hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重症腹膜炎の治療を主目的とした人工腹壁の開発

本研究の目的は重症腹膜炎の治療法として、表面にコラーゲンを固定したポリプロピレンメッシュを腹壁開放創に逢着して、急性期には自然排液を促し、かつ定期的腹腔洗浄を行うための門戸として利用、腹膜炎消退後はそのまま腹壁内で器質化し,永久的人工腹壁として機能する素材を開発することである。その研究成果は以下の通りである。1.ラットの腹腔にエンドトキシンを注入した場合、メッシュの逢着群は、腹壁単純閉鎖群やチューブドレナージ群と比べて血中のエンドトキシンの濃度も、TNFの活性も有意に低く、排液効果は優れていた。2.ポリプロピレンメッシュは感染下でも創治癒障害や膿瘍形成は少なかった。しかし時と共に周囲の皮膚上皮がその下に潜り込み、メッシュを排除しようとする異物反応がみられ、3例の臨床応用においてもこれが確かめられた。メッシュの表面にコラーゲンを結合した群では、この異物反応や炎症反応は少ない傾向がみられ、表面が完全に皮膚で被われた例もあった。3.異物反応を更に厳密に比較するために、家兎の背部皮膚に左右対照に円形の穴を開け、一方はコラーゲン固定メッシュを、反対側は無処置のメッシュをそれぞれの穴底に逢着し、開放創での治癒経過を観察した。その結果は上とほぼ同様で、無処置群ではアテローム様物質の貯留が多くみられた。しかし、コラーゲン固定の有無に拘らず、大半のメッシュは開放創から排除された。以上より、腹膜炎の急性期には排液門戸として働き、その後は永久的人工腹壁としての役割を果たす理想的な人工材料は開発できなかった。ただここで開発したメッシュ排除試験は、今後より優れた材料の発見に有用と考えられた。1.実験動物で盲腸結紮・穿刺と乾燥糞便散布により腹膜炎モデルを作成した。これを3群に分け,第1群は単純腹壁縫合閉鎖,第2群はチューブドレインを留置,第3群は腹壁を開放してここにポリプロピレンメッシュを縫合し,その網目からドレナージをはかった.さらにこの第3群をA,B群に分け,Aはメッシュをそのまま使用,Bでは表面にコラーゲンを固定したメッシュを使用した.各群で生存曲線,血中エンドトキシン,TNF,及び血球数,肝機能,腎機能を調べた.また上記の腹膜炎モデルの代りに,腹腔にエンドトキシンを注入して同様の実験を行った.さらに第3群では腹壁の治癒経過を観察した.その結果,以下のことがわかった.(1)生存率は第3群(メッシュドレナージ群)が最も高く,他の2群は最終的に全例死亡した.(2)血中エンドトキシンもTNFもメッシュドレナージ群が有意に低かった.また腎機能は他の2群に異常な高値がみられたが,第3群では正常に保たれていた.以上よりメッシュドレナージは開放療法と同じく,腹腔の汚染物質を体外に排除し,腹膜炎による敗血症や多臓器不全の防止に有効であることが示唆された.(3)メッシュドレナージ群の腹膜炎消退後の腹壁創では炎症性反応や皮膚上皮の潜り込みはA群で少ない傾向がみられ,中にはメッシュの表面が完全に皮膚で被われた例もあった.2.腹壁治癒の差を更に厳密に比較するために,家兎の背部皮膚に左右対照に円形の穴を開け,一方はコラーゲン固定メッシュを,反対側は無処置のメッシュを埋め,治癒状態を経時的に観察した.その結果コラーゲン固定の有無により開放創の治癒に殆ど差がない結果となり,現在更に実験を継続中である.場合によればコラーゲン固定を見直す必要がでるかもしれない.1.前回の動物実験で作成した腹膜炎モデルにおいては,以下の結果が得られた.

(1)ポリプロピレンメッシュの網目を通してドレナージをはかった場合,腹壁単純閉鎖やチューブドレナージ群と比べて成績は良好であり,開放療法と同じく,腹腔の汚染物質を対外に排除し,腹膜炎による敗血症や多臓器不全の防止に有効である.(2)ポリプロピレンメッシュの表面にコラーゲンを固定した群では固定した群に比べて,腹膜炎消退後の腹壁創では炎症性反応や皮膚上皮の潜り込みは少ない傾向がみられ,中にはメッシュの表面が完全に皮膚で被われた例もあった.そこでコラーゲン固定のポリプロピレンメッシュを人工腹壁として仕用すれば,腹膜炎の際は腹腔開放療法に準じた治療法となり,腹膜炎消退後はそのまま腹壁として器質化し,再手術の必要がない理想的な方法となることが期待された.2.ところが腹壁治癒の差を更に厳密に比較するために,家兎の背部皮膚に左右対照に円形の穴を開け,一方はコラーゲン固定メッシュを,反対側は無処置のメッシュを埋め,開放創での治癒状態を経時的に観察した.その結果は当初の予想に反して以下の結果が得られた.(1)コラーゲン固定の有無に拘らず,大部分のメッシュは開放創から押し出され,人工腹壁としての機能を果たさなかった.(2)コラーゲンの代りにハイドロオキシアパタイトでメッシュの表面を被っても,異物反応は抑制できず,むしろ増強した.3.以上より,ドレナージと腹壁という二つの機能を兼有する理想的な人工材料は開発できなかった.ただ2で述べた方法は,人工材料の生体適合性や異物反応を厳密に評価するための方法となり,よりよい材料の開発に利用できると考えられた.
タブレット端末を活用した遠隔診断用ストレスモニタの開発

本研究では,脈波信号をレーザー光源とCCDカメラから独自に構成するセンサユニットで検出したのちタブレット端末上で信号処理を行って自律神経機能指標(Low Frequency/High Frequency: LF/HF,脈波信号の低周波成分と高周波成分の比に相当)と血中酸素飽和度を同時に解析し,その上で解析結果を無線LANを経由して医療機関に提供できる遠隔診断用ストレスモニタを開発した.さらに,本ストレスモニタにより複数の被験者に対し思考問題を解かせることなどの心理的なストレスを与えてストレス状態の判定試験を実施し,本モニタの実用性を実証した.平成26年度は、本研究で開発するストレスモニタの根幹となる2波長分のスペックル画像を同時撮影できるセンサユニットを構成し、その上でLF/HFと血中酸素飽和度を解析できるソフトウェアを開発することを目的として研究を遂行した。まず、新設の波長780nmおよび830nmの半導体レーザーを光源とし、これらを皮膚に照射した際の散乱反射光により形成される2波長に対応したスペックルを干渉フィルタを介して新設のモノクロCDDカメラ2台で同時撮影できるアームバンド式のセンサユニットを構成した。次に、2波長分のスペックル画像から、スペックルコントラストの逆数値より撮影機器の時間分解能で血流を解析可能な血流評価パラメータであるRSDに基づいて取得される脈波信号に対してFFT(Fast Fourier Transform)を適用することにより、神経感度の変化を定量評価可能なLF/HF(Low Frequency/High Frequency、脈波信号の低周波成分と高周波成分の比に相当)を解析できるソフトウェアを、新設の科学技術計算用汎用アプリケーションMATLABを用いて開発した。さらに、2波長分のスペックル画像のノイズリダクションにより得られる反射率画像からヘモグロビン濃度変化量を求め、これを基にストレスによる過呼吸状態の発生の有無の判定に利用可能な血中酸素飽和度を解析できるソフトウェアを、新設のMATLABを用いて開発した。平成27年度は、タブレット端末により2波長分のスペックル画像の同時撮影を行えるセンサユニットの自動制御化を実施し、本タブレット端末にソフトウェアを搭載してセンサユニットからの動画データの解析により得られる自律神経機能指標(Low Frequency/High Frequency: LF/HF)と血中酸素飽和度に基づきストレス状態を判定できるストレスモニタを構築した上で、皮膚血流を対象とした試験により本ストレスモニタの性能を確認することを目的として研究を遂行した。まず、照射ビーム径およびCCDカメラの位置の自動調整を実現するためセンサユニットの各可動部に新設のサーボモータを組み込み、新設のタブレット端末とセンサユニットを現有のサーボモータ・コントローラおよびインターフェースを介しUSB3.0で接続して、タブレット端末によりセンサユニット全体の自動制御を行えるようにした。次に、タブレット端末上にLF/HF解析用ソフトと血中酸素飽和度解析用ソフトをインストールし、加えてスペックル画像の解析からストレス状態の5段階(ストレスの軽微な順に15)での判定に至るまでの一連の計測過程を一括して統合管理操作できるソフトウェアを開発してインストールすることにより、タブレット端末をベースとしたストレスモニタを構築した。さらに、本ストレスモニタと新設の心電計およびパルスオキシメーターを用いて皮膚血流を対象とした脈波計測の比較試験を実施し、本ストレスモニタが既存の装置と同等の脈波信号を検出できる性能を有することを確認した。まず、センサユニットの自動制御化に関しては、新設のタブレット端末と本研究で開発したセンサユニットをインターフェースを介して接続することにより、タブレット端末によるセンサユニット全体の自動制御を実現することができた。次に、ストレスモニタの構築に関しては、タブレット端末にソフトウェアを搭載することにより、LF/HFと血中酸素飽和度を同時解析できる、タブレット端末をベースとしたストレスモニタを開発することができた。さらに、本ストレスモニタの性能確認に関しては、ヒトを対象とした肉体的および精神的ストレス下における試験により、本モニタがストレス状態の判定に有効なことを確認することができた。従って、センサユニットの自動制御化、ストレスモニタの構築、ならびに本ストレスモニタの性能確認をいずれもほぼ目的通りに実現することができたため、おおむね順調に進展していると評価した。本研究は,脈波信号をレーザー光源とCCDから独自に構成するセンサユニットで検出した後,タブレット端末上で信号処理を行って自律神経機能指標(Low Frequency/High Frequency: LF/HF)と血中酸素飽和度を同時に解析でき,さらに解析結果を無線LANを経由して医療機関に提供できる遠隔診断用ストレスモニタの開発を目的として遂行された.平成28年度は,ストレス状態の解析結果を医療機関への配置を想定したワークステーションに転送できるオンラインシステムを構築し,複数の被験者を対象としたストレステストによりその実用性を実証することを目的として研究を実施した.具体的には,平成27年度に構築したストレスモニタにおける解析・判定結果を無線LANを経由してワークステーションに転送できる遠隔診断用ストレスモニタの確立,ならびに本ストレスモニタによる複数の被験者を対象としたストレステストに基づくその実用性の実証,の2点を行った.まず,平成27年度に構築したストレスモニタによる解析・判定結果を無線LANを経由して医療機関への配置を想定した新設のワークステーションに転送できるオンラインシステムを構築し,両結果を医師に診断材料として提供した上で,診断結果と解析結果と併せてデータベース化し新設のネットワーク対応ハードディスクに蓄積保存できるオンラインシステムを構成し,遠隔診断用ストレスモニタとして確立した.その上で,本ストレスモニタにより複数の被験者に対し思考問題を解かせるなどして心理的なストレスを与え

ストレス状態を5段階で判定するテストを実施することにより,本システムのストレス診断への有効性を実証した.本研究では,脈波信号をレーザー光源とCCDカメラから独自に構成するセンサユニットで検出したのちタブレット端末上で信号処理を行って自律神経機能指標(Low Frequency/High Frequency: LF/HF,脈波信号の低周波成分と高周波成分の比に相当)と血中酸素飽和度を同時に解析し,その上で解析結果を無線LANを経由して医療機関に提供できる遠隔診断用ストレスモニタを開発した.さらに,本ストレスモニタにより複数の被験者に対し思考問題を解かせることなどの心理的なストレスを与えてストレス状態の判定試験を実施し,本モニタの実用性を実証した.まず、アームバンド式のセンサユニットに関しては、2波長の半導体レーザーとモノクロCDDカメラ2台を利用して、当初から予定していた型式のものを構成することができた。また、LF/HFを解析できるソフトウェアに関しても、2波長分のスペックル画像からRSDに基づき脈波信号を取得し、その上で本信号にFFTを適用してLF/HFを算出できるソフトをMATLABを用いて開発することができた。さらに、血中酸素飽和度を解析できるソフトウェアに関しても計画通り開発することができた。従って、今年度当初の目的であった、2波長分のスペックル画像を同時撮影できるセンサユニットの構成と、LF/HFと血中酸素飽和度を解析できるソフトウェアの開発を、いずれも改善の余地はあるもののほぼ実現できたため、おおむね順調に進展していると評価した。ストレスモニタに関しては、現状ではシステムの不安定さをやや有するため、今後、制御系の改良を行うことでより安定したシステムにしたいと考えている。また本ストレスモニタの性能試験に関しても、現状では腕の圧迫や思考といったごく限られた肉体的および精神的ストレス下での有効性の確認にとどまっており、今後、多様なストレス下における試験を実施し、より実用性を裏付けられる成果を得たいと考えている。光計測アームバンド式のセンサユニットに関しては、現状では全体のサイズがやや大きく実用化には向かないため、今後、ユニット全体の小型化を図っていきたいと考えている。また、LF/HFおよび血中酸素飽和度を解析できるソフトウェアに関しては、現状では計算速度がやや遅いため、今後、画像処理アルゴリズムの改善を図ることにより、計算時間の短縮化を図っていく予定である。
難治性循環器疾患に対する核酸医薬を応用した新しい治療法の確立

昨年度までの実績よりデコイの有用性が示された。特に本研究では腎臓に的を絞り、デコイによる遺伝子治療法の開発をめざした。従来我々は1992年に世界で初めて報告したHVJ-リポソーム法による遺伝子導入を行ってきた。従来の方法でも動物モデルではデコイによる治療効果は確認できているが、やはり今後の臨床応用に向けてはより簡便で、効率がよく、副作用のない遺伝子導入方法の確立が急務であった。そこで本年度は従来の方法を改良した抗体付加リポソームの開発を試みた。コンセプトととしては腎臓が標的臓器であるため、腎臓を特異的にターゲットできる抗体の付加が必要であり、またリポソームの改良も同時に行い、抗体を組み込んだいわゆる抗体付加リポソームの作製を行った。さらに最終的はHVJをその後で反応させ、HVJ-immunoliposomeなるものを作製した。その導入効果についてFITCラベルしたデコイの導入により腎臓特異的特に糸球体特異的にほぼ90%程度の導入効率が確認された。また、投与方法としても従来の腎動脈からのアプローチではなく、末梢の静脈からの投与可能であるということも本法の大きな特徴である。本法を用いたデコイの効果についてはモデル動物にデコイを導入し、腎にける組織像及び蛋白尿の比較を行い、検討した。その結果、従来の方法を用いて導入した場合と同等あるいはそれ以上の効果が得られた。しかも導入ルートを考慮すれば大変意義のあることと考えている。さらに本年度は新たに近年注目されている超音波装置による遺伝子導入方法の確立を試みた。具体的には超音波造影剤と導入するデコイや遺伝子を混合し、腎臓に注入し、腎臓の外側よりジェルを塗布し、超音波を当てる方法である。その結果、超音波装置と超音波造影剤の併用による遺伝子導入方法が腎臓においてはかなり効率よく動くことが確認できた。また、造影剤の濃度設定や超音波照射時間などの検討も行い、その条件設定まで終了した、本法では導入する遺伝子やデコイと造影剤の混合物を直接腎臓に導入する必要があり、その意味でも移植腎をターゲットととしている。実際、ex vivoでも遺伝子あるいはデコイの導入が可能であることは既に確認済みであり、今後のモデル動物や大形動物での検討が必要であり、それと同時に期待されるものであると考えている。本年度は、まずデコイの有用性を今までとは別の角度より検討した。具体的にはこれまで比較的遺伝子や核酸医薬の導入が困難であるとされていた腎臓においてその効果を検討した。申請者らはすでにバルーン障害後の再狭窄モデルに対してE2Fデコイ、心筋梗塞モデルに対してNFκBデコイが効果的であったことを報告している。また、遺伝子導入に関しては世界で初めてHVJ-リポソーム法を用いて腎糸球体への遺伝子に成功しており、その方法を応用して腎炎モデルにそれぞれE2Fデコイ、NFκBデコイを投与した。E2Fデコイ投与によりメサンギウム細胞増殖性腎炎モデルにおいて糸球体でのメサンギウム細胞の増殖が抑制され、結果、糸球体硬化が部分的であったがその進展が抑制されていた(Kidney Int submitted)。一方、NFκBデコイを抗基底膜抗体腎炎モデルに投与することにより炎症性のサイトカインや接着因子の発現が阻害され、腎炎の進展を抑制していることをが認められた(JASN2000)。以上よりデコイの有用性がまた違う臓器においても証明され、ますますその有用性を示唆する結果を得た。今後の方向性を考慮し、さらなる効率のよい、安全な腎臓への遺伝子導入法の開発にも取り組んだ。具体的にはリポソーム組成を変更し、その導入効率について検討した。また導入する方法自体にも改良を加え、静脈及び尿管を一時的にクランプして導入効率がどうのように変化するかについて検討した。その結果としては以下のように要約できる。1)リポソームの組成を変えてリポソーム自体を陰性に荷電するとin vivoにおける腎糸球体への導入効率は有意に上昇した。2)技術的にはできるだけHVJ-リポソーム液を腎臓に溜め込むほうが導入効率が上昇した。つまり静脈及び尿管をクランプした方が導入効率が良かった。さらにリポソームに修飾を加え、腎臓のターゲッティングも試みており、改良された導入方法を用いて検討した結果、その毒性についてはまず問題がないという結果を得ている。今後はさらにその方法を用いて治療ストラテジーの開発を目指す。

また、投与方法としても従来の腎動脈からのアプローチではなく、末梢の静脈からの投与可能であるということも本法の大きな特徴である。本法を用いたデコイの効果についてはモデル動物にデコイを導入し、腎にける組織像及び蛋白尿の比較を行い、検討した。その結果、従来の方法を用いて導入した場合と同等あるいはそれ以上の効果が得られた。しかも導入ルートを考慮すれば大変意義のあることと考えている。さらに本年度は新たに近年注目されている超音波装置による遺伝子導入方法の確立を試みた。具体的には超音波造影剤と導入するデコイや遺伝子を混合し、腎臓に注入し、腎臓の外側よりジェルを塗布し、超音波を当てる方法である。その結果、超音波装置と超音波造影剤の併用による遺伝子導入方法が腎臓においてはかなり効率よく動くことが確認できた。また、造影剤の濃度設定や超音波照射時間などの検討も行い、その条件設定まで終了した、本法では導入する遺伝子やデコイと造影剤の混合物を直接腎臓に導入する必要があり、その意味でも移植腎をターゲットととしている。実際、ex vivoでも遺伝子あるいはデコイの導入が可能であることは既に確認済みであり、今後のモデル動物や大形動物での検討が必要であり、それと同時に期待されるものであると考えている。
新規好中球活性化ペプチド、マイトクリプタイド－１の生理的機能の解明に関する研究

平成29年度において、ミトコンドリアタンパク質の配列中に隠された内因性の好中球活性化ペプチド、mitocryptide-1(MCT-1)の生理的な機能や存在意義について検討することを試みた。MCT-1は正常なブタ心臓組織より最初に単離・同定された好中球活性化ペプチドであり、組織中の存在量が最も多いmitocryptideであると考えられる。MCT-1に対する特異的中和モノクローナル抗体を予め投与した肝傷害モデルマウスと、vehicle (PBS)を投与したコントロールマウスを比較すると、MCT-1に対する中和抗体を投与したマウスにおいて傷害部位への好中球の浸潤は有意に阻害された。しかし、このMCT-1の中和抗体による傷害部位への好中球の浸潤阻害は部分的であり、完全には阻害しなかった。我々はまた、動物組織から同定しているMCT-1やmitocryptide-2 (MCT-2)以外にも、タンパク質情報データベースを利用し、ミトコンドリアタンパク質由来の高い好中球活性化能を有する50種類以上のペプチド配列を活性ペプチドとして同定している。そのうちのmitocryptide-3 (MCT-3)に対する特異的モノクローナル抗体を作製し、ヒト培養細胞由来のミトコンドリア破砕サンプルについてHPLCにより分取した画分について、抗MCT-3抗体による免疫活性を測定した。その結果、ヒトミトコンドリア中に抗MCT-3抗体に結合する分子が存在することを明らかなった。これらの研究成果は、多数のミトコンドリアタンパク質由来の好中球活性化ペプチドが自然免疫を制御する可能性を議論することに大きな意味を持つ。29年度が最終年度であるため、記入しない。マイトクリプタイドはブタの心臓から単離・同定された一群の好中球活性化ペプチドである。そのうち最初に同定されたマイトクリプタイド-1 (MCT-1)は、ミトコンドリアタンパク質であるcytochrome coxidase subunitVIIIのC末端由来の断片ペプチドであることが明らかとなっており、好中球様に分化したHL-60細胞だけでなく、ヒト末梢血中の好中球においても遊走ならびに活性化を引き起こすことが明らかとなっている。しかし、個体レベルにおけるMCT-1の生理的あるいは病態生理学的な役割は明らかとなっていない。そこで本研究では、マイトクリプタイド-1の生理機能の解明を目的とし、平成28年度は以下の2点について検討を行った。1つ目に、マイトクリプタイド-1 (MCT-1)をマウス腹腔に投与することにより、免疫細胞への作用を検討した。その結果、腹腔内投与したMCT-1は、非常に限定的な濃度範囲において好中球の遊走を引き起こし、それ以上の高濃度においてMCT-1は好中球の遊走を惹起しないことが明らかとなった。2つ目に、薬剤誘導性の肝傷害モデルマウスに対して、MCT-1に特異的な中和モノクローナル抗体であるNM1B1を投与したところ、肝臓の傷害部位への好中球浸潤が阻害されることが示された。これらの結果から、MCT-1は至適濃度において炎症巣へ好中球を動員するとともに、高濃度では過剰な好中球の浸潤を抑制するフィードバックが働いていることが示唆された。またNM1B1による中和実験から、マウス個体においてMCT-1が好中球の遊走を伴う自然免疫に関与することが明らかになった。これらの研究成果は、新たな自然免疫のメカニズム解明に迫る大きな貢献である。平成28年度の研究としては、1、マウスに対してマイトクリプタイド-1を投与することによる免疫細胞への影響の解析、2、肝傷害モデルマウスにおいて傷害部位への好中球の浸潤を抗MCT-1中和抗体が阻害するかどうかの検討を計画していた。まず前者については、種々の濃度のMCT-1をマウス腹腔内に投与したところ、3 nmol/kgという限定的な濃度において、MCT-1は腹腔に好中球を浸潤させるものの、それ以上の濃度では好中球の浸潤を起こさないことが明らかとなった。また、MCT-1の濃度が100 nmol/kg以上の刺激において、肥満細胞の脱顆粒が起きる傾向も観察された。これらの結果から、マウス個体においてもMCT-1は好中球の遊走・浸潤を引き起こすばかりでなく、肥満細胞の脱顆粒を起こすことにより局所炎症に関わることが示唆された。このように、MCT-1のマウス個体における投与実験で様々な作用が観察されたことから、進捗があったと考える。後者については、アセトアミノフェン(APAP)誘導性の肝傷害モデルマウスにおいて、肝臓傷害部位への好中球の浸潤を、MCT-1に対する特異的な中和抗体であるNM1B1が阻害するかどうか検討した。その結果、マウスの肝傷害エリアに存在する好中球の数は、control IgGあるいはvehicleを静脈投与した場合に比べ、NM1B1を投与したことで有意に減少していた。これらの結果から、APAPによる肝細胞のネクローシス部位に対する好中球の蓄積にMCT-1が関与していることが示唆された。この発見はMCT-1の自然免疫における役割を、生理的ならびに病理的側面からに議論する重要なデータであり、初年度のMCT-1のin vivoにおける研究成果としては非常に大きな進展である。

平成29年度において、ミトコンドリアタンパク質の配列中に隠された内因性の好中球活性化ペプチド、mitocryptide-1(MCT-1)の生理的な機能や存在意義について検討することを試みた。MCT-1は正常なブタ心臓組織より最初に単離・同定された好中球活性化ペプチドであり、組織中の存在量が最も多いmitocryptideであると考えられる。MCT-1に対する特異的中和モノクローナル抗体を予め投与した肝傷害モデルマウスと、vehicle (PBS)を投与したコントロールマウスを比較すると、MCT-1に対する中和抗体を投与したマウスにおいて傷害部位への好中球の浸潤は有意に阻害された。しかし、このMCT-1の中和抗体による傷害部位への好中球の浸潤阻害は部分的であり、完全には阻害しなかった。我々はまた、動物組織から同定しているMCT-1やmitocryptide-2 (MCT-2)以外にも、タンパク質情報データベースを利用し、ミトコンドリアタンパク質由来の高い好中球活性化能を有する50種類以上のペプチド配列を活性ペプチドとして同定している。そのうちのmitocryptide-3 (MCT-3)に対する特異的モノクローナル抗体を作製し、ヒト培養細胞由来のミトコンドリア破砕サンプルについてHPLCにより分取した画分について、抗MCT-3抗体による免疫活性を測定した。その結果、ヒトミトコンドリア中に抗MCT-3抗体に結合する分子が存在することを明らかなった。これらの研究成果は、多数のミトコンドリアタンパク質由来の好中球活性化ペプチドが自然免疫を制御する可能性を議論することに大きな意味を持つ。マイトクリプタイド-1をマウス腹腔に投与することによる免疫細胞への影響を検討したところ、限定的な濃度においてMCT-1は好中球の遊走・浸潤を引き起こすことが示唆された。そこで、この現象が投与したMCT-1によるものかを確認するために、今後はMCT-1特異的な中和抗体を予め投与したマウスに対して、好中球の浸潤を惹起するMCT-1濃度で刺激を行い、中和抗体による阻害作用を検討する。また、薬剤誘導性の肝傷害モデルマウスにおいて、肝臓傷害部位への好中球の浸潤をMCT-1に対して特異的な中和抗体であるNM1B1が阻害したことから、肝細胞の傷害部位に対する好中球の遊走および蓄積にMCT-1が関与していることが示唆された。そこで次に、MCT-1の分布・存在量と好中球の浸潤との相関関係を検討していく。現在、親タンパク質に結合せずマウスホモログのMCT-1にのみ結合する特異的モノクローナル抗体の獲得も進んでいることから、肝傷害部位においてMCT-1と好中球の分布が重なるかどうかを免疫組織化学により検討していく予定である。さらに、肝傷害モデルマウスの肝臓および血液サンプルについてMCT-1特異的抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーを行い、その抗体に結合する分子を逆相HPLCにより分離し、分析する。これらのフラクションを質量分析ならびにエドマン分解することで配列同定を行い、組織傷害時における内因性のMCT-1の分子形態の解析を試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
遷移金属錯体を融媒に用いた高速リーチング法の開発と二次資源処理への応力

本研究では、各種廃融媒、電池、コンデンサ、金属系超電誘材など代表的なレアメタル含有スクラップに対してその最適抽出条件を提示することを目的として試験研究を行った。まず、申請者らが新たに見出した硝酸鉄系新溶媒の高速溶解特性をレアメタル回収プロセスとして完成させるために、より高速溶解のための高温高圧条件や共存元素の影響やガス発生の抑制条件などの探索に取り組んだ。NOxなどの抑制機構の解明は反応率の確保と環境保全の両面から重要である。対象レアメタルとしてはニッケル、コバルトに加え、鉄鋼スクラップをリサイクルする上で阻害元素となる錫や亜鉛、銅についても調査した。最終的に鉄硝酸錯体水溶液をNiーCd電池のリーチングに応用し、目的の金属の選択的溶解というスクラップ処理技術から望ましい結果を見だした。結果の概要を以下に示す。(1)最適抽出条件の検索NOXの生成を抑制し、硝酸消費量を抑えつつ反応効率を最大にする反応条件を操業条件に則して検討した。鉄硝酸錯体を含む溶液ではNiの溶解は温度依存性が非常に大きく、化学反応支配の挙動を示すが、速度を支配する化学反応は硝酸濃度によって変化することを明らかにした。(2)二次資源処理への応用基礎研究の知見を元に、より広範な廃電池・廃融媒等各種のニッケル含有スクラップや廃棄物を対象にした実用化実験を試みた。特に実証試験においてNiーCd蓄電池に応用し、スチール製の筺体表面を不動態化して残したまま、ニッケルとカドミウムを選択的に溶解できた。鉄イオン濃度0.2mol/l、硝酸濃度9mol、温度105°C、試料回転速度3000rpmでNiの溶解が最も速くなり、58.2×10-3(kg/m2*s)となった。これはSn,Zn溶解速度の約10,000倍,Cu溶解速度の6倍におよび,非常に速いNiの溶解を実現した。本研究では、申請者らが新たに見出した硝酸鉄系新溶媒の高速溶解構造を確認すると共に、それをレアメタル回収プロセスとして完成させるため、より高速な溶解のための高温高圧条件の探索と共存元素の影響やガス発生の抑制条件など基礎的課題の解明を目的としている。とくに、NO_xなどの抑制機構の解明は反応効率の確保と環境保全の両面から重要である。また各種廃触媒、電池、コンデンサ、金属系超電導材など代表的なレアメタルスクラップに対してその最適抽出条件を提示することを第二の目的として試験研究に着手した。溶解させるレアメタルの対象としてニッケル、コバルトおよび白金属、バナジウム、ニオブ、あるいはクロム、モリブデンなどV, VI族の遷移金属群を対象として取り上げた。また、組み合わせる配位子としては、硝酸イオンを中心に塩素イオンと硫酸イオンを考えた。試験の取り掛かりとしはニッケル硝酸鉄水溶液系の組み合わせを用い、反応機構の解明を目的としてESR装置(平成7年度購入)によるラジカル測定と同時に、ガスクロマトグラフ(平成7年度購入)による発生ガスのモニタリングを行った。その結果、ニッケルの溶解を促進させるためには酸化剤の供給が重要であることを明らかにした。さらに、ここで得られた基礎研究を発展させると同時に、廃電池・廃触媒等各種のニッケル含有スクラップや廃棄物を対象にした実用化実験を試みた。高温水溶液はその中での無機化合物の溶解挙動が変化に富んでおり、難溶性の鉱物でさえ溶解させる特殊な性質から“ストレス溶液"として古くから地質学者の興味のある対象とされてきた。

特に、本研究では、申請者らが新たに見出した硝酸鉄系新溶媒の高速溶解機構を確認すると共に、それをレアメタル回収プロセスとして完成させるために、より高速な溶解のための高温高圧条件の探索と共存元素の影響やガス発生の抑制条件など基礎的課題の解明を目的として実験を行い、以下の実績を得た。(1)最適抽出条件の探索NOxなどの抑制機構の解明は反応効率の確保と環境保全の両面から重要である。取り掛かりとしてニッケル-硝酸鉄水溶液系の組み合わせを用い、反応機構の解明を目的としてESR装置(平成7年度購入)によるラジカル測定と同時に、ガスクロマトグラフ(平成7年度購入)による発生ガスのモニタリングを行った。その結果、ニッケルの溶解を促進させるためには酸化剤の供給が重要であることを明らかにした。種々の試行錯誤的な試験研究の中から、ニッケル金属を溶解させる場合、硝酸濃度6.0M,鉄濃度0.2Mに最適点がある(則ちNOx発生量を抑えつつ高速に溶解させる)ことがわかった。(2)二次資源処理への応用ここで得られた基礎研究を発展させると同時に、廃電池・廃触媒等各種のニッケル含有スクラップや廃棄物を対象にした実用化実験を試みた。とくにNi-Cd蓄電池に応用した場合、スチール製の筺体は残したままニッケルとカドミウムを選択的に溶解できることを突き止めた。本研究では、各種廃触媒、電池、コンデンサ、金属系超電導材など代表的なレアメタル含有スクラップに対してその最適抽出条件を提示することを目的として試験研究を行った。まず、申請者らが新たに見出した硝酸鉄系新溶媒の高速溶解特性をレアメタル回収プロセスとして完成させるために、より高速溶解のための高温高圧条件や共存元素の影響やガス発生の抑制条件などの探索に取り組んだ。NOxなどの抑制機構の解明は反応効率の確保と環境保全の両面から重要である。対象レアメタルとしてはニッケル、コバルトに加え、鉄鋼スクラップをリサイクルする上で阻害元素となる錫や亜鉛、銅についても調査した。最終的に鉄硝酸錯体水溶液をNi-Cd電池のリーチングに応用し、目的金属の選択的溶解というスクラップ処理技術の面から望ましい結果を見いだした。結果の概要を以下に示す。(1)最適抽出条件の探索NOXの生成を抑制し、硝酸消費量を抑えつつ反応効率を最大にする反応条件を操業条件の則して検討した。鉄硝酸錯体を含む溶液では、Niの溶解は温度依存性が非常に大きく、化学反応支配の挙動を示すが、速度を支配する化学反応は硝酸濃度によって変化することを明らかにした。(2)二次資源処理への応用基礎研究の知見を元に、より広範な廃電池・廃触媒等各種のニッケル含有スクラップや廃棄物を対象にした実用化実験を試みた。特に実証試験においてNi-Cd蓄電池に応用し、スチール製の筐体表面を不動態化して残したまま、ニッケルとカドミウムを選択的に溶解できた。鉄イオン濃度0.2mol/l、硝酸濃度9mol、温度105°C、試料回転速度3000rpmでNiの溶解が最も速くなり、58.2×10-3(kg/m2^*s)となった。これはSn,Zn溶解速度の約10,000倍、Cu溶解速度の6倍におよび、非常に速いNiの溶解を実現した。
時間軸を利用して超高密度信号配線ネットワークを実現する疑似三次元集積回路技術

本研究では,時間軸を新たな機能集積のための次元と捉え,集積回路技術による物理的な二次元集積と合わせて疑似的な三次元集積を実現する新たな集積回路アーキテクチャを確立し,その有効性を検証した。多段二次元画像処理回路を具体的な評価対象と設定し,基本ノードを複数アレイ状に配置し,一時記憶要素からなる時間軸配線を介して複数回駆動する疑似三次元信号処理のアーキテクチャにより,単純に信号処理層をフィルター処理の段数分だけ二次元平面に並列配置した従来の一般的な並列処理構成よりも,高速に処理可能であることを実証した。時間軸を用いた疑似三次元集積回路アーキテクチャの具体的な構成を確立するために,機能を瞬時に切り替えられる信号処理回路と時間的配線を担う一時記憶回路からなる「基本ノード」を実現し,同一の基本ノードを規則的に配置した標準的なアーキテクチャを想定し,その有効性を検証するとともに,アーキテクチャを最適化することを目的として研究を実施した。具体的に平成27年度は,「基本ノード」に関し,以下の研究を実施した。(1)基本ノード構成の検討:機能を瞬時に切り替えられる信号処理回路と時間的配線を担う一時記憶回路からなる「基本ノード」の構成を検討した。信号処理機能,時間配線機能とも,汎用性と回路規模・面積はトレードオフの関係にある。検討の結果,一般的な平面配線と,疑似三次元配線の差異を明確化するために,ニューラルネットにおいて,左右隣接ニューロン間結合に限定した一般的な二次元構成と,上下左右隣接ニューロン間結合を有する三次元構成を比較対象とすることとした。基本ノードの信号処理機能は,可変シナプス結合機能とニューロン機能となる。一時記憶機能は,層間配線ネットワークに相当し,記憶回路が必要となる。そこで,基本的な検証の確実性を重視し,信頼性の高いデジタル回路により信号処理回路を実装し,スタティック回路によって記憶回路を実装することに決定した。(2)基本ノード設計および評価:基本ノードの信号処理機能および時間配線機能をデジタル・スタティック回路で実現することとしたため,まずは,基本回路をプログラマブルロジックデバイスであるFPGAにて実装することとした。信号処理機能として加算・乗算回路を,時間配線機能を担う記憶回路としてSRAMによる実装を検討した。FPGA設計環境を駆使し,シミュレーションにより動作を検証すると共に回路の最適化を検討した。当初,研究協力者として,研究室配属の大学院生を配する予定であったが,研究室内事情により大学院生の配属がなかったため,基本的に研究代表者一名で研究を実施することになった。そのため,当初予定していた,設計検討に工数が必要なフルカスタム設計での集積回路設計試作を断念した。その分の進捗が遅れる結果となった。しかしながら,本年度の研究の成果として,基本ノード構成としてデジタルかつスタティック回路を採用することに決定したため,設計評価は市販のFPGAで実施できることになり,大学院生の参加がなくとも研究の遂行ができることになった。時間軸を用いた疑似三次元アーキテクチャ全体の構成を最適化し,FPGAや汎用セルライブラリを用いたフルカスタム集積回路設計を通して評価するとともに,将来的により複雑な汎用構成に対応するための方策など,実用化に対する課題を抽出した。(1)具体的な疑似三次元信号処理回路の検討:二次元画像処理回路を具体的な疑似三次元実装対象と設定し,基本ノードを複数アレイ状に配置した全体回路を設計し,回路規模や遅延時間解析を通して評価した。具体的には,近傍9画素の平均値を複数回計算する複数層2次元平均フィルター機能を実装評価した。Nangate 45nmセルライブラリを用いて設計し,静的タイミング解析により遅延時間を評価した。一時記憶要素からなる時間軸配線を介して,基本処理ノードの二次元アレイからなる単層処理回路を複数回駆動する疑似三次元信号処理により,単純に信号処理層をフィルター処理の回数分だけ二次元平面に並列配置した従来の一般的な並列処理構成よりも,高速に処理可能であることが実証された。(2)実用化に対する課題抽出:時間軸次元を用いた疑似三次元アーキテクチャの適用が適する信号処理アプリケーションの特徴を解析した。その結果,信号処理アーキテクチャが本質的に三次元以上の高次元トポロジーとなる処理が対象として適していることが明らかになった。通常は,高次元信号処理トポロジーを二次元集積回路平面にマッピングする際に必然的に信号配線が長距離化してしまう。時間軸配線を活用することにより,それを実質的に短距離化でき,信号伝搬遅延時間を短縮できるからである。一方,信号処理機能回路の処理時間自体は変わらず,むしろ処理機能可変機能の実装により増大するので,トレードオフの関係が存在し,疑似三次元アーキテクチャの適用には,個々の対象回路毎に信号処理トポロジーと基本ノードの機能の検討が重要であることが明らかになった。当初の計画通り,時間軸を用いた疑似三次元アーキテクチャ全体の構成を最適化し,設計・試作を通して評価するとともに,将来的により複雑な汎用構成に対応するための方策など,実用化に対する課題を抽出する。具体的には以下の2項目の検討を行う。

すなわち,「具体的な疑似三次元信号処理回路の検討」および「実用化に対する課題抽出」である。なお,平成27年度と同様,FPGAにより基本的な設計評価を実施することとする。大学院生が配属され,その協力が得られるなど,研究能力に余裕があれば,フルカスタム設計での集積回路設計試作を実施するものとする。工学次年度使用額は,主に,疑似三次元集積回路の基本ノード設計検討をフルカスタム設計からFPGA設計に変更したため,フルカスタムチップ試作費や関連する物品費分が減額となり生じたものである。本格的にFPGA設計を進める上では,更なるFPGA設計検証環境の整備が必要であり,必要なソフトウェアの購入などに充てる予定である。また,当初予定の額と合わせ,次年度に計画している研究の遂行に使用する。
臓器間神経ネットワークによる糖・エネルギー代謝調節の分子機構

肝でのPPARγ活性化を端緒とする基礎代謝・脂肪分解促進につながる臓器間ネットワークシステムにおいて肝でのPPARγの下流分子として、FSP27を同定した。次に、肝での糖取り込み亢進を端緒とし、褐色脂肪組織での適応熱産生抑制につながる体に備わったエネルギー備蓄システムを発見し、この臓器連関についても迷走神経求心路・交換神経遠心路による神経系の関与を明らかとした。さらに、このシステムは、飽食の現代においては肥満の形成に関与し、マウスの系統間の太りやすさの違いを規定していることを発見した。以上、臓器間神経ネットワークの分子機序の解明、新たな臓器連関機構の発見とこれらの病態における意義が証明された。全身での代謝は、臓器間で連携し協調して調節されている。糖代謝・エネルギー代謝におけるこの協調的代謝調節の乱れが、糖尿病や肥満につながる。研究代表者らは、個体全身での代謝調節に重要な役割を持つ臓器間神経ネットワーク(末梢神経求心路→中枢神経→末梢神経遠心路)を発見した。そこで、肝からのエネルギー代謝亢進シグナル(肝PPARγ発現)における分子機構の解明を目指し、検討を進めた。まず、アデノウィルスを用いて肝へのPPARγ遺伝子導入、活性型総MEK遺伝子導入を行ったマウスの肝臓を用いてマイクロアレイ解析を行い、発現変化を起こしている遺伝子を網羅的に検討したところ、Fsp27の発現の増強を認めた。そこで、これが、肝PPARγ発現の全身での基礎代謝亢進に関与するかを検討するため、Fsp27遺伝子やそのshRNA1をコードした組換えアデノウィルスを作製し、マウスに投与し基礎代謝を検討した。Fsp27の過剰発現により、基礎代謝は亢進し、この基礎代謝亢進は、迷走神経肝臓枝の求心路遮断にて阻害された。さらにFsp27のノックダウンにより、PPARγ遺伝子導入による基礎代謝亢進が阻害された。これらから、基礎代謝亢進シグナルにおけるPPARγの下流にFsp27が存在することが示された。次に、PPARγ遺伝子導入を行った肝細胞の培養上清を初代培養迷走求心性神経にさようさせたところ、細胞内カルシウム濃度の測定により、一部の細胞の興奮が確認され、肝細胞から放出される物質が直接、求心性神経に働きかけることが示された。今後さらにその分子の同定を試みることを計画している。我々は、肝に活性型MKKを発現させると、膵β細胞が増殖をきたすことを明らかとしたが、本年度は、膵β細胞の増殖につながる分子機構の解明を昌指し研究を進めた。(1)単離膵島や培養β細胞への迷走神経由来因子の直接効果の検討培養β細胞として、MIN6細胞・INS1細胞、単離膵島はマウスから回収し、迷走神経末端から分泌されていることが報告されている種々の因子(アセチルコリンやニューロペプチドなど)による刺激を行い、BrdU取り込みによる細胞増殖の定量実験を行った。その結果、単離膵島を用いた場合に最も強く、迷走神経分泌因子刺激による細胞増殖の亢進が認められた。この結果は、マウスの体内で(in vivo)観察された臓器間神経ネットワーク機構をin vitroで再現できたことを意味する成果と考える。(2)膵β細胞における解析肝に活性型MEK遺伝子導入を行ったマウスの膵島を用いマイクロアレイ解析を行い、変動している遺伝子の網羅的解析を行ったところ、膵β細胞の増殖にかかわるセルサイクル関連転写因子やその下流のサイクリン関連蛋白の発現亢進を認めた。そこで、(1)で構築できたin vitroの系でも同様の解析を行い、同じ分子群が発現亢進していることを確認した。以上から、肝活性型MEK遺伝子発現を端緒とする臓器間神経ネットワークシグナルは、迷走神経遠心路末端からの神経伝達物質が膵β細胞の増殖シグナルを介在していること、さらに、そのシグナルは、直接膵β細胞内でセルサイクルを回してβ細胞の増殖につなげているという分子機序が明らかとなった。血糖値や体重は、全身の臓器により最適な状況を作るよう連携するシステムが必要であり、糖尿病や肥満はその破綻によって生じる。研究代表者らは、(1)肝にPPARγ遺伝子を発現させ脂肪を過剰蓄積させることにより脂肪組織における基礎代謝・カロリー消費を増加させる臓器間神経ネットワーク機構、(2)肝でのERK経路を活性化(MEK遺伝子導入)することで膵においてβ細胞を選択的に増殖させる臓器間神経ネットワーク機構、(3)肝でグルコキナーゼ(GK)を発現させることで褐色脂肪組織における熱産生抑制機構、をそれぞれ発見した。平成25年度においては、肝からの求心性神経刺激に関わる因子の探索として、肝でのPPARγやGKを発現させた肝臓において発現増加する因子を網羅的に解析し、次年度での因子探索研究の基盤とした。

膵における遠心性迷走神経末端から分泌され膵β細胞に働きかける神経伝達物質の同定するため、膵ランゲルハンス島の単離培養系を用い、個々の迷走神経由来因子の効果や、膵β細胞内での増殖やインスリン過分泌に関わる分子機構を検討し、膵β細胞増殖につながる神経由来因子の絞り込みに成功した。次年度にその生理的役割を検討する。遠心性神経由来刺激における膵β細胞内シグナル伝達を探索する過程で、増殖に関わると考えられるセルサイクル関連分子を同定した。さらに、この鍵分子について膵β細胞特異的誘導性欠損マウスの作製し、次年度での解析につなげる。本年度は、我々が発見した様々な臓器間神経ネットワークのうち、膵β細胞に及ぼす機序の解明を進めた。単離培養した膵ランゲルハンス島に神経由来分泌物質を作用させ、たところ、二つのニューロトランスミッターが複合的に膵β細胞増殖に関与していることが明らかとなった。またこれらは、細胞内シグナル伝達上、異なるパスウェイを刺激するものであり、これらの二つのパスウェイの刺激が連関して膵β細胞の増殖に寄与しているものと考えられた。さらにこれらの異なるパスウェイは同じ細胞周期関連分子を刺激することも解明、相乗的に細胞増殖をもたらす細胞内分子機序を明らかにすることができた。さらに、この細胞周期関連分子の欠損マウスを用い、膵β細胞増殖に至る機序を詳細に解明する研究を進めている。全身での代謝は、臓器間で連携し協調して調節されている。糖代謝・エネルギー代謝におけるこの協調的代謝調節の乱れが、糖尿病や肥満につながる。研究代表者らは、これらにとって極めて大きな意味を持つ膵β細胞量、基礎代謝、食欲を調節する肝や脂肪組織からの神経ネットワークを発見し、モデル動物でこれらの神経ネットワークを活性化させることにより、インスリン分泌亢進、基礎代謝亢進、過食の抑制により糖尿病や肥満が改善することを見出した。そこで、本領域では、これら臓器間神経ネットワークの分子機構の解明を目指して研究を進めている。本年度は、まず肝からの神経刺激因子の探索として、初代培養肝細胞を用い、PPARγやMEKなどの遺伝子導入し、培養上清をプロテオーム解析やメタボローム解析を行い、肝細胞分泌される物質を網羅的に検討をおこなった。次に、神経を用いた探索として、迷走神経の神経節を単離し、求心性迷走神経細胞に発現する受容体蛋白を網羅的に検討した。これら肝で精製される分子と求心性迷走神経細胞の発現分子との情報を統合して、リガンドと受容体の関係にあるものを候補とし、これらの分子のクローニングを進めている。さらに、遠心性神経から膵β細胞へのシグナル伝達の探索として、前年度に構築したin vitroのシステムを用い、迷走神経からβ細胞増殖を引き起こす因子の組み合わせを見出した。次に、β細胞内の増殖に関わる分子機構を解明するため、昨年度に見出した増殖に関わると考えられる分子について、floxマウスおよび膵β細胞でのinducible Creマウスを入手し、膵β細胞特異的な欠損マウスの作製に着手している。
実簡約リー群の表現論

本年度は昨年度の研究の継続として、実簡約群の退化系列表現の研究を主におこない、以下のような結果を得ることができた。SO(m,n)あるいはU(m,n)の極大放物型部分群でそのLevi partがSO(m-n)×GL(n,R)あるいはU(m-n)×GL(n,C)になるようなものを考える。このような放物型部分群でSO(m-n)(あるいはU(m-n))の既約有限次元表現とGL(n,R)(あるいはGL(n,C))の一次元表現の外部テンソル積表現からの誘導表現になっているような退化系列表現を考える。昨年度に示したことはSO(m,1)(あるいはU(m,1))への制限を考えることにより、われわれが考えている退化系列表現の可約性が出て来ることであった。ここで問題になるのはそれ以外に可約性が出て来るかどうかであるが、本年度はこのことを調べた結果U(m,n)の場合とSO(m,n)でGL(n,R)の一次元表現のパラメーターが「十分大きい」場合には、昨年度に得られた可約性以外の可約性が出てこないことがっわかった。SO(m,n)の場合はかなりデリケートであり、パラメーターが退化しているような場合には、Farmarによって新たな可約性が出現することが知られている。われわれの退化系列表現の可約性は極大コンパクト部分群への制限を考えたときの分解と整合的な形で具体的に記述されている。このことより退化系列表現の既約成分のうち、Derived functor moduleと言うクラスの重要な表現を特定することができる。またわれわれの可約性の記述はSO(m,k)(k<n)への分岐則とも整合的であり、既約成分となっているDerived functor moduleの具体的な分岐則を導くことができる。研究計画において、(1)Derived functor moduleの退化したパラメーターでの挙動、(2)退化系列表現の構造の研究、(3)Whittaker modelの研究を提起した。本年度においてはそのうち、(2)、(3)にたいして以下のような進展があった。(2)については本年度は、U(p,q),SO_0(p,q)(p>q)のLevi partがそれぞれU(p-q)×GL(q,CC),SO(p-q)×GL(q,R)となる極大放物型部分群に関する退化系列表現を主に調べた。このような場合はそれぞれU(p-q)およびSO(p-q)が対応する一般化された旗多様体に推移的に作用しているため、このような退化系列表現をr<qなるU(p,r)やSO_0(p,r)に制限したとき、どうようなタイプの退化系列表現の(可算無限)直和になり分岐則も具体的にわかる。q=1やq=pのときはこのような退化系列表現の構造はすでに知られておりそのことより、1<q<pについて知見がえられる。実際退化系列表現の分解が得られるが、それで既約分解が与えられていると予想している。このことは来年度に取り組みたい。(3)については、都立大学の宮崎琢也氏との共同研究によって、Sp(2,R)にたいして、既約表現が一般化された意味でのWhittaker modelを持つための必要十分条件が、表現のwave frontsetについての条件で書けるという予想がintegral infiniteimal characterをもつ場合には正しいことがわかった。宮崎氏は、Derived functor moduleといわれる既約表現の場合に予想を示し、それを用いて一般の表現の場合にもいえることが、Sp(2,R)の既約表現のつくるcellの構造を見ることによってわかる。

この研究は来年度共著論文としてまとめる予定である。本年度は昨年度の研究の継続として、実簡約群の退化系列表現の研究を主におこない、以下のような結果を得ることができた。SO(m,n)あるいはU(m,n)の極大放物型部分群でそのLevi partがSO(m-n)×GL(n,R)あるいはU(m-n)×GL(n,C)になるようなものを考える。このような放物型部分群でSO(m-n)(あるいはU(m-n))の既約有限次元表現とGL(n,R)(あるいはGL(n,C))の一次元表現の外部テンソル積表現からの誘導表現になっているような退化系列表現を考える。昨年度に示したことはSO(m,1)(あるいはU(m,1))への制限を考えることにより、われわれが考えている退化系列表現の可約性が出て来ることであった。ここで問題になるのはそれ以外に可約性が出て来るかどうかであるが、本年度はこのことを調べた結果U(m,n)の場合とSO(m,n)でGL(n,R)の一次元表現のパラメーターが「十分大きい」場合には、昨年度に得られた可約性以外の可約性が出てこないことがわかった。SO(m,n)の場合はかなりデリケートであり、パラメーターが退化しているような場合には、Farmarによって新たな可約性が出現することが知られている。われわれの退化系列表現の可約性は極大コンパクト部分群への制限を考えたときの分解と整合的な形で具体的に記述されている。このことより退化系列表現の既約成分のうち、Derived functor moduleと言うクラスの重要な表現を特定することができる。またわれわれの可約性の記述はSO(m,k)(k<n)への分岐則とも整合的であり、既約成分となっているDerived functor moduleの具体的な分岐則を導くことができる。