hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療サービス施設の立地競争に関する空間計量分析

本研究では,わが国で激化している医療施設間競争が,医療施設の均衡立地と社会的厚生水準にどのように影響するか,出来高払い制度と包括払い制度の2制度間で比較分析を行った.主結果として以下が主張できる. 1.出来高払い制度は包括払い制度と比較して,診療所の集中立地を生む傾向がある.2.包括払い制度の下では,医療サービス需要の地域的差異に応じた診療報酬格差を設定しても,過疎地に診療所を誘致することは難しい.3.出来高払い制度の下で,医療サービス需要の地域的差異に応じた診療報酬格差を設定しても,その格差は最低でも1.8倍に設定しなければ,医療過疎地に診療所を誘致することは難しい.本研究では,わが国で激化している医療施設間競争が,医療施設の均衡立地と社会的厚生水準にどのように影響するか,出来高払い制度と包括払い制度の2制度間で比較分析を行った.主結果として以下が主張できる. 1.出来高払い制度は包括払い制度と比較して,診療所の集中立地を生む傾向がある.2.包括払い制度の下では,医療サービス需要の地域的差異に応じた診療報酬格差を設定しても,過疎地に診療所を誘致することは難しい.3.出来高払い制度の下で,医療サービス需要の地域的差異に応じた診療報酬格差を設定しても,その格差は最低でも1.8倍に設定しなければ,医療過疎地に診療所を誘致することは難しい.(1)申請時の研究計画通り,複数の医師・歯科医師へのヒアリングを行った結果,白内障や虫垂炎などの疾病や歯科診療などでは,医療施設間の経営競争が激しくなると,医学的に必要な水準以上の診療行為が行われる可能性があるという仮説を立てた.これを検証するために,診療所の立地情報と,ある特定の疾病の治療に対して患者一人当たりに提示された診療点数が一組になったデータと,その治療を受けた患者の住所情報データが得られたと仮定して、空間自己回帰モデルを用いた統計解析モデルを作成した.(2)(1)を実行するために必要なデータは,個人情報保護の観点から,診療所の立地情報が秘匿されていることが多い.立地情報が判明したとしても,市区町村単位までしか分からないような,制限のかかったデータに対して空間自己回帰モデルを用いた統計解析手法を適用した場合,どういった結果が得られるか,研究を行う必要性も同時に発生した.こうした問題の場合,ある市区町村内に存在する診療所の座標データは,別途得られるはずなので,ある疾病に対する病院ごとの診療点数に関するデータが,該当する市区町村内のどの病院から得られたデータであるのか,推定する事が出来ることが望ましい.それを実現する一方法として,空間従属性を表すモラン統計量が最も大きくなるように,診療点数データを病院の立地点データに振り分ける事によって,ある種の推定が出来ると予想している.もちろん結果を公表する場合,診療所の別個の情報が判明しないよう配慮しなければならない事は言うまでもない.(3)申請時の研究計画通り,診療所の競争立地均衡を分析する経済モデル(西田・吉田2006)の拡張・精査を検討した.(4)(1)の観点から研究を行うにあたって必要となる事が予想される統計推定量(分散安定化ノンパラメトリック回帰推定量)の成果をまとめた.厚生労働省の実施している医療施設静態調査を見ると,人口10万人あたりの一般診療所数は,1990年の65.4から2010年の79.3と増加しており,わが国の一般診療所間の競争は厳しくなってきていることがわかる.わが国が採用する公的医療保険制度の下では,診療報酬表によって診療単価が定められているために,一般診療所は価格競争を行うことができないかわりに,診療密度や医療サービスの質による競争を行っていると考えられる.他方,診療所の立地に関しては,競合診療所との間の距離制限や開設許可のような競争を制約するような法的規制はないので,医師は原則として自由に診療所の立地場所を決定することができる.価格競争のできない一般診療所は,立地選択競争も行っていると考えられる.本研究では,医療施設同士は,こうした「立地」と「診療密度」による競争を行っているものと仮定した場合,競争の結果もたらされる診療所の立地と社会的厚生水準はどのような結果になるか,出来高払い制度と包括払い制度の2制度の場合において,ホテリング流の空間的競争モデルを用いて比較分析を行った.主要な結果として,以下の4点が挙げられる.1.出来高払い制度は包括払い制度と比較して,診療所の集中立地をもたらす傾向がある.2.包括払い制度の下では,医療過疎地域の診療報酬を過密地域より高く設定しても,医療施設の立地を過疎地に誘導することは難しい.3.出来高払い制度の下で,医療過疎地域と過密地域の間に診療報酬の格差を設定することによって,過疎地に医療施設を誘導する場合でも,その格差は最低でも1.8倍に設定しなければならない.4.診療報酬を高く設定しても,医療サービス消費者の厚生水準を高め得る場合がある.申請時の研究計画通り,医師・歯科医師へのヒアリングをこれまで行い,診療所の立地密度と患者一人当たりに提示される診療密度との間にどういった関係が存在するか,仮説を立てた。その仮説とは,歯科医療や白内障,虫垂炎などの疾病では,医療施設間の経営競争が激しくなると,医学的に必要な水準以上の診療行為が行われる可能性があるというものである.

これを検証するために,診療所の立地情報と,ある特定の疾病の治療に対して患者一人当たりに提示された診療点数が一組になったデータと,その治療を受けた患者の住所情報データを用いて,空間自己回帰モデルを用いた統計解析を行う方針を立てた.しかしながら、診療所の点数に関するデータはレセプトデータを介した方法でしか入手する事がまず困難であるため,厚生労働省が試験的に提供を開始しているナショナルデータベースへの申請を行っているが,申請通過したとしても交付までに時間がかかる上に,交付されたとしても個人情報保護の観点から,患者の居住地情報や診療所の立地情報が秘匿される可能性が高い.現状では研究目的を遂行するためのデータ入手を複数のルートから試みており,具体的なデータ解析を開始するまで時間を要している.また診療所の立地情報が解らないとしても,診療所の立地情報が市区町村単位で分かるような,制限のかかったデータに対して同様の統計解析手法を適用した場合,どういった結果が得られるか,研究を行う必要性も発生している.これら2点をクリアするために多くの時間を要してきたため,研究の進捗は遅れている.25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)診療所の空間的立地密度と,医師が患者一人あたりに提供する診療密度にどういった関係(医師誘発需要仮説)があるのか,空間統計学・空間計量経済学の手法を用いて検証を行う.医師誘発需要仮説が正しいならば,診療所の立地密度が高ければ,患者一人あたりに提供される診療密度は高くなる事が予測される.医師・歯科医師へのヒアリングの結果,白内障や虫垂炎などの疾病や,歯科診療などでは,提示した仮説が成り立つ可能性があることが判っている.現在は仮説を検証に必要なデータの入手を行っている.(2)研究(1)で必要となるデータは患者や診療所の個人情報を含む可能性があるため,患者や診療所が特定されない形で提供される可能性が高い.例えば,診療が行われた医療機関が所属する地理情報のうち,市区町村までしか解らないような形でレセプト個票データが提供された場合,特定疾病の治療に関する診療点数を医療機関ごとに集計したとしても,診療所の地理情報と特定疾病の治療に関する診療点数の情報を,対応づける事が出来ない.こういった類のデータしか入手できない場合,診療所が所属する行政区分ごとに属性情報を集計してデータ解析を行うと,診療所ごとの競争状態を抽出出来ない事が予測されるため,より細かい集計単位での解析が望ましい.こうした制約付きデータに対して,既存の空間統計学・空間計量経済学的手法は,どのようなアプローチが出来るか,手法的側面から研究を行う.(3)吉田・幸野(2007)は,茨城県医師会名簿を用いて,新規参入診療所がどういった要因で立地を決定するのか,実証研究を行っている.茨城県以外の地域で,吉田・幸野(2007)とは異なる統計手法を用いて同様の分析を行う事によって,診療所の新規参入立地要因の地域差を探る.25年度が最終年度であるため、記入しない。
ダウン症の生徒における平衡性トレーニングとしての空手の効果

(目的)知的障害のある生徒、特にダウン症の平衡性のトレーニングとしての空手の効果について調べた。空手は平衡性に大きな付加がかかる運動であるうえに、沖縄県においては広く普及し、知的障害のある生徒にとって空手衣を着て演武をすることは極めてかっこよいことであり、高い動機づけが期待できる。(方法)特別支援学校寄宿舎の中学部及び高等部生徒22名(ダウン症10名)に、サークル活動として空手の練習を行った。指導は大学の空手部23名が行い、補助員として寄宿舎指導員2名程度が担当した。練習は週1回1時間程度とした。練習は23回実施したが、実習等で欠席することもあり平均練習回数は18.3回であった練習メニューは突き、蹴り、型練習が主であり、普及型の習得を目標にした。なお、練習の動機づけを高めるため、学園祭と学習発表会で演武を披露することにした練習効果は起立時の重心動揺の振幅と平均台歩きにより確認した。重心動揺は任天堂製ゲーム機wiiスポーツを使用し、平均台は長さ300cm高さ4cm幅2.5cmから12.5cmの5台の平均台歩きを行った。(結果)空手の練習は重度の知的障害のある生徒においても1時間集中して取り組め、予想を上回る動機づけの高い課題であった。練習前後の平衡性検査を比較すると、重心動揺の振幅は減少する傾向が示されたが、平均台歩きについて変化の傾向は示されなかった。平衡性維持における集中力等の精神的な部分への効果が推測される。今後、演武中及び平均台歩きのフォーム分析を行うとともに、障害特性について継続して検討したい。
ナノ磁性体における量子干渉効果と輸送物性

昨年度作成した半径1μm、線幅60nmのNiFeナノリングの極低温度ホール効果測定を行なったところ、ホール抵抗のゼロ磁場近傍の傾きが100mK以下で増大することを見出した。これは、リングのトポロジカルな磁気構造が誘起する量子断熱位相に起因するホール効果によるものと考えられる。NiFeナノリングについて、磁気力顕微鏡観察、電気抵抗ノイズ測定を行なったところ、飽和磁場近傍で巨大な電気抵抗ノイズを発見した。このノイズの周波数依存性を詳しく調べた結果、飽和磁場近傍で顕著な臨界減速が見いだされた。モデル計算との比較により、このノイズはリングの磁気カイラル対象性の破れを反映した微小磁気構造のゆらぎの臨界現象であることがわかった。このデータを解析することで、飽和磁場近傍でリングの磁気カイラル自由度(磁気回旋方向が右回りか左回りか)の感受率が発散していることを明らかにした。さらに、この感受率の発散と外部からの電場パルスを利用した渦磁場印加を併用することで、磁気カイラル自由度の制御に成功した。以上で、本研究の目的であった不均一磁気構造の制御とその量子伝導現象(AB位相変調とホール効果)への影響の観測を達成することができた。特に前者については、ナノ磁性体リングの磁気カイラル状態の容易かつ確実な制御方法が本研究によって始めて示され、今後量子磁気伝導測定への応用が期待できる。本研究申請準備段階で見出したNiFeリングの磁気抵抗振動現象の起源を探るため、電子線リソグラフィーで作成したNiFeナノリングにおける極低温度(30mK)の磁気抵抗の磁場方向依存性を調べた。その結果、磁場方向による振動周期の系統的変調を見出し、この振動が強磁性体ではじめてのアハロノフボーム効果である証拠を得た(APLに発表)。更に量子干渉効果における磁気構造の影響を調べるために、積極的に磁壁を導入したNiFeの極低温度磁気抵抗振動を調べた。この結果、100nm程度の幅の磁壁による磁気変調構造を導入しても電子のコヒーレンスは殆ど保たれることが明らかになった。これは、Sternらによって予想されていた磁気変調構造における量子断熱条件が不十分であることを示しており、NiFeナノ構造によって伝導電子のコヒーレンスを壊すことなく量子伝導と磁気構造の関係を調べることが可能であることが明らかになった。更に、ナノ構造を用いた磁気構造制御性を探るため、メゾスコピックスケールでの磁気フラストレートが期待できるハニカム構造を有するNiFe細線ネットワークを作製し、磁気顕微鏡(MFM)観察及び輸送物性測定を行った。その結果、このネットワークの磁化過程が磁気的ice ruleに従うことがわかり、フラストレートした磁気構造と量子伝導現象との関係を調べる上でナノネットワーク構造が有為であることを示した。
MBE法によるカルコパライト型IーIIIーVI_2族化合物のヘテロエピタキシャル成長

本研究は表題におけるヘテロエピタキシャル成長条件を確立し,各種ヘテロ接合を形成するとともに,高効率青色発光ダイオ-ドの実現を目ざしている.まず基板としては,CuAlSe_2と格子整合性の良いGaAs(100)を,また光透過率測定用に透明なCaF_2(111)壁開面を使用した.実験は基板温度573873[K]においてCu及びAlの分子線強度を種々変化させて行ない,最適エピタキシャル成長条件が検討された.その結果,分子線強度比(J_<Al>/J_<Cu>)=1のとき,成長速度が0.060.24[μm/hr]であれば,黄色透明なエピタキシャル膜が得られること,及びこれ以上早い成長速度では多結晶化することがRHEED回析図形から明らかになった.エピタキシャル成長膜はEPMAの結果,Cu:Al:Seの組成がほぼ期待した比の1:1:2であること,及びX線回折の結果,GaAs(100)基板面に対しC軸配向していることが知られた.エピタキシャル成長可能な成長条件の中で,良質かつ光透過率が可視光領域において70%以上の膜が成長温度723[K],成長速度0.06[μm/hr]及び(J_<Al>/J_<Cu>)=1の条件下で得られた.この膜の4.2[K]におけるフォトルミネッセンス測定により,高エネルギ-側の2.61[eV]と2.47[eV]にブロ-ドな発光が得られたが,これらの発光の起源は現在明らかでなく,今後の課題である.現在までの研究において最適と思われる上記成長条件の他,高温の873[K]あるいは低温の573[K]においてもエピタキシャル膜が得られるが,高温では成長膜面が荒れ,また低温では膜がやや茶色になり透明度が落ち,良質膜にならない.一方,分子線強度比の成長膜に及ぼす影響としては,成長温度873[K]における0.5<(J_<Al>/J_<Cu>)<1.5のとき,黄色透明なエピタキシャルが膜が得られるが,この他の強度比のときはそれらのRHEED回折図形から多結晶になることが知られた.また結晶の色はAl過剰側(J_<Al>/J_<Cu>)>1で茶色に,Cu過剰側(J_<Al>/J_<Cu>)<1で黒っぽくなることが知られた.本研究は表題におけるヘテロエピタキシャル成長条件を確立し,各種ヘテロ接合を形成するとともに,高効率青色発光ダイオ-ドの実現を目ざしている.まず基板としては,CuAlSe_2と格子整合性の良いGaAs(100)を,また光透過率測定用に透明なCaF_2(111)壁開面を使用した.実験は基板温度573873[K]においてCu及びAlの分子線強度を種々変化させて行ない,最適エピタキシャル成長条件が検討された.その結果,分子線強度比(J_<Al>/J_<Cu>)=1のとき,成長速度が0.060.24[μm/hr]であれば,黄色透明なエピタキシャル膜が得られること,及びこれ以上早い成長速度では多結晶化することがRHEED回析図形から明らかになった.エピタキシャル成長膜はEPMAの結果,Cu:Al:Seの組成がほぼ期待した比の1:1:2であること,及びX線回折の結果,GaAs(100)基板面に対しC軸配向していることが知られた.エピタキシャル成長可能な成長条件の中で,良質かつ光透過率が可視光領域において70%以上の膜が成長温度723[K],成長速度0.06[μm/hr]及び(J_<Al>/J_<Cu>)=1の条件下で得られた.この膜の4.2[K]におけるフォトルミネッセンス測定により,高エネルギ-側の2.61[eV]と2.47[eV]にブロ-ドな発光が得られたが,これらの発光の起源は現在明らかでなく,今後の課題である.現在までの研究において最適と思われる上記成長条件の他,高温の873[K]あるいは低温の573[K]においてもエピタキシャル膜が得られるが,高温では成長膜面が荒れ,また低温では膜がやや茶色になり透明度が落ち,良質膜にならない.一方,分子線強度比の成長膜に及ぼす影響としては,成長温度873[K]における0.5<(J_<Al>/J_<Cu>)<1.5のとき,黄色透明なエピタキシャルが膜が得られるが,この他の強度比のときはそれらのRHEED回折図形から多結晶になることが知られた.また結晶の色はAl過剰側(J_<Al>/J_<Cu>)>1で茶色に,Cu過剰側(J_<Al>/J_<Cu>)<1で黒っぽくなることが知られた.
電子デバイス用高温超伝導体薄膜の電磁特性評価に関する研究

本研究は、高温超伝導体を用いた信号線、磁気シ-ルド、磁気・光センサ、三端子素子等の電子デバイスの実用化の際に重要な物性量である薄膜の臨界電流密度、高周波表面インピ-ダンス、磁束ノイズ等の決定要因を解明し、その特性向上のための方法を開発することを目的とする。このため、前年度において膜質の異なったYBaCuO薄膜を作製し、これを用いて磁束クリ-プや磁束ノイズ等の電磁特性の評価法を開発した。本年度はそれを用いてこれ等の物性量を特徴づけるピンニングポテンシャルを求め、臨界電流密度、磁束ノイズの大きさ、膜質との関連について検討を行った。更に、新しい段差接合素子を考案し、SQUIDとしての特性の評価を行った。1.磁束クリ-プ現象を用いたピンニングポテンシャルの評価薄膜の電流ー電圧特性の温度依存性の測定デ-タより、ピンニングポテンシャルの温度依存性を実験的に求める方法の開発に成功した。また得られたピンニングポテンシャルと臨界電流密度が比例することを明らかにし、薄膜の臨界電流密度がピンニング機構により決定されていることを明らかにした。2.磁束ノイズと膜質の関連薄膜の磁束ノイズの原因として、ピンニングポテンシャルに捕獲された磁束線のホッピングのメカニズムが考えられている。これを実験的に検証するために、磁束ノイズと、ピンニングポテンシャルに比例する臨界電流密度との関連について調べた。3.新しい段差接合素子とそれを用いたSQUIDMgO基板上に、YBCO薄膜二層の積層法により、新しい弱結合素子の作製に成功し、これを用いたSQUIDの特性の評価を行った。
否定表現の認知的・身体的基盤についての動画を用いた反応実験に基づく研究

認知言語学的に考えると、否定の言語表現は否定の認知を映し出しているはずである。しかし、否定の認知とは何かということをこれまで言語研究では、言語表現についての考察から研究者の主観に依拠して解釈しようとしてきた。本研究では、否定の言語表現に共起する身体表現に注目し、ビデオ録画したインタビューの分析と、実験(プライミングテスト)という実証的な手法によって、否定の認知のネットワーク構造を確認しようとした。日本語およびドイツ語の母語話者に対するインタビューを実施,ビデオ録画し,否定表現に共起する身体表現を採取分析した。日本語の分析では,強い首の横振りと弱い首の横振り,そして首をかしげる動作が非常に多く現れることが観察された。強い首の横振りは,コミュニケーション上の対人的な関係における否定と関係し,弱い首の横振りは表現された内容が自分の認識とは合わないことと関係していると分析された。首かしげの動作は,自分自身が発言の内容に確信を持てない場合に現れるようであり,コミュニケーションにおいて,あまりはっきりとものをいうことが,対人関係を維持する上での困難を引き起こすことを踏まえて,戦略的にあいまいさを演出する動作であるという分析がなされた。以上の否定表現に共起する身体表現の分析では,日本語の否定において,対人関係を配慮する要因が強く働いていることが確認された。ドイツ語のデータの分析は現在進行中であるが,日本語におけるのと同様に,横の首振りと,首の傾げが観察されている。しかし,これらの身体表現のあらわれ方は日本語におけるものと異なっている。否定の認知の構成要素は共通であっても,その相互のネットワーキングのあり方が違う結果,たとえば,日本語とドイツ語の否定疑問に対する答え方の違いなどの,現象上の異なりが観察されるのだと観測される。日本語とドイツ語の母語話者に対して行ったインタビューにおいて現れる否定の言語表現に付随する否定の身体表現の分析を進め、日本語に現れる否定の身体表現はドイツ語の否定言語表現にも付随して現れることを確認した。このことは、否定の認知が、人間の自然言語における多くの認知と同様に、論理記号的なディジタルな性格をもつのではなく、むしろ、人間の身体経験に基づいて緩やかに拡張された、ネットワーク上の構造をなしているだろうという、認知言語学的な仮説を裏づける、言語外的な証拠の一つといえるだろう。また、これらの身体表現の認知上、および、コミュニケーション上の機能は、日本語とドイツ語において重なり合わない部分があることが確認された。このことは、たとえば日本語とドイツ語における否定疑問に対する答え方が違うという言語事実を説明する強力な背景をなしうる。つまり、否定の認知構造に違いがあるから、言語上のふるまいに違いがみられるという論を展開できるのである。これまでの私たちの成果は、インタビューの分析という手法をもちいて、言語表現と身体表現を解釈することによって、行われてきた。これまでの考察を基盤に据えて、現在、私たちは、プライミングテスト作成プログラムを使い、別の角度から、私たちの議論の実証性を高める実験を準備中である。質問とその状況に組み合わせを設定することによって、否定の認知を構成していると思われる認知単位のうちの、「拒否」、「打ち消し」、「嫌悪」、「強め」、「不確かさ」などの要素のどれが出やすそうなのか、あらかじめ予測することができる。これらの組み合わせをプライミングとして提示し、身体表現による回答が適切なものとして受け止められるかどうかについて、ほぼ実験プログラムが完成した。次年度は、この実験を実施し、日本語とドイツ語の否定の認知について、さらに実証的な裏付けをする予定である。前年度までに、日本語とドイツ語の母語話者に対するインタヴューのビデオ記録を分析し、否定表現が身体的に動機づけられ、認知のネットワークをなしているという仮説の妥当性を確認してきた。今年度はさらに、実験的手法(プライミングテスト)により、否定の身体表現と言語表現の関係についてのより実証的な研究に取り組んだ。日本語とドイツ語の母語話者である被験者に対して、発話の状況と、その状況においては否定の答えが自然である言語表現による質問の4通りの組み合わせを示した後で、「強い首ふり」、「弱い首ふり」、「首傾げ」、「うなづき」、「しかめ顔」の5種類の動画を提示、被験者自身の反応としての適切さを合計100試行分判断させた。この実験の結果を私たちはまず、日本語の母語話者について分析し、日本語の母語話者においては、強い首ふり、弱い首ふり、首傾げ、うなづき、しかめ顔のそれぞれの身体表現に動機つけられた否定の認知が、それぞれに構造化された分布を示していて、さらに、コミュニケーション上も有意な機能を担っていることがおよそ確認された。ドイツ語の母語話者に対して行った実験の結果は現在さらに詳しく分析中であるが、やはり、強い首ふり、弱い首ふり、首傾げ、うなづき、しかめ顔のそれぞれの身体表現に動機づけられた否定の認知が有意な分布をなしており、首ふりに動機づけられる否定の重要性などは日本語とほぼ同じであること、うなづきが、日本語におけるのと似たように、否定の関係する疑問や、助言の意味での修辞疑問に対して出やすいことなども見ることができた。

今後さらに分析を深め、方法を精緻化していかなければいけないが、これまでの研究によって、認知の内実を実験的な手法によって、実証的に探っていくという私たちの画期的な試みが有効であり、認知言語学を実証科学の一分野として確立していくことが可能であることが示し得たと、私たちは考えている。
初期値逆問題の数理構造解明による適切度評価とそれに基づく適切化解析・超解像解析

本研究の目的は,逆問題には解の存在性,一意性,安定性のいずれかが破れているという,いわゆる不適切性があることに着目し,逆問題の数理構造解明を初期値逆問題に適用し、適切化の指針を明らかにする。さらに、カオスに代表されるように、順問題が不適切な初期値問題に対して、初期値逆問題が適切に構築され、安定化解析および超解像解析ができることの可能性を明らかにする.平成12年度に得られた主な成果は以下の通りである.1.カオス現象に関連したローレンツ・モデルおよびナビエ・ストークス方程式に対して,誤差を含む観測値を用い初期値逆問題を解く数値シミュレーションを行った.ローレンツ・モデルについては,問題に含まれる非線形性が強い領域においても,時間を遡って推定を行うことができたが,推定可能な範囲が狭くなった.これに対し,次元を1次元に落としたナビエ・ストークス方程式については,支配方程式が非線形であっても観測誤差に対応した程度の範囲で推定が可能であった.2.弾性場の境界値逆問題について,適切化の手法と適切化パラメータの選定につき検討を行った.L曲線法を適切化パラメータの推定に適用した場合には,適切化パラメータの推定がうまく行える場合と行えない場合があった.3.ラプラス場の境界値逆問題に対して,交替境界要素逆解法を適用した.観測値に誤差がないときには,この手法による解は繰返しとともに正解に近づいたが,収束は遅かった.境界分割により効率化が図れることを示した.観測誤差があるときには,計算の繰返し回数を適切化パラメータとし,これを食違い量原理により推定すれば適切化がはかれることを示した.本研究の目的は,逆問題には解の存在性,一意性,安定性のいずれかが破れているという,いわゆる不適切性があることに着目し,逆問題の数理構造解明を初期値逆問題に適用し、適切化の指針を明らかにする。さらに、カオスに代表されるように、準問題が不適切な初期値問題に対して、初期値逆問題が適切に構築され、安定化解析および超解像解析ができることの可能性を明らかにする。平成11年度に得られた主な成果は以下の通りである。1.カオス現象に関連したローレンツモデルおよびナビエ・ストークス方程式に対して,初期値逆問題を解く数値シミュレーションを行った.ただし,ナビエ・ストークス方程式については空間的に1次元に落としたモデルを用いた.これらのモデルに対して,初期値がどの程度推定できるかを明らかにした.非線形挙動が現れる配意であっても時間を遡って推定することができることが明らかとなった.観測値に観測誤差が含まれる場合について,誤差の程度の影響を調べた.ローレンツ・モデルについては,誤差が含まれる場合には推定可能な範囲が挟められることが明らかとなった.これに対し,ナビエ・ストークス方程式については,支配方程式が非線形であるにもかかわらず,観測誤差に対応した程度の範囲で推定が可能であった. 2.弾性場の境界値逆問題について,観測を領域内のとった場合の適切化の手法と適切化パラメータの選定につき検討をおこなった.観測空間で評価した食違い量原理よりも観測方程式で評価したものの方がよい推定を与えた.3.ラプラス場の境界値逆問題に対して,交替境界要素法を適用し,境界分割による効率化の方法を提案した.本研究の目的は,逆問題には解の存在性,一意性,安定性のいずれかが破れているという,いわゆる不適切性があることに着目し,逆問題の数理構造解明を初期値逆問題に適用し、適切化の指針を明らかにする。さらに、カオスに代表されるように、順問題が不適切な初期値問題に対して、初期値逆問題が適切に構築され、安定化解析および超解像解析ができることの可能性を明らかにする.平成12年度に得られた主な成果は以下の通りである.1.カオス現象に関連したローレンツ・モデルおよびナビエ・ストークス方程式に対して,誤差を含む観測値を用い初期値逆問題を解く数値シミュレーションを行った.ローレンツ・モデルについては,問題に含まれる非線形性が強い領域においても,時間を遡って推定を行うことができたが,推定可能な範囲が狭くなった.これに対し,次元を1次元に落としたナビエ・ストークス方程式については,支配方程式が非線形であっても観測誤差に対応した程度の範囲で推定が可能であった.2.弾性場の境界値逆問題について,適切化の手法と適切化パラメータの選定につき検討を行った.L曲線法を適切化パラメータの推定に適用した場合には,適切化パラメータの推定がうまく行える場合と行えない場合があった.3.ラプラス場の境界値逆問題に対して,交替境界要素逆解法を適用した.観測値に誤差がないときには,この手法による解は繰返しとともに正解に近づいたが,収束は遅かった.境界分割により効率化が図れることを示した.観測誤差があるときには,計算の繰返し回数を適切化パラメータとし,これを食違い量原理により推定すれば適切化がはかれることを示した.
心筋梗塞に対するエクソソーム投与による心筋再生誘導の検討

広範囲心筋梗塞では、壊死心筋による激しい炎症の後、線維組織に置換され、時間とともにリモデリングが進行し、心腔拡大や収縮障害、最終的に重症心不全を引き起こす。近年、移植片対宿主病(GvHD)の臨床治験において、RNAや蛋白を含む50-200nmの細胞外微小胞「エクソソーム」の抗炎症作用による治療の有効性が報告されている。研究代表者らは、これまでに大動脈瘤に対して間葉系幹細胞(MSC)から産生されるエクソソーム投与療法を行い、瘤縮小効果が得られたことを明らかにしてきた。このことから、エクソソームは抗炎症および組織再生に重要な因子であるという新たなメカニズムに基づき、本研究ではエクソソームを利用した新たな心筋再生療法の可能性を探るための基礎的研究を行った。これまでに、超遠心法にて各細胞培養上清からエクソソームを回収し、タンパク濃度測定および透過型電子顕微鏡による直径約100nmのエクソソームの確認を行なった。また、定量RT-PCRにて血管新生や心筋細胞アポトーシス抑制、炎症抑制に関与するmicroRNAを同定した。本年度では、ラットを用いた冠動脈左前下降枝結紮閉鎖による心筋梗塞モデルの作成を試みた。術前および術後の超音波エコーによる心機能評価や組織学的評価では、一部梗塞を認めたものがあったが、梗塞を認めないものも多くあった。また、治療に用いるエクソソーム注入量100μgを回収するには1億個以上の細胞を必要とすることが判明し、in vivoで各エクソソーム投与の効果を比較検討するのは困難であると考えた。したがって、in vitroの事前検討でどの細胞由来のエクソソームが有用かを調べる必要が生じた。各細胞から回収したエクソソーム量は1万個あたり0.51μgで、動物実験で予定していた注入量100μgを、それぞれの細胞から回収することが困難であり、動物実験で各細胞由来エクソソームの効果を比較検討することは難しいと判断した。したがって、事前検討として、in vitroにて各細胞由来エクソソームの効果を比較検討し、より効果の高かったエクソソームを動物実験で確認する必要が生じた。加えて、心筋梗塞モデル作成にかかる手技が煩雑で、実験に用いることができる状態のラットを用意することができなかった。以上のことから、当初計画よりやや遅れているとした。事前検討として、in vitroにて各細胞由来エクソソームによる抗炎症効果や血管新生、心筋細胞分化・増殖を比較検討し、より効果の高かったエクソソームをラット心筋梗塞モデルで検証する。注入するエクソソーム量については、当初計画の100μgを予定しているが、至適注入量の検討も行う。心臓エコーにて経時的に心機能評価を行いつつ、治療4週間後をエンドポイントとして、組織学的評価や生化学的評価などを行う。申請者らは、これまでに大動脈瘤に対して間葉系幹細胞(MSC)から産生されるエクソソーム投与療法を行い、瘤縮小効果が得られたことを明らかにしてきた。MSCや心筋塊前駆細胞由来のエクソソームによる心筋梗塞治療の有効性はすでに報告されているが、エクソソームの性質(膜表面タンパクや包括するmiRNA, mRNA, prtoteinなど)はホスト細胞に依存するため、細胞の種類によって治療効果が異なることが予想される。すでに治療効果が明らかとなっているMSCに加え、線維芽細胞や心筋細胞、成熟心筋細胞のエクソソームによる治療効果の差異を比較検討するため、平成28年度では、各細胞(間葉系幹細胞:MSC,線維芽細胞:FB,心筋細胞:CM,成熟心筋細胞:matured-CM,成熟iPS由来心筋細胞:iPS-matured CM)の培養上清を超遠心してエクソソーム(exo)を分離したのち、タンパク濃度の測定およびTEMにて葯200nm前後のエクソソームが含まれていることを確認した。定量RT-PCRにて血管新生や心筋細胞アポトーシス抑制に関与するmicroRNA、miR-126, miR-146, miR-210が同定され、FB-exoは他細胞exoに比べmiR-126の遺伝子発現量が低く, miR-146は発現しなかった。引き続き、抗炎症や血管新生、心筋細胞分化・増殖に関する因子の同定を行う。研究計画に基づいた計画と方法で検討が進んでいるため広範囲心筋梗塞では、壊死心筋による激しい炎症の後、線維組織に置換され、時間とともにリモデリングが進行し、心腔拡大や収縮障害、最終的に重症心不全を引き起こす。

平成29年度では、すでに治療効果が明らかとなっているMSCに着目し、MSC由来エクソソームに含まれるタンパクとmiRNAを、各アレイを用いて網羅的解析を行った。タンパクアレイでは286種のタンパクが同定され、全体のうちサイトカイン20.3%、成長因子21%、ケモカイン14%が占めていた。miRNAアレイでは、526種のmiRNAの存在を確認し、In Silicoにて血管新生因子や炎症抑制に働くmiR-17, miR-24, miR-92, miR-126, miR-210などが同定された。In vivo検討に進むため、心筋梗塞モデル作成に着手した。MSC由来エクソソーム含有RNA,タンパクの網羅的解析および関与因子を同定することができたこと、また心筋梗塞モデル作成に着手したことから、概ね計画通りに遂行できていると考える。広範囲心筋梗塞では、壊死心筋による激しい炎症の後、線維組織に置換され、時間とともにリモデリングが進行し、心腔拡大や収縮障害、最終的に重症心不全を引き起こす。近年、移植片対宿主病(GvHD)の臨床治験において、RNAや蛋白を含む50-200nmの細胞外微小胞「エクソソーム」の抗炎症作用による治療の有効性が報告されている。研究代表者らは、これまでに大動脈瘤に対して間葉系幹細胞(MSC)から産生されるエクソソーム投与療法を行い、瘤縮小効果が得られたことを明らかにしてきた。このことから、エクソソームは抗炎症および組織再生に重要な因子であるという新たなメカニズムに基づき、本研究ではエクソソームを利用した新たな心筋再生療法の可能性を探るための基礎的研究を行った。これまでに、超遠心法にて各細胞培養上清からエクソソームを回収し、タンパク濃度測定および透過型電子顕微鏡による直径約100nmのエクソソームの確認を行なった。また、定量RT-PCRにて血管新生や心筋細胞アポトーシス抑制、炎症抑制に関与するmicroRNAを同定した。本年度では、ラットを用いた冠動脈左前下降枝結紮閉鎖による心筋梗塞モデルの作成を試みた。術前および術後の超音波エコーによる心機能評価や組織学的評価では、一部梗塞を認めたものがあったが、梗塞を認めないものも多くあった。また、治療に用いるエクソソーム注入量100μgを回収するには1億個以上の細胞を必要とすることが判明し、in vivoで各エクソソーム投与の効果を比較検討するのは困難であると考えた。したがって、in vitroの事前検討でどの細胞由来のエクソソームが有用かを調べる必要が生じた。各細胞から回収したエクソソーム量は1万個あたり0.51μgで、動物実験で予定していた注入量100μgを、それぞれの細胞から回収することが困難であり、動物実験で各細胞由来エクソソームの効果を比較検討することは難しいと判断した。したがって、事前検討として、in vitroにて各細胞由来エクソソームの効果を比較検討し、より効果の高かったエクソソームを動物実験で確認する必要が生じた。加えて、心筋梗塞モデル作成にかかる手技が煩雑で、実験に用いることができる状態のラットを用意することができなかった。以上のことから、当初計画よりやや遅れているとした。
パイロトーシスが関与する稀少疾患の新規遺伝子変異同定と病態解明

肝臓線維化を主徴とする稀少疾患患者から同定されたNLRP1変異が293T細胞を利用した実験系でインフラマソームを異常に強く活性化させ、著しく大量のILー1bやILー18を放出させることやパイロトーシスと呼ばれるプログラム細胞死が誘導されることを確認した。この結果と一致して、患者血清中ILー18は異常高値を示したが、生体肝移植後には血清中のILー18値は著減した。また、生体肝移植を受けた際に摘出された肝臓組織を免疫染色した結果、肝細胞と一致してILー18が強く染色された。さらに、患者由来の肝細胞を不死化した結果、恒常的に大量のILー18が産生・放出されること、また、この肝細胞株に発現するNLRP1をsiRNAで特異的にノックダウンするとILー18の産生が抑えられることを示した。これらの結果から、NLRP1変異により患者の肝細胞ではNLRP1インフラマソームが異常活性化して、ILー18の産生や肝細胞のパイロトーシスが亢進し、そのことが肝臓線維化に関与すると考えられた。NLRP1変異を発現するマウスが作製され、現在、解析中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。希少疾患から同定された変異型NLRP1と2つのSNP変異のcDNAを作製し、その際、N末にMycタグ(あるいはGFP)とC末にFlagタグを付けて、発現ベクターに挿入した。次に、293T細胞に(野生型あるいは変異型)NLRP1、ASC(or ASC-GFP)、procaspase-1、pro-IL-1b(あるいはpro-IL-18)を一過性に発現させて、培養液中に放出されるIL-1b(あるいはIL-18)量を測定した結果、変異型NLRP1は著しく多量のIL-1b(あるいはIL-18)を産生・放出させることが判明した。また、変異型NLRP1はASCスペックの形成とパイロトーシスと呼ばれるプログラム細胞死を強く誘導することも示された。他方、SNP変異はNLRP1インフラマソームの異常活性化には関与しないことも示された。つまり、変異型NLRP1はNLRP1インフラマソームを著しく強く活性化させることが明らかになった。また、この変異型NLRP1の各種機能ドメインを欠失させた後に同様の解析を行った結果、この変異体によるインフラマソーム活性化には、C末のCARDドメインの存在及びauto-cleavage siteの保持が不可欠であるとが示された。また、当該患者の血清中のIL-1bとIL-18を測定した結果、IL-18が異常高値を示すことが明らかになった。従って、当該患者ではNLRP1変異によるNLRP1インフラマソームの異常活性化を介して細胞のパイロトーシスやIL-18の産生が強く誘導され、このことが肝臓線維化・歯牙欠損・掌蹠角化症などの症状と密接に関連することが強く示唆された。希少疾患患者由来のNLRP1変異がNLRP1インフラマソームを異常に活性化させることが証明されたので、このNLRP1変異によってこの疾患の病態を解明できる可能性が強くなった。この結果は、新しい疾患概念の確立につながるもであり、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。今後、このNLRP1変異のconditional knock-inマウスを解析することにより、本疾患の病態を明らかにする予定である。同時に、in vitro実験により、NLRP1インフラマソーム活性化のメカニズムを解明する予定である。
高親和性IgE抗体産生細胞の発生機序の解明とこれを用いた予防への応用研究

我々は臍帯血IgEが低親和性特異的IgEであることを以前に報告したが、生後も作られるかは未だ明らかにされていない。生後14か月の検体を用いて、生後低親和性IgEが産生されるかに焦点を当て研究を行った。結果、生後14か月の検体において、低親和性特異的IgEと高親和異性IgEの2種類が存在することを明らかにした。今後さらに低親和性特異的IgEの産生のメカニズム、役割に関して明確にする必要がある。高親和性IgE抗体産生細胞の発生機序の解明に関して、1、クラススイッチをモニタリングができる測定法の確立、2、生後の低親和性特異的抗体の検索の2つの研究を行った。特異的IgEの産生機序の解明を行うため、クラススイッチをモニタリング出来る測定法の確立を目指し、研究を行った。血液採取の期間は、免疫療法前、免疫療法後、維持期三ヶ月後、6ヶ月後、12ヶ月後(計27名)採取し、Densely carboxylated protein (DCP)チップ法で測定した。抗原特異的IgG1、IgG3の抗体価は免疫療法後において増加し、治療の維持期の経過とともに抗体価が減少した。IgG2の抗体価は免疫療法後において増加し、維持期の経過とともに増加し、維持期12ヶ月にまで維持された。IgGサブクラスの中で最後に産生されるIgG4の抗体価は免疫療法後増加し、明らかに維持期の経過とともに増加した。IgAに関しては免疫療法後から増加した。IgEに関しては免疫療法後、減少した。IgM→IgG→IgEへのクラススイッチが高親和性抗体産生の機序とされているが、IgG→IgG4のクラススイッチの経路が優位に高くなっており、その結果IgE産生が抑制されていることが示唆された。これらの結果からDCPチップ法により、抗体クラススイッチのモニタリングが可能となった。生後、低親和性特異的IgEが産生されるのか、生後14ヶ月(健常児)の検体を用い、DCPチップ法により検証を行った。結果、低親和性特異的IgEが数名において検出された。低親和性特異的IgEがアレルギー発症に関与するのか今後の課題である。高親和性IgE抗体産生細胞の発生機序の解明に関して2つの研究を遂行した。1.生後、低親和性特異的IgEが産生されるか研究を行った。結果、生後14ヶ月の検体において低親和性Ovomucoid (OVM)特異的IgEが産生されていることが明らかになった。また低親和性OVM特異的IgEはアレルギーとの関係は見られなかったが、高親和性OVM特異的IgEに変化することで特に喘息との関係が明確になった。低親和性IgEとアレルギーの関係について、さらに研究を進めていく必要がある。2.低親和性IgEが高親和異性IgEに変化するメカニズム解析を行う目的で、アレルギーモデルマウスの作製を行った。実際は人由来の臍帯血を用いる予定であったが、入手が困難であること、臍帯血が採取できたとしても特異的IgEを産生している検体が少ないことなどの理由より現段階では困難であった。そこで皮膚感作アレルギーモデルマウスを作成し、そのマウスから生まれた新生児マウスから血液を採取することで低和性特異的IgE産生細胞を一定に採取し維持できる方法を確立するため研究を遂行した。アレルギーモデルマウス作製の判定に関しては、低微量高感度ELISA法を確立し、特異的IgE、総IgE、特異的IgG、総IgGを測定することで行った。抗原の感作に関しては、OVMを用い1日に2回背中に感作させた。一週間後、マウスの皮膚が赤くなり、2週間後には感作直後、マウスが背中を引っ掻き始めた。そこで眼底採血を行い、微量の血液を用いて特異的IgE、総IgE、特異的IgG、総IgGを測定した。OVM感作後、特異的IgE、総IgE、特異的IgG、総IgGが非常に強く上昇していた。結果、皮膚感作アレルギーモデルマウスが完成した。今後このマウスを用いて交配させ、生まれた新生児マウスから低親和性特異的IgE産生細胞を精製し、低親和性IgEが高親和異性IgEに変化するメカニズムの解析を行う予定である。高親和性IgE抗体産生細胞の発生機序の解明に関して、臍帯血から低親和性特異的IgE産生細胞を精製、培養し、その後、高親和性IgE抗体産生細胞が産生されるか実験計画を立てた。しかし、臍帯血から低親和性特異的IgE

産生細胞を精製することは、臍帯血の入手が困難であること、臍帯血が採取できたとしても特異的IgEを産生している検体が少ないこと、さらに低親和性特異的IgE産生細胞を精製するための検討が不十分であり(さらに詳細に検討する必要がある)、これらの理由により現段階では困難である。今後は、人の臍帯血にこだわらず、低親和性特異的IgE産生細胞を精製するための検体が一定に維持できる方法で、研究を行う予定である。免疫学低親和性特異的IgE産生細胞を精製するための検体が一定に維持できる方法を確立するため、動物実験を行う。この度の実験では、ラットを用いて研究を遂行する予定である。ラットの胎児が低親和性特異的IgEを産生する環境を検討し、ラットの新生児から親和性特異的IgE産生細胞を精製する。母体が食物抗原に対する特異的IgEを産生する場合、胎児が母体と同じ特異的IgEを産生する割合が多いため、アレルギーラットの母体を作成し、交配させ、アレルギーモデルラットの家族を作成する予定である。26-27年度は、高親和性IgE抗体産生細胞の発生機序の解明に関して、臍帯血から低親和性特異的IgE産生細胞を精製、培養し、その後、高親和性IgE抗体産生細胞が産生されるか実験を行う予定であった。しかし、臍帯血から親和性特異的IgE産生細胞を精製することは、臍帯血の入手が困難であること、臍帯血が採取できたとしても特異的IgEを産生している検体が少ないこと、さらに親和性特異的IgE産生細胞を精製するための検討が不十分であり(さらに詳細に検討する必要がある)、これらの理由により、研究計画と少しのズレがあり、次年度に使用額が生じた。低親和性特異的IgE産生細胞を精製するための検体が一定に維持できる方法を確立するため、次年度使用額が生じた費用により、アレルギーモデルラットの作製を行いたいと考えている。
国際紛争解決制度の比較研究

比較研究から明らかになった点は多数ある。投資仲裁についていえば、確かに国家のゲートキーピング作用がないため、多数の案件が付託される傾向が強いが、しかし企業はこの仲裁に頼る以前に国家と直接交渉を行い解決に努めるため、これらの仲裁に持ち込まれるのは、ほとんど交渉では解決不可能な案件である傾向が強い。多くの国家は仲裁勧告を履行するが、それができない国家は長期にわたり引き延ばし工作をしていることが明らかとなった。国際司法裁判所については、確かに経済問題のほうが解決する傾向は強いが、意外なことに境界紛争、特に海洋の境界紛争についてはそれが特別協定により国際司法裁判所に付託され、かつ判決履行の確率も高いことが分かった。平成20年度は本研究の初年度に当たるため、予備段階の作業が主であった。研究代表者は2008年8月に全米政治学会(APSA)の研究大会で本研究にかかわる論文の収集や研究者との意見交換を通じ、本研究の意義についての認識を深めた。具体的には、それぞれ個別の紛争解決制度の政治経済学的研究は次第に行われるようになってきているものの、分野を横断して比較した研究はほとんど皆無であることが判明した。収集した論文をもとに文献のサーベイを行ったが未完成であり、したがって未刊行である。実証面では、平成20年度は主に投資仲裁(紛争解決)の分野に集中する計画であった。この研究については、研究代表者と研究分担者は2009年3月にワシントンにある国際投資仲裁センター(ICSID)にて現地調査を行い、関係者からの事情聴取をするとともに、データの収集も行った。結果は簡単なメモとして残しているが未刊行である。ICSIDの投資仲裁はいわゆるtransnationalな紛争解決制度であり、かなり実効的に機能していることが判明したが、まだ未解決の課題があることもわかった。アルバイト学生を使って、ICSIDのデータのデータベース化を現在実行中である。成果の発表に関しては、研究者代表者が前年度より行っている世界貿易機関(WTO)の紛争処理データの分析の成果は『国際政治』153号に発表した。また研究分担者のこれまでの理論研究の集大成がやはり『国際政治』155号の巻頭論文として公刊されている。また両名とも『日本の国際政治学』の理論編の巻でそれぞれの持論を展開した。本研究の目的は世界に存在する様々な司法的あるいは準司法的紛争解決の制度を比較研究することにより、それらの制度が実効的に機能する要因を探るとともに、これまで国際関係論で構築されてきた法化理論を再検証し、それを再構築することを目的としている。従来取り組んできた世界貿易機関(WTO)紛争解決制度についての研究では、2009年3月に東京大学で開催されたシンポジウムでハードローとソフトローの相対的役割の観点から分析した報告を行ったが、これを基にした論文が『ソフトロー研究』に掲載された。平成21年度は前年度に引き続き、世界銀行における国際投資仲裁センター(ICSID)の研究にも取り組んだ。特に同センターのウェブサイトの情報およびICSID Reporterという刊行物からこれまで同センターで仲裁がされてきた案件のデータベース化を行った。またこのデータを分析した結果を2010年2月の米国国際研究学会(ISA)研究大会にて報告した。また同結果は翌月、京都大学の研究会においても報告した。いずれの機会でも活発な質疑応答が行われ有意義なフィードバックが得られた。また平成21年度は国際司法裁判所、旧ユーゴ戦犯法廷(ICTY)、および国際刑事裁判所に関する予備的な研究も開始した。この準備を基に2010年3月にはハーグに赴き、実際に裁判を傍聴した他、関係者からの聞き取り調査を行った。また現段階では日本では入手できない資料も入手するに至った。このように本研究プロジェクトは順調に推移している。本プロジェクトは国際紛争解決制度について理論研究を行うと共に、その検証に必要なデータを収集・整理することを目的としている。平成22年度は本プロジェクトの最終年度であるため、プロジェクトの取りまとめ作業が中心となったが、国際司法裁判所の係争データの収集・整理、およびそれに基づく報告も行った。国際海洋裁判所(ITLOS)についても予備的考察および現地調査を計画していたが、時間的に余裕がなく計画のこの部分については断念し、今後への課題とした。成果については、2011年2月4日、東京大学にて研究会を開き研究報告会を開催した他、研究代表者・研究分担者両名とも、2011年3月に、カナダのモントリオールで開催されたInternational Studies Association (ISA)で学会報告を行い、高い評価を得ることができた。国際司法裁判所については遵守に関するデータを中心に収集し、データ分析により、遵守について、パワーや同盟関係など実態的説明変数に比べ、予備的抗弁の有無など手続き的な変数の方が統計的に有意な効果があることが判明した。

このような手続き的変数はアクターの選好を反映しているためであるとみられる。また理論を担当した研究分担者は、制度について行動の規則性を重視するグライフの定義を適用し、因果関係に関する内在化された信条と他者の行動予測に関する信条の2つに大別されることとし、日本の外交政策への適用を行った。この手法により日本の国際紛争における行動原理も、より明確になると思われる
超対称ゲージ理論の格子上での定式化と格子重力への拡張

目標は超対称性を格子上で厳密に実現する定式化を見出しその背後に隠れた新たな定式化を発見し、物質場の入った格子重力の定式化の模索に有った。格子超対称性の二つの困難:(1)差分のライプニッツ則の破れ、(2)格子カイラルフェルミオンのコピー。この困難を解決する為に、それぞれを解決する(1)リンク・アプローチと(2)スーパーダブラー・アプローチを提唱した。前者は非可換性を持つ場の理論に、後者は非局所的な場の理論で一般には結合則を破る定式化に成っており超対称ゲージ理論に拡張できないが、結合則を回復する定式化も発見し、現在我々の厳密な格子超対称性の定式化に対する総括をまとめている。これまでの先行研究で超対称性の格子上での定式化の提案を行った。この定式化はリンクアプローチと呼ばれ広く専門家の間で受け入れられたが問題点も指摘され、我々はこの解決に努力してきた。その結果この定式化はホップ代数の下での対称性という新しい代数構造が背景に有り、差分作用素にグレードが必要であることも明らかになってきた((ref1)。これ等の結果を背景に非可換性を本格的に取り入れた格子上での定式化を完成させる事、或いはこの定式化と同等で別の定式化を発見する事が新たな目標になり、その後これを実現する新たな定式化を発見した。低次元での格子超対称性を詳しく調べる事により格子超対称性を厳密に保つ新しい定式化を発見し上記のリンクアプローチとの関連も明らかになってきた。この定式化は運動量空間で定式化されたもので、座標空間ではマイルドな非局所性が現れ新しいタイプの積を導入する事が出来、その積の上で超対称代数が厳密に保存されるという性質を持っている。運動量空間で厳密に超対称性が保たれる為にこれまでの超対称性の定式化の視点と少し異なるが、厳密に超対称性が保たれる事は変わらない。初めにその本質を見抜く為に1次元の定式化を完成させたが、2次元に拡張される事も明らかに成り更に格子上でのカイラル条件の課し方も明らかに成り、広い範囲の応用が有る事が明確になってきた。高次元への拡張及びゲージ理論への拡張は重要なテーマであるが、ゲージ理論への拡張の見通しが立ってきた。この定式化と我々が以前に提案したリンクアプローチの定式化との関連も指摘し、代数構造の相似性から局所性と非可換性が対応しており同等の理論である可能性を指摘した。これまで30年以上、微分差要素まで含め厳密に超対称性を格子上で定式化した例は無いが、この定式化はそれを実現している初めての例であると考えている。時間とともに一般に受け入れられると期待している。本研究はランダム格子上で超対称ゲージ重力理論を定式化する事に有る。超対称性を格子上で全ての電荷に対して厳密に定式化する事は30数年来成功していない。これは二つの本質的な大きな困難:(1)カイラルフェルミオンのダブラーが現れる事によりボソンとフェルミオンの数が崩れて超対称性が壊れる問題、(2)差分がライプニッツ則を満たさない為に超対称性が壊れる問題、が有る為に成功していない。これに対して我々は以前に提唱したリンクアプローチと違う新たな定式化の提案に於いて、この二つの問題を解決する提案を行った:(1)フェルミオンダブラーを超対称パートナーとしての物理的粒子と同定する、(2)運動量空間で運動量保存則を格子上の運動量保存則に置きかえる。これにより座標空間では、普通の積が新たな*積に置き換わり、この積の上でライプニッツ則が成立する。これらの基本的アイデアに基づいて既に昨年度までに1次元の模型に於いて具体的に厳密な超対称性が格子上で成立する事が示され、具体的模型を提唱した。本年度はその定式化を2次元のベス・ズミノ模型へ拡張した定式化が完成した。更に我々は量子論的に超対称性が厳密に成立するかを調べ、ワード・高橋恒等式が格子上で2ループまでの摂動論で厳密に成立している事を確かめた。また1次元の模型に対してユークリッド化し数値計算によってワード・高橋恒等式が非摂動領域でも成立するかどうかを確かめた。本研究テーマに対して、これまで10年間のイタリアのD'Adda氏のグループとの共同研究により二つの格子超対称性の提案を行った。