hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨誘導型exosomeによる遺伝子送達機能を付与した新規人工骨材料の開発

本研究の目的は、MSC、あるいはMSC由来exosome(MSC-ex)自体へ骨形成性遺伝子の導入を試みることで、骨誘導性MSC-exを作製し、それを搭載した遺伝子活性化基質(GAM)による骨再生を検討することにある。現在までに、MSC-exへの遺伝子導入の特性付与条件は明らかでないが、BMP4遺伝子導入MSCの産生するMSC-exの骨芽細胞分化への促進効果がin vitroにて一部示唆されたため、現在、それを搭載したGAMによる骨再生の有効性をin vivoにて評価しているところである。骨研究の具体的な目的は、MSC-exosomeの産生細胞であるMSCに対する分化誘導や遺伝子導入、もしくはexosome自体への遺伝子導入を試みることで、最も骨誘導に機能する骨誘導性MSC-exを作製し、それを搭載した人工骨基材による骨再生療の開発を試みることにある。初年度は、まず培養中にrBMP2を培地に添加、もしくはBMP2遺伝子導入を行なったMSCの培養上清から骨誘導性MSC-exを単離し、それぞれの特性を無処理のMSCの上清由来MSC-exと比較した。遺伝子導入には、BMP2をコードするplasmid DNAを高分子材料からなる新規デバイスを使用し、培養細胞への導入を実施した。その結果、遺伝子導入を行なったMSCの培養上清から得たMSC-exには、導入遺伝子の発現が明らかに上昇していたため、exosomeを介した遺伝子のデリバリーが生体で効果的に行うことができるかの検討を開始した。実験は、ラット頭蓋骨に骨欠損を作製し、そこにexosomeを搭載した基質を移植することとして、基質にはアテロコラーゲンを使用している。exosomeの搭載量や凍結乾燥への影響なども検討しつつ、遺伝子をコードしたplasmid DNAの搭載やexosome産生細胞自体の移植など様々な条件について比較検討を実施しているところである。さらに、exosomeに搭載する骨形成遺伝子を網羅的に増幅させるため、microRNAにも着目し、産生細胞への導入を介したexosomeによる遺伝子デリバリーの実現性について検討を加えているところである。本研究の具体的な目的は、MSC-exosomeの産生細胞であるMSCに対する分化誘導や遺伝子導入、もしくはexosome自体への遺伝子導入を試みることで、最も骨誘導に機能する骨誘導性MSC-exを作製し、それを搭載した人工骨基材による骨再生医療の開発を試みることにある。本年度は、まず培養中にBMP4遺伝子導入を行なったMSCの培養上清から骨誘導性MSC-exを単離し、その特性を昨年度と同様に詳細に解析した。遺伝子導入には、BMP4をコードするplasmid DNAを高分子材料からなる新規デバイスを使用し、培養細胞への導入を実施した。その結果、遺伝子導入を行なったMSCの培養上清から得たMSC-exには、導入遺伝子の発現が明らかに上昇していたため、exosomeを介した遺伝子のデリバリーが生体で効果的に行うことができることが示唆された。そのため、生体局所でのMSC-exデリバリーによる骨形成を検討するため、ラット頭蓋骨に骨欠損を作製し、そこにexosomeを搭載したアテロコラーゲン基質の移植を行った。その結果、BMP4を導入したMSCが産生したMSC-exによる骨誘導の可能性が一部示唆されたため、現在その検証を詳細に実施しているところである。今後は、MSCへの遺伝子導入による機能付加を行なったエクソソームの生体内デリバリーの有効性の評価を中心に解析を進めていく。口腔外科学・再生医学
赤外円二色法によるスタンダード・キロプティカル構造解析法の構築

生命維持に必須であるグリセロ脂質類は、アミノ酸と同様に1ヶの不斉炭素を有するが、その立体化学の分析は容易ではない。新規分析法の確立を目的として、まず、光学的に純粋なグリセロ脂質類を化学合成により調整し、評品の確保を行った。次に、これら評品類の赤外円二色性スペクトルの測定及び解析から、糖脂質を含むジアシルグリセロール類の立体化学に関する経験的法則を初めて発見することに成功した。円二色性(CD)は、タンパク質の高次構造や絶対配置の非経験的決定など高分子から低分子まで、幅広くその立体構造の研究に使用されている。このうち、近年開発が行われた赤外領域円二色性スペクトル(VCD)は振動領域の吸収、即ち化合物の赤外吸収の円二色性を利用したものであり、ほとんどすべての有機化合物に適用可能である。本研究では、VCD法を未だ応用展開されていない糖脂質、脂質等へと発展させることを目的としている。まず、1,2-Di-ο-iropropylidene-sn-glycerolを絶対配置既知のスタート物質として用い、長さの異なる各種(R and S)ジアシルグリセロールを合成した。C14のみならず、C18脂肪酸を有するジアシルグリセロールのVCDスペクトルがカルボニル吸収領域(1700cm-1付近)に極めて特徴的なVCDシグナルを示すことが確認されている。このことにより、脂質の不斉を検出する際に、カルボニル領域が極めて有効であり、本研究の先行きが有望であることがあらためて示された。ジアシルグリセロールの両鏡像体の比旋光度は、その構造の類似性から、極めて小さい値であり、実際上、〔α〕DによるR,Sの識別は不可能に近い。本VCD法は、ジアシル脂肪酸の絶対配置を確実に決定する新規の方法論となりうる可能性が高いことが、改めてしめされた。さらに糖脂質の合成をめざし、前述で合成した種々のジアシルグリセロールを糖アクセプターとし、保護糖(グルコース、及びガラクトースの2種類、糖ドナー)とのグリコシル化反応を行った。グリコシル化反応については、1位の結合様式の選択性が少ない反応条件を検討し(チオ糖を使用予定、AgOTf,NISによるカップリング条件等)、α結合とβ結合の両化合物を、一挙に合成し、分離により両方のサンプルを得ることに成功した。昨年に引き続き、糖脂質合成をおこなった。保護糖によるグリコシル化反応の条件を検討し、グリコシル化に成功した。S及びR-コンフィグレーションを有するグリセロール、α及びβ体、グルコース及びガラクトース誘導体、合成8種類の糖脂質の合成を完了した。合成した糖脂質およびジアシルグリセロールのVCD測定を行った。VCD測定の際、測定温度、溶媒等の条件の検討を綿密に行い、最適条件を発見した。ジアシルグリセロールにおけるVCDにおけるカルボニルの領域のシグナルは、分裂型様の対称性のよい吸収であり、絶対配置判別に特徴的であることが判明した。本シグナルは、旋光度では識別不可能なジアシルグリセロールの絶対配置決定にVCDが極めて有効であり、唯一の非破壊的方法になりうることを示している。また、糖脂質においては、同様なカルボニル領域のVCDシグナルに顕著な差が観測され、一般的な経験則の確立が可能であることが判明した。上記で得られたVCDスペクトルに関する理論計算を試みた。脂肪酸の側鎖部分が短い(C4 or C8)ジアシルグリセロールに関しての理論計算を開始した。従来行っているConflex社製のプログラムとGaussaian 03の併用をメインとして、実測VCDスペクトルとの比較により、基底関数などのパラメーターの最適化を行った。トリアシルグリセロールは、脂肪酸が3ヶ結合する脂質である。結合位置によるキラリティーの違いを考慮して、まず、最初に1位、2位に同一の脂肪酸を有するトリアシルグリセロールの合成を行い、2種の絶対配置が確定した純粋なトリアシルグリセロールの合成に成功した。昨年行った合成ルートを参考にして、光学活性かつ均一の炭素鎖を有するトリアシルグリセロールの合成を行った。ジアシルグリセロールの場合と同様に、1,2-Di-O-iropropylidene-sn-glycerolを絶対配置が確定した出発物質として使用し、1位のフリーアルコールを保護した後、リノール酸をエステル結合で2ヶ導入、その後、アルコールを脱保護し、オレイン酸を結合させた。また、鏡像体の合成も同一のスキームにそって行った。実施した反応条件では、ラセミ化反応は全く起こらないと考えられ、これにより、光学的に純粋なトリアシルグリセロールを得ることができた。次に合成されたトリアシルゴリセロール及びトリアシルグリセロールを主成分とする市販植物油脂のVCD測定を行った。重水素クロロホルムを溶媒として、カルボニルの吸収を目安に測定を行ったが、カルボニル吸収付近のVCDシグナルに再現性が見られなかった。この結果は、合成品および市販植物油脂で同様な傾向であった。

VCDシグナルに再現性が見られないことから、他のトリアシルグリセロールの合成を見合わせ、再現性が得られない原因を究明することとした。種々VCD測定条件を検討した結果、ニートの状態で、測定セルを回転させるとカルボニルVCDシグナルの強度が劇的に変化することを発見した。このシグナル強度の変化は、セルの回転角度に依存しており、このことから、合成トリアシルグリセロールが自由な運動をしておらず、一種の液晶状態に近い状態にあると結論づけた。当初予定していたトリアシルグリセロールのVCDによる単純なプロファイリングは、困難であることが判明したが、トリアシルグリセロールの液晶状態をVCDにより観察することができた。
知覚学習におけるトップダウン処理の役割について

本研究の目的は、知覚学習に高次の視覚処理が関与しているかどうかを調べることである。知覚学習に注意や態度、記憶等のトップダウン的処理がどのように関与しているかはあまり良く知られていない。そこで、筆者らは同じ視覚刺激が同じ回数だけ提示されるように実験を統制した上で、運動検出課題と運動弁別課題では学習効果が異なることを示した(Koyama et al.2004)。両課題において提示された刺激は同じであることから、両課題における学習効果の相違は注意などのトップダウン処理に起因すると考えられる。さらに、筆者らは知覚学習が閾値以下の刺激に対しても成立することを示した(Seitz, Koyama et al.2005)。興味深いことに、この学習は同時に行われた別の課題においてターゲット刺激が提示されたときだけに生じていた。さらに、トレーニング期間終了後、刺激が全く提示されなかった時に、被験者はトレーニングに使用された運動刺激と同じ刺激を誤って知覚する傾向にあった。この研究によって、知覚学習が生じるためには、ターゲット刺激や報酬等によって脳が活性化される必要があることが示唆され、さらに、目に見えない刺激によっても知覚にバイアスがかかりうることが示された。また、運動視の学習へのトップダウン処理の関与を機能的MRIを用いて調べたところ、異なる種類の全体運動(放射状運動と直進運動)に対する低次視覚野(第3次視覚野)の反応が異なることが示唆された。このような脳活動はサルでは見られないことから、大脳皮質視覚野の進化を示す結果と考えられた。また、知覚学習におけるトップダウン処理の関与が、色や形の知覚でも起こっているかどうかについても検討された(Koyama et al.2006;Koyama et al.in preparation)。今年度は、研究計画書に書かれた通り、視知覚学習におけるトップダウン処理の役割について研究し、その成果を論文として発表した。今年度の補助金は、主に上記の研究を遂行するための実験装置とデータ解析用ソフトウェアの購入、および被験者謝礼に充てられた。同じ傾きの直線や同じ方向に動く物体を繰り返し見た時に、それらの傾きや運動方向の刺激に対する知覚能力が向上するという現象はく知覚学習として知られている。知覚学習に低次レベルの視覚野が関与していることはよく知られているが、知覚学習が成立する過程で高次視覚野から低次視覚野へのトップダウン処理がどのような役割を演じているかについてはまだよく知られていない。このため、トップダウン処理が運動視の学習の過程で演じる役割について研究した。実験では、被験者は2つのグループに分けられ、それぞれ類似した運動方向を弁別する課題か、もしくはそれらの2つの運動をノイズの中から検出する課題を行った。その結果、どちらの被験者も同じ視覚刺激を同じ回数見たにもかかわらず、学習効果は両グループの間で大きく異なっていた。刺激は両グループで共通だったことから、学習効果の違いはトップダウン処理の違いに起因すると考えられる。また、結果の詳細な分析の結果、弁別学習は抑制性のメカニズムに強く依存していることが示唆された。これらの結果から、トップダウン処理は課題の特性に応じて、学習の抑制性のメカニズムに対する依存度を調整していると推測できる。おそらく、検出学習ではただ単に2つの運動方向に対して敏感になるだけで成績が向上するのに対し、弁別学習では紛らわしい刺激に対する誤反応を抑制する必要があることから、弁別学習の際にはトップダウン処理が学習の抑制性メカニズムに対する依存度を増すものと思われる。本研究の成果はPerceptionという学術誌に発表された。同じ傾きの直線や同じ方向に動く物体を繰り返し見た時に、それらの傾きや運動方向の刺激に対する知覚能力が向上するという現象は、知覚学習として知られている。このため、筆者らはトップダウン処理が運動視の学習の過程で演じる役割について研究した。これらの結果から、トップダウン処理は課題の特性に応じて、学習の抑制性のメカニズムに対する依存度を調整していると推測できる(Koyama et al.2004,Perception)。また、筆者らは閾値下の視覚刺激を提示し、刺激の知覚にトップダウン処理が関与しない状態でどのように知覚学習がおこるかについても研究を行った。その結果、閾値下の刺激を単独で提示した場合は学習が生じず、閾値化の刺激と伴に目に見えるターゲット刺激が提示されたときに学習が生じることが分かった。この結果は、ターゲット刺激を見つけることによって生じる報酬が知覚学習に関与していることを示唆している(Seitz et al.投稿中)。

そこで、筆者らは同じ視覚刺激が同じ回数だけ提示されるように実験を統制した上で、運動検出課題と運動弁別課題では学習効果が異なることを示した(Koyama et al.2004)。両課題において提示された刺激は同じであることから、両課題における学習効果の相違は注意などのトップダウン処理に起因すると考えられる。さらに、筆者らは知覚学習が閾値以下の刺激に対しても成立することを示した(Seitz, Koyama et al.2005)。興味深いことに、この学習は同時に行われた別の課題においてターゲット刺激が提示されたときだけに生じていた。さらに、トレーニング期間終了後、刺激が全く提示されなかった時に、被験者はトレーニングに使用された運動刺激と同じ刺激を誤って知覚する傾向にあった。この研究によって、知覚学習が生じるためには、ターゲット刺激や報酬等によって脳が活性化される必要があることが示唆され、さらに、目に見えない刺激によっても知覚にバイアスがかかりうることが示された。また、運動視の学習へのトップダウン処理の関与を機能的MRIを用いて調べたところ、異なる種類の全体運動(放射状運動と直進運動)に対する低次視覚野(第3次視覚野)の反応が異なることが示唆された。このような脳活動はサルでは見られないことから、大脳皮質視覚野の進化を示す結果と考えられた。また、知覚学習におけるトップダウン処理の関与が、色や形の知覚でも起こっているかどうかについても検討された(Koyama et al.2006;Koyama et al.in preparation)。
分数階システムに対する制御理論構築と電気化学系のモデリング・制御への応用

本研究は分数階システムの解の性質を明らかにし,これに基づいた分数階システムの現代制御論的な制御系設計理論を構築・整備することを目指す.これにより,分布定数系(拡散反応,電気化学インピーダンス,血糖値インスリン応答など)で分数階システムとして記述される広いクラスのシステムに有効な制御系設計理論を与えることができる.本研究では,電気化学反応系の1つである二次電池をアプリケーションとして理論の有効性を実証する.本研究は分数階システムの解の性質を明らかにし,これに基づいた分数階システムの現代制御論的な制御系設計理論を構築・整備することを目指す.これにより,分布定数系(拡散反応,電気化学インピーダンス,血糖値インスリン応答など)で分数階システムとして記述される広いクラスのシステムに有効な制御系設計理論を与えることができる.本研究では,電気化学反応系の1つである二次電池をアプリケーションとして理論の有効性を実証する.
ボナック核酸局所送達により革新的医療を行うための製剤学研究基盤の確立

ボナック核酸の局所投与製剤の設計を目標として、モデル薬物および高分子蛍光物質封入リポソーム製剤の処方設計を行った。調製したリポソーム製剤を用いて、点眼後、経肺投与後の挙動を解析した。また、表面特性制御を中心とした粒子設計により投与後のキャリアーの体内挙動の制御が可能であること、薬物送達の効率が向上し、持続することを明らかにした。同時にボナック核酸封入リポソームに関しては、実用化を目指した前臨床試験に繋げるためのデータに関して、安定性を中心としたデータを取得し、特許出願をした。これらの結果を総合して、点眼による後眼部送達DDS製剤、肺内滞留型DDS製剤設計の基盤構築を完成した。本研究は、近年大きな期待を集めているsiRNAを中心とする核酸医療を具現化し、アンメットメディカルニーズに応える実用製剤開発につなげることを目的として、ボナック核酸送達用微粒子DDS製剤設計の基盤を構築する。着目する薬物送達手法として1)点眼2)吸入の2つに限定し、局所投与の有効性、最適DDS製剤設計法を示し、効果的なSiRNA投与手法に関して一般的な指針を示すことを目標とする。対象とする疾患は、糖尿病性網膜症、加齢黄斑変性症などの後眼部疾患および慢性閉塞性肺疾患COPDとし、動物病態モデルでの有効性を実証する。DDS製剤最適化設計に当たっては、非侵襲評価法を最大限に活用し、局所微粒子動態解析を行い、精密かつ長期間の微粒子体内動態を明らかにする。平成25年度はリポソームを基本粒子として、ボナック核酸封入のための最適処方設計を行った。同時に、生体内(眼、肺)局所投与後の微粒子の挙動を解析した。後者の検討のために、超高感度蛍光in vivoイメージングシステム(IVIS)による非侵襲長時間評価法を確立することができた。同時に、眼、肺それぞれの薬効を有するボナック核酸含有リポソーム微粒子の粒子径、表面特性の最適化を行い、後眼部に関しては研究分担者(原英彰)の有する評価技術(病態動物の利用)を活用して点眼後の粒子挙動と薬理効果との相関を、肺に関しては、研究分担者、連携研究者と共同してその薬物動態を明らかにした。本研究では、近年大きな期待を集めているsiRNAを中心とする核酸医療を具現化し、アンメットメディカルニーズに応える実用製剤開発につなげることを目的として、ボナック核酸送達用微粒子DDS製剤設計の基盤を構築する。着目する薬物送達手法として1)点眼2)吸入の2つルートに限定し、局所投与の有効性、最適DDS製剤設計法を示し、効果的なsiRNA投与手法に関して有益な指針を示すことを目標とする。以上の目的のため、昨年度の研究成果の一つであるボナック核酸溶液の安定化に関して、多角的に検討を進め、塩の種類、pH、等の最適条件を明らかにした。また、分子修飾されたボナック核酸を用い、ミセル化することにより安定性が向上することも見出した。吸入製剤設計に関しては、核酸モデルとして、同程度の分子量を有する水溶性高分子をモデル物質として用い、ネブライザーによる噴霧特性を濃度、分子量を変化させ特性への影響を明らかにした。さらにキャリアーであるリポソームに封入して同様に噴霧可能であること、適切なネブライザーの種類を明らかにした。微粒子リポソーム製剤局所動態に関しても、前年度までの研究で確立したin vivoイメージングを活用し、さらに新規表面修飾物質を用いて、さらに滞留時間、細胞取り込みが増大することを示すことができた。前年度までに、ボナック核酸の製剤化に必要な安定性に関する基礎データを取得し、また、ボナック核酸の封入率やネブライザーによる吸入特性の観点からリポソーム及びミセル処方最適化を行った。当該年度は、前年度までの結果をもとに、ボナック核酸微粒子製剤の吸入剤・点眼剤への応用を視野にいれ、動物実験を中心にその有用性を評価した。モデル水溶性高分子薬として蛍光標識デキストランをリポソームへ封入し、経肺投与後のラット肺内における滞留性とin vivo安全性を評価した。その結果、リポソーム脂質膜へ吸収促進剤を組み込むことにより、粒子の肺組織移行性が増大し、また粘膜付着性ポリマーや水溶性ポリマーで表面修飾することによりリポソーム肺内滞留性を制御できることを明らかにした。これらのリポソームは肺組織に障害を与えず、安全なキャリアであることも確認できた。以上のデータは、吸入リポソーム製剤の精密設計によりボナック核酸の肺局所挙動を制御できる可能性を示すものである。また、眼局所治療を目的としてリポソーム点眼剤の有用性をin vivo実験を中心に評価した。標的治療部位として前眼部と後眼部の両方を視野にいれ、角膜・結膜及び網膜における点眼後の高分子薬封入リポソーム粒子挙動を評価した。ボナック核酸のような高分子医薬は低分子医薬と比較して、眼組織移行性(特に後眼部)が比較的低いことがわかった。しかしながら、高分子医薬をリポソームに内封することで、前眼部滞留性及び網膜移行性が増大し、さらに、吸入剤の場合と同様に点眼剤においても、機能性ポリマーによるリポソーム表面修飾が有効であることが明らかとなった。

また、表面特性制御を中心とした粒子設計により投与後のキャリアーの体内挙動の制御が可能であること、薬物送達の効率が向上し、持続することを明らかにした。同時にボナック核酸封入リポソームに関しては、実用化を目指した前臨床試験に繋げるためのデータに関して、安定性を中心としたデータを取得し、特許出願をした。これらの結果を総合して、点眼による後眼部送達DDS製剤、肺内滞留型DDS製剤設計の基盤構築を完成した。対象としているボナック核酸の安定化条件に関して、昨年度の研究成果を基盤としてより明確な最適条件を決定できた。モデル物質を内封したリポソームに関しては、その新規物質による動態の改善を明らかにできたが、ボナック核酸封入リポソームではその定量の観点で次年度の研究につなぐこととなった。経肺投与の実用化に向けては、ボナック核酸及びそのモデルとなる高分子を用いて、ネブライザー噴霧特性を秋からにし、概ね実用化が可能なところまで来ている。さらにリポソーム懸濁液のネブライザー噴霧に関してもその特性を明らかにできた。27年度が最終年度であるため、記入しない。製剤学ボナック核酸を点眼、経肺の2通りの投与方法により効率よく送達する手法を完成させる。ボナック核酸点眼投与製剤に関しては、最適微粒子キャリアー処方数種を決定する。これらのキャリアーを用い、これまでに確立した評価系を用い、後眼部送達割合の定量的評価を行う。眼内、特に後眼部の疾患モデル動物を用い、ボナック核酸溶液をレファランスとし、開発したキャリアーに封入した場合にのみ、点眼投与による薬効を発現することを明らかにする。また、前臨床試験を視野に入れ、製剤の安全性、安定性を評価し、点眼製剤開発に向けた種々の評価を行なう。また、これまでのすべての実験成果を総括し、本キャリアーシステムの後眼部送達機能の有用性を明らかにする。ボナック核酸経肺投与製剤に関しては、リポソーム懸濁型の吸入液剤としての実用製剤開発の基盤確立のため、そのデバイスであるネブライザーによる微粒子懸濁液の噴霧特性を昨年度の成果も踏まえて評価する。特に、高薬物含量の製剤投与を想定し、粘度、粒子の存在が噴霧液滴径に及ぼす影響を中心に評価する。キャリアーの滞留性はすでに、昨年度までの検討で、明らかとなっているが、ボナック核酸封入リポソームでその効果を確認する。これらの研究成果を総括し、ボナック核酸前臨床試験の前段階までを完結する。ボナック核酸の製剤化に関して、予想通りの安定性、製剤開発に必要な安定化条件に関する基本特性を明らかにした。また、当初計画通り、ボナック核酸を高効率に封入したリポソームを設計することができた。非侵襲的な治療実現のための、キャリアのin vivoイメージングによる肺内挙動評価法を検討し、今後の研究展開に関して重要な基盤技術を確立した。リポソーム点眼後の眼内挙動に関しては、これまでに確立している手法を駆使し、キャリア特性とその挙動変化を評価した。これらの検討に基づき、機能性ポリマーによるリポソームへの表面修飾が効果的であることを実証した。次年度以降には、実用製剤設計に必要な、安全性の評価を加え、学外共同研究者による新素材を評価に加え、微粒子表面設計による局所動態変化の根拠を科学的に証明する。
峠が結ぶ山村と外社会との交流と変容にかかわる民俗学的調査研究

山地にはかつて多くの峠があり、山村の人びとは峠道を行き来して外社会と交流を結んできた。本調査研究の目的は、1、峠道を越えた交流がもつ性格を明らかにするとともに、2、交通路の転換がもたらした惣川と外社会との交流の変容を跡づけるところにあり、四国山地の西部に位置する旧惣川村において、1992年から1993年にかけて現地調査を実施した。その結果は、次のとおりである。1、惣川の交通路は、交通手段が発達するのに応じて、山道から谷底を走る幅の広い道路1本に転換した。2、峰峠がにぎわいをみせた頃、峠にはさまざまな職業に従いながら多くの人びとが暮らしており、それゆえ峰峠は町のような様相を呈してムネントマチと呼ばれていた。3.峠道が衰えたのは、大正末期から昭和初期(1920年代頃)のことである。4、峠を越えて往来した時代、惣川の人びとはさまざまな方向へ交通路を開き、とくに小田、内子、五十崎、鹿野川など、惣川の北から西方面の地域と深い関係を結んできた。5、新道が開通すると、惣川は船戸川下流域の野村方面と結びつくようになった。惣川が野村町に合併した理由の1つはここに求められると思われる。本調査研究の結果からは、次のような結論が指摘できる。峠道は近代的な交通体系下においては効率の悪い交通路と言えようが、反面、それは多方面との結合を促す性質を帯びており、この点は山村と外社会との今後の交流を考えるうえで再評価されるべきである。なぜなら、交通路のありようは地域形成と地域間交流にとって重要な要素に違いないからである。平成4年度においては、次の調査を実施した。1、惣川周辺の峠の現状を踏査し、その遺存が比較的良好な棟峠について現状を測量し、かつての峠道と重ねながら復原するとともに、棟峠の住民の移動史をほぼ明らかにすることができた。2、峠を越えた流通物資と流通圏、その運送方法、及びその歴史的変遷の概略を把握した。3、背負梯子などの運搬具に関する記録化を進めた。4、棟峠に関する古写真の調査収集を進めた。5、駄賃持ちの経験者から聞取り調査を実施した。6、周辺町村の町村史誌などの文献収集を実施した。その結果、次のような知見を得た。1、惣川から出た産物は原材料が多く、その流通はいわゆる産地と直結する傾向があり、その結果多方面にわたる流通経路が形成されてきた可能性が考えられるようになった。2、惣川周辺の峠は、大正期から昭和初期にかけての頃に大きな変動を受け、交通路として衰退するようになる。3、広域の流通交流圏から捉えれば、惣川のような山村にとっては河川(肱川)の果した交通路の役割が重大であった。4、人びとの最近の交通状況として、林道を車で抜けて広域的に結び合う志向性が生まれており、このコースは従来の峠道と重なり合い、峠道の現代的復権が図られつつある状況を示すとも見られる。平成5年度においては、4年度の成果を踏まえて、次のような調査研究を実施した。1、峰(棟)峠にかかわる種々の伝承の収集2、往還道利用の時代から新道の開通に伴い惣川の人びとに生じた日常行動圏の変容に関する調査3、昨年度調査内容に関する補充調査4、2年度にわたる調査成果を整理・分析し、報告書にまとめて刊行した。以上の調査研究により、次のような諸点が明らかになった。1、徒歩や牛馬の利用から自動車へという交通手段の転換に応じて、交通路は峠道から次第に山腹、谷底を走る道へと変わってきた。

2、峠道は大量・高速に物や人を運ぶことはできなかったので、さまざまな方面にぬけるためにいくつもの道が開かれ、多様な地域との交流が図られてきた。3、交通路が峠道から谷底へと変移したことは、住民の日常的交流圏を特定地域に固定化する結果を招いた。旧惣川村が野村町に合併した要因の1つはここに求められると思われる。4、谷底の川筋に沿って走る自動車道は、上流域に暮らす人びとを下流域に強く結びつけ、上流域住民が利用する交通・交易ルートを単一にし、結果的に奥まった辺境集落を出現させた。5、自家用自動車の利用が盛んになるにつれ、新たに開かれた林道等を利用してさまざまな地域との多様な交流を再生させる動きが現われており、峠道の現代的復権の兆候として注目される。
敗血症性ショック時における血管内皮由来弛緩物質の意義に関する研究

本研究は、敗血症性ショックにおけるEDHFの病態生理学的意義を明らかにすることを目的とし、敗血症性ショックにおけるNitric oxide(NO)やEndothelium-derived hyperpolarizing factor(EDHF)などの内皮由来血管弛緩物質の影響を知ることで、EDHFのショック時に果たす役割について検討を行った。ラットまたはマウスにpolysaccharide(LPS)50mg/kgを腹腔内投与した。LPS投与群における腸管膜動脈リング標本をPhenylephrineにより収縮させたところ、収縮反応が有意に抑制されていた。この収縮の抑制はNO合成阻害薬であるnitro-L-arginine(10-4M)の存在下でも完全に回復しなかった。cyclic GMPは大動脈や腸間膜動脈において頸動脈や腎動脈に比し有意に上昇しているのに対し、iNOS蛋白は血管による有意差を認めず、iNOS蛋白とcyclic GMPの値の間に解離があることが判明した。eNOS knock-outマウスではアセチルコリンによる内皮依存性弛緩反応および過分極反応はカタラーゼにより有意に抑制された。敗血性ショックラットにおける11,12-epoxyeicosatetraenoic acid(EET)投与によっても生存率は対照群と比較し有意差を認めなかった。ラットにおけるEDHFの本態は不明であるが、11,12-epoxyeicosatetraenoic acid(EET)はその可能性は低いと思われる。我々のeNOS knock-outマウスを用いた研究では、EDHFの本態はhydrogen peroxide(H2O2)である可能性が示唆された(Journal of Clinical Investigation,2000)。しかし、ラット腸間膜においては、H2O2もEDHFである可能性は低いものと考えられる。そこで、ラットの敗血症ショックモデル作成のため、予備実験として生後1216週の雄のwistar ratにE.coli由来エンドトキシン(LPS)10mg/kgを腹腔内投与したところ、血圧低下および血中のTNF-αおよびIL-6は上昇した。従って、本研究の本年度の目的の1つである敗血症ショックモデルの作成は、以後この方法によることとした。LPS投与後約2448時間のラットを、ペントバルビタール麻酔下に腸管膜動脈を摘出し、アセチルコリン(10^<-9>10^<-6>M)による弛緩反応をコントロール群(生理食塩水腹腔内投与)と比較する前段階として、リング標本をphenylephrine(3x10^<-7>M)により収縮させたところ、LPS投与群ではphenylephrineによる収縮反応が有意に抑制されていた。LPS投与群におけるこのphenylephrineによる収縮の抑制はNO合成阻害薬であるnitro-L-arginine(10-4M)の存在下でも完全に回復しないことから、NO以外の血管拡張物質の存在が示唆され、来年度以降さらなる検討が必要であると思われた。敗血症性ショックにおける血管拡張の病態を明らかにする目的で、平成9年度において、雄のウィスターラットに腹腔内へのエンドトキシン(LPS)の腹腔内投与により敗血症性ショックモデルを作成した。今年度は、この敗血症性ショックモデルをおいて過剰に放出された一酸化窒素(nitric monoxide:NO)の存在をを免疫生化学的手法により明らかにする目的で、ペントバルビタール麻酔下に、LPS投与後約6時間のラットの大動脈、腸管膜動脈、頚動脈および腎動脈を摘出し、アセチルコリン10^<-6>M投与時および対照群におけるcyclic GMPの濃度を測定した。その結果、種々の血管のうち特に大動脈においてcyclic GMPが有意に増加していることが明らかになった。さらに、LPS投与により誘導された誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)の存在を各血管ごとに、ウエスタンブロット法により明らかにした。

この結果は、平成11年5月に開催される日本麻酔学会において発表する予定である。また、今年度は、敗血症性ショックモデルから摘出された各血管のリング標本を作製し、エンドトキシンショック時におけるNOおよび血管内皮依存性過分極因子(EDHF)その他の血管拡張物質の存在を知るための予備実験としてフェニレフリンによる収縮反応およびアセチルコリンによる内皮依存性弛緩反応について検討を行った。各血管においてLPS投与群では収縮および弛緩反応は有意に抑制されていた。次年度は、この等尺性張力から得られた結果をもとに、さらに詳細な検討を加えると共に、血管平滑筋細胞膜の電気生理学的研究を行うことで、敗血症性ショックにおけるNOおよびそれ以外の血管拡張物質を明らかにする必要があると思われた。敗血症性ショックにおける著明な血管拡張と臓器虚血の進行という複雑な病態を解明する目的で、ラット敗血症モデルより摘出した大動脈、腸間膜動脈、頸動脈および腎動脈において、異常な血管拡張の原因とされている誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)により過剰に放出された一酸化窒素(nitric monoxide;NO)を、ウエスタンブロット法によりiNOS蛋白の定量を行い、血管平滑筋内のcyclic GMPの値と比較した。その結果、cyclic GMPは大動脈や腸間膜動脈において頸動脈や腎動脈に比し有意に上昇しているのに対し、iNOS蛋白は血管による有意差を認めず、iNOS蛋白とcyclic GMPの値の間に解離があることが判明した。このことは、エンドトキシンショックモデルにおける各血管におけるiNOSは同程度誘導されているにも関わらず、cyclic GMP産生に関しては、血管部位による差があることを意味し、NO以外の何らかのguanylate cyclase活性物質(oxygen radical、あるいはONOO^-など)が敗血症ショックにおいて血管の部位により拡張に差を消磁させている可能性が示唆された。以上の結果は、"Discrepancy between cyclic GMP and iNOS protein levels in rat blood vessel with endotoxemia"のタイトルでJournal of Cardiovascular Pharmacologyに投稿した(平成12年3月)。来年度は、このNO以外の血管拡張物質の本態を等尺性張カ測定および電気生理学的腫瘍により明らかにしていく予定である。前年度に引き続き、ラット敗血症モデルを作成し、大動脈、腎動脈、内頚動脈および腸管膜動脈における一酸化窒素(NO)と血管内皮依存性過分極因子(endothelium-derived hyperpolarizing factor;EDHF)の及ぼす影響について検討した。
ヒスチジン合成系タンパク質のX線結晶解析

ヒスチジンは5-ホスホリボシル1-二リン酸から複雑な過程を経て合成され,初段階の反応は最終生成物であるヒスチジンによって阻害される。またヒスチジン合成系は9つの反応からなり,7つ酵素タンパク質によって触媒される。まず7番目の反応を触媒するPLP酵素(大腸菌由来のヒスチジノールリン酸アミノ基転移酵素)を最初のターゲットタンパクとして選び、この酵素のクローニング・大量発現・結晶化を行い,野生型酵素の構造決定に成功した。この酵素に基質であるヒスチジノールリン酸を加えて結晶化し、構造解析をおこなったところ、反応中間体であるケチミン構造をとらえることができた。また、もう1つの基質であるグルタミン酸に関しては、補酵素とのアナログを用いることにより基質の認識機構を明らかにした。引き続き、ヒスチジン生合成とプリン生合成の分岐点に位置する反応を触媒するImidazole glycerol phosphate synthase (IGP synthase)のクローニング、大量発現・結晶化を行い,野生型酵素の構造決定に成功した。この酵素はいわゆるグルタミンアミドトランスフェラーゼ(GnAT)群に属する酵素であり、グルタスナーゼサブユニットとシンターゼサブユニットという2つの異なるサブユニットからなるヘテロダイマーである。IGP synthaseのシンターゼサブユニットは典型的なTIMバレル構造であり、バレルの中を生成したアンモニアが移動し、基質である[(5'-phosphoriburosyl) formimino]-5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotideと反応してimidazole glycerol phosphateと5-aminoimidazole-4-carboxamide ribotideを生成することがわかった。大腸菌イミダゾールグリセロールリン酸シンターゼ(IGPS)をクローニングし、大量発現を行った。ヘテロダイマーとして精製し、結晶化を試みたがX線結晶解析に適した結晶を得ることができなかった。そこで、高度好熱菌由来のIGPSに研究対象を移しこの酵素に関してクローニング、精製、結晶化を行ったところ構造解析に適した結晶を得ることができた。引き続きSe-Met蛋白質の作成を試みたがNativeの酵素の発現量もあまり多くなかったこともあり、種々の条件を試したが結晶化に必要な量の酵素を精製することが不可能であった。そこで重原子誘導体を作成し、構造決定を試みた。2種類の水銀誘導体が得られ、構造決定をおこなうことができた。現在構造を決定し、基質アナログとの複合体作成を検討中である。大腸菌由来ヒスチジノールリン酸アミノ基転移酵素(HspAT)に関しては、補酵素であるピリドキサールリン酸(PLP)とHspがシッフ塩基を形成しケチミンの状態の構造解析を行うことができた。HspATはアスパラギン酸アミノ基転移酵素(AspAT)とアミノ酸配列の相同性が高く、全体構造のモチーフはほぼ同一であった。しかしながら、大腸菌のAspATよりも高度好熱菌Thermus themophilis HB8由来AspATに似ているという非常に面白い結果が得られた。また、活性部位のアミノ酸残基も、アミノ基転移反応に必須とされるアミノ酸はHspATとAspAT間で保存されていたが、かしながら基質認識にかかわる残基が異なっていた。さらに基質取り込み時における構造変化は、AspATのようにドメインやヘリックスの動きによるopen-closed構造ではなく、フレキシブルなループ構造が活性部位にふたをするということがわかった。
冬期における湿度・気流の違いが入浴後の生理心理反応に及ぼす影響

「目的・方法」本研究の目的は、温熱環境の構成要因である湿度と気流が、入浴後の生体へどのような影響を及ぼすかについて、特に皮膚性状を中心とした生理反応や、不快感、乾燥感を中心とした心理反応の双方から検討し、看護の対象者をとりまく適切な住宅温熱環境についての基礎資料を得ることである。交付初年度の平成17年度は、健康な男子大学生8名を被験者とし、冬期のエアコン暖房使用時の環境を想定した(湿度20%、気流0.6m/s、室温25°C)環境に、一定の手順で入浴した後、80分間椅座位にて滞在してもらい、それと、入浴をしない状況で同じ温熱環境に滞在した場合と比較することで、入浴後の生理心理反応に及ぼす特徴を明らかにし、気流速度が速く、低湿度の環境は、体温調節反応に及ぼす負担や、皮膚の乾燥に対する影響が、入浴後であれば特に大きくなるなどの知見を得た。そこで、本年度は、湿度、気流の違いが入浴後の生理心理反応に及ぼす影響について、昨年度と同様に被験者実験を行った。温熱環境条件は、湿度20、60%、気流0.2m/s以下の各2条件を組み合わせ計4条件とした。測定項目は、皮膚温、直腸温、血圧・脈拍、皮膚水分量、経皮水分蒸散量、皮脂量、体重、主観申告(温冷感、不快感、湿度感、気流感、顔・目の乾燥感)である。被験者の基本衣服は、短パン、半袖Tシャツ、スウェット上下である。「結論」皮膚の乾燥には気流の違いよりも湿度が低湿度であることの影響が大きく、気流速度は主に温冷感、不快感に大きく関与することが示唆された。気流速度が速く、低湿度の環境が他の条件に比べ顕著な生体反応を引き起こすことは示されなかったが、湿度60%、気流無し条件では、入浴後の皮膚温の低下が抑制され、一般に言う湯冷めを軽減させることができることが示唆された。「目的・方法」本研究は、温熱環境の構成要因である湿度と気流が、入浴後の生体へどのような影響を及ぼすかについて、特に皮膚性状を中心とした生理反応や、不快感、乾燥感を中心とした心理反応の双方から検討し、看護の対象者をとりまく適切な住宅温熱環境についての基礎資料を得ることを目的とした。そこで、本年度は、被験者を健康な男子大学生8名とし、冬期のエアコン暖房使用時の環境を想定した(湿度20%、気流0.6m/s、室温25°C)環境に、一定の手順で入浴した後、80分間椅座位にて滞在してもらい、それと、入浴をしない状況で同じ温熱環境に滞在した場合と比較することで、入浴後の生理心理反応に及ぼす特徴を明らかにした。「結果」同じ環境条件の暴露でも、入浴後の場合、直腸温、および平均皮膚温の低下が大きく、皮膚温においては条件間に有意差も認められた。入浴による体温上昇により皮膚末梢血管の拡張が促進され、放熱が進んだ結果であると考える。また、皮膚性状への影響についても、皮膚水分量、蒸散量で評価すると、入浴後の方が水分量が低下し、蒸散量が上昇することから皮膚の乾燥が助長されやすいことが示された。また、自覚症状としても顔と目の乾燥は、入浴有り無し条件間に有意差があり、入浴後の方が乾燥の自覚が強かった。「結論」以上のことから、エアコン暖房運転中の居室内環境を想定した気流速度が速く、低湿度の環境は、体温調節反応に及ぼす負担や、皮膚の乾燥に対する影響が、入浴後であれば特に大きくなることが示唆された。「結論」

皮膚の乾燥には気流の違いよりも湿度が低湿度であることの影響が大きく、気流速度は主に温冷感、不快感に大きく関与することが示唆された。気流速度が速く、低湿度の環境が他の条件に比べ顕著な生体反応を引き起こすことは示されなかったが、湿度60%、気流無し条件では、入浴後の皮膚温の低下が抑制され、一般に言う湯冷めを軽減させることができることが示唆された。
国際銀行業の史的研究-1870〜1939年-

本研究が明らかにしたことは、1870-1939年における国際銀行の基本業務、すなわち貿易金融業務と各国際銀行の店舗間資金循環との結びつきである。この間の世界貿易は垂直防疫を基本としていたので、国際銀行にとって国際金融市場(ロンドン)に所在の店舗と一次産品諸国における商業中心地所在の店舗との関係が、業務遂行のための基軸となる。一次産品国の輸出期には、国際銀行の一次産品国所在店舗(一次産品店)は現地通貨でロンドン宛輸出手形を買う。結果は一次産品店の手元現地通貨の減少と対ロンドン店債権の積み上がりである。一次産品国の輸入基には、一次産品店は対ロンドン送金用の電信為替等を売却する。結果は手元現地通貨の増大と対ロンドン店債務の積み上がりである。従って、国際銀行にとっては一次産品国の輸入期にどれだけのロンドン宛電信為替を売却し現地通貨を入手しうるのかが輸出期に購入しうる輸出手形の額を決定することになる。そして、電信為替の純売却可能額を決定するのは国際銀行ロンドン店の英ポンド建て流動資産保有額と、ロンドンにおける英ポンドの借り入れ可能額である。しかし、借り入れ可能額も保有資産額の関数であるから、結局国際銀行の営業規模を決定するものはロンドンにおいて取入れうる預金額である。非英系銀行ロンドン店の預金の大部分は本国政府・企業の預金であることが多いが、英系、英帝国系の銀行な英国居住者の預金、またはその銀行が証券発行を引き受けた外国政府・企業の預金を大量に受け入れることができた。この後者の預金が国際銀行の国際証券業務と貿易金融業務との接点をなす。すなわち、国際証券発行を活発に行いえた銀行は、発行主体の政府・自治体・企業の発行手取り金を預金として吸収し、その元利金支払い用の資金も年々預金として流入し、結果的に世界貿易の金融を活発に行うことが出来たのである。平成6年度における研究業績としては、西村関也か以前に香港において収集しておいた香港上海銀行の内部資料を中心として明らかにした1913年の香港上海銀行の行内資金循環に関する論文が重要なものである。これによって、国際銀行の一例としての香港上海銀行の資金循環の動態が具体的な数値によって解明されたことになる。そこでは、同行がロンドンにおいて取り入れていた定期預金が、東アジアにおける同行の貿易金融の原資として決定的な重要性を有していたことが明らかにされた。同時に、東アジアの貿易金融の全体の中での同行のシェアがある程度まで推定できた。これは、フランク・キング教授の執筆した同行のオフィシャルな行史においても明らかにされていなかった諸点であり、大きな成果であると考えられる。さらに、西村と横内正雄は、香港におもむいて香港大学の香港コレクションおよび香港上海銀行資料室から大量の資料・文献を収集しており、これの整理・分析に科学研究費補助金を用いる予定である。これは、平成7年度の成果につながるものと期待される。赤川元章は、年来の研究の成果を『ドイツ金融資本と世界市場』として、平成6年11月に公表したが、そのなかでドイツの銀行のラテン・アメリカとバルカン・オリエントにおける貿易金融とこれらの地域のための資本発行の実態を解明した。玉置紀夫は、日本金融史の概説書を公表したが、そのなかで横浜正金銀行と日本の国内金融との関係を具体的に分析している。その他の分担者も各自の領域の研究を進めてつつあるが、平成7年度の大きな課題は、これらの比較と突き合わせ、およびチャータ-ド銀行など、平成6年度には力ヴァーされえなかった国際銀行の活動の分析である。

平成7年度は本研究の取りまとめの年度であり、研究分担者各人のテーマに沿った業績が発表されつつある。まず、西村閑也が「中国における国際銀行業、1890-1913年」と題する論文を発表した。これは、以前に香港において収集しておいた香港上海銀行の内部資料を中心として、第一次大戦前の中国の対外金融構造の中で国際銀行業が果たした役割を解明したものである。横内正雄は「第一次大戦前における東洋為替銀行の組織的行動」でアジアにおける英系の国際銀行を中心としたカルテルの行動を香港上海銀行の内部資料を中心として明らかにし、「第一次大戦前のインドと東南アジアにおけるマ-カンタイル銀行」において、マ-カンタイル銀行の内部資料に基づいてインドと東南アジアでの国際銀行業の実態を究明した。そのほか、赤川元章は「ドイツ大銀行の欧米での活動-とくにDeutsche Bankの国際投資活動を中心にして-」と題する報告を作成し、また居城弘も「東アジア地域におけるドイツ『国際銀行業』の展開-ドイツアジア銀行を中心にして-」と題する報告をまとめているが、いずれもイギリスと並んで第一次大戦前の国際銀行業の一翼を担ったドイツの国際銀行について主要地域での実態を解明するものである。また、アメリカの国際銀行業については、高山洋一が「連邦準備制度と国際銀行-The National City Bank of New Yorkの事例」、山本栄治が「米銀の貿易金融とドルの国際化-第一次大戦期を中心に-」と題する報告をまとめており、第一次大戦前のアメリカの国際銀行についても解明が試みられている。以上以外の分担者も、研究成果を取りまとめを急いでおり、それらの研究が出そろえば、第一次大戦前について主要な国際銀行とその活動地域についての研究がまとめられることになる。
量子不変量を用いた低次元幾何学の離散量子化の研究

結び目や3次元多様体の量子不変量を用いて、低次元、すなわち2次元、3次元の幾何学の離散量子化の構成を目指した。そのため、カラードジョーンズ不変量だけでなく、カラードアレキサンダー不変量、ヘニングス不変量、対数型不変量といった多様な量子不変量とそれらの関係について調べ、また、空間グラフの量子不変量についても研究を行い、対応する幾何的な構造との関係を調べた。とくに、幾何構造から定まる双曲体積については上で述べた多くの量子不変量で対応がつくことを明らかにできた。本研究においては,まず2次の特殊線形群に対応する量子展開環において,その1の冪根における半単純でない表現に対応する結び目の量子不変量についての研究を行った.3次元球面中の結び目に対しては,以前logarithmic不変量と呼ぶものを表現の根基に対応する中心の元をもちいて構成しており,本研究の中で,この不変量を任意の向き付け可能な3次元閉多様体中の結び目の不変量に拡張した.この拡張された不変量の中には,Kashaevが双曲体積との関係を見いだした不変量を3次元閉多様体中の結び目に拡張したものも含んでいるが,この拡張されたKashaevの不変量について,数値計算により,その補空間の双曲体積との関係を調べ,3次元球面中の結び目に対して予想されている体積予想と同様の関係がいくつかの場合で成り立つことを確かめた.また,3次元球面中の結び目に対するLogarithmic不変量に対し,これまで知られていたcolored Alexander不変量を用いた公式に加え,colored Jones不変量を用いた公式を新たに得た.この公式では,葉廣によるcolored Jones不変量の公式を用いて,最高ウェイトに対応するパラメータに関する微分を行うことでlogarithmic不変量が得られる.さらに,この公式を活用して, Logarithmic不変量と双曲体積の関係を8の字結び目に対して調べ,8の字結び目に沿ったコーン多様体の双曲体積との間に,体積予想と同様の関係が成り立つことを数値計算で確認し,また,特別の場合については証明も与えた.さらに,ハンドル体結び目に対する量子不変量の構成や,Costantino-Murakami不変量のグラフの埋め込みに対する拡張を行い,これらと双曲体積との関係を調べた.本研究では、SL_2に対応する量子群で量子化のパラメータqを1の冪根にした場合の表現,特に半単純でない表現に対応する結び目や3次元多様体の量子不変量の構成とその性質,及び幾何構造との対応について研究することを目的としている.この中で,結び目や絡み目に対しては、半単純でない表現に対応する不変量を構成することができ,これらの不変量のある種の極限としてこれらの結び目や絡み目の補空間の双曲体積が得られることを具体的な例について見ることができた.また,表現のパラメータに対応して,補空間だけでなく,結び目や絡み目に沿った特異点を持つ錘多様体の双曲体積との関係についてもある程度明らかにすることができた.次の目標として,結び目や絡み目の補空間とは異なる3次元多様体について量子群の半単純でない表現に対応する不変量の構成を目指している.閉多様体に対して拡張することは大変難しいことがこれまでの研究でわかってきているのだが,境界のある多様体に対してはこのような不変量が定義できることが期待でき,空間グラフの補空間や,ハンドル体結び目の補空間,また,種数2以上の測地的な曲面を境界とする双曲多様体に対して,半単純でない表現に対応する不変量の構成を試みた.ここでは、Costantinoと代表者による量子不変量の構成法や,分担者の水澤によるハンドル体結び目の量子不変量の構成法を参考にすることで,量子6j-記号と呼ばれるものに注目して,不変量の構成とその性質の研究を進めており,少しずつ双曲構造との対応などが明らかになってきている.また,位相的量子場の理論の構成についても,適切な正規化の方法について研究を進めている.本研究では,量子不変量と双曲体積との関係を与える体積予想を核として,幾何構造の新しい量子化の手法の構築を目指している.これまでは,1の冪根に対応する量子群の射影被覆に対応する表現からできるlogarithmic不変量を通して結び目補空間や3次元多様体の幾何構造との関係について研究してきたが,本年はChen-Yangによる,冪根を2乗したものに対応する体積予想に注目し,様々な量子不変量について,体積予想を拡張した.量子不変量としてはまずは結び目のジョーンズ多項式,その一般化であるカラードジョーンズ多項式,さらにはその3次元多様体への拡張であるWRT不変量がよく知られているが,3次元多様体についてはTV不変量というものもあり,また,空間グラフに対してはKR不変量というものも知られている.体積予想は結び目のカラードジョーンズ不変量に対する予想であるが,上にあげた他の量子不変量ではなりたたにことが知られていた.ところが,パラメータqをその2乗に置き換えることにより,結び目だけでなく,3次元多様体のWRT不変量でも体積予想が成り立つことがChen-Yangにより見出され,この考え方を用いることで空間グラフのKR不変量や水多様体についても体積予想が成り立つことがいくつかの例で確認できた.この一般化された体積予想は,オリジナルの体積予想と同じく,一般的にはまだ証明できていないのであるが,四面体型グラフのKR不変量,すなわち量子6j記号に対しては対応する双曲四面体の体積との対応を証明することができた.