。27年度もひきつづき、1800年前後にドイツ語圏で刊行された気象学にかんする一次文献と、18・19世紀を中心とした気象学史、自然科学史、知の表象にかんする二次文献の調査と収集をおこない、それらの内容の把握を進めた。また、26年度におこなったリヒテンベルクと気象学の関係にかんする考察を論文としてまとめた。その際には、26年度の考察をより深め、リヒテンベルクがプファルツ(マンハイム)気象学会の気象観測網に対して「傍観者」の立場をとることを選んだのは、それが「自然という書物」を解読するという願望と、その不可能性の認識、気象学のための理想の言語と、当面暫定的に用いざるを得ない天気記号という二つの言語のはざまで彼に残された位置であったからであることを指摘した。そして、リヒテンベルクは日記や書簡のなかで天候と心身の健康状態との相関関係を書きとめることによって、「気象的自我」の言語というもう一つの言語の可能性に触れていたと結論づけた。並行して、27年度にはアルニムの気象学プロジェクトにかんする考察もおこなった。1800年頃に文学に転じるまでのアルニムの物理学論文のなかには、電気研究にかんするものと並んで、温度計や気圧計、湿度計など、気象観測機器にかんするものが少なからず含まれていることを確認した。それらの機器の構造や改良、使用方法にかんする即物的な記述は、アルニムが書き残している総合的な知の体系としての気象学のプロジェクトと対比をなしている。そこからはアルニムが、19世紀以降、自然の数値化・断片化を押し進めることになる近代科学の姿を予見し、それに対するもう一つの可能性を早くも模索していたことを見てとることができる。18世紀末から19世紀初頭にかけてのドイツ語圏における気象学史を見直し、気象学が近代科学として成立しつつあった時代に、その周辺でそれを相対化する位置にあった言説はどのような内実を持っていたのかという問題設定に対して、リヒテンベルクの事例を通して、科学言語という観点からその一端を明らかにすることができた。さらに、アルニムの事例を通して、科学機器や測定という観点からのアプローチも進めることができた。また、気象現象が言語や図像によってどのように表象されたのかという問題についても、18世紀の気象学における「表」という形式や天気記号が、気象を分節化する言語体系の役割をはたしていたことを指摘することができた。同時に、観測機器の発達がそれらの表象と密接な関係にあったことも明らかになってきた。そして、それらの文脈を構成する1800年前後の気象学の実態や、現代におけるこの時代の気象学史の研究状況の把握も進めることができた。28年度も、1800年前後にドイツ語圏で刊行された気象学にかんする一次文献と、18世紀後半から19世紀前半にかけての気象学史、自然科学史、知の表象にかんする二次文献の調査と収集をおこない、それらの内容の把握をさらに進めた。

並行して、本年度はゲーテの気象研究についての考察をおこなった。具体的には、ゲーテの気象研究にかんする先行研究の調査と整理、またその背景としてゲーテの自然科学研究の概要や特徴とそのなかでの気象研究の位置の把握に努めた。そして、ゲーテの気象研究の一次文献の調査と分析を進めた。ゲーテの気象研究については、ルーク・ハワードの影響を受けた雲の形態学については多くの先行研究が存在するが、気象現象の原因にかんするいわゆる「地球仮説」の根拠として、気圧の変動を比較するグラフが重要な意味を与えられていたことについては、ほとんど研究がおこなわれていないことがわかった。そこで本年度はゲーテの気象研究におけるグラフに焦点をあてて、日記や書簡を手がかりにゲーテのグラフへの関心やグラフ作成の経緯を再構成するとともに、気象学によるグラフの利用の歴史におけるゲーテの位置を明らかにした。自然科学におけるグラフの歴史は比較的新しく、その利用が本格化したのは19世紀半ば以降であり、気象学においても、グラフは18世紀には気象観測データの提示手段としてはある程度利用されていたが、分析手段としての利用は19世紀半ば以降になる。しかし、1820年頃には複数のグラフを比較する試みが始まっており、当時ゲーテが作成したのもまさに複数の地点における気圧の変動を比較するグラフであった。それを根拠とした「地球仮説」は科学的には誤りであるが、気象学におけるグラフの歴史のなかでは、グラフを分析手段として利用した初期の試みの一つとして評価することができる。18世紀末から19世紀初頭にかけてのドイツ語圏における気象学史を見直し、気象学が近代科学として成立しつつあった時代に、その周辺でそれを相対化する位置にあった言説はどのような内実を持っていたのかという問題設定にたいして、ゲーテが気象現象の原因にかんして立てた仮説が、科学的には誤りであるが、グラフという視覚的表象の利用という観点からみると同時代の流れに即したものであり、ある種の先進性を備えていたという指摘を通して、その一端を明らかにすることができた。また、気象現象や言語や図像によってどのように表象されたのかという問題についても、18世紀から19世紀半ばにかけての気象学におけるグラフの歴史と、そのなかでのゲーテの位置を明らかにすることができた。そして、それらの文脈を構成する1800年前後の気象学の実態や、現代におけるこの時代の気象学史の研究状況の把握も、さらに進めることができた。29年度には、前年度の研究を発展させて、ゲーテの気象研究におけるグラフの役割についての考察を深めるとともに、研究全体をふり返って、四年間の考察結果を整理した。ゲーテが各地の気圧の変動を比較したグラフを作成して「地球仮説」の根拠とした1820年頃には、気象学では等温図や等圧図という別種のダイアグラムも考案された。最初期の等値図は地理的な具体性に乏しく、様式化されたものであるが、それによって、それらが比較グラフと同じく、二次元の座標平面とそこに描かれた線から構成されていることが前景化されている。ただし、比較グラフは抽象的な面と時間的な形象である線からなるのにたいして、等値図の座標平面と等値線は空間的な形象である。しかし、ゲーテ等による初期の比較グラフや等値図の分析では、ダイアグラムを構成する面と線に、それらの本来の属性とは異なる意味が与えられている場合があり、この点で、ゲーテの「地球仮説」はダイアグラムの利用としても「失敗例」であったと言わざるをえない。
非線形均衡点問題に対する連続変形法による解法の研究

本研究のテ-マである均衡点問題は凸多面体Kとその上で定義された関数ψが与えられたとき、Kの任意の点zにたいして(zーx)^tψ(x)≧0が成立するKの点xを求める問題である。この問題に対する再出発型単体的算法の欠点を克服するために、連続変形型の単体的算法を開発するのが本研究の目的である。。当初、初期点wとKのフェイスFとの凸包をwFとあらわし、wFとフェイスFのノ-マルコ-ンF^*の直積をすべてのフェイスについて和をとって得られる擬多様体Lを構成し、さらにKの各フェイスとそのノ-マルコ-ンの直積から構成される擬多様体をMとして、擬多様体(L×{0})U(M×[0,∞))上で方程式系Ф(x,t)+y=0の解を追跡することを考えていた。ここで、Ф(・,t)はK×{t}の単体分割によるψの区分的線形近似である。しかしながら、これまでの研究で、この擬多様体よりもN={wF×[0,∞)×{0}1F〓K}U{F×[0,∞)×F^*1F∠K}U{wF×{0}×F^*1F〓K}の方が適していることが分った。ここでF〓KはFがKのファセットであることを意味し、F∠KはFがKのフェイスであることを意味する。これまで、Nの境界の構造を明確になり、パラメ-タtの増加にともなつて得られる近似均衡点の精度を評価できた。また、初期点がKの内点である場合には、K×[0,∞)の単体分割で計算機にインプリメント可能なものが構成できている。。