hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
FR作用素に基づくサンプル値制御系の設計に関する研究

本研究の目的は,虚軸上で定義されたFR作用素を解析接続によって複素平面に拡張し,得られた作用素の性質を明らかにすること,および,それに基づくホールド,サンプラも含めた安定化補償器のパラメトリゼーションであった.ホールド,サンプラも含めた安定化補償器のパラメトリゼーションをおこなうためには,それらによって実装されたサンプル値制御系のFRオペレータ表現を調べておく必要がある.そこで本研究では,まず,一般化ホールドと一般化サンプラを併用したサンプル値制御系に対して,そのFRオペレータ表現を導いた.その結果,一般化ホールドや一般化サンプラの周波数伝達関数に相当するものが,連続時間系と離散時間系の縦続結合で表現されることを示すことができ,単周期の場合のFRオペレータの理論の枠組に組み入れることができることがわかった.また,ホールドとサンプラの動作時間を分割した時分割サンプルホールド方式を用いた場合や,さらにそれぞれの動作時間において,入力を複数回切り換え,出力を複数回検出する入出力多重方式を考え,それらの方式を用いた場合のFRオペレータを導いた.以上の結果によると,いずれの場合のFRオペレータも,連続時間系の縦長無限次元行列,離散時間系の有限次元行列,連続時間系の横長無限次元行列の積で表すことができることがわかった.逆に,このような構造を持つ無限次元行列が,あるサンプル値制御系を表現するFRオペレータとなりうるかという問題についても考察を行った.その結果,無限次元行列の連続時間部と離散時間部が,ホールドやサンプラに関するある条件を満たさなければならないことを示した.以上,本研究では,一般化ホールドと一般化サンプラを併用したサンプル値制御系のFRオペレータに関する基本的な考察を行い,今後,ホールド,サンプラも含めた安定化補償器を求める際の基礎を構築した.本研究の目的は,虚軸上で定義されたFR作用素を解析接続によって複素平面に拡張し,得られた作用素の性質を明らかにすること,および,それに基づくホールド,サンプラも含めた安定化補償器のパラメトリゼーションであった.ホールド,サンプラも含めた安定化補償器のパラメトリゼーションをおこなうためには,それらによって実装されたサンプル値制御系のFRオペレータ表現を調べておく必要がある.そこで本研究では,まず,一般化ホールドと一般化サンプラを併用したサンプル値制御系に対して,そのFRオペレータ表現を導いた.その結果,一般化ホールドや一般化サンプラの周波数伝達関数に相当するものが,連続時間系と離散時間系の縦続結合で表現されることを示すことができ,単周期の場合のFRオペレータの理論の枠組に組み入れることができることがわかった.また,ホールドとサンプラの動作時間を分割した時分割サンプルホールド方式を用いた場合や,さらにそれぞれの動作時間において,入力を複数回切り換え,出力を複数回検出する入出力多重方式を考え,それらの方式を用いた場合のFRオペレータを導いた.以上の結果によると,いずれの場合のFRオペレータも,連続時間系の縦長無限次元行列,離散時間系の有限次元行列,連続時間系の横長無限次元行列の積で表すことができることがわかった.逆に,このような構造を持つ無限次元行列が,あるサンプル値制御系を表現するFRオペレータとなりうるかという問題についても考察を行った.その結果,無限次元行列の連続時間部と離散時間部が,ホールドやサンプラに関するある条件を満たさなければならないことを示した.以上,本研究では,一般化ホールドと一般化サンプラを併用したサンプル値制御系のFRオペレータに関する基本的な考察を行い,今後,ホールド,サンプラも含めた安定化補償器を求める際の基礎を構築した.
肺がんの強力な予後予測因子であるperiositinの分子機構の解明

本邦において、肺癌は最も死亡数の多い癌である。2017年の厚生労働省の人口動態調査死亡統計によると、男性は52,430人、女性は21,408人が肺癌で命を失っている。肺癌全体の5年生存率は44%とされているが、IA期が79%と良好であるのに対し、IIA期が47%、IIIA期が29%、IV期が6%と進行に伴い大きな差が生まれる。早期発見できれば良好な治療成績が期待できる反面、大部分は進行した状態で発見され、その治療成績は芳しくないというのが現状である。従って、肺癌患者の予後を飛躍的に延長させるためには、転移、再発や抗がん剤耐性といった癌の悪性化形質に対する治療戦略を練る必要がある。近年、癌周囲の間質と癌細胞それぞれにおいて発現する分子や、分泌される代謝物のやり取りの結果として、癌進展が亢進することが癌間質相互作用として注目されている。本邦で最も多い癌死因である肺癌において、申請者らはペリオスチンという骨、血管形成に重要な分子が、間質に強く発現していること、ペリオスチンの発現が低いとたとえリンパ節転移陽性例であっても極めて予後良好であり、発現を消失させたマウスでは転移が縮小することを明らかにしている。そこで、本研究はペリオスチンが癌間質相互作用を制御している重要な因子と考え、それを標的とした治療法確立のため,ペリオスチンが促進する肺癌悪性化機構に分子、代謝、免疫の面からアプローチし、抗腫瘍効果をin vivoにて検証することをさらなる目的とした。本年度は、ペリオスチンノックアウトマウスからのCAF樹立を行い、その性質解析を進めている。CAF樹立に時間がかかり、予定がやや遅れている。申請書に従って進めていく。CAF樹立に時間がかかり、次年度にまわした実験系があるため。次年度予定している研究を完遂する。
未利用木質バイオマスを用いた炭素貯留野菜によるＣＯ２削減社会スキームの提案と評価

京都府亀岡市を実証フィールドとして、地域の放棄竹林整備による竹材を炭化し、その炭化物(バイオ炭)による農地炭素貯留と、その農地で栽培した環境保全型ブランド野菜クルベジの販売を行なった。政策スキームとしての有効性を担保するために、バイオ炭の規格化、LCAによるCO2削減効果の計測、クルベジの消費者感度調査および小中学校へのクルベジを使った給食による食育を実施した。また、農地炭素貯留による炭素クレジット化のための京都炭素貯留運営委員会を立ち上げ、企業からのCSR協賛および京都府からの環境適応活動認定を受け、2013年度低炭素杯環境大臣賞金賞を得た。この研究期間中、20以上の国内外視察団を迎えた。1.竹材の伐採,炭化および農地埋設までのLC-CO_2による隔離炭素量の推定と経済コスト評価(1)コストとバイオマス量の計測,および竹材炭化実験亀岡市内の放棄竹林において,ブッシュチョッパーを用いた竹林伐採を実施し,経済コストおよびバイオマス賦存量の計測を行った.また,竹を炭材とした簡易炭化器による炭化実験を行い,LC-CO_2評価のための基礎データを得た.上記データと,水田・畑地における炭素貯留データ等を総合し,LC-CO_2評価モデルを検討・考案した.この評価モデルは,平成24年度に論文発表する予定である.2.農地が有する炭素クレジットの保証と流通および炭素貯留野菜ブランド規格(1)検査規格の作成適正な農地炭素貯留の担保を目的として,バイオ炭の製造標準書および品質規格標準書を作成した.(2)農地炭素貯留に係る各種書式等の作成適正な農地炭素貯留を実現するために,各種申請書,品質保証各種書式を作成した.またこれらの書式を用いて炭素貯留の認証を行う団体(京都府や亀岡市との協働)の組織化に着手した.3.炭素貯留野菜の消費者による選好評価(1)農地炭素貯留ブランドの販売実験炭素貯留農地で栽培される野菜を「クルベジ」という名称でブランド化し,一般消費者に対する販売実験を行った.同時に,アンケート等によるWTPの計測を行い,今後のブランドの普及のためのデータを収集した.(2)農地炭素貯留活動への協賛企業のCSRの一環として,農地炭素貯留プロジェクトへの協賛を呼びかけたところ,大和ハウスほか5社からの協賛を得た.4.地域小中学校における炭素貯留野菜を使った給食を通じた食育農地炭素貯留野菜を地域小中学校の給食に対して持続的に供給するための課題を,農業者と小中学校関係者,給食センターの関係者等から構成される検討会にて協議し,平成24年度以降の給食への普及に一定の目途をつけた.課題1)前年度に企画された簡易計測方法の実証および精度の向上:前年度に準備した保津川河川敷における竹林伐採とその炭化を、地域住民の参加の下で、40a以上という大規模炭化実験として各種方法(炭化器およびポーラス炭化)で行った。炭素率計測や竹林伐採炭化に伴う社会的制約(各種行政機関への許認可等)を調査・実践した。課題2)農地が有する炭素クレジットの保証と販売および炭素貯留野菜ブランド規格(認証機構の課題発見):京都環境行動促進協議会(京都CO2BANK)より京都独自クレジットの認定を受けた京都炭素貯留運営委員会による企業の聞き取り調査等を行い、企業のCSR活動における課題を抽出した。また、炭素貯留ブランド規格に基づいた地域ブランド小豆(馬路大納言)栽培における農地炭素貯留実験(2年目)を継続的に行った。ただし、収穫前の洪水の為、収穫実験は不調に終わった。課題3)炭素貯留野菜の消費者による選好評価:炭素貯留野菜のスーパーマーケットでの販売支援と生産物の安定供給および品質管理を目的とした農業者会議を月1回のペースで開催し、その育成に努めた。また、販売店頭における消費者聞き取り調査を行った。また、今後の農地炭素貯留環境保全農作物の販売促進のためのインターネットでの環境保全農作物に対する消費者感度調査を行った。課題4)地域小中学校における炭素貯留野菜を使った給食を通じた食育(地域環境ブランド):炭素貯留野菜を小中学校における学校給食に用いて、アニメーション教材やパンフレットを作成し、学校教育現場での食育を行った。また亀岡市役所において一般市民を含む関係者を参集して、亀岡市域における炭素貯留野菜の本社会スキームの普及に関する意見交換会を円卓会議方式で行った。この会議は、教育・マスコミ・福祉・農業・一般主婦(家庭・消費者)等多方面からの参画を得て、活発な論議を通じて多くの意見聴取ができた。課題

1)竹材の伐採,炭化および農地埋設までのLC-CO2による隔離炭素量の推定と経済コスト評価に関しては,本年度も亀岡市曽我部地区において簡易炭化器を用いた炭化実験を行い,そこで製造された竹炭の炭素量を測定し,農地炭素貯留によって隔離される固定炭素量の推定に必要な基礎データを追加的に得ることができた.また,野焼きに近い方法での炭化実験も並行して実施し,人的・経済的コストの比較評価を行った.さらに,次年度の炭材の確保のために,保津川河川敷において竹林伐採を行った.LC-CO2のシナリオ評価研究については,成果を学術論文にまとめ専門学会誌に投稿した.課題2)農地が有する炭素クレジットの保証と流通および炭素貯留野菜ブランド規格に関しては,大学,行政,学術団体による炭素貯留運営委員会を組織し,農地炭素貯留の認証と,課題3の炭素貯留野菜ブランドの管理を行う体制を構築し,事務フローを整えた.同委員会は,京都環境行動促進協議会より京都独自クレジット運営機関への指定を受けた.また,炭素貯留野菜ブランド規格に基づいた大納言小豆の栽培実験を行い,圃場の土壌環境や収穫量に対する炭堆肥施用の効果を検証した.課題3)炭素貯留野菜の消費者による選好評価に関しては,農業者の生産組合を組織化し,地域のスーパーマーケットでの本格的な販売を開始した.ブランド農作物の安定的な供給をすでに半年程度継続しており,ブランドに対する地域住民の認知がある程度広まったと考えられるため,最終年度の課題として,サンプルサイズの大きな調査による消費者選好の分析を行う予定である.課題4)地域小中学校における炭素貯留野菜を使った給食を通じた食育に関しては,小学校低学年の児童を対象としたアニメーション教材および冊子を制作した.また亀岡教育研究所において,小学校の教職員を対象としたカーボンマイナス・プロジェクトの研修を実施した.当初計画されていた平成23年度の研究スケジュールは,ほぼ全て順調に消化することができた.特に,農地炭素貯留を核とした社会スキームの核となる認証組織の設立に一定の目途を付けることができ,バイオ炭の製造企画案や炭素貯留認証に係る書式などスキームにとって重要な要素を整備することができた.また,われわれの社会スキームを持続可能な形で普及させるための鍵となる企業協賛についても順調に拡大し,地域レベルの社会運動への発展可能性が高まった.25年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画されていた平成24年度のスケジュールは,ほぼ全て順調に消化した.具体的には後述するが,特に地域開発スキームの中核となる組織の立ち上げが完了し,本研究の知見に基づく政策提案の実施可能性が格段に高まったことが大きいだろう.課題1については,地域内のLC-CO2のシナリオ評価研究が論文としてまとまり,査読付き学術誌への掲載が決まった.本研究が進めている地域開発スキームの環境面における妥当性が定量的な形で証明され,研究のひとつの区切りとしての成果を挙げることができた.
マイクロガス分析システムの開発及びその応用による微量大気成分の動態解析

大気中の微量成分をオンサイト分析できる小型システムを開発した。ハニカム型マイクロチャネルスクラバーは高い比表面積により高い濃縮効果を得た。このスクラバーに蛍光や導電率の検出器,小型送液ポンプを組み合わせ,システム全体を小型化,一体化し,これをマイクロガス分析システム(μGAS)として提唱した。本システムはsub-ppbレベルを検出できるほど高感度であり,また,試薬の消費量も少ない,環境に優しい測定システムである。より高精度な測定のため,マイクロリットルオーダーの溶液流量制御システムについて検討した。溶液のマイクロフロー計を開発し,電気浸透流やピエゾミニバルブによるフィードバック流量制御を行った。代表的な硫黄化合物である硫化水素や二酸化硫黄について,火山ガスや干潟表面から発生するガスについて測定を試みた。火山ガスについては,長期にわたる定点連続モニタリング,さらに,ポータブルである特性を活かした火口周辺における濃度マッピングを行った。定点モニタリングでは,都市部と異なり,顕著な日変化はみられないが,火口の状況や風向・風速の影響で急激な濃度変化が起こっていることがわかった。また,火山ガスの濃度や成分比と火山活動の相関についての知見が得られた。干潟からの発生ガスについての調査では,底質の影響や季節による発生量の違いについて知見が得られた。また,測定結果を元に干潟における硫黄サイクルを提言した。新しくハニカム状のマイクロチャネルに多孔質なメンブランを貼り合わせたガス拡散スクラバーを開発した。ハニカム状のチャネルにより微少空間でもスムーズな溶液の流れが得られ,かつ広い表面積を確保することができた。マイクロチャネルスクラバーによって従来のアンニュラー型スクラバーに比べ,34倍の高い捕集効率が得られた。また,測定精度向上のために数μL/minレベルでの流量制御法について検討した。微少流量をモニターするフローセンサーはマイクロチャネル上のペルチェ素子とその両側に設けた温度センサーから成り,上流と下流の温度差から流量を得た。さらに,ピエゾアクチュエータを用いたバルブにフローシグナルをフィードバック制御することで一定流量を得ることに成功した。本システムを用いて硫化水素と二酸化硫黄の同時測定を試みた。硫化水素はフルオレッセイン酢酸水銀による蛍光消光反応により定量し、蛍光検出のために超小型蛍光検出器を開発した。二酸化硫黄は導電率変化を利用し,微細加工により作成した白金電極により導電率検出器により測定した。流量制御,スクラバー,検出器,ゼロガス生成カラム,電磁弁をすべて一体化し,小型の箱に収めることでフィールド上でのオンサイト分析対応システムとした。検出限界は,硫化水素で0.1ppbv,二酸化硫黄で1.9ppbvであり,大気中の濃度を十分に測定できる。また,試薬の消費量も1日10mLと極めて少なく,環境に優しい分析システムである。
歯周組織の創傷治癒に喫煙が与える影響

歯周病の発症や進行に喫煙が多大な影響を及ぼしていることが近年明かとなり、歯周病に関与するriskfactorの研究においては、その危険度(odds ratio)は他の因子と比較すると高い値を示すことが知られている。そこで、本研究は、喫煙が歯周組織の組織再生に対しどのような影響を与えるのかを検討する目的で行っているものである。歯周組織の炎症には様々な細菌が深く関与しているが、市販の酵素判定キット(ペリオチェック、サンスター社)を用いデブライドメントを行った歯周ポケット内の細菌酵素活性を喫煙者と非喫煙者のそれぞれの群で比較し、さらに臨床的評価を加え検討している。実験は、4mm以上の歯周ポケットを有する単根歯の1部位を対象とし、デブライドメント(歯周ポケット掻爬)前に酵素活性測定を行い陽性であることを確認した。そして、デブライドメント施行1週間後にその活性が陰性、すなわち歯周ポケット内の歯周病原菌の活性が低く検出されないことを確認し、さらに喫煙群・非喫煙群において4・8・12・16週ごとに酵素活性と歯周ポケット深さ等の臨床的変化を調査中である。現在、調査中の対象数(n数)が少ないため統計学的な検討は、n数を増やした状態で次年度も引き続き行う予定であるが、現在までの傾向としては、喫煙群は非喫煙群と比較し臨床的診査項目は実験開始時と変化が少なく、比較的早期に酵素活性が陽性に戻る傾向があるように思われる。このことから、喫煙は歯周組織の再生の遅延に関与していると思われ、さらに調査検討する必要がある。
咬合の診断による短縮歯列の検証

片側性遊離端欠損の患者(短縮歯列症例)3名に対して、咬合接触検査装置(T-スキャンIIIシステム^<(R)>、NITTA・KIKUTANI)を使用して最大咬みしめ時の咬合接触を検査したところ、以下の結果を確認した。1)咬合圧バランスは、欠損側と比較して非欠損側で大きかった。2)咬合圧重心は、正常有歯顎者よりもほんのわずか前方に位置した。3)咬合接触時間は、過去に報告のあった正常有歯顎者の値よりも、どちらかというと顎機能異常者の値に近似した。意義と具体的な内窓(方法) :短縮歯列症例(片側性遊離端欠損)の咬合接触状態、とくに咬合時の経時的な残存歯の接触様相を調査する目的で、平成16・17年度日本学術振興会科学研究費補助金(課題番号: 16791217)により各種調査を行った被験者に対して、以下の追跡調査を実施した。1.予備調査(被験者の現状確認:新たな欠損の有無、残存歯の変化等) :カルテ記載事項の確認、担当医への聴取および電話による被検者への聴取2.各検査の実施:(1)口腔内診査:被験者の現状確認(2)咬合接触状態の検査(1)咬合接触検査装置(T-スキャンIII)による咬合接触様相の診査3.データ集計と評価本年度に実施した研究成果:本年度は、咬合接触検査装置(T-スキャンIII)の操作方法に精通する目的で、顎口腔系に異常を認めない正常有歯顎者(10名)および顎関節症状既往のある有歯顎者(10名)を対象として咬合接触検査を実施した。また、本来の目的である短縮歯列症例に対する検査は2名の被験者に対してのみ実施することが出来た。検査結果としては、T-スキャンIIIの検査項目(咬合圧重心、オクルージョンタイム)に関して、過去に発表された報告(歯科臨床検査所見からみた短縮歯列と健常歯列との比較.新井是宣,鶴身暁子,鷹尾智典ほか.補綴誌50 : 26-34, 2006.)と同様な傾向を確認したにすぎず、今後、本来の目的である短縮歯列症例に対して被験者数を増加し、咬合接触状態の評価を行う予定である。意義と具体的な内容(方法):短縮歯列症例(片側性遊離端欠損状態)の咬合接触状態、とくに咬合時の経時的な残存歯の接触様相を調査する目的で、平成16・17年度日本学術振興会科学研究費補助金(課題番号:16791217)により各種調査を行った被験者に対して、以下の追跡調査を実施した。1.予備調査(被験者の現状確認:新たな欠損の有無、残存歯の変化等):カルテ記載事項の確認、担当医への聴取および電話による被検者への聴取2.各検査の実施:(1)口腔内診査:被験者の現状確認(2)咬合接触状態の検査(1)咬合接触検査装置(TースキャンIII)による咬合接触様相の診査3.データ集計と評価本年度に実施した研究成果:研究期間中に咬合接触検査を実施した対象者は、A:顎口腔系に異常を認めない正常有歯顎者(10名)、B:顎関節症状既往のある有歯顎者(10名)およびC:短縮歯列症例(4名)であった。対象者A、B郡は、咬合接触検査装置(TースキャンIII)の操作方法に精通する目的で実施し、対象者C郡は、前年度までの追跡調査実施者のうち、残存歯や欠損部に新たな補綴処置を施す必要が生じ、処置後に本検査に同意した者であった。対象者C郡の結果としては、過去の報告(歯科臨床検査所見からみた短縮歯列と健常歯列との比較.新井是宣,鶴身暁子,鷹尾智典ほか.補綴誌50:26-34,2006.)と比較すると、被験者ごとに格差があるが、健常歯列郡と比べて、咬合圧重心は前後的に前方に存在し、オクルージョンタイムは長いという傾向は確認できたが、患者の本研究への参加拒否、被験者の該当基準からの脱落等の理由により、被験者数が十分ではなく、統計的に立証できるほどのデータを得ることは出来なかった。
現代政治教育とナチス期無名市民のマイノリティ救援－包摂・協働・自律－

グローバル化が進む今日の社会において、広義の政治教育はいっそう重要性を増している。なかでも、多様な他者との協働・共生といった社会包摂の基本理念や、同調圧力に屈しない自律的な思考・行動の獲得は極めて重要である。本研究は、こうした能力形成に資する政治教育プログラムのプロトタイプを提案するため、戦後一貫して政治教育を重視してきたドイツに焦点をあてる。とくに、近年のドイツで重視される「ナチス期抵抗市民」を題材とした指導に着目し、自国の歴史、それも国家政策や少数の偉人ではなく、民衆の意思と行動を学ぶことが政治教育にもたらす意義を検証する。
多国籍企業における租税と経営計画との関連に関する実態調査

本研究は,海外に子会社等を2社以上持つ一部上場企業から500社をランダムサンプリングし,仮説の発見を目的として,租税と経営計画との関連についてアンケート調査を行った.回収数は163社であった.その結果,次のようなことがわかった.なお,タックスマネジメントとは「租税を計画し統制すること」と定義する.1.タックスマネジメントの実態と必要性についてタックスマネジメントを実際に行っている程度よりも,その必要性を感じている程度の方が高いため,計画担当者は今以上にタックスマネジメントを実施できると考えていることが推測できる.またタックスマネジメントを行っている組織単位は,法人単位がもっとも多く,以下,子会社等を含む企業グループ単位,個別プロジェクト単位,事業部単位であった.ただし,医薬品業界は事業部単位でのタックスマネジメントを重視している傾向が見られた.また税額の事前把握については,ほとんどの企業が行っていることがわかった.2.実効税率概念の利用について実際に実効税率を何らかの経営計画において使用している企業は,回答があった企業の72.4%であった.またそれは短期計画で多く利用されており,中長期の計画ではあまり用いられていない傾向がみられた.また個別投資計画では約30%の企業が用いていた.実効税率の利用では業種あるいは規模による差は見られなかった.3.国際租税制度と移転価格について国際租税制度の中でもっとも興味が示されたのは,ほとんどの業種で移転価格税制であったが,医薬品業界ではタックスヘイブン対策税制であった.また移転価格の決定方法は原価規準法がもっとも多かった.本研究は,海外に子会社等を2社以上持つ一部上場企業から500社をランダムサンプリングし,仮説の発見を目的として,租税と経営計画との関連についてアンケート調査を行った.回収数は163社であった.その結果,次のようなことがわかった.なお,タックスマネジメントとは「租税を計画し統制すること」と定義する.1.タックスマネジメントの実態と必要性についてタックスマネジメントを実際に行っている程度よりも,その必要性を感じている程度の方が高いため,計画担当者は今以上にタックスマネジメントを実施できると考えていることが推測できる.またタックスマネジメントを行っている組織単位は,法人単位がもっとも多く,以下,子会社等を含む企業グループ単位,個別プロジェクト単位,事業部単位であった.ただし,医薬品業界は事業部単位でのタックスマネジメントを重視している傾向が見られた.また税額の事前把握については,ほとんどの企業が行っていることがわかった.2.実効税率概念の利用について実際に実効税率を何らかの経営計画において使用している企業は,回答があった企業の72.4%であった.またそれは短期計画で多く利用されており,中長期の計画ではあまり用いられていない傾向がみられた.また個別投資計画では約30%の企業が用いていた.実効税率の利用では業種あるいは規模による差は見られなかった.3.国際租税制度と移転価格について国際租税制度の中でもっとも興味が示されたのは,ほとんどの業種で移転価格税制であったが,医薬品業界ではタックスヘイブン対策税制であった.また移転価格の決定方法は原価規準法がもっとも多かった.
アルコールの心筋細胞への影響からみた突然死の解明のための基礎研究

アルコールの長期に渡る多量摂取においては致死的不整脈との関連が示唆されており、そのメカニズムには細胞内シグナル伝達経路の関与が考えられているが明らかにはなっていない。そこで、慢性アルコール投与マウスモデルの心筋細胞における遺伝子発現プロフィールをマイクロアレイ法を用いて網羅的に解析を行った。その結果、急性期及び離脱期それぞれで異なる遺伝子プロフィールを示し、急性期にはJAK/STAT経路の活性化やサイトカインを介した炎症反応が生じ、離脱期にはSTAT3及びSTAT6の活性が持続し、細胞増殖すなわちリモデリングが生じている可能性が示唆された。法医実務において、アルコール多飲者の急死例はしばしば経験されるが、死因となるような有意な形態学的変化を見出せないことは少なくなく、その突然死の原因として致死的不整脈に因る心停止等が示唆されているものの、法医学的な判断は非常に困難である。また、アルコール及びその代謝産物は心肥大や心筋細胞死を引き起こすが、そのメカニズムひいてはアルコール摂取と突然死との関連に関しては未だ十分には明らかになっていない。そこで本研究では、アルコールの長期摂取に因る心筋への障害メカニズムを解明するために、慢性アルコール投与動物モデルを用いて、心筋障害を引き起こしうる関連遺伝子を同定することを試みようと考えた。本年度は、適切な動物モデルを選定するため、様々な動物種、アルコール投与濃度、投与期間及び投与方法について決定し検討した。すなわちC57BL/6Nマウスを用いて、アルコール濃度4%(w/v)の液体食を6週間投与することにより、慢性アルコール投与動物モデルを確立した。次いで、このモデルを用いて、急性期群・慢性期群を設定して試料を採取し、摘出した心筋を用いて抽出したRNAを鋳型として、マイクロアレイ法を用いて網羅的に遺伝子の発現量の比較解析を行った。得られた結果に対して、主成分分析及び有意差検定等を行ったところ、急性期群では遺伝子発現に大きな変動が生じていることが確認され、多数の遺伝子に有意な変動が認められた。慢性期群においては、遺伝子発現に変動は認められるものの、全体としては微細な変動に留まることが明らかとなった。今後はこれらの結果に更なる解析を加え、応答因子の探索を行い、心筋細胞に対してアルコールが影響を与えるpathwayを検討し、アルコールの長期投与に伴う心筋障害のメカニズムを明らかにしていく予定である。法医実務において、アルコール多飲者の突然死例はしばしば経験されるものの、死因となるような有意な形態学的な変化は見出せないことが少なくない。その突然死の原因として、致死的不整脈に因る心停止等が示唆されているものの、法医学的に判断をすることは非常に困難である。また、エタノール及びその代謝産物は心肥大や心筋細胞死を引き起こすと考えられているが、そのメカニズムは未だに不明な部分が多く、アルコール摂取と突然死との関連に関しては未だ十分に明らかになってはいない。そこで本研究では、アルコールの長期摂取に因る心筋への障害のメカニズムを解明するため、慢性アルコール投与モデルを用いて、心筋障害をもたらしうる関連遺伝子の同定を試みた。本年度は、昨年度に適切と判断された慢性アルコール投与マウスから摘出した心臓を用いて、慢性アルコール投与時及び離脱時に生じる心筋の遺伝子の発現量を網羅的に比較解析を行った。その結果、慢性アルコール投与群では、有意な発現変動が認められる遺伝子が十分に多く、長期のアルコール投与により心筋細胞はエタノール存在下で強く影響を受けると考えられた。一方、アルコール離脱群では、有意な発現変動を認めた遺伝子の数や変動量は少ないものの、慢性アルコール投与群とは異なる遺伝子で発現に変動が認められ、心筋細胞にエタノール存在下とは異なる影響が働いている可能性が示唆された。また、発現変動の大きい遺伝子と小さい遺伝子を比較して分析を行ったところ、慢性アルコール投与群では12領域、アルコール離脱群では44領域の転写因子結合領域において、発現変動の大きい遺伝子での存在頻度が高く、これらの領域が発現変動の大きい遺伝子に有意に多く含まれていると考えられた。今後は、これらの転写因子結合領域に結合する転写因子を分析しさらなる解析を進めていく予定である。アルコールは生体に様々な影響をもたらし不整脈の誘発や突然死を引き起こすが、そのメカニズムとして交感神経系やサイトカインを介した細胞内シグナル伝達経路の果たす役割が注目されている。そこで、我々は慢性アルコール投与による心筋細胞の遺伝子発現動態の変化を検討するため、慢性アルコール投与マウスモデルを用いて網羅的な遺伝子発現プロフィールの解析を試みた。アルコール投与群には4%アルコール液体食を、対照群にはコントロール液体食を6週間投与し、アルコール投与群は、エタノール最終投与の1時間後(慢性アルコール投与群)あるいは24時間後(アルコール離脱群)に心臓を摘出した。摘出した心筋を用いて、マイクロアレイ法により網羅的にmRNA発現動態を解析した。慢性アルコール投与群では、有意な発現変動が認められる遺伝子が十分に多く、長期のアルコール投与により心筋細胞はエタノール存在下で強く影響を受けると考えられた。また、慢性アルコール投与群ではSTAT Familyを含む12領域、アルコール離脱群ではSTAT3やSTAT6と関連する44領域の転写因子結合領域において、発現変動の大きい遺伝子での存在頻度が高く認められた。したがって、慢性的なアルコール投与により、急性期にはJAK/STAT経路を介した経路のmRNAの転写が促され、離脱期にはSTAT Familyの中でもSTAT3やSTAT6に関連する経路の活性が持続している可能性が示唆された。

今後は、遺伝子発現変化の原因となるタンパク質を同定し、より詳細なアルコールによる心筋細胞への影響を検討していきたい。アルコールの長期に渡る多量摂取においては致死的不整脈との関連が示唆されており、そのメカニズムには細胞内シグナル伝達経路の関与が考えられているが明らかにはなっていない。そこで、慢性アルコール投与マウスモデルの心筋細胞における遺伝子発現プロフィールをマイクロアレイ法を用いて網羅的に解析を行った。その結果、急性期及び離脱期それぞれで異なる遺伝子プロフィールを示し、急性期にはJAK/STAT経路の活性化やサイトカインを介した炎症反応が生じ、離脱期にはSTAT3及びSTAT6の活性が持続し、細胞増殖すなわちリモデリングが生じている可能性が示唆された。一昨年度には動物モデルの模索を強いられやや遅れていたものの、昨年度は遺伝子解析に取り組むことができ、順調に解析を遂行できている。法医学現在までに得られた遺伝子解析を元に、さらなる不整脈発症関連分子の解析を試みる。動物モデルの模索を強いられ、その決定に6ヶ月を要したため、計画の進捗がそれだけ遅れる結果となった。現在までに得られた結果の解析を行い、不整脈発症に関わる基礎的遺伝子発現異常の同定を試みる。当初の計画では、平成25年12月までに慢性アルコール投与動物モデルを決定し、遺伝子発現解析のための試料を抽出し、それを用いて遺伝子の網羅的な解析を開始することとしていた。しかし、1平成25年10月に当初想定していた動物種では、2死亡率が高いことから動物モデルとしては不適切であることが判明し、3新たな動物モデルの模索を強いられ、その決定に3ヶ月を要したため、計画の進捗がそれだけ遅れる結果となり、遺伝子の網羅的解析後の分析を次年度に行うこととなった。得られた遺伝子の網羅的解析結果の更なる解析と変動の認められた遺伝子個々の分析に1,041,519円(次年度使用額161,519円を含む)、成果発表のための旅費及び印刷・複写費等に120,000円が必要である。
正常プリオン蛋白シグナルの解明とプリオン病の治療法開発のための基礎研究

プリオン蛋白(PrP)のC末領域のホモログ分子であるdoppe1(Dp1)は、神経変性作用を有し、小脳プルキンエ細胞死をおこす。一方PrPは、Dp1の神経変性作用に拮抗し、プルキンエ細胞の変性死を阻害する。我々は、PrPの結合領域を検索した結果、N末アミノ酸23-120が宿主蛋白との結合に重要であることを明らかにした。また、この結合にはPrPに特異的に存在するオクタペプチドリピート(OR)領域(51-90)は必要でないことも明らかにした。そこで今回我々は、PrPの神経保護機能におけるN末領域の役割について検討するために、N末25-50を欠損するPrPde1N、OR領域を欠損するPrPde10R、及びPrP1-124とDp158-179との融合蛋白fuPrP-Dp1をそれぞれ発現するトランスジェニック(tg)マウスを作製した。これらのマウスをDp1発現Tgマウスと交配した結果、PrPde1N及びPrPde10RもDp1の神経変性作用と拮抗しプルキンエ細胞死を阻害した。この結果は、N末25-90はPrPの神経保護機能には必要でないことを明らかに示した。また、PrPのN末領域23-124を含むfuPrP-Dp1もDp1と拮抗しプルキンエ細胞死を阻害した。つまりこれらの結果は、N末領域23-124から25-90領域を除いたN末91-124がPrPの神経保護機能に重要であることを強く示唆した。このN末領域91-124は、我々が先に見出したPrPの宿主分子との結合領域に含まれる。したがって、この宿主分子との結合を介して、PrPは神経細胞保護シグナルを産生している可能性が示された。PrPとの会合分子を同定するために、先ずpAPtag-5 vectorのalkaline phosphatase(AP)遺伝子の3'末にPrP遺伝子を導入し、APとPrPを融合させたAP-PrP融合蛋白を、培養細胞を用いて大量に作製した。この融合蛋白AP-PrPを神経細胞、繊維芽細胞、上皮細胞などの様々な培養細胞と反応させ、APの基質を加えて染色した結果、全ての細胞で強い染色が観察された。この結果はPrPとの結合分子が様々な細胞で発現していることを示した。また、特異的な染色は核周囲に強く認められた。さらに、PrPのどの領域がこの結合に関与しているかを検討するために、様々なPrPの領域を欠損する蛋白とAPとの融合蛋白を作製したAP-PrP23-120はPrPのN末半分のアミノ酸23-120までの融合蛋白てあり、AP-PrP23-120ΔORはAP-PrP23-120からPrPに特異的に存在するオクタペプチドリピート(OR)を欠損する融合蛋白、AP-PrP50-120は、23-120のうちN末側を欠損する融合蛋白、AP-PrP23-90はPrPのC末の91番目以降のアミノ酸を欠損させた融合蛋白、さらにAP-PrP121-231はPrPのC末領域とAPの融合蛋白てある。これらを、神経細胞と反応させ、同様な染色を行った。神経細胞は球状の構造をとるC末領域との融合蛋白では染色されず、特異的な構造を有しないN末領域との融合蛋白で染色された。さらに、PrPに特異的なORを欠損するAP-PrP23-120ΔORでも染色された。しかし、AP-PrP23-90、AP-PrP50-120では、反応が認められなかった。すなわち、PrPの結合領域はN末に存在し、ORを除いた23-50と90-120の2つの領域が結合に必要であることを示した。本年度は、当初グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)pull down法によるPrP結合分子の同定を行った。しかし、全長PrPまたはPrPのN末側アミノ酸23-120(PrP23-120)をGSTと融合し、大腸菌で蛋白発現させたが凝集体を形成して可溶化できなかった。そのため、PrP結合分子の同定は方法を変更せざるを得なかった。次に、PrP23-120からPrPに得意的に存在するオクタペプチドリピート(OR)を除いたPrP23-120ΔORの結合分子を同定するためにYeast-two-hybrid systemを用いて検討を行った。まず、PrP23-120ΔORをpGBKT7 vectorに挿入し、そのplasmidを酵母(AH109)に形質導入を行った(AH-PrP)。AH-PrPのPrP23-120ΔOR蛋白発現はウェスタンブロットで確認できた。また、PrP23-120ΔORの蛋白発現による酵母に対する毒性を調べた結果、酵母の増殖には何ら影響を与えなかった。マウス脳神経cDNA libraryが挿入されたpGADT7 vectorを形質導入した酵母(Y187-lib)を購入し、AH-PrPとY187-libを接合させることによって結合分子の同定を試みた。その結果、一次スクリーニングにおいて、蛋白の結合があるとコロニーを形成する選択培地で多数のコロニーを形成した。

また、蛋白の結合があるとlacZレポーター遺伝子によりコロニーは青色を呈するが今回の検討で青色を呈したのはコロニーの3分の1程度であった。現在、レポーター遺伝子であるHISの拮抗剤3-アミノ-1-2-4-トリアゾール(3AT)を加えることで培地の選択性を高め、疑陽性のコロニーを排除している。プリオン蛋白(PrP)のC末領域のホモログ分子であるdoppe1(Dp1)は、神経変性作用を有し、小脳プルキンエ細胞死をおこす。一方PrPは、Dp1の神経変性作用に拮抗し、プルキンエ細胞の変性死を阻害する。我々は、PrPの結合領域を検索した結果、N末アミノ酸23-120が宿主蛋白との結合に重要であることを明らかにした。また、この結合にはPrPに特異的に存在するオクタペプチドリピート(OR)領域(51-90)は必要でないことも明らかにした。そこで今回我々は、PrPの神経保護機能におけるN末領域の役割について検討するために、N末25-50を欠損するPrPde1N、OR領域を欠損するPrPde10R、及びPrP1-124とDp158-179との融合蛋白fuPrP-Dp1をそれぞれ発現するトランスジェニック(tg)マウスを作製した。これらのマウスをDp1発現Tgマウスと交配した結果、PrPde1N及びPrPde10RもDp1の神経変性作用と拮抗しプルキンエ細胞死を阻害した。この結果は、N末25-90はPrPの神経保護機能には必要でないことを明らかに示した。また、PrPのN末領域23-124を含むfuPrP-Dp1もDp1と拮抗しプルキンエ細胞死を阻害した。つまりこれらの結果は、N末領域23-124から25-90領域を除いたN末91-124がPrPの神経保護機能に重要であることを強く示唆した。このN末領域91-124は、我々が先に見出したPrPの宿主分子との結合領域に含まれる。したがって、この宿主分子との結合を介して、PrPは神経細胞保護シグナルを産生している可能性が示された。
細菌感染,細菌内毒素によるマクロファージ活性化における分子機序の解析

LPS応答の細胞内シグナル伝達経路を明らかにすることを目的に、CD14分子依存性、および非依存性でのLPSのシグナル伝達にどの様な違いが見られるかを検討した。CD14養成細胞(J774.1)は、LPS刺激によるTNF産生、NO産生ともに誘導され、一方、CD14陰性細胞(J7. DEF3)では、Re LPS刺激によるTNF産生は見られるものの、NO産生は著しく低値を示す。LPS刺激によるマクロファージのNO産生にはIFN-βの関与が指摘されている。RT-PCRの結果から、LPS刺激されたJ774.1細胞ではIFN-βmRNAの発現が見られるものの、J7.DEF3細胞をLPS刺激してもIFN-βmRNAの発現は見られなかった。LPS刺激によるJ774.1細胞からのNO産生は、抗IFN-β抗体添加により抑制されることか、このNO産生はLPSにより誘導された内因性のIFN-βを介するものと考えられる。さらに、J7.DEF3細胞を多量のIFN-β存在下にLPS刺激するとNO産生が認められることより、LPS刺激J7.DEF3のNO産生能の低下は、この細胞のIFN-β産生能の欠如に起因する可能性が示唆された。CD14依存性、非依存性両経路でのこの様な活性の解離が明らかになったことから、細胞内での分子動態の差異について解析を進めているが、現在両細胞間でのMAPカイネースの活性化については顕著な差異は検出できていない。My co bacterium bovis BCG感染により免疫を獲得したマウス脾細胞、あるいは腹腔滲出リンパ球と非感染マウス由来の正常マクロファージとの混合培養系で、PPDでの二次刺激によるNO産生は、PPDとPPD特異的CD4陽性T細胞との反応によって産生されるIFN-γとマクロファージが直接PPDに刺激されたマクロファージ自身が産生するTNFαとによって誘導されたものと考えられ、免疫成立後の固体の二次感染でNO産生が惹起される機構の一モデルが明らかにされた。
細菌のメンブレンベシクル取り込みメカニズムの究明―ベシクルから何を読み取るのか

メンブレンベシクルは、菌種により相違はあるが20400ナノメートルほどの小胞であり、グラム陰性・陽性問わずあらゆる細菌が産生し、細胞外に放出する。メンブレンベシクルは細菌間のクロストークにも重要な役割を有することが注目されつつある。メンブレンベシクルの宿主細胞への取り込みについては複数のモデルが示されている一方で、細菌細胞への取り込みメカニズムについては詳らかになっていない。本研究では、細菌がメンブレンベシクルをどのように取り込むのか、そのメカニズムを明らかにするため、大腸菌を用いた検討を行った。まず、抗生物質耐性遺伝子を含むプラスミドを有する大腸菌の培養上清よりメンブレンベシクルを調製した。リアルタイムPCRの結果から、メンブレンベシクル1マイクログラム(タンパク質量)あたりにおよそ1×10の11乗個のプラスミドが含まれていることが明らかになった。このようなプラスミドを含むメンブレンベシクルを大腸菌の培養液に添加し8時間までインキュベート後、抗生物質を含む培地に塗抹することで、抗生物質耐性を有する数個のコロニーが得られた。これら形質転換体からは当該プラスミドを抽出することができた。これらのことから、大腸菌がメンブレンベシクルを取り込んだことで、大腸菌の形質転換が起こったことが示唆された。今後は、どのような遺伝子がメンブレンベシクルの取り込みに関与するのかを明らかにするため、遺伝子欠損株を用いたスクリーニングを行う予定である。大腸菌を用いた検討から、メンブレンベシクルが取り込まれることで、形質転換が生じる現象を確認することができた。大腸菌については遺伝子欠損株ライブラリーを保有しているため、今後これを利用してスクリーニング実験をするための土台が整備されたと考えられる。メンブレンベシクルの取り込みに関与する遺伝子を明らかにするため、大腸菌の遺伝子欠損株ライブラリーを用いたスクリーニングを行いたい。また、細菌細胞がメンブレンベシクルを取り込む様子を、高速原子間力顕微鏡を用いたアプローチでリアルタイムにイメージングしたい。年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったため。当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、平成30年度分についてはほぼ使用済みである。
駿河湾産クサウオ科魚類の分類ならびに個体発育に関する研究

2018年4月から12月まで,駿河トラフ(水深1200-2400m)と駿河湾陸棚斜面(水深200-1000m)において,本学小型舟艇北斗(20トン)を用いて,深海近底層調査を実施した.曳網回数は計14曳網で,現在,これらの試料からクサウオ科魚類(仔魚を含む)を選別中である.2019年3月には,スミソニアン博物館において,クサウオ科魚類の模式標本を含む保管標本を調査し,駿河湾産クサウオ科魚類の同定に貴重なデータを取得した.Careproctus surugaensis sp. nov.(標準和名スルガビクニン)とParariparis ruficometessp. nov.(オナガインキウオ)の2新種の記載論文を公表した.さらに,Parariparis属の他1新種の記載論文を投稿した.スルガビクニンは次の形質の組み合わせによって同属他種と識別できる:脊椎骨数50,背鰭条数47,臀鰭条数39,胸鰭条数32,尾鰭条数10,胸鰭の射出骨数4(1-3番目に欠刻がある);両顎歯が三葉形,鰓孔が標準体長の7.1%で,その下端が胸鰭第7条基底の前方に達する;最大体高が標準体長の19.1%,腹吸盤長が標準体長の7.9%,肛門が腹吸盤の後端と臀鰭起部の中間にある;黒色を帯びた腹腔膜を除く体と各鰭が淡いオレンジ色.オナガインキウオは次の形質の組み合わせによって同属他種と識別できる:脊椎骨数61-64;背鰭条数53-59;臀鰭条数48-52;胸鰭条数20-25で,下方部の各鰭条が完全に遊離する;尾鰭条数6で,最背側の鰭条が他の鰭条の2または3倍ほど伸長する;両顎歯が単一形;鰓孔が標準体長の5.9-10.0%で,その下端が胸鰭第9-13条基底に達する;胸鰭の射出骨数4(全てに欠刻がない);腹腔膜と胃が黒色.初年度において2新種の論文を公表し,さらに1新種の論文を投稿できたため.今後も引き続き,駿河トラフと湾内陸棚斜面において深海近底層の採集調査を継続する.スミソニアン博物館の調査によって明らかになった駿河湾からの日本初記録種と1新種を投稿し,Parariparis ruficometesの個体発育についても投稿準備する2018年4月から12月まで,駿河トラフ(水深1200-2400m)と駿河湾陸棚斜面(水深200-1000m)において,本学小型舟艇北斗(20トン)を用いて,深海近底層調査を実施した.曳網回数は計14曳網で,現在,これらの試料からクサウオ科魚類(仔魚を含む)を選別中である.2019年3月には,スミソニアン博物館において,クサウオ科魚類の模式標本を含む保管標本を調査し,駿河湾産クサウオ科魚類の同定に貴重なデータを取得した.Careproctus surugaensis sp. nov.(標準和名スルガビクニン)とParariparis ruficometessp. nov.(オナガインキウオ)の2新種の記載論文を公表した.さらに,Parariparis属の他1新種の記載論文を投稿した.スルガビクニンは次の形質の組み合わせによって同属他種と識別できる:脊椎骨数50,背鰭条数47,臀鰭条数39,胸鰭条数32,尾鰭条数10,胸鰭の射出骨数4(1-3番目に欠刻がある);両顎歯が三葉形,鰓孔が標準体長の7.1%で,その下端が胸鰭第7条基底の前方に達する;最大体高が標準体長の19.1%,腹吸盤長が標準体長の7.9%,肛門が腹吸盤の後端と臀鰭起部の中間にある;黒色を帯びた腹腔膜を除く体と各鰭が淡いオレンジ色.オナガインキウオは次の形質の組み合わせによって同属他種と識別できる:脊椎骨数61-64;背鰭条数53-59;臀鰭条数48-52;胸鰭条数20-25で,下方部の各鰭条が完全に遊離する;尾鰭条数6で,最背側の鰭条が他の鰭条の2または3倍ほど伸長する;両顎歯が単一形;鰓孔が標準体長の5.9-10.0%で,その下端が胸鰭第9-13条基底に達する;胸鰭の射出骨数4(全てに欠刻がない);腹腔膜と胃が黒色.初年度において2新種の論文を公表し,さらに1新種の論文を投稿できたため.今後も引き続き,駿河トラフと湾内陸棚斜面において深海近底層の採集調査を継続する.スミソニアン博物館の調査によって明らかになった駿河湾からの日本初記録種と1新種を投稿し,Parariparis ruficometesの個体発育についても投稿準備する天候不順のため,調査が順調に行われなかったため,消耗品等の予算が繰り越しになった.
非Fock空間における無次元Lie群の表現論の研究

研究集会「The 35th Conference on Stochastic Processes and their Applications」(オアハカ、メキシコ)などに参加した際にレヴィ過程の研究者と議論をし、自由確率論の研究に役立てることができた。特にstable processに関するfirst hittingtimeの分布の具体的計算などを知ることができた。それを参考にして、あるクラスのベキ乗則をフーリエ変換、スチルチェス変換の漸近挙動によって特徴づけた。このクラスの確率測度のフーリエ変換とスチルチェス変換は単純な形をもつため、確率論や自由確率論の色々な場面で有用になるのではないかと思う。またメキシコやその他の国内外でOctavio Arizmendi、佐久間紀佳氏と共同研究を行い、自由無限分解可能分布に関する一般的性質を示した。すなわち、確率変数Xが自由無限分解可能分布に従う時、Xの2乗も自由無限分解可能分布に従う。またその応用として、確率変数X、Yがともに自由無限分解可能分布に従う時、交換子i(XY-YX)も自由無限分解可能分布を持つことが分かった。2乗や交換子は基本的な代数演算であるが、このような性質が成り立つ理由を自由Fock空間での生成・消滅演算子やランダム行列の観点から明らかにできると、さらに表現論など他分野に貢献できるだろう。また、非可換代数では様々な「キュムラント」概念が定義できることが知られているが、それらを統合することを試みた。研究集会「14th Workshop: Non-commutative Hamonic Analysis」(Bedlowo,ポーランド)ではFranz Lehner氏と議論した結果、単調キュムラント、自由キュムラントなどが統合できることが分かってきた。特に「集合の順序付き分割」の組合せ論という観点から今後発展しうる研究だと思う。ゲージ群の表現については、2005年に出版された関連論文に欠陥があることが分かり、その指摘などを含めた論文を現在投稿中である。その関連論文の結果についてはすでに疑問に思っていた研究者もおり、間違いを指摘したのは重要な貢献だと言える。非Fock空間の研究について、単調独立性という独立性に付随する単調Fock空間の上の生成消滅演算子を調べる中で、単調キュムラントの概念を定義するに至った(西郷氏との共同研究、投稿中)。これは生成消滅演算子との深い関係が期待される概念であり、たとえば自由確率論においては自由キュムラントというものがあり、自由Fock空間でそのような関係が知られている。また生成消滅演算子を使ってレヴィ過程という(非可換)確率過程が表現できることが知られており、その関連で私は単調独立性に付随するレヴィ過程の分布の性質を調べた(2010年に出版予定)。さらに単調独立性の拡張として「条件付き単調独立性」を定義し、対応する非Fock空間があるかどうかという問題が興味深くなってきた。こういった結果を国内外(とくにポーランド、チリ)で発表した。以上の研究結果は表現論と確率論の関係を追及する中で出てきたものであるが、結果として非可換確率論へ大きく貢献することができた。これまでのところは表現論的な研究までは行けなかったが、量子群におけるq変形と非可換確率論における独立性はあるレベルでは統一的に理解できることなどが知られているため、今後の発展が期待できる。まず単調たたみこみ積についての無限分解可能分布の性質を研究した.この分布は「単調フォック空間」上のレヴィ過程の分布に相当する.その中でも重要なのが「狭義安定分布」の分類と,正の実軸上に台を持つ無限分解可能分布の分類である.どちら結果も確率論の場合と同じになることが分かった.しかし証明の方針は全く異なったものであり,同じ結果になる理由は明らかになってはいない.西郷甲矢人氏との共同研究では「単調キュムラント」の概念を導入し,その一意性を示した.単調キュムラントは確率論や自由確率論でのキュムラントと異なり,独立な確率変数の和に対して加法的に振舞わない.この研究は確率論のキュムラントにまで新しい視点を提供するものであり,「独立性」を一般的に研究してきたことによる成果である.さらに,単調キュムラントは単調フォック空間の構造解析において重要な役割を果たすと考えられる.新しい独立性として「条件付き単調独立性」を定義した.この研究によって単調独立性とブール独立性に対する理解が一段と進んだ.さらに,付随する加法的たたみこみ積(つまり二つの独立な確率変数の和の分布)と乗法的たたみこみ積(独立な確率変数の積)を研究し,その複素解析的な性質を明らかにした.今後はフォック空間を用いた記述を整備することが課題である.コーシー分布が「複素平面上の一点にあるデルタ測度」に類似していることに注目した.その原因を追及した結果,通常の意味でモーメントをもたないような確率測度に対しても,ある場合には複素数としてのモーメント的なものを定義できることを示した.そのような確率測度全体を特徴づけると,ある種のPaley-Wiener型の定理になることもわかった.研究集会「The 35th Conference on Stochastic Processes and their Applications」(オアハカ、メキシコ)などに参加した際にレヴィ過程の研究者と議論をし、自由確率論の研究に役立てることができた。

このクラスの確率測度のフーリエ変換とスチルチェス変換は単純な形をもつため、確率論や自由確率論の色々な場面で有用になるのではないかと思う。またメキシコやその他の国内外でOctavio Arizmendi、佐久間紀佳氏と共同研究を行い、自由無限分解可能分布に関する一般的性質を示した。すなわち、確率変数Xが自由無限分解可能分布に従う時、Xの2乗も自由無限分解可能分布に従う。またその応用として、確率変数X、Yがともに自由無限分解可能分布に従う時、交換子i(XY-YX)も自由無限分解可能分布を持つことが分かった。2乗や交換子は基本的な代数演算であるが、このような性質が成り立つ理由を自由Fock空間での生成・消滅演算子やランダム行列の観点から明らかにできると、さらに表現論など他分野に貢献できるだろう。また、非可換代数では様々な「キュムラント」概念が定義できることが知られているが、それらを統合することを試みた。研究集会「14th Workshop: Non-commutative Hamonic Analysis」(Bedlowo,ポーランド)ではFranz Lehner氏と議論した結果、単調キュムラント、自由キュムラントなどが統合できることが分かってきた。特に「集合の順序付き分割」の組合せ論という観点から今後発展しうる研究だと思う。