hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児に対するオーダーメイド型再生医療のための幹細胞基盤技術の開発と胎盤の利用

食道の再生に関する研究:胃壁から細胞成分を機械的、化学的に除去して作成したgastric acellular matrix(GAM)を用いい、食道の再生を試みた。ラットを用いた実験で食道上皮の良好な再生を認めたが、筋層の再生は認められなかった。BrdUを用いた再生機構の解析によるとやはり、上皮の再生は活発であるのに対し、筋層の再生は起こっていないことが判明した。横隔膜の再生に関する研究:横隔膜ヘルニアの手術において、横隔膜の欠損の範囲が大きい場合、人工布を用いたパッチ閉鎖が行われるが、異物反応が生じるばかりか、体の成長に合わせてパッチが増大しないため、再発や胸郭変形といつた障害を来すことがある。そこで、自己組織による横隔膜再生を図るべく、ラット横隔膜欠損部に、生体内吸収性高分子材料であるPLGLAメッシュに天然高分子コラーゲンをhybridさせたシートを逢着した実験を行った。ヘルニアの再発は見られず、良好な組織の再生が見られたが、筋組織の確認はできなかった。PLGAメッシュのみに比べて、コラーゲンをhybridさせたもので、明らかにより組織の再生が促進されたが、これに骨髄の問葉系幹細胞を播種してもあまり変化は見られなかった。羊膜上皮のStemnessに関する研究:胎児由来の組織である羊膜には、未分化な細胞が含まれており、幹細胞として利用できる可能性がある。本研究では、ラット羊膜由来細胞の幹細胞としての性質について検討した。(1)RT-PCRによる解析では、未分化細胞マーカーとしてnestin、Vimentinばかりでなく様々な神経系の細胞マーカーの発現が認められた。(2)神経系への分化誘導培地を用いて分化誘導を試みたところ、未熟神経細胞への分化誘導が確認された。羊膜上皮細胞は神経系幹細胞の有力なCell sourceになりうることが示された。食道の再生に関する研究:胃壁から細胞成分を機械的、化学的に除去して作成したgastric acellular matrix(GAM)を用いて、食道の再生を試みた。現在、BrdUを用いて、再生機構の解析を行っているところである。横隔膜の再生に関する研究:横隔膜ヘルニアの手術において、横隔膜の欠損の範囲が大きい場合、ゴアテックスシートなどを用いたパッチ閉鎖が行われるが、この方法では体の成長に合わせてシートは増大しないため、胸郭変形といった成長障害を来すことがある。また、異物反応による肉芽形成や、素材に対するアレルギーの可能性といった問題点がある。今回我々はこれらの欠点を克服するために、自己組織による横隔膜再生を図るべく、ラット横隔膜欠損部に、生体内吸収性高分子材料であるPLGLAメッシュに天然高分子コラーゲンをhybridさせたシートを逢着した実験を行った。現在、骨髄の間葉系幹細胞を播種した実験を行っているところである。羊膜上皮のStemnessに関する研究:胎児由来の組織である羊膜には、未分化な細胞が含まれており、幹細胞として利用できる可能性があると考えられている。また、血管が無いために免疫学的にも拒絶を受けにくいという特徴を持つことが以前から知られている。羊膜は元々、分娩後に廃棄されていたため、使用に関して倫理的な問題も生じにくく、材料の確保が比較的容易である。このため、新たな細胞供給源として着目されている。

(1)RT-PCRによる解析では、未分化細胞マーカーとしてnestin、SCF、Vimentinの発現が認められた。(2)FACS解析では全細胞の59.1%がHoechst lowを示し、幹細胞を多量に含んだ細胞集団である可能性が強く示唆された。(3)現在のところ神経系への分化誘導培地を用いて神経系の細胞への分化誘導の可能性が示唆された。羊膜上皮細胞は多分化能を持つ幹細胞としての性質を維持しているものと思われ、幹細胞の有力なCell sourceになりうることが示された。今後、さらなる実験を重ね、羊膜上皮細胞の幹細胞としての臨床応用の可能性について検討していく予定である。食道の再生に関する研究:胃壁から細胞成分を機械的、化学的に除去して作成したgastric acellular matrix(GAM)を用いて、食道の再生を試みた。ラットを用いた実験で食道上皮の良好な再生を認めたが、筋層の再生は認められなかった。BrdUを用いた再生機構の解析によるとやはり、上皮の再生は活発であるのに対し、筋層の再生は起こっていないことが判明した。横隔膜の再生に関する研究:横隔膜ヘルニアの手術において、横隔膜の欠損の範囲が大きい場合、ゴアテックスシートなどを用いたパッチ閉鎖が行われるが、この方法では体の成長に合わせてシートは増大しないため、胸郭変形といった成長障害を来すことがある。また、異物反応による肉芽形成や、素材に対するアレルギーの可能性といった問題点がある。今回我々はこれらの欠点を克服するために、自己組織による横隔膜再生を図るべく、ラット横隔膜欠損部に、生体内吸収性高分子材料であるPLGLAメッシュに天然高分子コラーゲンをhybridさせたシートを逢着した実験を行った。ヘルニアの再発は見られず、良好な組織の再生が見られたが、筋組織の確認はできなかった。PLGAメッシュのみに比べて、コラーゲンをhybridさせたもので、明らかにより組織の再生が促進されたが、これに骨髄の間葉系幹細胞を播種してもあまり変化は見られなかった。羊膜上皮のStemnessに関する研究:胎児由来の組織である羊膜には、未分化な細胞が含まれており、幹細胞として利用できる可能性があると考えられている。また、血管が無いために免疫学的にも拒絶を受けにくいという特徴を持つことが以前から知られている。羊膜は元々、分娩後に廃棄されていたため、使用に関して倫理的な問題も生じにくく、材料の確保が比較的容易である。このため、新たな細胞供給源として着目されている。本研究では、ラット羊膜由来細胞の幹細胞としての性質について検討した。(1)RT-PCRによる解析では、未分化細胞マーカーとしてnestin、Vimentinの発現が認められた。(2)そこで、神経系への分化誘導培地を用いて分化誘導を試みたところ、未熟神経細胞への分化誘導が確認された。今後、臨床応用の可能性について検討していく予定である。
正則化統計モデリングに対する計算集約型モデル選択法の実用化に関する研究

(1)利付債の取引データから金利期間構造をノンパラメトリック推定する問題では、フォワードレートを基底展開する方が、推定誤差が小さいことが経験的に知られている。しかし、この方法の問題点は、もはや一般化交差検証法による正則化パラメータの選択が理論的根拠を失うことである。これに対し、一般化情報量規準GICを援用することで、理論的根拠のある正則化パラメータ選択法を提案した。結果は論文査読を経て国際学会MODSIM05で報告され、議事録に掲載された。(2)時系列モデルの選択問題として、一変量および多変量GARCHのモデル比較を、所与のダウンサイドリスク(具体的にはValue at Risk)とのコヒーレンシーの観点から行った。各種モデルの推定結果を所与として予測シミュレーションを行い、VaRの下側1%点を超える経験的頻度を二項検定で比較した。多変量GARCHモデルに対しては、パラメータ数を勘案すると、動的条件付相関モデルが最もパフォーマンスが良く実用的であることが明らかになった。一変量での解析結果は査読を経て国際会議ICCMSE05で報告され会議録に掲載され、多変量の結果は査読を経て雑誌「統計数理」に掲載された。(3)正則化法を利用した状態空間モデルの応用として、干渉項を含む観測不能要素型時系列モデルの推定に関する研究を行った。動物への薬物投与実験から得られた、最低血圧、最高血圧、心拍数等の時系列データに対し、トレンド成分、定常AR成分、指数関数型干渉項への分解モデルを与え、個体ごとに毒性を検出する方法を研究した。その成果は国際会議MODSIM07において報告され、査読付き会議議事録に論文として出版された.(4)研究成果公開の一環として、状態空間モデルによる時系列解析をウェブ上で可能にするシステムを中心に据えたオンライン学習システムの構築を研究し、その成果を国際学会で報告した。1.今年度は本格的に時系列問題に取り組む前に、平滑化スプラインや動径基底関数ニューラルネットワークのように、漸近的なバイアス補正項の形が解析的に求まるケースを考察した。利付債券の取引データから金利期間構造を推定する問題に対し、ノンパラメトリック回帰を正則化問題として捉え、イールドカーブの推定モデルの構築を試みた。通常は割引関数の空間を基底展開してイールドカーブ推定を行うが、割引関数を変換したフォワードレート(将来のある時点から更にその先のある時点までの金利)曲線を基底展開する方が、推定誤差が小さいことがシミュレーション等で経験的に知られている。しかし、フォワードレートを基底展開する方法の問題点は、もはや一般化交差検証法(GCV)による正則化パラメータの選択が理論的根拠を失うことである。2.時系列モデルの選択問題としては、一変量および多変量GARCHのモデル比較を、所与のダウンサイドリスク(具体的にはValue at Risk)とのコヒーレンシーの観点から行った。多変量GARCHモデルに対しては、パラメータ数を勘案すると、Dynamic Conditional Correlationモデルが最もパフォーマンスが良く実用的であることが明らかになった。この結果は、論文査読を経て国際会議ICCMSE05で報告され、会議録に出版された。今年度は時系列モデルの選択問題として、一変量および多変量GARCHのモデル比較を、所与のダウンサイドリスク(具体的にはValue at Risk)とのコヒーレンシーの観点から行った。

各種モデルの推定結果を所与として予測シミュレーションを行い、VaRの下側1%点を超える経験的頻度を二項検定で比較した。多変量GARCHモデルに対しては、パラメータ数を勘案すると、Dynamic Conditional Correlationモデルが最もパフォーマンスが良く実用的であることが明らかになった。この結果は、論文査読を経て、雑誌「統計数理」に掲載された。一方、成果物出版には至っていないが、一般化動的線形モデルの具体例として、多変量の計数時系列に対するモデリングと、その評価方法に関する研究を行った。整数値を取る多変量時系列データが与えられているとき、それらの背後に共通する事象生起強度を仮定するモデルを研究した。特に強度関数に強い周期性が見られるデータを取り扱った。ポアソン回帰モデルで周期性をモデリングすると、個体間のバラツキとともに各観測時点における分散不均一が大きいことが判明したため、結果的にモデル選択にあたっては、Huber-White型の誤差分散推定を行って、逐次的に変数選択を行うことでモデル選択を行った。このような分散不均一性を各周期成分の未知母数に対するランダム効果としてモデリングし、モデル選択を情報量規準の枠組みでどう捉えればよいかは今後の課題である。一方、ポアソン強度に加法分解型のモデルをあてはめると、周期成分まわりの定常AR成分を想定して得られた分解の結果が、著しく分散不均一性を示すこともわかった。これにより、階層構造をもう一段深めて、時変分散を持つ観測不能時系列を追加的に考慮する必要があることが明らかとなった。今年度は、平滑化事前分布(正則化法)を利用した状態空間モデルの応用として、干渉項を含む観測不能要素型時系列モデルの推定に関する研究を行った。主たる関心は外生的説明変数と言える干渉項の推定にある。カニクイザルに対して薬物を投与して得られた、最低血圧、最高血圧、心拍数等の時系列データに対し、トレンド成分、定常AR成分、指数関数型干渉項への分解モデルを与え、個体ごとに毒性を検出する方法を研究した。その成果は国際会議MODSIM07において報告され、査読付き会議議事録に論文として出版された。このような時系列モデリングを通じ、対照群に見られる効果を差し引く形である用量レベルにおける「毒性」を定量化し、複数の用量レベルから薬物のリスクを推定してゆく枠組みに拡張できれば、その意義はいっそう高まると考えられる。また、研究成果公開の一環として、状態空間モデルによる時系列解析をウェブ上で可能にするシステムを中心に据えたオンライン学習システムの構築を研究し、その成果を国際学会で報告した。このほか、ロジットモデルのような判別モデルの説明変数として、主効果以外に交互作用を入れたいときに、如何にして効果的な変数を発見するかを研究した。ここでは、情報量規準による2×2分割表の全探索と二項検定による変数絞り込みを提案している。
出産の高齢化に伴う親子支援モデルの検討

近年の出産の高年齢化に伴い高年初産婦とその夫に焦点をあて、出産直後、出産後4か月、出産後1年の縦断研究を行い、35歳未満の初産婦夫婦との比較検討から精神的な特徴と親子相互作用の特徴を明らかにした。その結果、高年初産婦夫婦は子どもの情緒面にかかわる育児ストレスを抱えてはいるものの、夫婦共に精神的な健康状態は良好で、出産後4か月に差があった精神的な健康状態や親子相互作用は、出産後1年後には差があまりみられなくなった。1.研究目的出産の高年齢化が進む今日、妊娠・出産だけではなく、長期的な育児も含めた親子への支援体制づくりが急務である。特に高年初産婦の重要なサポートとして欠かせない夫も含めた支援プログラムが必要であるが、高年初産婦の夫に焦点をあてた研究はみられていない。そこで本研究は、近年の出産の高年齢化に伴い、高年初産婦親子への支援モデルへの構築をめざし、現代における育児支援の一助とするため、高年初産婦とその夫に焦点をあて、出生から1歳までの期間を縦断的に調査し、親子相互作用とその後の育児から親子関係の特徴を明らかにすることを目的とする。2.実施計画1)親子関係に焦点をあてた出産の高年齢化に関する文献研究2)文献情報をもとに自記式質問紙の検討・作成3)調査の実施平成22年度は対象者のリクルートおよび産褥入院中と産後34か月に質問紙調査法および母子の観察法による縦断的研究を行った。産褥入院中はCES-D(合衆国国立精神保健研究所疫学的抑うつ尺度)を、産褥34か月の家庭訪問時にはCES-D,GHQ30(General Health Questionnaire精神健康度),日本版PSI(Parenting Stress Index)による育児ストレス,Network Survey(個人・専門家のソーシャルサポート)および母子・父子相互作用の観察法としてNCATS(Nursing Child Assessment Teaching Scale)による遊び教示場面NCATSを実施した。平成22年度調査では平成22年11月平成23年3月までに研究承諾を得た対象は高年初産婦夫婦14組、コントロール群30組で産褥入院中の調査を行い、平成23年2月より34か月後の家庭訪問調査を実施している最中で、現在も対象者のリクルートおよび調査が継続中である。1.研究目的本研究は、近年の出産の高年齢化に伴い高年初産婦とその夫に焦点をあて、出生から1歳までの期間を縦断的調査を行い、親子相互作用とその後の育児から親子関係の特徴を明らかにするものである。高年初産婦の母子だけでなく、父子における育児行動を検討することにより、最終的には高年初産婦親子への支援モデルへの構築をめざす。2.実施計画平成23年度調査では平成22年11月平成23年11月までに研究承諾を得た対象に出産後34か月調査および1年後調査を実施したが、震災などの影響により研究協力撤回者が出たため調査施設を1施設増やし、対象者の確保に努めた。調査を実施した対象は高年初産婦夫婦15組、コントロール群29組で産褥入院中の調査、出産34か月後・1年後の家庭訪問調査を実施した。平成24年3月で出産34か月調査は終了し、現在、34か月後調査の分析と1年後調査が継続中である。途中経過として1施設での対象者による結果を乳幼児保健学会で発表した。高年初産婦は子どもの情緒面にかかわる育児ストレスを抱えてはいるものの、夫婦共に精神的な健康状態は良好であることが示唆された。2.実施計画・結果本研究は出産直後、出産後34か月調査、出産後1年後調査の縦断研究で、平成24年度は最終年度となり、前年度からの引き続いている1年後調査を実施した。対象は平成22年11月平成23年11月までに研究承諾を得た夫婦で、高年初産婦夫婦15組、コントロール群25組に、家庭訪問調査を実施した。家庭訪問時にはCES-D,GHQ30 (General Health Questionnaire精神健康度),日本版PSI(Parenting Stress Index)による育児ストレス,Network Survey(個人・専門家のソーシャルサポート)および母子・父子相互作用の観察法としてNCATS(Nursing Child Assessment Teaching Scale)による遊び教示場面NCATSを実施した。日本母性衛生学会および乳幼児保健学会で前年度調査が終了している出産後3か月までの成果を発表した。

1年後調査を実施し、出産直後から34か月に差があった精神的な健康状態や親子相互作用は、出産後1年後には差があまりみられなくなり、高年初産婦夫婦の状況が明らかになった。震災などの影響(引越や失業など)により研究協力撤回者が出たため調査施設を1施設増やし、対象者の確保に努めたが、高年初産婦のリクルートが計画当初よりも難しく、人数も半数しか集まらなかった。その結果、12月まで産褥入院中の調査が、3月まで出産34か月後調査が延長してしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は父親も研究対象としているため、仕事の多忙さにより、休みの日が確定できないなど、その日程調整がかなり難しいところがある、また、転勤や単身赴任などにより継続が困難なこともある。1年後調査では母親も職業復帰する場合もあるため、その調査期間を2か月間にし、家庭訪問による調査が難しい場合は質問紙調査のみも可能とし、できるだけ縦断的な調査が継続できるようにしていく。
細胞横断型植物二次代謝機構における細胞分化過程の解明

植物が示す二次代謝には、一次代謝と異なり、一連の化学反応が一つの細胞内で完結せず、複数の細胞間を中間代謝産物が複雑に移動して進行する、細胞横断型のものが知られている。本研究では、この細胞横断型二次代謝過程を示す代表的な薬用植物ニチニチソウを用い、細胞横断型二次代謝において、各種細胞の代謝分化の全体像を、細胞生物学的観点から明らかにすることを目的とした。1)一連の代謝過程における代謝産物の組織・細胞分布を明らかにし、2)その分布を引き起こす細胞内代謝、細胞間移動機構の解析を進めるとともに、3)それぞれの細胞代謝分化がどのような分子機構で生じているのかの分子・細胞生物学的解析を行う。4)さらに二次代謝において主要な役割を担う異形細胞を中心に、液胞機能の解析を進める。一連の研究によって、多細胞体としての植物において複数の細胞間を横断して進行する二次代謝の実態と全体像を明らかにすることを目指した。我々は、ニチニチソウ茎、葉組織における二次代謝産物の分布が、従来の酵素遺伝子の組織別発現パターンから想定されるものと異なることを、質量顕微鏡や一細胞メタボローム解析で初めて明らかにした。2017年度は、ニチニチソウの成長過程で、異形細胞や乳管細胞の分化がどのような挙動を示すかを、胚の状態から観察し、蛍光を発するSerpentineで観察される異形細胞は、成長とともに数が増すが、乳管細胞はその数が変わること、それは含有アルカロイドの種類が変わることにあるらしいことを見出した。また、異形細胞の形成は胚の極く初期に始まっていることを未熟種子の観察から見出した。さらに、種子をEMS処理することで突然変異を起こさせ、二次代謝に関連する変異を持つものの単離を進めている。既に葉の形成や二次代謝産物の蛍光分布に違いのある個体を見出している。ニチニチソウの二次代謝の解析は、主に葉組織を使用して、生化学的反応経路の解析と酵素遺伝子の同定から進められてきた。本研究では、代謝産物の構成や分布が成長とともに変動していくことを見出し、それがどのような意味を持つかを解析中である。二次代謝物質の転換/分解系の解析はこれまでされたことが無いことから、生体内で実際に何が起こっているかの解明を進めている。また、二次代謝に関連する酵素やその他遺伝子を同定するために、突然変異体の分離を進めた。既に、葉や細胞の形態がおかしい変異体が見出されていることから、それらと二次代謝の関係を明らかにすることを目指している。二次代謝の空間的分化と、新たに見出した時間的分化の両者の分子過程を明らかにすることを目指している。そのための研究推進方策として、1)まず、空間的分化については、細胞別の単離技術をさらに洗練させることで、より詳細な二次代謝関連遺伝子の発現パターンの違いを見出す。培養細胞を用いて、特別な分化状態にある細胞を作成する可能性を検討する。2)時間的分化については、成長過程で生じる二次代謝関連物質の変動が、異形細胞や乳管細胞の分化とどのように関連しているか、またそれらの細胞における遺伝子の発現変動とどのように関係するか追跡することを目指す。3)既に、二次代謝過程で働く酵素遺伝子の実体はそのほとんどが明らかになっているが、その制御過程や異形細胞などの形成機構はまだ良く判っていない。それを明らかにするために、突然変異体の分離を目指す。4)オルガネラレベルでの二次代謝の機能分化が想定されている。それについて特に重要なオルガネラである液胞と、近年代謝への関与が新たに見出されている核について、その実体の解析を進める。我々は、これまでニチニチソウ茎組織における二次代謝産物の分布が、従来の酵素遺伝子の組織別発現パターンから想定されるものと異なることを、質量顕微鏡や一細胞メタボローム解析で初めて明らかにした。2016年度とその繰越し研究では、細胞が茎より小さいため上記解析技術の適用が困難だった葉組織に、改良した解析技術を適用することで、葉組織においても、茎と同様、これまで想定されていた代謝産物の分布が実際とは異なることを明らかにすることに成功した。さらに、葉の成長とともに、二次代謝産物の合成パターンが変化することを見出し、遺伝子発現解析と組み合わせることで、二次代謝が空間だけでなく、時間的にも変動していくこと明らかにしつつある。特に、これらの現象に関係する遺伝子の発現を網羅的に解析するため、様々な条件でmRNAの単離を進めた。ニチニチソウの二次代謝の解析は、主に葉組織を使用して進められてきた。

本研究開始当初は、細胞の大きさ等の理由により茎組織での解析しかできなかったが、茎組織に適用することに成功した新規メタボローム技術(質量顕微鏡、一細胞メタボローム解析)を改良することで、葉組織の細胞にも適用できるようになり、葉組織においてもこれまで想定されていた代謝産物の分布が実際とは異なることを明らかにすることに初めて成功した。また、葉の成長とともに二次代謝産物の合成パターンが変化することから、ニチニチソウの二次代謝は、空間的分化のみならず時間的分化も生じていることを見出し、現在その分子機構の解明を進めている。植物が示す二次代謝には、一次代謝と異なり、一連の化学反応が一つの細胞内で完結せず、複数の細胞間を中間代謝産物が複雑に移動して進行する、細胞横断型のものが知られている。本研究では、この細胞横断型二次代謝過程を示す代表的な薬用植物ニチニチソウを用い、細胞横断型二次代謝において、各種細胞の代謝分化の全体像を、細胞生物学的観点から明らかにすることを目的とした。1)一連の代謝過程における代謝産物の組織・細胞分布を明らかにし、2)その分布を引き起こす細胞内代謝、細胞間移動機構の解析を進めるとともに、3)それぞれの細胞代謝分化がどのような分子機構で生じているのかの分子・細胞生物学的解析を行う。4)さらに二次代謝において主要な役割を担う異形細胞を中心に、液胞機能の解析を進める。一連の研究によって、多細胞体としての植物において複数の細胞間を横断して進行する二次代謝の実態と全体像を明らかにすることを目指した。我々は、ニチニチソウ茎、葉組織における二次代謝産物の分布が、従来の酵素遺伝子の組織別発現パターンから想定されるものと異なることを、質量顕微鏡や一細胞メタボローム解析で初めて明らかにした。2017年度は、ニチニチソウの成長過程で、異形細胞や乳管細胞の分化がどのような挙動を示すかを、胚の状態から観察し、蛍光を発するSerpentineで観察される異形細胞は、成長とともに数が増すが、乳管細胞はその数が変わること、それは含有アルカロイドの種類が変わることにあるらしいことを見出した。また、異形細胞の形成は胚の極く初期に始まっていることを未熟種子の観察から見出した。さらに、種子をEMS処理することで突然変異を起こさせ、二次代謝に関連する変異を持つものの単離を進めている。既に葉の形成や二次代謝産物の蛍光分布に違いのある個体を見出している。ニチニチソウの二次代謝の解析は、主に葉組織を使用して、生化学的反応経路の解析と酵素遺伝子の同定から進められてきた。本研究では、代謝産物の構成や分布が成長とともに変動していくことを見出し、それがどのような意味を持つかを解析中である。二次代謝物質の転換/分解系の解析はこれまでされたことが無いことから、生体内で実際に何が起こっているかの解明を進めている。また、二次代謝に関連する酵素やその他遺伝子を同定するために、突然変異体の分離を進めた。既に、葉や細胞の形態がおかしい変異体が見出されていることから、それらと二次代謝の関係を明らかにすることを目指している。二次代謝の空間的分化と、新たに見出した時間的分化の両者の分子過程を明らかにすることを目指している。そのための研究推進方策として、1)
薬物トランスポーターMDR-1を制御する漢方薬の薬剤耐性疾患への応用

癌の化学療法や自己免疫疾患のステロイド療法などの薬物治療において、薬剤耐性の克服は重要な課題である。薬物トランスポーターのひとつであるMDR-1は、細胞内に取り込まれた薬物を細胞外へ排出し、種々な薬剤に対する耐性を引き起こす原因になっている。本研究では、漢方薬がMDR-1の薬物排出機能を抑制し、抗癌剤やステロイド剤に対する薬剤耐性を解除する可能性があることを示した。漢方薬は、抗癌剤やステロイド剤との併用によって、これらの薬剤の有効性を高める効果が期待される。1.がんの薬剤耐性に対する漢方薬の効果の解析:がんの薬剤耐性を解除しうる漢方薬を見出すことを目的とし、MDR-1を高発現するヒト骨髄性白血病細胞K562/ADM細胞を用いて、MDR-1の基質である蛍光色素Calcein-AMの細胞内取り込み量を指標とし、漢方薬8処方について評価した。培地に各漢方薬エキスを種々の濃度で添加し、Calcein-AMの細胞内量をフローサイトメーターで測定した結果、十全大補湯・人参養栄湯・八味丸の3処方において、細胞内Calcein-AM量が増加することが明らかとなり、その分子機構としてMDR-1の薬剤排出活性の阻害が示唆された。効果を認めた漢方処方について、培養系での詳細な分子機構の解析や薬剤耐性の解除効果の検証、さらにin vivoでの抗がん剤治療モデルにおける薬剤耐性の解除の検証を目指し、ヌードマウスに移植可能な上皮系癌細胞株であるヒト肝癌由来HuH7細胞に着目し、抗癌剤イリノテカンの耐性株の樹立を開始した。イリノテカンの活性代謝産物SN-38存在下でHuH7細胞を培養し、耐性クローンの単離を継続している。次年度は、イリノテカン耐性HuH7細胞を用いて分子機構の解析および薬剤耐性の解除効果を検証する。2.膠原病の薬剤耐性に対する漢方薬の効果の解析:本研究において八味丸に薬剤耐性を抑制する効果があることが示唆されたことを踏まえ、膠原病の症例における八味丸の有効性について検討した。ステロイド減量困難となったMikulicz病で八味丸の証に合致した患者に、ステロイドと八味丸を併用したところ、ステロイド量を減量することに成功した。したがって、八味丸はMDR-1を阻害することでステロイド耐性から回復させると考えられ、ステロイド減量困難症例の新たな治療法として期待される。本結果は、臨床報告として日本東洋医学会誌への掲載が決定された(印刷中)。1.がんの薬剤耐性に対する漢方薬の効果の解析:昨年度、MDR-1高発現ヒト骨髄性白血病細胞K562/ADMを用いて漢方薬の薬剤耐性阻害効果を解析した。本年度は、上皮系癌細胞における阻害効果を解析するために、ヒト肝癌由来HUH-7細胞からMDR-1高発現株の樹立を試みた。HuH-7細胞をMDR1の基質であるパクリタキセル存在下で培養し、生存細胞をクローニングし、MDR-1高発現株をリアルタイムRT-PCRでスクリーニングした結果、MDR-1遺伝子の発現量が親株より78倍高い細胞株(Pac-1)を得た。パクリタキセル耐性能を評価した結果、親株のIC50値が10 nMだったのに対し、Pac1では280 nMであった。また、Pac-1はMDR-5の基質であるCalcein-AMの取り込み量が減少しており、MDR-1阻害剤であるシクロスポリンで解除された。現在Pac-1を用いて、漢方薬による阻害効果の解析を進めている。2.膠原病のステロイド耐性に対する漢方薬の効果の解析:昨年度、本研究で見出した八味地黄丸の薬剤耐性抑制効果を踏まえ、ステロイド減量困難なMikulicz病患者に八味地黄丸を併用した結果、ステロイド減量に成功した。本年度は、薬剤耐性を抑制するシクロスポリンのような免疫抑制剤で問題となる制御性T細胞の活性の抑制が、八味地黄丸で生じないか検討した。ステロイド剤内服中のMikulicz病患者に説明と同意のもと、八味地黄丸服用前後の末梢血中の制御性T細胞(CD4+CD25+細胞)の比率をフローサイトメトリーで評価した結果、ステロイド投与一カ月後で0.37%であったが、八味地黄丸の追加投与一カ月後には4.58%に増加した。八味地黄丸は制御性T細胞の活性を抑制せずステロイド抵抗性を解除することが期待され、従来の薬剤にはない新しい治療戦略を提供できる可能性がある。1.がんの薬剤耐性に対する漢方薬の効果の解析昨年度ヒト肝癌由来HuH-7細胞から樹立した、MDR-1高発現の薬剤耐性株Pac-1細胞を用いて、MDR-1の基質である蛍光色素Calceinの細胞内への取り込み量を指標とし、漢方薬エキス原末26処方のMDR-1の抑制効果を解析した。その結果、五苓散、補中益気湯、人参養栄湯、防風通聖散、および三黄潟心湯が、Pac-1細胞へのCalceinの取り込み量を有意に増加させることが明らかとなった。

これらの漢方薬は、抗癌剤や放射線療法の副作用の軽減、腹水・胸水の治療など、癌治療の補助療法に用いられている。本研究の結果からこれらの漢方薬がMDR-1の薬物排泄作用を阻害し、抗癌剤の癌細胞内への取り込みを増加させることが示唆されたことから、抗癌剤との併用により、薬剤耐性を抑制し、抗癌剤の有効性を高める効果を有するものと期待された。2.膠原病のステロイド耐性に対する漢方薬の効果の解析本研究で見出した八味地黄丸の薬剤耐性抑制効果を踏まえ、ステロイド減量困難なミクリッツ病患者に八味地黄丸を併用することでステロイド減量に成功している。本年度は、薬剤耐性を抑制するシクロスポリンのような免疫抑制作用が八味地黄丸投与で生じていないか、臨床治療例について調べた。プレドニゾロン15mg/日による内服治療を1カ月経過したIgG4関連ミクリッツ病の患者(58歳女性)に対し、八味地黄丸料エキス(6g/日)を1カ月内服させた。八味地黄丸投与前と投与1カ月後の時点で採血し、末梢血中のCD4+CD25+細胞(制御性T細胞)の含有率をフローサイトメトリーで解析した結果、0.37%から4.58%に増加していることが明らかとなった。八味地黄丸は、制御性T細胞活性を抑制することなくステロイド抵抗性を解除することが示唆され、ステロイドの減量・離脱に有効であると期待された。
不完備情報下での自発的公共財供給ゲームの分析

本研究では、公共財に対する各人の便益に関する情報に不確実性があるゲームの均衡を考察した。自発的寄付ゲームでは、漸進的に寄付が蓄積していくという、既存研究とは異なる寄付パターンの均衡の存在が示された。不確実性が、現実にみられる漸進的蓄積の一因である可能性があるといえる。また、均衡では比較的公平な費用分担が実現しうることもわかった。別のモデルでは、社会的に望ましい費用分担を実現するゲームフォームを提示した。本研究課題の目的は、公共財供給ゲームにおけるプレイヤーの意思決定と行動、および均衡の性質と社会厚生について分析することにある。今年度は、特に、均衡におけるプレイヤー間の費用分担に注目し、現実を模写しうるような支払い行動パターンを持つ均衡が得られるか、以下の三つの異なる方向から検討を行った。第一に、個々のプレイヤーの公共財に対する評価額が、プレイヤー間で互いに知らされていないという不完備情報の条件を導入した。第二に、個々のプレイヤーの選好に、他人の支払い額の少なさに対するねたみの要素を導入した。第三に、公共財供給のために各プレイヤーが費用分担をする際に選択できる支払い金額は、支払い単位が不可分であるとすると、連続的には変化しえないという条件を導入した。第一・第二の方向での検討は継続中であり、現在は計算した均衡の性質を調べているが、両者においてはプレイヤーが長期に渡って交互に支払いを行うような均衡は得られなさそうであることがわかってきた。他方、第三の方向での検討の結果、支払い単位が不可分であるという条件のもとで、各プレイヤーが将来の便益を現在の便益とほとんど同等に評価する場合に、各プレイヤーが少額ずつ長期に渡って交互に支払いを行うような均衡が存在することが明らかとなった。このような支払い行動パターンには現実に観察されそうな要素が多少含まれていると考えられる。また、その均衡では、社会厚生について損失が認められるものの、費用分担は総額でみて比較的公平なものになりうることもわかった。本研究課題では、公共財供給ゲームにおけるプレイヤーの意思決定と行動、および均衡の性質と社会厚生について分析している。個々のプレイヤーの公共財に対する評価額が、プレイヤー間で互いに知らされていないという不完備情報の条件を導入したモデルでは.共同研究者と均衡の計算を進めているが、計算結果が煩雑となったため、わかりやすく簡単化できないかを検討した。他方、公共財供給のために各プレイヤーが費用分担をする際に選択できる支払い金額が離散的にしか変化しえないという条件を導入した別のモデルでは、各プレイヤーの将来の便益に対する割引因子が充分に1に近いという条件のもとで、各プレイヤーが少額ずつ長期に渡って交互に支払いを行うような均衡があることがわかっている。この結果は「公共財供給ゲームにおける交互支払均衡」という論文にまとめて今年度発表した。また、関連研究として、公共財供給メカニズムがあらかじめ与えられている場合に、そのゲームへの自発的参加を促すことができるのか、という参加・不参加の意思決定に着目した分析について、「Participation in public good provision mechanisms」として発表を行った。そのほか、個々のプレイヤーの選好に、他人の支払い額の少なさに対するねたみの要素を導入したモデルでは、共同研究の結果、均衡で得られる支払いパターンは、多額一括支払いのパターンに限られることが明らかとなり、現実を模写しうるような支払い行動パターンを持つ均衡が得られないことがわかった。本研究の目的は、公共財供給ゲームにおいて情報が不完全な場合におけるプレイヤーの意思決定と行動、および均衡の性質と社会厚生上の効率性等について分析することである。今年度は、社会計画者が各人に関する情報を充分に持ち合わせていない場合に、どのようなゲームフォームを用いれば、公共財供給問題で提案されてきた望ましい配分が実現できるか、といった問題を考察した。具体的には公共財としては迷惑施設を想定し、これを社会的に望ましい場所に配置するという問題を考察した。こうした問題では、幾つかの既存文献が理論的に望ましい立地場所と受益者の費用負担のあり方について提案しているが、今年度の研究ではSakai(2010)の提案するfair pricing rule allocationと呼ばれる、社会厚生上効率的で且つ公平性の高い配分を実現するゲームフォームを提示し、分析した。迷惑施設とは、例えばごみ処分場などの公共施設であり、迷惑施設の受入地は、他の受益者にも費用を負担してもらう。この問題では潜在的な受入地で生じるとみられる不効用の大きさは、社会計画者からは正確には観察不可能なので、望ましい立地の選定が難しい。単純に不効用の大きさを各地に自己申告させると、過大に申告する可能性もある。しかし、本研究で提示したゲームフォームのもとでは、均衡においてfair pricing rule allocationを実現できる。ゲームフォームは二段階ゲームとなっており、第一段階でごみ処理単価を申告し、第二段階で施設受入の可否を申告する。申告の結果、一定のルールに基づき立地場所と費用分担を決める。

比較的単純なゲームフォームではあるが、ゲームの均衡では、社会計画者が各地の不効用に関する情報を持たない場合でも、fair pricing rule allocationという効率的で公平性の高い配分を実現できることが示された。本研究の目的は、公共財供給ゲームにおいて情報が不完全な場合におけるプレイヤーの意思決定と行動について分析することである。今年度は、二本の論文に結果をまとめた。まず二人自発的公共財供給ゲームにおいて「個々のプレイヤーの公共財に対する評価額が高値か低値かのいずれかであるが、互いの評価額が知られていない」というモデルを分析した。このモデルでは、各プレイヤーの将来の便益に対する割引因子が充分に1に近く、かつ評価額の高値と低値の差が小さい等の幾つかの条件のもとで、各プレイヤーが少額ずつ長期に渡って交互に支払いを行うような均衡が存在することがわかった。互いの評価額に関する不確実性がないモデルを分析した既存研究の示すところでは、均衡は多額一括支払いのパターンのみに限られることから、本研究で導入した情報の不確実性が、漸進的な交互支払いパターンの均衡を生み出す一因となるといえる。交互支払いパターンの均衡は、両プレイヤー間での費用分担が比較的公平になりうることもあり、現実を模写しうるような均衡といえるのではないかと思われる。この結果は「Gradual accumulation of contributions under incomplete information」という論文にまとめて発表した。別の論文では、社会計画者が各人に関する情報を充分に持ち合わせていない場合に、どのようなゲームフォームを用いれば、公共財供給問題で提案されてきた望ましい配分が実現できるかといった問題を考察した。具体的には、公共財の費用分担のあり方として、協力ゲームの分野で望ましい解の一つとして提案されているカーネルという解に対応する費用分担を均衡において実現するようなゲームフォームを考案した。この結果は「Implementation of kernel correspondence」という論文にまとめて発表した。本研究では、公共財供給ゲームをさまざまな環境設定のもとで分析してきている。公共財便益の大きさに関する不確実を導入した場合について均衡の計算結果が煩雑すぎて検討課題となっているが、他方、完成した論文もあり、研究はおおむね進展してきている。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度が本研究課題の最終年度であるので、年度内に結果がまとまった形になる論文から優先的に取り組む。特に今年度にまとめられた論文の内容の拡張と、現在修正執筆中の公共財メカニズムへの不参加問題に関する論文の完成と投稿を優先する。他方、公共財便益に関する不確実性の問題については、費用負担のタイミングの設定を変えることで計算が簡単にならないか検討する。
家計の出生行動と住宅条件に関する研究

既存研究は、住宅資産価格の上昇が持ち家所有者の出生確率を上昇させることを示してきた。この結果に従うと、住宅資産価格の下落は対称的な出生確率の低下をもたらすと思われる。しかし、人々の心理を考慮して分析された損失回避行動によれば、人々は住宅資産価格の上昇に比べ、同額の下落に対してより敏感に反応すると考えられる。そこで本研究は、この仮説を家計パネル調査を用いて検証した。検証の結果、住宅資産価格が前年から100万円上昇した場合は、次の年の家計の出生確率は1パーセントしか上昇しないのに対して、住宅資産価格が100万円下落した場合は、家計の出生確率が11パーセントも低下することが明らかになった。住宅資産価格の上昇は、仮に住宅を転売したときの収入の増加や、資金を借り上げた場合の担保評価額の増加を通じて、持ち家所有者を豊かにする。一方、経済学では出生率は所得の上昇に伴い増加すると考えられている。資産の増加は所得の増加と同じような効果を持つため、この2つの考えを合わせると、住宅資産価格の上昇は出生率に対して正の影響を及ぼすと予想される。実際に、2013年にこの予想に基づいた実証研究が相次ぎ発表された。この予想に従うと、住宅資産価格の下落は上記に対して対称的な出生率の下落をもたらすと思われる。しかし、人々の心理を考慮して分析された損失回避行動によれば、人々は住宅資産価格の上昇に比べ、同額の下落に対してより敏感に反応すると考えられている。そこで、本研究ではこの考え方を応用し、住宅資産価格が下落するときに持ち家所有者が出生率を低下させる程度は、上昇する場合に出生率を上昇させる程度に比べて絶対値で見て大きいという仮説を立てた。この仮説を検証するために、本研究では「慶應義塾家計パネル調査」(サンプル数は約4000)の2004年から2011年の個票データを使用した。この調査から、家計が子を出生したか否か、所有する住宅の資産価格が前年から変化したか否かを知ることができる。検証の結果、住宅資産価格が前年から10パーセント上昇した場合は、次の年の家計の出生確率を1.4パーセントしか上昇させないのに対して、住宅資産価格が前年から10パーセント低下した場合は、次の年の家計の出生確率を20パーセントも低下させることが明らかになった。この結果は、上記で述べた仮説と整合的である。一方、経済学では出生率は所得の増加に伴い上昇すると考えられている。実際に、2013年、2014年にこの予想に基づいた実証研究が経済学の主要雑誌に相次ぎ発表された。この予想に従うと、住宅資産価格の下落は上記に対して対称的な下落をもたらすと思われる。検証の結果、住宅資産価格が前年から10パーセント上昇した場合は、次の年の家計の出生確率を2.3パーセントしか上昇させないのに対して、住宅資産価格が前年から10パーセント低下した場合は、次の年の家計の出生確率を23.5パーセントも低下させることが明らかになった。

検証の結果、住宅資産価格が前年から100万円上昇した場合は、次の年の家計の出生確率を1パーセントしか上昇させないのに対して、住宅資産価格が前年から100万円低下した場合は、次の年の家計の出生確率を11パーセントも低下させることが明らかになった。この結果は、上記で述べた仮説と整合的である。既存研究は、住宅資産価格の上昇が持ち家所有者の出生確率を上昇させることを示してきた。この結果に従うと、住宅資産価格の下落は対称的な出生確率の低下をもたらすと思われる。しかし、人々の心理を考慮して分析された損失回避行動によれば、人々は住宅資産価格の上昇に比べ、同額の下落に対してより敏感に反応すると考えられる。そこで本研究は、この仮説を家計パネル調査を用いて検証した。検証の結果、住宅資産価格が前年から100万円上昇した場合は、次の年の家計の出生確率は1パーセントしか上昇しないのに対して、住宅資産価格が100万円下落した場合は、家計の出生確率が11パーセントも低下することが明らかになった。昨年度までの問題点が解消できたため。昨年度は、出生率の時間への依存の仕方をグループ別に変えずに分析した。そこで、本年度は、世代別、持ち家の購入時期別のグループを作成し、グループ別に時間への依存の仕方を変化させ分析を進めた。すなわち、グループ別のベースラインハザードを適用し、サバイバル分析を実施した。その結果、推定結果は仮説をより支持する内容となった。また、損失回避行動以外の考え方を用いて推定結果を解釈できるかどうかを検討した。日本には、住宅の売却に伴い譲渡損失が発生した場合に、その損失を一定の間、所得税から控除できる制度が存在する。一方、譲渡所得に対しては税を納める必要がある。したがって、譲渡損失が発生したときの予算の下落は、譲渡所得が発生したときの予算の上昇に比べて、絶対値でみて大きくなる。ここで注意しなければいけないのは、譲渡所得の計算は購入価格と売却価格の差になることである。しかし、本研究では、住宅資産価格の変動を1年前の自己評価額と現在の自己評価額の差として測っている。このことは、本研究では、上記の制度の影響を測れていないことを意味する。したがって、このような説明を用いて推定結果を解釈できないと考えられる。経済政策都市経済学現在までの研究で、住宅資産価格の変動は借家居住の家計の出生率には影響を与えないことが確認されている。しかし、持ち家、借家の居住形態の違いが出生率に与える影響は十分に検証できていない。本年度はこの点に重点を置き、分析する予定である。「研究実績概要」で述べたデータのサンプルを用いて、出生確率関数を推定した。推定法については出生行動のようなイベントの発生を分析する際の標準的な分析手法であるサバイバル分析を活用した。また、仮説を検証するために、住宅資産価格が前年より上昇した場合と下落した場合で係数が異なることを前提に分析した。推定値された係数は、仮説通り、下落した場合が上昇した場合より大きな値を示した。本年度中に書き終えた論文を校閲に出す予定であったが、論文の構成を変更したため、この作業が終えられなかったため。仮説通りの推計結果が得られたが、この結果は損失回避行動以外の考え方を利用して説明することも可能かもしれない。
超弦理論とモジュライ空間の幾何学

本科学研究費の研究期間において,主に下記のテーマについて研究を行い,主に次の結果をえた.1.カラビ・ヤウ多様体のグロモフ・ウイッテン不変量とBPS不変量・Gopakumar-Vafa予想:細野・齋藤・高橋はCalabi-Yau 3-foldの純次元1の連接層のモジュライ空間を用いてBPS不変量の数学的な定義の候補を与え,Gopakumar-Vafa予想を用いて特殊な場合ではあるが現在までのGromov-Witten不変量の具体的な計算と,その定義が整合的であることを確かめた。2.ホモロジカルミラー対称性と導来圏の幾何学:細野は,K3曲面の場合のホモロジー論的ミラー対称性を調べた.深谷は,ホモロジカルミラー対称性をFloerホモロジーとLagrangian部分多様体の立場から研究し,特にA_∞カテゴリーのホモロジカル代数についての統一的な研究を行った.3.パンルベ方程式の初期値空間の代数幾何学・岡本・パンルベ対の変形理論:齋藤は,パンルベ方程式の初期値空間とそのBacklund変換を,高次元代数幾何学の立場から見直し,Backlund変換等の種種の性質を幾何学的に書き直す事を行った.初期値空間の一般化である岡本・パンルベ対の概念を導入して,その分類を行い,変形理論を援用し微分方程式を変形理論の言葉で完全に書き直せる事をしめし,またパンルベ系がハミルトニアン系で書けることの内在的証明をえた.4.Painleve方程式とその拡張についてのLie理論的研究およびその離散化:研究分担者の野海と山田はPainleve方程式の対称性(Backlund変換)を見直し,アフィンWeyl群・アフィンLie環の観点からPainleve型非線形方程式に新しい視座を与えた.さらに研究は進展し,パンルベVI型方程式の新しいLax形式系の発見高野恭一との共同研究により,初期値空間の局所座標系とアファインワイル群との関係を研究した.5.ベクトル束のモジュライ空間とその対称性:吉岡は代数曲面の上のベクトル束のモジュライ空間について研究を行い多くの成果をえた.6.不変式論の新たな展開:向井は永田の反例について,新しい解釈と構成を行った.本科学研究費の研究期間において,主に下記のテーマについて研究を行い,主に次の結果をえた.1.カラビ・ヤウ多様体のグロモフ・ウイッテン不変量とBPS不変量・Gopakumar-Vafa予想:細野・齋藤・高橋はCalabi-Yau 3-foldの純次元1の連接層のモジュライ空間を用いてBPS不変量の数学的な定義の候補を与え,Gopakumar-Vafa予想を用いて特殊な場合ではあるが現在までのGromov-Witten不変量の具体的な計算と,その定義が整合的であることを確かめた。2.ホモロジカルミラー対称性と導来圏の幾何学:細野は,K3曲面の場合のホモロジー論的ミラー対称性を調べた.深谷は,ホモロジカルミラー対称性をFloerホモロジーとLagrangian部分多様体の立場から研究し,特にA_∞カテゴリーのホモロジカル代数についての統一的な研究を行った.3.パンルベ方程式の初期値空間の代数幾何学・岡本・パンルベ対の変形理論:齋藤は,パンルベ方程式の初期値空間とそのBacklund変換を,高次元代数幾何学の立場から見直し,Backlund変換等の種種の性質を幾何学的に書き直す事を行った.初期値空間の一般化である岡本・パンルベ対の概念を導入して,その分類を行い,変形理論を援用し微分方程式を変形理論の言葉で完全に書き直せる事をしめし,またパンルベ系がハミルトニアン系で書けることの内在的証明をえた.4.Painleve方程式とその拡張についてのLie理論的研究およびその離散化:研究分担者の野海と山田はPainleve方程式の対称性(Backlund変換)を見直し,アフィンWeyl群・アフィンLie環の観点からPainleve型非線形方程式に新しい視座を与えた.さらに研究は進展し,パンルベVI型方程式の新しいLax形式系の発見高野恭一との共同研究により,初期値空間の局所座標系とアファインワイル群との関係を研究した.5.ベクトル束のモジュライ空間とその対称性:吉岡は代数曲面の上のベクトル束のモジュライ空間について研究を行い多くの成果をえた.6.不変式論の新たな展開:向井は永田の反例について,新しい解釈と構成を行った.平成12年度は、齋藤、高橋、細野のグループはGromov-Witten普遍量とBPS stateの数え上げを特殊なカラビヤウ多様体の場合に実行し、またGopakummar-Vafaの予想の検証を行った.現在、純層のモジュライ空間の交叉コホモロジーの相対レフシェッツ分解を使ったBPS普遍量の定義を与えるを行っている.吉岡は、河合と共同で、K3曲面のフィーブレションを持つカラビ・ヤウ多様体についてstring partition functionを計算した。野海と山田は、アファインワイル群の対称性を持つ、離散可積分系について一般論を構築し、パンルベ方程式系の離散版を研究した。齋藤は、パンルベ方程式を代数幾何的に研究し、複素構造の変形理論を用いて、パンルベ方程式の性質を特徴づける事に成功した。また、向井茂は、Verlinde予想の幾何学的に明解な証明を与えた。深谷,小野は、大田、Ohらとともに、フレアーコホモロジーの交点理論を展開し、その交点理論に現われる障害を決定した。

平成13年度は、齋藤、高橋、細野のグループはGromov-Witten普遍量とBPS stateの数え上げについてのGopakummar-Vafaの予想に関して,純層のモジュライ空間の交叉コホモロジーの相対レフシェッツ分解を使った定義を提案した.また,その定義とGopakummar-Vafaの予想との整合性を幾つかの場合に検証した.齋藤は,由井典子と,ある種の3次元rigidカラビ・ヤウ多様体の中間コホモロジーから来るガロア表現がモジュラー形式に由来することの幾何学的証明を与えた.また,齋藤は齋藤・梅村の仕事を拡張し,院生の寺島ひとみと,複素構造の変型理論を用いて,パンルベ方程式の代数幾何学的特徴づけを得た.吉岡は、アーベル曲面上の安定ベクトル束のモジュライ空間の研究を行い,それがある標準的な多様体と変型同値であることまたその周期を調べた.野海と山田は、アファインワイル群の対称性を持つ、離散可積分系について一般論を構築し、パンルベ方程式系の離散版を研究した。さらに,トロピカルという超離散力学系の一般論も建設中である.深谷は,層の複体の変型理論と場の理論を結びつけ,ホモロジカルなミラー対称性予想の定式化を試みた.小野は、大田とともに,シンプレクテック特異点の充満の問題を解決した.以上の結果は学術論文に発表されたことを付記しておく。平成14年度において,主に下記のテーマについて研究を行い,主に次の結果をえた.1.カラビ・ヤウ多様体のグロモフ・ウイッテン不変量とBPS不変量・Gopakumar-Vafa予想:細野・齋藤・高橋はCalabi-Yau 3-foldの純次元1の連接層のモジュライ空間を用いてBPS不変量の数学的な定義の候補を与え,Gopakumar-Vafa予想を用いて特殊な場合ではあるが現在までのGromov-Witten不変量の具体的な計算と,その定義が整合的であることを確かめた。2.ホモロジカルミラー対称性と導来圏の幾何学:細野は,K3曲面の場合のホモロジー論的ミラー対称性を調べた.深谷は,ホモロジカルミラー対称性をFloerホモロジーとLagrangian部分多様体の立場から研究し,特にA_∞カテゴリーのホモロジカル代数についての統一的な研究を行った.3.パンルベ方程式の初期値空間の代数幾何学・岡本・パンルベ対の変形理論:齋藤は,初期値空間の一般化である岡本・パンルベ対の理論を発展させるとともに岩崎のパンルベVI型方程式のモノドロミーの空間の記述と平坦接続のモジュライ理論とを用いて,よりモジュライ理論的定式化を目指した.4.Painlev方程式とその拡張についてのLie理論的研究およびその離散化:研究分担者の野海と山田はPainleve方程式の対称性(Backlund変換)を見直し,アフィンWey1群・アフィンLie環の観点からPainleve型非線形方程式に新しい視座を与えた.さらに研究は進展し,パンルベVI型方程式の新しいLax形式系の発見高野恭一との共同研究により,初期値空間の局所座標系とアファインワイル群との関係を研究した.5.ベクトル束のモジュライ空間とその対称性:吉岡は代数曲面の上のベクトル束のモジュライ空間について研究を行い多くの成果をえた.6.不変式論の新たな展開:向井は永田の反例について,新しい解釈と構成を行った.