hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アフィン量子群の有限次元表現,及び,その結晶基底に関する研究

gをsimply-lacedなアフィン・リー代数,ωをgのディシキン図形のグラフ自己同型,g^^^を(g,ω)に付随した軌道リー代数,すなわち,gのディンキン図形をωで"折り畳んで"得られる(アフィン型の)ディンキン図形に付随したアフィン・リー代数とする.U_q, U^^^_qをそれぞれg, g^^^に対応する量子アフィン代数とし,U^1_q⊂U_q, U^^^^1_q⊂U^^^_qを次数作用素を取り除いた部分代数とする.平成16年度に,U^1_qのKirillov-Reshetikhin加群(KR加群)が結晶基底を持つとき,その結晶基底のグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合は,U^^^^1_qの完全結晶になることを証明した(この固定点による結晶はU^^^^1_qのKR加群の結晶基底と同型になると考えられている).今年度は,この結果に関連して,量子アフィン代数の有限次元表現に関連した種々の結晶へのグラフ自己同型の作用を考察し,以下の結果を得た.なお,これらは内藤聡氏(筑波大学)との共同研究である.得られた結果.λをgの"対称な"整ウエイトとし,λ^^^をλに対応するg^^^の整ウエイトとする.(1)β(λ),β^^^(λ^^^)を,それぞれ,λ,λ^^^をエクストリーマル・ウエイトとする(U_q上,およびU^^^_q上の)エクストリーマル・ウエイト加群の結晶基底とする.β(λ)のグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合β^0(λ)は,U^^^_qの結晶になる.さらに,β^0(λ)は(U^^^_qの結晶として)β^^^(λ^^^)と同型となる.(2)B(λ)_ci, B^^^(λ^^^)_ciを,それぞれ,λ,λ^^^を型とする(U^1_q,およびU^^^^1_qに対する)Lakshmibai-Seshadriパス全体のなす結晶とする.B(λ)_ciのグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合B^0(λ)_ciは,U^^^^1_qの結晶になる.さらに,B^0(λ)_ciは(U^^^^1_qの結晶として)B^^^(λ^^^)_ciと同型になる.Kirillov-Reshetikhin加群(以下,KR加群)とはアフィン量子群上の有限次元既約表現のうち特に性質の良いものであり、結晶基底、すなわち、"絶対零度q=0における基底"を持つと予想されている。しかしながら、加群が結晶基底を持つことを示すのは容易なことではなく、多くの準備が必要となる。今年度はまず予想の信憑性を確認すべく、以下のことを行った。なお、これらは内藤聡氏(筑波大学・助教授)との共同研究である。(1)Simply-lacedアフィン量子群のKR加群が結晶基底を持つという仮定の下で、twistedアフィン量子群の完全結晶(perfect crystal)をディンキン図形のグラフ自己同型を用いて構成した。(2)上記(1)で構成した結晶を、"0-vertex"を取り除いた部分ディンキン図形に対応するLevi部分代数に関して、分解したときの分岐則を(一部を除き)決定し、それがKR加群の結晶基底の分岐則に関連した公式から導かれるものと一致していることを確認した。(3)上記(1)の結晶に関する組合せR行列、及び、エネルギー関数の存在を示した。(4)上記(1)の結晶がデマジュール加群の結晶と同型であることを示した。この(2)(4)の結果から、(1)で構成した完全結晶は、twistedアフィン量子群のKR加群の結晶基底が持つと予想されている性質を、ほぼ全て備えていることが分かった。それゆえに、(1)で構成した完全結晶はKR加群の結晶基底と同型になるであろうと予想している。また、ここで構成した結晶は、尾角-Schilling-Shimozonoによって定義された"virtual crystal"と一致していることも証明することができ,それゆえ,上記の結果は尾角-Schilling-Shimozonoの結果の精密化・拡張にもなっている。レベル1のKirillov-Reshetikhin加群(以下,KR加群)は,柏原正樹氏(京大数理研・教授)によって導入されたレベル0基本表現と(次数作用素抜きの量子アフィン代数Uq'の加群として)同型であろうと考えられている。このレベル0基本表現は結晶基底を持ち、さらに、私と内藤聡氏(筑波大・助教授)との共同研究により、その結晶基底はレベル0基本ウエイトを型とするLakshmibai-Seshadriパス全体のなすパス模型をUq'の結晶とみなしたものと同型であることが示されている。この事実に注目して、今年度は、(基本ウエイトとは限らない)レベル0ウエイトを型とするLakshmibai-Seshadriパス全体のなすパス模型の研究を行い、以下の結果を得た。なお、これらは内藤聡氏との共同研究である。(1)一般のレベル0ウエイトλを型とするLakshmibai-Seshadriパス全体のなすパス模型B(λ)の各連結成分が互いにほぼ同型であることを示した。さらに、その連結成分がどのくらい多く存在するかを決定した。

これによってB(λ)の結晶としての構造が完全に決定されたことになる。(2)λをレベル0の優整ウエイトとし、パス模型B(λ)をUq'の結晶とみなしたものをB(λ)clと書くことにする。我々は、まず、(1)の研究で得られた結果を用いて、B(λ)clの上に新たに"次数(degree)"を定義した。一方でB(λ)clには、尾角正人氏(阪大・助教授)らの手法により、エネルギー関数とよばれる関数が定義されるが、このエネルギー関数と我々の次数が一致することを示した(すなわち、エネルギー関数のパス模型を用いた新たな解釈が得られた)。この結果の応用として、1次元和(1dsum)のパス模型を用いた表示、さらにその特別な場合として、Kostka-Foulkes多項式のパス模型を用いた表示を得ることが出来た。gをsimply-lacedなアフィン・リー代数,ωをgのディシキン図形のグラフ自己同型,g^^^を(g,ω)に付随した軌道リー代数,すなわち,gのディンキン図形をωで"折り畳んで"得られる(アフィン型の)ディンキン図形に付随したアフィン・リー代数とする.U_q, U^^^_qをそれぞれg, g^^^に対応する量子アフィン代数とし,U^1_q⊂U_q, U^^^^1_q⊂U^^^_qを次数作用素を取り除いた部分代数とする.平成16年度に,U^1_qのKirillov-Reshetikhin加群(KR加群)が結晶基底を持つとき,その結晶基底のグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合は,U^^^^1_qの完全結晶になることを証明した(この固定点による結晶はU^^^^1_qのKR加群の結晶基底と同型になると考えられている).今年度は,この結果に関連して,量子アフィン代数の有限次元表現に関連した種々の結晶へのグラフ自己同型の作用を考察し,以下の結果を得た.なお,これらは内藤聡氏(筑波大学)との共同研究である.得られた結果.λをgの"対称な"整ウエイトとし,λ^^^をλに対応するg^^^の整ウエイトとする.(1)β(λ),β^^^(λ^^^)を,それぞれ,λ,λ^^^をエクストリーマル・ウエイトとする(U_q上,およびU^^^_q上の)エクストリーマル・ウエイト加群の結晶基底とする.β(λ)のグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合β^0(λ)は,U^^^_qの結晶になる.さらに,β^0(λ)は(U^^^_qの結晶として)β^^^(λ^^^)と同型となる.(2)B(λ)_ci, B^^^(λ^^^)_ciを,それぞれ,λ,λ^^^を型とする(U^1_q,およびU^^^^1_qに対する)Lakshmibai-Seshadriパス全体のなす結晶とする.B(λ)_ciのグラフ自己同型ωの作用に関する固定点集合B^0(λ)_ciは,U^^^^1_qの結晶になる.さらに,B^0(λ)_ciは(U^^^^1_qの結晶として)B^^^(λ^^^)_ciと同型になる.
脳動脈瘤破裂予防を目指したinflammasomeに関する基礎的研究

脳動脈瘤破裂予防に対する有効な薬物治療を確立するために申請者らは独自に確立したエストロゲン欠乏脳動脈瘤ラットモデルを確立し、様々な薬効の承認薬を用いて薬物治療効果を検討した結果、降圧薬のミネラロコルチコイド受容体阻害薬の有効性を見出し、臨床においてパイロット試験を行い、9mm以下の未破裂脳動脈瘤に対して破裂抑制効果が認められることを初めて報告した(J Stroke Cerebrovasc Dis, 2018)。一方、破裂予防のために、破裂にいたる病態を脳動脈瘤破裂モデルにおいて解析し、破裂しやすい血管壁ではIL-1β, MMP-9の高い発現が見られることを報告した。IL-1βやMMP-9の活性化はinflammasome(NLRP3, ASC,Casp-1の複合体)の活性化が関与することから、今年度は脳動脈瘤破裂とinflammasomeとの関連性を調べた。エストロゲン欠乏状態ではエストロゲン受容体α(ERα)の発現低下に伴い、inflammasomeの発現増加を認めた。現在、脳血管内皮細胞や平滑筋細胞においてエストロゲン欠乏状態では酸化ストレスに関連した分子の増加に反して、抑制系の分子が低下することを明らかにしており、結果的にinflammasome構成分子NLRP3の発現増加を観察している。これまでの経過をまとめ2019年2月に米国で開催されたInternational Stroke Conferenceで発表している。現在、論文化に向けて必要なデータの解析を行っている。再現性のある脳動脈瘤破裂モデルが誘導され、破裂好発部位でのinflammasome構成分子NLRP3の高い発現を確認できている。また破裂好発部位でのIL-βやMMP-9の発現も確認できている。エストロゲン受容体との関連性やそれに伴う酸化ストレス関連分子との関係性も見出している。破裂好発部位でのinflammasome構成分子NLRP3やIL-βやMMP-9の発現とエストロゲン欠乏状態でのエストロゲン受容体発現との関連性やその抑制分子との関連性を明らかにするための検討を継続し、国際学会での成果発表や英文雑誌への投稿・掲載の準備を進める。脳動脈瘤破裂予防に対する有効な薬物治療法はこれまでに報告されていなかった。申請者らは独自に確立したエストロゲン欠乏脳動脈瘤ラットモデルを確立し、様々な薬効の承認薬を用いて薬物治療効果を検討した結果、降圧薬のミネラロコルチコイド受容体阻害薬の有効性を見出し、臨床においてパイロット試験を行い、9mm以下の未破裂脳動脈瘤に対して破裂抑制効果が認められることを初めて報告した(J Stroke Cerebrovasc Dis, 2018)。一方、破裂抑制効果のメカニズムについては詳細な検討が必要である。近年新たに確立した脳動脈瘤破裂モデルにおいて、破裂にはIL-1β, MMP-9が関与していることを報告している。IL-1βの活性化、炎症反応が誘導されるためにはinflammasome(NLRP3, ASC, Casp-1の複合体)の活性化が生じることから、本研究では脳動脈瘤破裂とinflammasomeとの関連性を明らかにする。次いでinflammasome活性化に対するエストロゲン受容体αあるいはβの役割について検討を進めることとした。現在、脳動脈瘤破裂およびモデルにおいて破裂好発部位では脳動脈瘤誘導6週後にはinflammasome構成分子NLRP3の高い発現が認められることを確認できている。破裂好発部位でのinflammasome構成分子NLRP3やIL

-βやMMP-9の発現とエストロゲン欠乏状態との関連性や、エストロゲン受容体発現との関連性を明らかにするための検討を行う。成果発表のため、国際学会参加や英文雑誌への投稿・掲載に努める。破裂好発部位でのinflammasome構成分子NLRP3やIL-βやMMP-9の発現とエストロゲン欠乏状態でのエストロゲン受容体発現との関連性やその抑制分子との関連性を明らかにするための検討を継続し、国際学会での成果発表や英文雑誌への投稿・掲載の準備を進める。(理由)実験の結果が予測されたものと異なったため、購入物品の変更とその必要期間の変更が生じたため。(使用計画)試薬等の物品費として次年度の研究にて使用する。
溶媒和ダイナミクス:エネルギーの分散の緩和過程に対する分子論的解明

本研究の目的は「溶質-溶媒系においてエネルギー分散の動的ゆらぎの緩和機構を、分子論的に解明する」ことである。まず、平成11年度にはサブピコ秒過渡的ホールバーニングスペクトル測定を行い、ホール幅の実測値からエネルギー分散の緩和の動的応答関数を実測した。溶媒には、有機極性系に加えこれまで実験結果の蓄積に極めて乏しい無極性系をも用いた。エネルギー分散の緩和は系の平均エネルギーの緩和より著しく(約一桁)遅いことを見出した。この結果は溶媒の極性には依存しない。以上の実験は、溶媒ゆらぎの動的緩和モードは単一ではなく、エネルギー分散および平均値に対してそれぞれ異なった。緩和モードが重要であることを示唆している。平成12年度は、相互作用点モデル(RISM)理論を用い、実験で示された異なる緩和モードの理論的予測を行った。拡張RISM方程式を用い、溶質から見込んだ溶媒の相互作用点の静的分布を得た。次に、拡散極限においてSmoluchowski-Vlasov方程式を解くことにより、溶媒の動経分布関数の時間発展を見積もるとともに、平均エネルギー緩和の動的応答関数を溶媒の光学モード(回転運動)および音響モード(並進)に分割した。その結果、第2溶媒和圏の配向の緩和は第1圏により約一桁遅いことを見出した。加えて、平均エネルギー緩和の大半(>99%)は溶媒の光学モードに一致することを明らかにするとともに、音響モードの緩和は光学モードの緩和よりも極端に遅いことがわかった。実験で観測されたエネルギー分散のダイナミクスは、第2(および更に遠い)溶媒和圏、ならびに溶媒の音響モードの緩和機構によって特長付けられているものと考えられる。本研究の目的は「溶質-溶媒系においてエネルギー分散の動的揺らぎの緩和機構を、分子論的に解明する」ことである。平成11年度にはサブピコ秒過渡的ホールバーニングスペクトル測定を行い、ホール幅の実測値からエネルギー分散の緩和の動的応答関数を得た。溶媒の極性に関わらず、エネルギー分散の緩和は系の平均エネルギーの緩和より著しく(約一桁)遅いことを見出した。今回の実験結果は、溶媒ゆらぎの動的緩和モードは唯一ではなく、エネルギー分散および平均値に対してそれぞれ別の緩和モードが重要であることを示唆している。そこで相互作用点モデル(RISM)理論を用い、実験で示された異なる緩和モードの理論的予測を行った。まず溶質から見込んだ溶媒の相互作用点の静的分布を、拡張RISM方程式を使って得た。次に、拡散極限においてSmoluchowski-Vlasov方程式を解くことにより、溶媒の動径分布関数の時間発展を見積もるとともに、平均エネルギー緩和の動的応答関数を溶媒の光学モード(回転運動)および音響モード(並進)に分割した。その結果、第2溶媒和圏の溶媒配向の緩和は第1圏に比べておよそ一桁遅いことが分かった。一方、平均エネルギー緩和の大半(>99%)は溶媒の光学モードに一致することを見出すとともに、音響モードの緩和は光学モードの緩和よりも極端に遅いことを明らかにした。
温熱蓄熱用蓄熱材料の溶融・凝固に関する基礎的研究

蓄熱密度が比較的大きい水和塩では、融点以下の温度にしても融液の状態を維持し、過冷却度(融点から保持している温度を差し引いた温度)を50K以上としても凝固しないといった著しい過冷却現象が生じる。このような材料を蓄熱材料として用いる場合には、過冷却解消(凝固開始)を何らかの方法でコントロールする必要がある。そのため、平成20年度は水和塩特有の著しい過冷却現象の解消を目的に、相図が良く知られている酢酸ナトリウム三水和物(融点58°C)を対象に、結晶核生成に対する超音波や電場等の外力場の影響を明らかにする目的で実験を行った。超音波印加効果に関する実験では、超音波印加素子を酢酸ナトリウム三水和物(濃度55%で満たされた試験管の底部に設置し、素子に印加する周波数を50Hz250kHzまで変化させた実験を行ったが、いずれの周波数においても核生成を確認することはできなかった。一方、電場印加効果に関する実験では、金属板を酢酸ナトリウム三水和物(濃度55%)で満たされた試験管の底部に設置し、この金属板と対向させて金属細線を設置し、印加する電圧を種々変化させた実験を行った結果、どのような過冷却度においても1.5V程度の印加電圧で核生成できることを確認した。そこで、昨年度の実験結果(上部から下部方向への結晶成長速度)と比較するため、電場による核生成を行って下部から上部方向への結晶成長速度を測定した。その結果、過冷却融液での下部から上部方向への結晶成長では、下部が高温のため融液内に対流が発生して結晶成長が抑制されるため、上部から下部方向への結晶成長速度と比較して遅くなる過冷却温度領域があることも明らかにした。これらの結果より、本研究の目的である水和塩(酢酸ナトリウム三水和物)を用いた場合の凝固プロセスのモデル化および温熱蓄熱システムの設計のための基礎データが得られたことになる。蓄熱密度が比較的大きい水和塩を温熱蓄熱に用いることを目標に、平成19年は相図が良く知られている酢酸ナトリウム三水和物(融点58°C)を対象に、結晶成長に対する電場、過冷却度、濃度の影響に関し実験を行うと伴に凝固プロセスのモデル化を行った。電場の影響に関しては、結晶核生成に対する電極材料の影響、結晶成長速度および相分離現象に対する電場の影響について種々の電場を印加し実験を行ったが、いずれの場合も電場による明確な差異は見いだせなかった。結晶成長速度に対する過冷却度と濃度の影響に関しては、内径9.4mmのガラス管中で凝固させると、過冷却度が低い場合には、針状の結晶があらゆる方向に成長するようになり、凝固速度の測定が困難となったが、内径0.5mmの細管を用いた場合には、結晶の成長方向が細管の軸方向となり、過冷却度が小さい場合にも安定して結晶成長速度を計測することができた。これらの実験結果から、過冷却度48Kまで、濃度4055%までの範囲で結晶成長速度に関する過冷却度と濃度の影響に関する実験整理式を得ることができた。水溶液の凝固プロセスのモデル化に関しては、一般に、凝固の進行と伴に結晶成長界面で濃度・凝固点温度が変化し、結晶成長界面の形状も平坦ではなくなるため複雑な計算を必要とするが、平成19年度は、(1)結晶成長界面形状は平坦、(2)実験で得られた凝固速度に従って結晶は成長する、(3)固相の最高到達温度は融点、(4)融液内対流は無視できる、(5)凝固は円筒容器内で軸対称に進む、と単純化してモデル化を行った0実験結果と同様の条件を用いて本モデルによって得られた結果を種々の条件で比較した結果、ほぼ同様の温度変化となったことから、本モデルの有効性を確認できた。

これらの結果より、本研究の目的である水和塩(酢酸ナトリウム三水和物)を用いた場合の凝固プロセスのモデル化および温熱蓄熱システムの設計のための基礎データが得られたことになる。
代数群、ヘッケ環および複素鏡映群の表現論

次の3つのテーマについての研究を行った。1.有限簡約群G(F_q)の既約指標に関するLusztig予想に含まれるスカラーの決定と、既約指標を計算するアルゴリズムに関連する有限簡約群の良い性質を持った巾単元の決定。特に巾単元については、G(F_q)がSL_n(F_q)の場合、Sp_{2n}(F_q),SO_{2n+1}(F_q),SO_{2n}(F_q)の場合に良い巾単元のクラスを決定した。古典群の場合は標数2についても成立する。これにより今まで不確定要素があった、標数2の古典群のGreen関数を計算するアルゴリズムが確定した。2.有限簡約群のGreen関数はqの多項式になるが、この変数qに1の巾紺を代入した値に対する公式を証明した。G(F_q)=GL_n(F_q)については、組み合せ論的な手法によりこのような公式が知られていたが、Springer表現に関するLusztigの誘導定理の変形を利用して、それを一般の場合にも示した。有限Chevalley群の既約指標を計算するためのLusztigのalgorithmに関する研究を継続した。既約指標の計算はgeneralized Green関数と呼ばれるunipotent elementの上の関数の計算に帰着する。generalized Green関数はLusztigのalgorithmにより、原理的に計算できるが、そこには、ある種のcohomology群へのFrobenius写像の固有値に関係したscalar倍の不定性が生じる。この不定性については、以前の研究でgraded affine Hecke algebraの理論を適用することにより、G=SL_nの場合は、解決できた。今年度の研究でその結果を他の古典群の場合に拡張することができた。GがSymplecticまたはspecial orthogonalの場合、筆者が昔、Weyl群のSpringer correspondenceを決定した方法を、generalized Springer correspondenceの場合に拡張してcohomologyへのFrobenius actionを決定した。この場合graded affineHecke algebraは必要ない。しかしGがSpin groupの場合には、直接cohomology群を調べるのが難しいのであるが、この場合はSL_nの場合と同様に、graded affineHecek algebraが利用でき、それによって、scalarを決定した。これにより基礎体の標数pが2の場合を除いて、古典群に対するgeneralzied Green関数の計算が可能になった。この結果については、6月にスイスのローザンヌで開催された表現論国際会議で発表した。p=2の古典群の場合、また残りの例外型の場合のscalarの決定が今後の目標である。なお既約指標を完全に計算するためには、Lusztig予想に現れるscalarの決定が必要で、これについては、筆者、Bonnafe, Waldspurgerにより部分的なしか知られていない。この問題についても、研究を継続したい。この不定性については、以前の研究でG=SL_nの場合,また標数が2でない場合の古典群を扱った。この方法では標数2の場合の古典群を扱うのが難しかったが、今年度の研究でLusztigによるWeyl群のSpringer表現に関する制限公式を利用する方法を開発した。この方法だとgeneralized Flag varietyの固定点集合に関する精密な議論を避けることができるので、標数2の場合にも適用できる。これにより、標数2の古典群に対するgeneralized Green関数の計算が可能になった。この結果は、本来のGreen関数についても新しい結果である。この方法ではtwisted frobeniusの場合のSL_nやSpin群の場合でも強力な情報が得られるので、graded affine Hecke algebraの利用を避けることができるかも知れない。そうすると以前の結果についていた標数が十分大きいという条件を外すことができる。この問題と、例外群の場合のgeneralized Green関数の決定が今後の問題である。大学院生との共同研究でArkiki-Koike algebraに付随するcyclotomic q-Schur algebraのmodular表現についての研究を行った。

以前のSawada-Shojiの結果は、modified Ariki-Koike algebraに付随するBorel型のcyclotomic q-Schur algebraを考えるものだったが、それを放物型の場合に拡張した。それにより、より一般の分解係数に関する積公式の証明に成功した。さらに以前の結果についていたパラメータに関する制限条件を外すこともできた。これにより、従来のmodified Ariki-Koike algebraの拡張として種々のタイプの`modified Ariki-Koike algebraが得られ、それに対してSchur-Weylの相互律を示すことができた。またパラメータが十分一般の場合には、これらのmodified Ariki-Koike algebraは全て本来のAriki-Koike algebraと同駅になり、従って新しい生成元と基本関係を与えることも分かった。複素鏡映群に付随したヘッケ環でAriKi-Koike algebraから得られる、cycltomic q-Schur algebraのmodular表現を大学院生の和田君の協力のもとに研究した。Cyclotomicq-Schur algebraSはcellular algebraの構造を持つ。これを利用することにより、Sのsubalgebraとそのquotient Algebraが得られる。Quotient algebraは分解定理が成り立ち、より小さいタイプのcyclotomic q-Schur algebraのテンソル積の直和になる。このことからSの既約表現に関する分解定数についての積公式が得られる。これらの結果は以前に元大学院生の澤田君との共同研究で得られていたが、今年度の研究で、これらの事実の大幅な一般化が得られた。前の理論では、Sのsubalgebaはひとつだけだったが、今回の設定では、与えられたSに対して多くのsubalgebraが考えられ、そのおのおのに対して分解定数の積公式が得られた。したがって、積公式を適用できるケースが大幅に増大した。一方、cyclotomic q-Schur algebraの分解定数がUglovによる高階のフォック空間におけるstandard basesとcanonical basesとの間の遷移行列から得られるというYvonneの予想力がある。この予想が正しければ、我々の公式も、フォック空間の対応物を持つはずである。実際、この考えに従って研究を進め、フォック空間の2つの基底の遷移行列の係数に関する積公式が得られた。フォック空間での計算は、何故、積公式が成立するかという理由をはっきり示すものであり、興味深い結果である。
先端イオンビーム技術に立脚したエネルギー変換材料の表面解析

本研究では表面へのSrOなどのアルカリ土類酸化物の濃縮現象について検討を行ってきた。最終年度の今年度は、引き続きLaCoO3系ペロブスカイト酸化物やSrTiO3の表面へのSrOの濃縮を検討するとともに、アルカリ土類を含まない空気極触媒について検討を開始した。従来の検討から、La0.6Sr0.4CoO3の表面濃縮について検討してきたが、今年度はPLD法で作製した薄膜の表面濃縮を検討し、濃縮して析出したSrOは水で洗浄すると除去できるが、焼鈍により比較的短い時間で析出するので、単純に除去するのみでは表面濃縮の課題は解決できないことが分かった。また、表面近傍のCoの役割についても検討し、表面の酸素欠陥を通して、反応に関与する機構を示した。SrTiO3について表面がSrOで覆われた際に酸素を活性化できる機構を検討し、表面の酸素欠陥を通して酸素分子が活性化できることがわかった。また、酸素分子から酸素原子への電荷移動を生じることを示した。本研究では量子計算との併用により、活性の低いアルカリ土類酸化物が表面濃縮した空気極触媒での優れた酸素還元活性が維持される機構の解明を進めるとともに、遷移金属の反応への寄与について、酸素欠陥の重要性の指摘を行った。また、アルカリ土類を含まない空気極として、Pr2Co(Cu)O4などを提案し、その活性の検討を開始した。27年度が最終年度であるため、記入しない。水蒸気電解用の空気極および燃料電池の空気極として、優れた活性を示すことが分かっているLnBaCo_2O_<5+6>(Ln=GdおよびPr)系ダブルペロブスカイト型酸化物において、電解条件での電極特性を検討し、これらの酸化物が良好な空気極特性を示すことを見出した。そこで、表面組成の変化を低エネルギーイオン散乱分光法(LIES)分析により行った。その結果、400°Cという比較的、温和な状況でアニールしたところ、表面にNaおよびCa/Kが不純物相として濃縮することが分かった。これらはもともと原料由来の不純物と推定される。いずれにしても非常に初期の、温和な条件でもNaなどの不純物が表面を覆うことから空気極は失活しやすいものと推定される。一方、Pr系とGd系を比較したところ、Pr系では表面のPr濃度が低いが、Gd系では表面のGd濃度が高く、失活しにくいことがわかった。そこで、今後、空気極の安定性を議論する際には、このような表面濃縮の観点からも検討を行うと良いと思われる。次に、類似の検討をLa_2NiO_4系酸化物についても行った。その結果、La_2NiO_4についても不純物に由来する表面へのNaの析出が観測された。Naの析出は、表面での酸素の乖離活性を抑制すると推定されることから、^<18>Oの拡散焼鈍を行い、酸素の乖離活性点とNa濃度との関係をLIESイメージングにより、検討した。その結果、Naの濃縮した点においては^<18>Oの濃度が低くなったことから、Naの表面へのコンタミにより、表面の酸素の乖離活性が大きく低下し、酸素はLa濃度の高い、Naの表面濃縮の無い点からおもに乖離して拡散することが推定される。今後は不純物の少ない試料を用いて、このような表面コンタミと酸素乖離活性の関係をさらに検討する予定である。本年度は固体酸化物燃料電池と水蒸気電解セルの空気極に使われる複合酸化物の表面化学とイオン伝導機構についての詳細な測定を行った。低イオンエネルギー損失分光測定装置と時間分解二次イオン質量分析装置を組み合わせて、ペロブスカイト型酸化物とルドルスデンポッパー型酸化物の空気極特性と表面組成の関係を検討し、以下の点が明確になった。1.Naなどの不純物とSrやBaなどの2価カチオンは500°Cという非常に低い温度と、30分程度の短い時間で、表面への濃縮とサブ表面の結晶構造の再配列が生じる。2.これらの表面濃縮では、バルクとは著しく異なる組成となり、とくにバルクを構成する遷移金属は表面から消失し、Aサイトのイオンでのみ表面が再構成される。3.材料の電気化学的挙動に影響を与える表面濃縮の反応機構について検討し、速度論的に表すことに成功した。以上のように本研究では非常に初期において、空気極の表面がAサイトのカチオンに覆われることを示すとともに、サブ表面ではBサイトに富んだ組成になるので、表面が電荷の中性から、多くの欠陥が導入されることになることを示した。今後は、これらの表面組成の変化と反応性を変化に着目して検討を行うことを計画している。

SrTiO3について表面がSrOで覆われた際に酸素を活性化できる機構を検討し、表面の酸素欠陥を通して酸素分子が活性化できることがわかった。また、酸素分子から酸素原子への電荷移動を生じることを示した。本研究では量子計算との併用により、活性の低いアルカリ土類酸化物が表面濃縮した空気極触媒での優れた酸素還元活性が維持される機構の解明を進めるとともに、遷移金属の反応への寄与について、酸素欠陥の重要性の指摘を行った。また、アルカリ土類を含まない空気極として、Pr2Co(Cu)O4などを提案し、その活性の検討を開始した。当初は、表面はAサイトのカチオンで濃縮されることが分かっていたが、今回の測定により、このような表面での組成の変化が非常に低い温度でも、また短期間で進行することが明確になったことは意外な成果で、期待した以上の知見を得ることができたと考えている。表面組成の変化から、多くの欠陥が表面に存在し、反応への寄与が推定される。一方で、触媒反応はBサイトのカチオンの影響が大きいと考えられてきた常識を覆す成果になりつつあり、計画以上に進呈していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は遅れているLiイオン電池用の材料の電解液と電極界面の薄膜の分析を行うとともに、燃料電池の空気極の表面組成の変化についてのさらに詳細な検討を行う。1)空気電池の表面組成の変化について、引き続き検討を行う。次年度は緻密電極をモデル電極として、さらに詳細な変化を検討する。とくに、表面の濃縮による酸素の解離性の変化を18Oを用いて検討を行うとともに、表面濃縮したカチオンとの関係を検討する。2)Liイオン電池の正極材料に関して、充放電に伴い表面に生成するSolid Electrolyte Interfaceと言われる界面層のLIESおよびXPSによる分析を行う。とくにスパッタ技術と組み合わせて深さ分析を行い、表面層の変化を明確にする。充放電に伴う容量低下と表面層、および界面組成の影響を明確にする。3)同様に負極におけるSEI層の分析を行い、負極と正極での表面層の変化を明確にする。XPS分析と組み合わせ、バルク内Liの分析を明確にし、容量低下を生じる理由を明確にする。4)正極に関してLiの拡散性が低下する理由をおもに、TOF-SIMSを用いて検討するとともに、FIB-SEMおよび固体NMRなどを併用して検討し、繰り返しによる容量低下の機構を明確にする。とくに固溶体系といわれるLi-Mn系の正極材料での容量低下機構の検討を行う。当初、初年度は材料の空気極特性と表面酸素乖離活性の関係を明確にしようと考えており、ほぼ目標とした成果を得ることができている。一方、コンタミの影響はあるものの、期待したように表面には^<18>O濃度の高いスポットがあり、活性点がLIES分析で見えつつあるのは当初計画以上になる。今後は材料由来の不純物を削減し、より表面に濃縮しやすいアルカリ等を含まない、清浄な表面において、酸素乖離活性と表面組成の関係を議論する予定である。初年度は燃料電池や水蒸気電解に集中したが、26年度からは、当初の計画に従い、Liイオン電池の表面膜組成と充放電性能などに、研究を展開する予定である。
乳児の視覚的注意の発達から意識の形成過程を実験的に検討する

人の意識はいつ、どのように形成されるのだろうか?本申請では、成人で確立された視覚的注意パラダイムを乳児用に落とし込んだ実験を行う。すなわち成人で使用されている「視覚的注意」課題を乳児に用いることにより、「意識」の形成過程について行動実験と脳波計による脳計測から検討する。特に、乳児の注意研究で未開拓である「時間的負荷」を扱うことにより、成人と同様の作業記憶がいつ成立するかに焦点を当てる。
戦後日本の自殺の歴史社会学的探究：意味論および医療的、経済的、法的システムの検討

20世紀末に自殺の急増がみられたが、その背景には自殺が社会にいっそう組み込まれてきたという事情がある。20世紀前半に「意志」と強く結び付けられていた自殺は、逆に20世紀後半には「意志」とのつながりを解除されることで、経済的、政治的にいっそう有効に「活用」される対象になっていく。本研究は生命保険にかかわる自殺や過労自殺、「いじめ」自殺が社会的にどう扱われてきたかを分析することを通して、ますます経済的、政治的意味を強めている自殺や自殺予防のあり方を歴史社会学的視点からあきらかにした。本年度は研究の初年度として、1自殺にかかわる理論的検討と各自基礎的な調査を積み重ね、それを批判的に研究分担者相互に検討するとともに、2精神科医にインタビューをおこなうことで、自殺予防の展開についての概略的かつ歴史的に把握することに努めた。第一にかんしては、まず(a)現代の自殺予防に先行する自殺にかかわる精神科医や行政の自殺予防の取り組みのあり方が歴史的に探られた。二〇世紀初頭には、動機をかならずしも明確としない自殺の急増がみられ、それに対し、限界があるとはいえ、精神科医や民間の有志を中心とした自殺予防の取り組みがなされていく。そうした自殺予防のあり方がいかに現代のそれとつながり、または切断しているかが予備的に調査された。次に、(b)現代ますます問題になっている子どもの自殺にかかわる行政や司法、学校の対応が検討された。とくに近年、若者の自殺の急増が問題化されているが、保護、教育される対象としてあるという意味で特殊な存在であるこの若者の自殺がいかに社会のなかで注目され、問題化され、法的に対応されているかが検討された。第二にかんしては、自殺予防の一人者の精神科医のインタビューをおこない、日本における自殺予防がいかに始められ、どう発展し、現在いかなる問題を抱えているかの聞き取りがなされた。それを前提に、現代の自殺を促す原因となるとともに自殺予防の手段ともなるという意味で大きな役割を果たしているマスメディアのあり方について、インタビュー調査するための問題の洗いだしがなされた。二年目となる本年度は、前年度より積み重ねられたインタヴューや文献調査を前提として、各人が具体的な分析を実行していくともに、5回の研究会を開催し、その集団的な検討をおこなった。とくに集中的に分析されたのが、第一に、第二次世界大戦後、いかに精神科医や行政を中心として自殺予防に取り組む体制が築かれていくかである。そうした分析を文献調査を主として行うなかで、本研究は二〇世紀前半に、家族や精神科医が積極的にかかわることがむずかしい厭世自殺という特殊な自殺の類型が発達することをあきらかにした。個人の意志に帰属されるとされる自殺がジャーナリスティックに話題にされていくのだが、そうした自殺が突然否認され、そこに精神的病や経済的貧困といった動機が読み取られていくことと並行して、現代の自殺にかかわる医療・政治・経済的な体制の基礎が作られていったのである。第二に、こうした歴史的条件を前提に、現代のいじめにかかわる自殺のあり方を分析することが研究の主題になった。具体的には、弁護士へのヒアリングを重ねることで、とくに司法の分野においていじめ自殺がいかに認識され、また逆に自殺をいじめを金とすることがいかに難しくなっているのかがあきらかにされたのであり、その背景として近代における自殺の特殊な社会的意味が探求された。第三に現代の自殺のあり方を分析するために、ジャーナリストや警察に対するヒアリングがなされた。とくに新聞記者に対するヒアリングはマスコミ学会の場を借りワークショップ形式で行われ、参加者を含めた活発な議論がおこなわれた。以上の実践を前提に、自殺があくまで歴史的な現象として現在問題化されていることがますます具体的にあきらかにされている。それを受け、自殺の歴史社会学的に分析をより一般向けに公表するための研究の再編や出版社との交渉が本年度には積み重ねられた。今年度は研究の最終年度として、おもにこれまでの研究成果を検討し、それを拡充することに尽力した。具体的には第一に、20世紀後半における自殺動機の変化にかんして、精神科医の社会的な地位の変容という観点から考察した。それによって、20世紀に厭世自殺が消失していくが、それには「精神障害」という新たな疾病観の登場と、それを支える制度的な拡充が深く絡んでいたことがあきらかにされた。第二に、子どもの自殺にかかわる学校や家族の関わりにかんして、2015年度に新たに生じたケースをデータに組入れつつ考察した。子どもの自殺が問題になる時、現在では学校、家族の責任が大きく取り上げられるが、それが歴史的にいかなる仕方で配分されてきたのかをとくに法的に検討したのである。第三に、自殺の事後措置の変容という観点から、自殺をそもそも発見し記録する主体の現在のあり方について分析した。自殺に対する事後措置=ポストベンションにかんしては、自殺者にかかわる人びとの心理的な問題が強調されることが多いが、まず自殺がいかに発見され記録されていくかを、出発点として問題にしなければならない。そのために、具体的な事例にかんして、マスコミの対応や警察の対応に焦点を絞り分析された。加えて、以上の個々の分析をデータとして、20世紀、21世紀の自殺が社会の変化といかに結びつき変容しているかが最終的に検討された。結論としてあきらかになったのは、生権力をいわば逆用しつつ、むしろ人の死をめぐって動く新たなタイプの権力の拡充が近年見られることである。

現代社会では自殺がますます社会問題化されつつ、マネーや権力の動きの中心となっているのであり、そのことを歴史的に記述し研究の総体をまとめる書籍の執筆を行った。20世紀末に自殺の急増がみられたが、その背景には自殺が社会にいっそう組み込まれてきたという事情がある。20世紀前半に「意志」と強く結び付けられていた自殺は、逆に20世紀後半には「意志」とのつながりを解除されることで、経済的、政治的にいっそう有効に「活用」される対象になっていく。本研究は生命保険にかかわる自殺や過労自殺、「いじめ」自殺が社会的にどう扱われてきたかを分析することを通して、ますます経済的、政治的意味を強めている自殺や自殺予防のあり方を歴史社会学的視点からあきらかにした。昨年度の研究を受け、本年度は弁護士や新聞記者、警察等に対するヒアリングも含め、二〇世紀前半と後半にかかわる自殺の分析を着実に進めることができた。この分析をより一般向けに公表するための準備もまた順調に進んでいる。社会学まず文献調査やヒアリングをより進めることで、二〇世紀の自殺の分析を拡充する必要がある。それを前提として、一般向けに論文をリライトしつつ、広くそれを世に問うことが次年度の目標になる。一年目として本研究は、現代の自殺にかんする多様な問題の洗い出しに務めた。その成果として、具体的には自殺予防の歴史的展開と、子どもの自殺、自殺にかかわる報道の問題などに研究対象を絞ることが確認されるとともに、その資料調査が着実に進められた。また精神科医に対するインタビュー調査をおこなうことで、より立体的な現代の自殺の状況の把握が確実に進められている。文献調査、インタビューに一部遅れが出たため。まず新聞記者や行政、また弁護士へのヒアリング調査を積み重ねることで、現代の自殺にかかわる具体的な状況を把握することに努める。それを前提として、自殺にかかわる多様な意味が社会的にいかに構成され、それが自殺の実践にいかなる影響をあたえているのかを、批判的かつ具体的にあきらかにすることが本研究のこれからの目標になる。文献調査や、インタビューの遅れを補い、より研究を進めていく。事前調査をおこなうために、インタビュー調査のいくつかを次年度に回したため。新聞記者や行政、弁護士へのインタビュー調査や、自殺予防にかんする資料調査のために助成金を使用する。
バベシア原虫の熱ショックタンパク質の機能解析、特に貧血発現との関連について

バベシア原虫熱ショックタンパク質70 (heat shock protein 70;hsp70)の機能のうち、バベシア症の主徴である貧血発現との関連およびバベシア原虫のストレス応答と環境適応における役割について解析を行った。【方法】イヌに感染するバベシア原虫であるBabesia gibsoniに感染したイヌから採取した血清に含まれる抗体の種類を解析した。さらに、B.gibsoniを様々なストレス環境に置いた場合のhsp70の発現量の変化を観察し、B.gibsoniのストレス環境下での生存との関連を検討した。【成績】B.gibsoni感染犬血清中に含まれる抗体を解析したところ、解析したすべての感染犬血清中には分子量約70キロダルトンの原虫抗原および分子量約70キロダルトンのイヌ赤血球抗原を認識する抗体が含まれていた。そこで免疫沈降法により原虫、イヌ赤血球それぞれのhsp70を分離し同様の解析を行ったところ、感染犬血清中には原虫およびイヌ赤血球のhsp70を認識する抗体が含まれることが明らかになった。バベシア症においては赤血球に対する自己抗体が産生されることが報告されており、前年度の成績として原虫とイヌ赤血球のhsp70は構造がよく似ていることが明らかとなっている。これらの報告と併せて、感染犬体内では原虫のhsp70に対する抗体が産生され、その抗体が自己の赤血球のhsp70も認識することが貧血の一因となることが示唆された。他方で、B.gibsoniを様々なストレス環境に曝したところ、hsp70発現量は増加し、原虫数は減少しなかった。さらに酸化傷害に原虫を長時間曝したところhsp70発現量は増加し、原虫は酸化傷害に対して抵抗力を獲得し、正常に増殖を行うようになった。以上の成績から、原虫のhsp70はストレスに曝された場合に大量に発現し、原虫の生存や環境適応において貢献する事が予想された。バベシア原虫熱ショックタンパク質の機能解析を行うために、本年度は主としてバベシア原虫熱ショックタンパク質の遺伝子クローニングとその解析を行った。【方法】イヌに感染するバベシア原虫であるBabesia gibsoniのmRNAからcDNAを合成し、GenBankに登録されている他の原虫の熱ショックタンパク質70(Hsp70)およびHsp90遺伝子を参考にB.gibsoniのHsp70およびHsp90の遺伝子をクローニングし、その塩基配列を解析した。【成績】Hsp70では、塩基配列をB.bovisおよびイヌのものと比較したところそれぞれ、85.4%、66.4%、アミノ酸配列を比較したところ94.9%、70.8%と非常に高い相同性を示した。その他の原虫や、哺乳動物と比較しても非常に高い相同性がみられた。Hsp90では、B.bovisのものと塩基配列およびアミノ酸配列を比較したところ、それぞれ80.7%、88.8%と高い相同性を示した。さらに、Theileria parvaのものと比較してもそれそれ74.3%、82.2%と高い相同性を示した。イヌのHsp90は未報告であるため、比較することはできなかった。以上の結果から、Hsp70およびHgp90は種をこえて構造が良く保存されていることが示唆された。したがって、これらに対して免疫が作用すれば、宿主のタンパク質にも結合する自己抗体が産生される可能性が考えられた。
AMP キナーゼによるアルドステロン誘導性血管障害の抑制機序の解明

アルドステロン(Aldo)は、最近心血管系病変のリスクファクターとして脚光を浴びている。以前我々は血管内皮の内皮型一酸化窒素合成酵素の機能がAldoにより抑制される機序を報告したが、今回チアゾリジン誘導体などの抗糖尿病薬の下流で働くとされるAMP-activated protein kinase (AMPK)の抗動脈硬化作用が、ミネラロコルチコイド受容体(MR)活性化による血管障害の抑制の可能性について検討した。AMPKの恒常活性化型変異体(NcaAMPK)または優勢阻害型変異体(dnAMPK)をHUVECで過剰発現させ、Aldoの細胞内シグナルへの影響を検討した。血清0.2%(charcoal処理済み)のMediumにおいてインキュベートした後、Aldo10^<-7>Mで刺激時間し、刺激時間を5分24時間の間で適宜選択してWestern Blotで評価した。1)MAPkinase系:ERKに関しては15分と24時間と2峰性のリン酸化のピークを認めた。NcaAMPKはその両者を抑制したが、dnAMPKでは変化がなかった。2)NF-KB系:IKBのリン酸化と上流のIKKαβのリン酸化をNcaAMPKは抑制したが、dnAMPKでは差がなかった。3)TGF-β系刺激後4時間で見られるSmad3のSerリン酸化がNcaAMPKで抑制された。4)炎症性蛋白ではosteopontinの発現がNcaAMPKで抑制されたが、その他eSelectin, ICAM-1,MCP-1について抑制は認められなかった。現在それらの機序について、活性酸素種を中心に検討中である。メトホルミンやチアゾリジン誘導体でのAMPKが活性化の影響も検討したが、これらの薬剤によるAldoによる炎症シグナルの抑制効果は、NcaAMPKよりもAMPKの活性化が弱いため、現在のところ十分評価できていない。抗糖尿病薬やアンジオテンシン受容体捨抗薬の一部はAMPキナーゼ(AMPK)を活性化し、抗動脈硬化作用を示すと考えられている。我々はミネラロコルチコイド受容体(MR)活性化により生じる血管炎症・血管障害をそれらの薬剤によるAMPK活性化により抑制できると仮説を立て、培養細胞を使ったin vitroの検討でその分子機序の一部を平成22年度の本研究で明らかにした。平成23年の日本高血圧学会総会においてその成績の一部を発表した。平成23年度に生体内、特に血管特異的にAMPKの作用を検討するための遺伝子改変マウスを開発したが、交配による繁殖に遅れがあり、当該年度におけるin vivoの研究においては、野生型における血管障害の検討から始めた。培養細胞において検討してきたMAPキナーゼ系、NF-κB系、eNOS-NO系を中心にin vivoでも検討を行なった。野生型マウスにおいてアルドステロンおよび対照のvehicleを浸透圧ポンプで4週間投与し高食塩食で飼育し、その後大動脈を単離して生化学的、免疫組織学的に解析した。Western Blotの結果、ERKに関してはアルドステロン投与で若干のリン酸化更新があったが統計的な優位性はえられなかった。NF-κB系ではIκBのリン酸化とその上流のIKKαβのリン酸化が亢進していた。またeNOSのリン酸化が有意に減少していたがこれは以前の我々の報告と合致するものであった。また同サンプルからRNAを抽出しNAD(P)Hoxidase構成サブユニット(NOX1,NOX2,NOX4,p22phox,p40phox,p47phox,p67phox)の発現量をrealtime PCR法で評価した。p47phoxは有意に増加したが、他では有意な増加を確認できなかった。【背景】ミネラロコルチコイドの心血管系への作用メカニズムは未解明な点が多い。一方でビグアナイドなどの抗糖尿病薬はAMP-activated protein kinase (AMPK)を活性化し、抗動脈硬化作用を示すと考えられ、AMPK活性化がミネラロコルチコイドによる血管障害をも抑制できる可能性がある。その仮説を示すために、初年度にin vitroでその分子機序を明らかにし、二年目に開発したトランスジェニック(TG)マウスを用いてin vivoで検討した。【結果】血管内皮特異的なTEK promoterの下にrtTAを発現できるマウスと、TREの下にdominant negative (dn)AMPKもしくはconstitutively active (ca) AMPKcDNA遺伝子をもつマウスを交配してTGマウス作出した。ドキシサイクリン(DOX)投与で目的遺伝子が発現する。最初にDOX処置による内皮特異的発現を免疫染色で確認した。次に野生型マウスと両TGマウスに4週間DOCA・食塩投与して血管内皮依存性血管拡張反応を比較した。血圧は3群間で統計的有意差はなかった。caAMPK DOCA・食塩マウスでは野生型と較べて有意に血管拡張反応が増強しており、逆にdnAMPKマウスでは血管拡張反応は有意に減弱していた。caAMPK DOCA・食塩マウスの血管拡張反応の増強はL-NMMA前投与で完全に消失した。【意義・重要性】AMPKの血管保護作用はeNOS-NO系を介していることが示された。テルミサルタン、チアゾリジン誘導体などAMPKを活性化する薬剤の投与がcaAMPKと同じ効果があるのか、その効果がdnAMPKマウスで消失するのかまで検討できなかった。しかし今回の検討でその可能性は十分あることが示せたので、今後引き続き薬剤投与の検討も予定通り実施していく予定である。

主任研究者本人が、平成23年に東京大学より獨協医科大学に異動したことにより、異動先での実験系の最立ち上げに時間がかかった上に、遺伝子改変動物の繁殖に予想以上に難渋していることがその主な理由である。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、野生型マウスにおいて、アルドステロン投与と同時にAMPキナーゼを活性化するチアゾリジン誘導体やテルミサルタンを投与するとそれらの催血管炎症的な変化が抑制できるのか検討中である。それを確かめた後、現在繁殖中の血管内皮特異的な遺伝子改変マウスにおいてその抑制作用が減弱するのかどうかを検討する予定である。繁殖時の乳児段階での死亡を回避するため、動物舎の巡回の回数を増やして、適宜哺乳期はペアリングの雄を一時隔離するなどの方策を取っている。
糖尿病網膜硝子体症の病態解析とその制御

黄斑浮腫を含めた網膜症の病態形成には網膜内の変化ばかりでなく、硝子体の病的変化が重要であると考えられるようになってきており、単に網膜症というより網膜硝子体症という概念が定着しつつあるが、詳細なメカニズムについては不明な部分が多い。我々は硝子体中に存在するマクロファージ系細胞である硝子体細胞ならびに網膜血管内皮細胞に着目し、薬物治療の標的としてRho-kinaseに着目し病態解明と治療法開発に関する検討を行った。今回検討に用いたFasudilは、選択的なRho-kinase阻害剤であり、脳血管攣縮阻害目的にてすでに臨床応用されている薬剤である。我々はFasudilで増殖膜の収縮制御について検討してきたが、今回の検討において新たに、Fasudilは血管新生促進因子である血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor : VEGF)によって誘導される網膜血管内皮細胞の増殖、遊走、管腔形成という血管新生に関わる作用を阻害しうることを明らかにした。加えてin vivoにおける検討においても、マウス角膜ポケット法にてFasudilがVEGF誘導の血管新生を著明に抑制することを明らかにした(投稿中)。さらに、肝硬変や肺線維症といった線維化を引き起こす疾患において関与が指摘されているサイトカインの一つである結合組織増殖因子(Connective Tissue Growth Factor : CTGF)が眼科領域においても網膜硝子体界面での増殖膜形成に深く関与することを明らかにし(Diabetes, in press)、TGF-betaによって強く誘導されるCTGFの発現をFasudilが有意に抑制することも明らかにした(Diabetes,2007)。すなわち、Fasudilは増殖糖尿病網膜症における増殖膜の形成・癒痕収縮ならびに血管新生のいずれの病態においても阻害作用を有し、新規治療薬となりうる可能性があることを見いだした。我々は硝子体中に存在するマクロファージ系細胞である硝子体細胞が、糖尿病眼の硝子体中で濃度亢進する血小板由来増殖因子(PDGF)の作用で増殖・遊走・ゲル収縮能を獲得し、さらにゲル収縮能は形質転換因子beta(TGF-beta)によって著明に促進されることを明らかにした。硝子体細胞によるゲル収縮作用にはRho-kinaseが重要な役割を果たしており、眼科領域ではまだ臨床応用に至っていないRho-kinase阻害剤によって、硝子体細胞の筋線維芽細胞への形質転換や収縮のシグナルを有意に抑制しうることを明らかにし、未だ確立していない網膜症に対する薬物療法の可能性を示した。一方、糖尿病網膜症による視力障害の主因の一つは血管透過性亢進を軸とした黄斑浮腫である。その病態に深く関わると考えられているサイトカインが血管内皮増殖因子(VEGF=血管透過性因子:VPF)である。我々は、硝子体細胞による網膜症の病態形成への関与について、上記したような機械的な牽引ばかりでなく、硝子体細胞自身がVEGFを初めとした種々のサイトカインやケモカインの産生源となっていることを明らかにした。さらにステロイドがそれらの発現を阻害しうることも明らかにした。このように硝子体細胞が、機械的因子とともに液性因子を介して硝子体網膜症の病態に深く関与する可能性を示すと同時に、そのメカニズム、治療戦略に関する新たな知見を得ることができた。