hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
補償光学適用走査レーザー検眼鏡による早期加齢黄斑変性の病態メカニズム解明

・網膜感度低下の関係を解明する。4AO-SLOによる早期加齢黄斑変性診断プログラムの開発:AO-SLOから得られた正常眼および早期加齢黄斑変性の病理眼データから、早期加齢黄斑変性の予後を判断する診断プログラムや、治療の効果判定プログラムを作成する。視細胞障害の程度は、各セクターにおける健常眼視細胞密度・視細胞配列の平均値からの異常な偏位の程度として、または異常細胞の占める割合の程度として解析可能である。この視細胞解析ソフトを確立し、視細胞障害の経時変化を求めることにより早期加齢黄斑変性の予後を評価し、治療前後に撮影・解析することにより治療の効果判定を評価するプログラムを作成する。5pseudodrusen発生メカニズムの究明・治療の探求:ビタミンA欠乏モデルマウスを用いて、AO-SLOによる測定および組織標本作成を行う。モデルマウスにおける視細胞・pseudodrusen様物質の形態をAO-SLOおよび組織標本にて検討し、早期加齢黄斑変性症例の画像所見と比較する。更にモデルマウスに全身的・局所的にビタミンA投与を行い、AO-SLO画像所見が変化するかを検討する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
暗号技術の悪用防止とプライバシ保護を両立した匿名認証技術

秘匿された情報を利用者自身で状況に応じて選択的に開示できる匿名認証技術の実現を目指し,以下の関連する研究を行った.1.唯一の標準化グループ署名方式であるMechanism 6(ISO/IEC 20008)に対する安全性評価を行った.具体的には,Mechanism 6は主張されている安全性のレベルは達成していないことを,実際の攻撃を提示することにより示した.また,本研究では,Mechanism 6がどのような利用状況であれば安全に用いることが出来るかの考察も行った.さらに,期待されていた安全性を満たすMechanism 6に対するパッチも提案した.2.完全匿名性を満たす初めての検証者ローカル失効機能付きグループ署名方式を提案した.完全匿名性はグループ署名におけるデファクトスタンダードな安全性であるが,検証者ローカル失効機能付きグループ署名に関しては,この安全性を満たす方式は知られていなかった.本研究では,完全匿名性を満たす方式が,通常の(失効機能を持たない)グループ署名と本質的に同じ要素技術から構成できることを示した.3.否認可能グループ署名と否認開示機能付き公開鍵暗号の関係性の考察を行った.既存の研究によりグループ署名方式から開示機能付き公開鍵暗号方式の構成手法が知られていた.一見,この構成手法を用いると,否認可能グループ署名方式から否認開示機能付き公開鍵暗号方式が構成できるように思えるが,実は,この直観は成り立たない.本研究ではそれを示した.4.否認可能グループ署名と呼ばれる新しい暗号学的要素技術を提案した.否認可能グループ署名は,管理者が「あるユーザがその署名を作成していないこと」の証明を,実際の署名者は明かすことなく生成することができる技術である.さらに本研究では,Groth方式(ASIACRYPT 2007)を拡張することにより,効率の良い具体的な構成も与えた.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
雪温と滑走速度に依存するスキー滑走抵抗の研究

スキーの材料開発やワックスの使い方、スキー技術の理解に科学的裏付けを与える目的で、基礎科学的見地からスキー滑走原理を研究した。そのために、短いモデルスキーを用いて、静摩擦係数、低速度の動摩擦係数について、雪粒子の大きさ、雪表面の硬さなどの雪の条件をコントロールして温度依存性、速度依存性を厳密に測定した。その結果、実際のアルペンスキーよりは遅い滑走速度に関してではあるが、摩擦現象が、雪表面の擬似液体層を考慮した凝着力の温度依存性およびそれとは逆の温度依存性を示す雪のせん断応力により矛盾無く説明できる事が分かった。また、低速度でも実際のスキーやスケートで測定されている様な低い摩擦係数が実現するので、摩擦熱による融け水の生成などのような、良く滑るメカニズムを考える必要は無いことが明らかとなった。世界的にスキー滑走は摩擦融解説を基礎にした潤滑摩擦として説明されているが、そうとも言えない事実が幾つか指摘されている。我々はスキーの摩擦メカニズムを解明するため、粒子径の異なる雪を用いて静摩擦係数の待機時間依存性を測定した。摩擦現象研究の難しさは真実接触面積が測定できないため、摩擦メカニズムを特定しにくいところにある。今回は雪の粒子径を変えることにより真実接触面積を明らかに大きく変える事ができた。また、同じ雪を用いた動摩擦係数の速度および温度依存性との比較から、雪の摩擦現象は雪の持つ物理的性質、すなわち凝着力およびそのせん断応力の温度および速度依存性により説明できることを見出した。摩擦現象のメカニズムの研究は、スノー・スポーツのみならず雪崩、屋根雪の落下や歩行者、自動車のスリップなどの安全対策に応用できるものと考えている。スキーが他の固体摩擦に比べ特別に良く滑る現象は、欧米では摩擦融解説を基礎にした潤滑摩擦として説明されているが、そうとも言えない事実が幾つか指摘されている。我々はこれまでに、摩擦融解による水の発生しにくい短い滑走体の低速度の摩擦係数が温度が低い方が小さく、-10°C程度で最小値を示すことを見出した。さらに、其の値が良く滑る事で知られている高速度に於ける実際のスキーの摩擦係数と同程度となることを見出した。すなわち、摩擦面に融け水が発生しなくてもスキーの低摩擦は説明できる可能性があることを示した。ところで、摩擦研究の難しさは真実接触面積が測定困難で、摩擦メカニズムが特定しにくいところにある。我々は今回、雪の粒子径を変えることにより、真実接触面積が大きく異なる状態を作り出した。そして、小さな粒子の場合に、静止摩擦係数に温度依存性が、低速度の動摩擦係数に速度依存性を生じることを見出した。また、これらの摩擦係数に顕な荷重依存性が観測されないことも確認した。これらの実験結果から、静摩擦と低速度に於ける動摩擦力は雪とポリエチレンの接触面における凝着力のせん断応力であると考えられる。これまでの研究成果として、静摩擦と動摩擦を統一的に把握できることが解った。すなわち、静摩擦係数と低速度に於ける動摩擦係数は、雪とポリエチレンの接触面における凝着力が温度の上昇に従い強くなる事で説明できる。ただし、融点の極近傍では、凝着力が強くなる一方でそのせん断応力が急激に弱くなるため、動摩擦係数が小さくなると考えられる。スキーが他の固体摩擦に比べ特別に良く滑る現象は、欧米では摩擦融解説を基礎にした潤滑摩擦として説明されているが、日本ではそうとも言えない事実が幾つか指摘されている。我々はこれまでに、摩擦融解による水の発生しにくい短い滑走体の低速度の摩擦係数は温度が低い方が小さく、ー10°C程度で最小値を示すことを見出した。さらに、其の値が良く滑る実際のスキーの摩擦係数と同程度となることを見出した。今回は静摩擦の詳細な実験を行い、ー10°Cより高い温度では静摩擦力および低速度に於ける動摩擦力は雪とポリエチレンの接触面における凝着力のせん断応力であることを明らかにした。この領域では、温度上昇に伴い摩擦力は増加する。ただし、融点の近傍では、凝着力が強くなる一方でそのせん断応力が急激に弱くなるため、動摩擦係数が小さくなると考えられる。一方、ー10°Cより低い温度において、1 m/sec以下の低速度で温度低下に伴い摩擦係数は増加し、速度上昇でも摩擦力が微増することをみいだした。この事実は、従来からの凝着説でも摩擦融解説でも説明できず、静摩擦とは異なる原理による摩擦力が働いている事を示唆する。今回の研究では、低速度で融点に近いところと言う限界は有るが、摩擦のメカニズムを明らかにすることができた。

今後はさらに低温で働く摩擦現象のメカニズムを研究する必要がある。静摩擦と動摩擦を統一的に把握できることが解った。本来の研究目的の実際のスキーの摩擦そのものは未だ解明できていないが、動摩擦を考える道筋ができたと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの実験から、スキーの摩擦には二つのメカニズムが働いているごとが予想される。すなわち、低速度で融点に近いところで主役となる凝着力のせん断応力については今回明らかにできた。今後は、低温で速度上昇と共に微増する摩擦係数について研究する必要がある。
配位不飽和ルテニウム-チオラート錯体の合成と反応性に関する研究

これまでに本研究者は、配位不飽和な16電子錯体、Ru(arene)(SAr)_2(1)、を合成単離し、この錯体が2電子供与体と容易に反応することを見いだしてきた。平成8年度における研究においては、窒素固定に関連したアンモニア、ヒドラジンと錯体1との錯体形成およびこれらの配位したルテニウム錯体の構造解析を系統的に研究し、窒素固定反応における配位不飽和鉄硫黄クラスター錯体の役割の一端に関する知見を得ることができた。錯体1とヒドラジンとの錯体形成により、η^1-配位様式の18電子錯体、Ru(arene)(η^1-NH_2NH_2)(SAr)_2(2)、が得られた。ヒドラジン錯体についてX線構造解析を行った結果、配位していないヒドラジンよりもN-N結合の距離が短くなることを見いだした。さらにチオラートの置換基を代えることによりヒドラジンが架橋した2核錯体、[Ru(arene)(S_2C_6H_4)](μ^2-NH_2NH_2)(3)、が得られることを見いだした。錯体3のX線構造解析により、分子内のNH・・・S水素結合の形成が2核架橋構造の形成に重要な役割を果たしていることを明らかに出来た。さらに、錯体3のヒドラジンが、η^1-配位をとっていることをX線構造解析により明らかにしている。さらに、カルゴゲンとしてセレン、テルルに注目しセレノラート配位子、テルロラート配位子を用いて錯体1に対応した16電子錯体の合成を行った。セレノラート錯体とヒドラジンの反応を行いヒドラジンが1分子配位した18電子錯体、Ru(arene)(h^1-NH_2NH_2)(SeAr)_2(2)、が得られることを見いだした。また、系統的な研究によりセレノラート錯体は対応するチオラート錯体に比べ反応性に富むことがわかった。
中世晩期ドイツ諸領邦における優先封主制の展開

1.西欧中世の封建制的主従関係は、北フランスでは9世紀以降、ドイツや北イタリアでも10世紀以降、急速に多元化・複数化した。他方、託身と誠実宣誓に象徴される封建制の人的要素が稀薄化する「物権化」現象もしだいに進んだ。このように著しく弛緩した封主一封臣間の人格的誠実を再強化する意図から、とりわけ国王、諸侯、あるいはそれに準ずる有力封主の主導のもとに創出されたのが、優先封主制である。2.従来の通説は、優先封主制の分布をフランス、イングランド、両シチリア王国に限定したが、12世紀後半から14世紀にかけてルクセンブルク、下ライン、中部ライン、ヴェストファーレンの諸地方に、かなりの普及を確認できる。ドイツで盛行を見た所謂「家人制」を以て優先封主制の代替物と見做し後者がドイツに欠如していたと帰結する見解は、根拠を失う。3.ドイツにおける優先封主制は、フリードリヒΙ世のロンカリア丘法(1158年)の規定にも拘らず、皇帝への誠実留保を貫徹できなかった。この制度を曲りなりにも-円的領域国家の構築に活用できたのは、ドイツ西部、西北部の聖俗諸侯であった。4.しかし彼らの場合にも、ドイツ型の優先封主制は封主の立場から見て次のような弱点を包蔵していた。(1)封臣の義務が往々、主君による城の随時利用(開城要求)への同意、だけに限定されたこと。(2)(国王のための、ではなく)優先封主以外の有力な第三者のための誠実留保が再三繰り返され、優先封主制自体が形骸化したこと。(3)優先封主権をめぐる複数封主間の競合が、開城要求権をめぐる角逐に矮小化され、政治的、軍事的実力と力関係による決着に委ねられ、フランスと異なり封建法上の法理が入り込む余地が極小化されたこと。5.以上の理由から、ドイツの優先封主制は、自生的な諸権力の組織化という政治目標を極めて不完全にしか達成できず、自有地とその上の城に拠る在地豪族の支配が広汎に温存された。
シリコン系酸化物潤滑剤コーティング

シリコン系酸化物をはじめとする酸化物の化学組成や化学量論比を調整できるコーティングシステム、および、大気気雰囲気から真空中まで、また、室温から高温まで、摩擦試験環境を大きく可変できるトライボロジー評価装置をそれぞれ設計・試作して研究基盤を確立するとともに、化学組成や量論比を変えながらコーティング膜を高品質で作成し、さらに、雰囲気依存摩擦係数、表面化学組成、化学結合状態、および、結晶構造についてそれぞれ測定検討し、その結果、酸化物潤滑剤コーティングの化学量論比が摩擦係数に及ぼすコーティングプロセス時における雰囲気スパッタ全圧や酸素分圧等重要な基本的知見を得ることができた。大気雰囲気から真空中まで、また、室温から高温まで、摺動摩擦環境を大きく可変できる雰囲気中で、シリコン系酸化物(SiOx)コーティング膜の化学量論比xが摩擦係数に及ぼす影響を明らかにするべく、化学量論比を調整できるコーテイングシステムおよび温度可変トライボロジー評価装置を試作し研究基盤を整備した。まず、アルゴンガス雰囲気の分圧酸素ガス流量を微調整することによりステンレス鋼基板表面に珪素系酸化物をコーティングすることで化学量論比を変えながらシリコン系酸化物コーティング膜を精度良く作成することができた。さらに、作製したコーティング膜のトライボロジー特性を系統的に評価するために、室温から高温まで雰囲気温度を加年しながら摩擦荷重と摺動回数を変えながら摩擦係数のデータを取得できる測定器を試作した。この試作機は、バウデンレーベン型の試験器を加熱できるように改造したもので、コーティング基板を搭載したセラミック定盤背面からヒーターにより加熱し、測定部を断熱チャンバー内の最高温度が900°Cまで上昇可能であることを確認した。また、表面化学組成、および、結晶構造について、走査型オージェ電子分光分分析器,およびX線回折装置等をそれぞれ用いて観察し、表面微小硬度についてはマイクロビッカース硬度計を用いて計測し、その結果、シリコン系酸化物潤滑剤コーティング膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすスパッタ全圧や酸素分圧等いくつかの重要な基本的知見を数多く収集することができた。珪素系酸化物(SiOx)コーティング膜の化学量論比xが摩擦係数に及ぼす影響を明らかにするために、化学量論比を調整できるコーテイング装置を試作し、アルゴンガス雰囲気の分圧酸素ガス流量を微調整することによってSUS系ステンレス鋼基板表面に珪素系酸化物のコーティングを施し、その結果、化学量論比を変えながらシリコン系酸化物コーティング膜を精度良く作成することができた。さらに、大気圧雰囲気において室温から高温まで雰囲気温度を可変しながら、摩擦荷重と摺動回数を連続的に変えながら摩擦係数のデータを取得できるトライボロジー試験器を試作し、その結果、シリコン系酸化物潤滑剤コーティング膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすスパッタ全圧や酸素分圧等いくつかの重要な知見が得られ、最適膜作成条件を確立することができ、作成した珪素系酸化物(SiOx)コーティング膜が固体潤滑性能が極限環境使用に有用であることが示された。シリコン系酸化物(SiOx)コーティング膜の化学量論比xが摩擦係数に及ぼす影響を検討し、低摩擦潤滑性を発現できる化学量論比について基礎的検討を行った。まず、スパッタ蒸着法を活用してSUS304およびSUS440Cの各ステンレス鋼基板表面に珪素系酸化物をコーティングするために、プラズマスパッタリングに用いるアルゴンガス雰囲気の酸素分圧を0から100%まで5%刻みでガス流量を微調整することができる高周波マグネトロンスパッタコーティングシステムを設計・試作するとともに、このシステムを活用することで化学量論比が異なるシリコン系酸化物コーティング膜が均一・一様に作成できることを確認した。作製したコーティング膜のトライボロジー特性は、大気中、ならびに、高真空中で,摺動式摩擦試験器により摩擦係数を測定することで総合的に評価し、特に、大気雰囲気中での摩擦測定では印可荷重とすべり回数をパラメーターとして変動測定することにより詳細な摩擦特性を把握し、最も低摩擦が期待される最適化学量論比、および、結晶配向性について、電子プローブマイクロアナライザやオージェ電子分光分分析器、X線回折装置等を用いて検討した。さらに、マイクロビッカース硬度計を用いてプローブ印可荷重を変動させることにより膜最表面層から膜基板界面までの深さ方向において微小箇所の機械強度、および、その変動を計測するとともに、膜の密着性についても検討した。その結果、シリコン系酸化物潤滑剤コーティング膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすスパッタ全圧や酸素分圧等いくつかの重要な基本的知見を得ることができた。スパッタリングアルゴンガス雰囲気の分圧酸素ガス流量を微調整することによりステンレス鋼基板表面に珪素系酸化物をコーティングすることで、化学量論比を変えながらシリコン系酸化物コーティング膜を精度良く作成することに成功するとともに、室温から高温まで雰囲気温度を制御しつつ摩擦荷重と摺動回数を変えながら摩擦係数のデータを取得できる温度可変トライボロジー評価装置を試作し、その装置性能を確認するなど、研究基盤を整備するとともに、さらに、シリコン系酸化物潤滑剤コーティング膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすスパッタ

全圧や酸素分圧等いくつかの重要な基本的知見を数多く収集することができ、おおむね順調に進展している。スパッタコーティングの主要パラメータの酸素分圧を0から100%まで5%刻みでガス流量を微調整することができる高周波マグネトロンスパッタシステムを設計・試作するとともに、このシステムを用いることで化学量論比が異なるシリコン系酸化物コーティング膜が均一・一様に作成できる装置性能を確認するとともに、大気中ならびに高真空中トライボロジー特性、低摩擦が期待される最適化学量論比、および、結晶配向性についてそれぞれ検討し、さらに、膜最表面層から膜基板界面までの深さ方向において微小箇所の機械強度や膜の密着性についても評価し、その結果、シリコン系酸化物コーティング膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすスパッタ全圧や酸素分圧等いくつかの重要な基本的知見を得ることができ、順調にスタートを切ることができた。宇宙軌道上曝露試験により見いた出された酸化物系潤滑材料の潤滑性能についてそのメカニズムを明らかにするとともに、その知見を元にシリコン系酸化物をベースとする長期信頼性に優れた高性能軌道真空環境用固体潤滑剤コーティングの開発をめざすべく、酸化膜の組織や結晶構造ならびに結晶配向性について検討し、マクロ・ナノ構造及び膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼす影響を明らかにするとともに、さらに、中長期的なメンテナンス簡便化をはかるべく、コーティング膜自体の剥離や下地基板材料との密着性の劣化が抑制できると期待される自己修復的な機能の付与をこころみ、表面偏析現象を酸化珪素潤滑コーティング膜に応用し、メンテナンスが容易な新規高性能珪素系潤滑コーティング膜を開発し、そのトライボロジー性能と自己修復性を確立する。宇宙軌道上で曝露することで見いだされた固体潤滑剤被膜の物性と性能についてその詳細を明らかにするとともに、その知見を元にシリコン系酸化物をベースとする長期信頼性に優れた高性能軌道真空環境用固体潤滑剤コーティングの開発をめざすべく、酸化シリコンコーテイング膜断面のマクロ構造や結晶構造ならびに結晶配向性について分析しマクロ・ナノ構造及び膜の化学量論比が摩擦係数に及ぼすメカニズムについて明らかにするとともに、さらに、中長期的なメンテナンス簡便化をはかるべく、コーティング膜自体の剥離や下地基板材料との密着性の劣化が予想されるために自己修復的な機能の付与をめざし、表面偏析現象を酸化シリコン潤滑コーティング膜に応用することをこころみ、メンテナンスが容易な新規高性能シリコン系潤滑コーティング膜を開発し、そのトライボロジー性能と自己修復性を明らかにする。温度可変トライボロジー評価装置を用いて極限環境における摩擦試験により酸化珪素コーティング膜の耐摩耗性ならびに耐久性を総合評価し、最適化学量論比xを確立する。さらに、自己修復的な機能が期待できる表面偏析現象のコーティング膜への応用をはかる。
災害時の「避難所の雑魚寝」がもたらす健康への影響と二次的健康被害の防止指標の開発

東北3県、広島土砂災害、熊本地震被災地住民の健康診査と生活実態調査によって、エコノミー症候群等健康状態の変化を明らかにした。避難所・仮設住宅調査により、避難所改善への提言を毎年セミナー/学会で積極的に公表してきた。健康被害の課題解決と研究成果の共有のため、避難生活学会を創設(H28)した。3年間の被災者に対する健康診査・聞き取り調査は、避難者の多様性と支援対応のパターナリズムとのギャップの解決が避難所・仮設住宅生活による健康被害を防止させることを検出した。避難・避難所生活、仮設住宅生活、帰宅復帰生活の健康被害予防指標は、KTB(キッチン・トイレ・ベッド)の整備であることを見出した。<研究概要>災害時の避難所の雑魚寝がもたらす健康への影響と二次健康被害の防止指標の開発研究は、平成26年度において、特に被災者を中心とする健康診査(DVT検査)と避難所の質を検討するための生活調査および防災意識を捉えることとし、避難路研究をあわせて行った。雑魚寝式避難所は、日本と韓国だけであるため、そのデータを収集し、雑魚寝解消の試みとして、ベッドへの移行過程としてマットレスの利用とそのマットレスのデザインを考案し、施策する準備を行った。<研究内容>2014年広島豪雨土砂災害避難所におけるDVT調査では、男性のDVT陽性率5.4%、女性12.2%であった。一般住民対象の同検査では、陽性率はそれぞれ4.0%、4.4%であったことから、避難所では災害の種類によらずDVTが増加し、女性がより多く発生し、避難所環境と関連することが示唆された。避難所環境が雑魚寝形式である韓国と日本では、避難所の場所は教育機関の体育館であり、ビニールもしくはアルミシートに毛布というほぼ同一形式であることが実態調査により捉えられたため、避難所での健康被害防止策としてのマットレスデザインを考案し、施策段階に入った。一時避難所の雑魚寝に対し、エアマットレスを避難施設に常備すれば避難が中長期に及んでも常に使い続ける事になる。エアマットレスは、収納にもスペースをとらないため、飲料水、食料、毛布に次いで用意すべきものであり、避難所の最低限の機能とすることにより雑魚寝解消意識の普及につながり易いのではないかということが示唆された。高齢化率の高い地方都市(日本の災害被災定率地域)の避難路調査では、ようやく複数経路の確保が必要であるという認識が浸透してきつつあるが、高齢者が多く居住する地域ほど狭小な道路と古い家屋であるために避難が困難である。現状では、第3、第4の避難路という意識はないということが明らかになった。災害時の雑魚寝式を踏襲する避難所が一般的であるわが国において、その弊害がようやく指摘され始めたのは、近年になってからのことで、これまでは、避難所の質に関する研究はほとんど行われていなかった。本研究は、災害時要援護者の避難と避難生活研究8年間の実績を基に、雑魚寝式避難所がいかに避難者の心身の健康負担を強いるものであるかということを、避難所及び仮設住宅における健康診査と生活調査を実施することにより、被災者の二次的健康被害を防止するための方法論として避難所における雑魚寝解消の指標を作成することが目的である。2004年新潟県中越地震での車中泊の被災者が多く、「エコノミークラス症候群」との関連も明らかになったことにより、東日本大震災被災者の健診・生活調査を続行してきた。避難所は、教育施設としての体育館等であり、昼間は床に座し、夜間には雑魚寝をする。大勢の避難者が特定の空間を利用できるという点では優れている。大勢の被災者が励ましあい、一時的な生活の大変さを共有しながら新たな人間関係の構築になることは明らかになった。「座式・雑魚寝式避難所」での生活の続行は、生活プライバシー、生活騒音、異なる生活習慣、衛生状態の悪化、健康状態の低下を顕著に発生させる要因になることが検証された。本研究で目指すことは、避難所における1雑魚寝と健康被害、2簡易ベッドと健康維持の2側面から健康危機管理体制のあり方を問うことであり、避難所の質の改善を図るための雑魚寝の解消指標の作成である。これまで2年間の避難所および仮設住宅での健康と生活調査を通して、指標は5つ程度に絞られてくる見通しがついた。一般指定避難所、福祉避難所への避難ルートと避難所生活の支援のあり方の課題、避難訓練のあり方の課題も浮き彫りにされた。本研究の主目的である「避難所の雑魚寝の解消」は、現時点では、災害発生初日からは困難であることが徐々に明らかになった。それは、避難所は一時的に、多くの避難者の受入れを必要とするからであり、災害時対応のための避難所用品のストックにも限界があるためである。必需品となる簡易ベッドは、被災現場への緊急物資の供給と同様に、被災地域への即座の対応が被災地域内ではできず、供給の時間をある程度待たねばならない。本研究における被災者の健康診査・避難所生活調査も災害発生後の救急搬送からではなく、避難所生活数日後からの健康状態把握を行ってきている。これは研究当初から予想されていたことではあったが、突然の災害にすべての分担研究者が被災地調査をすることができないという課題には、直面している。しかし、健康調査グループ、避難所生活・要援護者調査グループ、雑魚寝状況調査グループから、最低各1名は参加することとしてきたため、研究は順調に推移している。

本研究チームは、雑魚寝解消の実務団体との連携ができているために、実際の雑魚寝解消モデルも提案できるようになり、雑魚寝解消指標は、研究開始段階の想定よりさらに進化していくことが予想される。本研究で課題とする「健康被害」は、雑魚寝による健康被害はエコノミー症候群の検出だけではなく、エコノミー症候群の発生により、更なる健康被害を発生させてしまい要因になるということを主張するものであるが、広く理解をが得られていないため、この広報の課題がある。本年度は、健診(DVT検診)、生活調査を継続実施とし、検診の3年間のデータと生活調査の分析によって、避難所の様式と二次的健康被害の関係を明らかにした。特に避難所の生活改善のために、簡易ベッド・トイレの導入自治体に対して提言していくことも研究の重点課題とした。避難所の健康被害防止のための方策として簡易ベッドの導入を「避難行動要支援者の避難行動支援に関する取組指針(厚生労働省平成25年8月)」では、避難所の質に対する検討はなされていなかったが、健康被害リスクとの相関を懸念していたが、避難所運営ガイドラインには簡易ベッドの導入が明記されたことは本研究を推進するうえで大きな原動力となった。大規模災害リスクの高い地域特性を考慮して、要援護者対策の要である雑魚寝様式の解消への突破口が開かれた。東北3県の健康診査(特にDVT審査)と生活実態調査を行いつつ、自然災害の被災地域に有意に高いDVT(静脈血栓)を明らかにし、避難所生活の改善に関する警鐘を呼びかけるセミナーを行ってきた。平成28年4月に発生した熊本地震は、エコノミークラス症候群による死亡者、被災による健康二次被害の発生が多かったために、本研究による調査・DVT検診の整合性を奇しくも表した結果となった。本研究の分担研究者及び賛同する研究者とともに、避難所・避難生活学会を創設し、研究とともに、被災地調査を試みつつ、避難所の見直しへの地道な提言活動がようやく社会から認識を得ることとなった。本研究の研究者の中には熊本地震での被災者も属しており、避難所生活経験者に対する聞き取り調査を行ったところ、今後の多くの課題を検出することができた。それは、避難者の多様性である。外国人避難者の避難情報の取得と避難所への移動、避難所生活にこの多様性への対応がなければ避難所生活による健康被害は、老若男女を問わず発生するということが明らかになった。東北3県、広島土砂災害、熊本地震被災地住民の健康診査と生活実態調査によって、エコノミー症候群等健康状態の変化を明らかにした。避難所・仮設住宅調査により、避難所改善への提言を毎年セミナー/学会で積極的に公表してきた。健康被害の課題解決と研究成果の共有のため、避難生活学会を創設(H28)した。3年間の被災者に対する健康診査・聞き取り調査は、避難者の多様性と支援対応のパターナリズムとのギャップの解決が避難所・仮設住宅生活による健康被害を防止させることを検出した。避難・避難所生活、仮設住宅生活、帰宅復帰生活の健康被害予防指標は、KTB(キッチン・トイレ・ベッド)の整備であることを見出した。DVT調査は、2005年から実施している研究者を研究分担者としており、2012年から雑魚寝解消活動を研究分担者らと共に実施してきており、さらに避難所研究は、過去に社会福祉施設の用援護者の避難判断の研究実績を有するためにそれを地域住民の複数避難路研究に参照することができたことにより、本研究は順調に推移している。
進化工学と有機合成の融合による革新的蛍光プローブの開発

前年度までに確立したcDNA display技術を活用して、引き続き蛍光修飾ペプチドライブラリを使った「標的タンパク質に結合することで発光特性が変わる蛍光プローブ」および「プロテアーゼに対する特異的発蛍光基質」の開発を行った。前者に関しては、各候補ペプチド配列の「蛍光変化」を直接検出可能なフローサイトメーター(FACS)評価系を利用した2段階セレクションシステムを立ち上げるため、ペプチドライブラリをコードするDNAを酵母発現用のプラスミドに導入し、酵母表面に候補ペプチドを発現させて蛍光修飾した。続いてFACSで個別の蛍光を測定・分取することによりセレクションを行った。しかし、細胞表面の内在性タンパク質の影響が予想より大きくS/Nの良いセレクションを実施する事は出来なかった。そこでマイクロビーズ表面にDNAとペプチドを修飾する新たな系を構築することを試みた。種々の条件検討の結果、2種類のモデルDNAを別々のビーズ上に結合させ、夫々に対応するペプチドを当該ビーズ上に固定して分取することに成功した。また後者においては、プロテアーゼによって切断を受けたペプチド配列をセレクションするシステムの構築に前年度の研究で概ね成功している。そこで今年度は更に条件検討を進め、実際にランダムライブラリからの基質セレクションを行った。その結果、セリンプロテアーゼおよびシステインプロテアーゼに対して効率よく酵素反応を受けるペプチド配列を濃縮し、次世代シークエンス解析によって基質配列に関する知見を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず、進化分子工学の基本的な実験手法の習得を行った。具体的には、ペプチドとそれをコードする核酸が共有結合した複合体分子(cDNA display分子)を作成して淘汰実験に用いるべく、ペプチド・核酸複合体を形成させるためのコンストラクトの設計法、無細胞転写・翻訳系の取扱い、磁気ビーズを用いた精製、PCRによる結合配列の増幅などを習得した。続いてcDNA display法を用いた進化分子工学研究の実施例として、脂質二重膜に結合するペプチドのセレクションと機能解析を行った。アルギニンを多く含む30アミノ酸からなるランダムペプチドをcDNA displayへと変換し、人工脂質二重膜(リポソーム)と反応させて結合分子を回収・増幅するサイクルを繰り返した。合計6サイクルの実験の後、クローニングを行って配列を解析した結果、N末端側に疎水性残基を比較的多く含みC末端側にはアルギニンを多く含む特定の配列(lipid membrane binding peptide: LB-1)の獲得に成功した。更に、LB-1を用いて目的分子(タンパク質等)を簡便にリポソーム表面に結合させる系の構築を行った。上記の研究と並行して、加水分解酵素基質の網羅的探索と可視化にも取り組んだ。まずペプチドのビオチン化とPCRを利用して切断を検出する系を考案し、TEVプロテアーゼをモデル酵素として既知の基質配列を含むcDNA display分子と陰性対照の分子を作製した。しかしこれを酵素反応に供したところ、期待とは異なり基質配列と対照配列との間に有意な差が見られなかった。そこで、ビオチン化とは異なる手法で基質探索を行う実験系を検討した。当初の計画通り、cDNA display法を始めとする進化分子工学の基本的な実験技術を習得することができた。また実際の研究において多くのセレクションを実施し、成果を論文にまとめることができた。一方、蛍光プローブ開発に関しては当初想定していなかった課題もいくつか浮かび上がってきた。例えば、ペプチドを化学修飾する場合の反応効率が必ずしも良くない、少量のcDNA display分子を用いて酵素反応等を行う場合、容器やビーズへの吸着が無視できない、あるいは未反応体と生成物を分離するのが難しい、等である。今後はこれらの課題を解決すべく、種々の条件検討を実施する。「タンパク質と結合することで蛍光特性が変化するペプチド型プローブ開発」に関しては以下の検討を行った。血清アルブミンを標的タンパク質とし、DTT還元により切断可能な共有結合リンカーを用いて磁気ビーズ上に固定した。アプタマーの候補ライブラリとしては、蛍光分子と反応させるためのCysに続いて12種類のランダムアミノ酸をバランスよく呈示するNDTコドンが9つ連続するDNAを用意した。これを転写・無細胞翻訳してcDNA display分子を作製し、チオール反応性の環境感受性蛍光色素と反応させた。その後Hisタグ精製を行って未反応色素を除去し、BSA固定化ビーズとのインキュベーション、洗浄、溶出を行った。実験条件を適宜変更しつつ合計7回のin vitro selectionを実施した。また加水分解酵素基質の網羅的探索については以下の実験を行った。前年度に報告した方法では実験系がうまく機能していないことが分かったため、ビーズへの固定化ではなく液相中で直接display分子とプロテアーゼを反応させて、電気泳動によって反応分子・未反応分子を分離する手法を試みた。その結果、系自体は機能したものの濃縮率(=S/N)が不十分で実用性に欠けることが明らかとなった。次に、cDNA display分子をビオチン修飾するのではなく、遺伝子的に付加したHisタグペプチドによってNiビーズに固定化する方法を検討した。その結果、Factor Xaをモデル酵素とした場合、反応条件を適切に設定すればビーズ上での酵素反応が期待通り進行し、酵素で切断される配列のみを上清中に回収できることが分かった。当初設定した4つの研究目的に対して、1つは既に達成済みであり2つは現在検討中である。

申請段階では想定していなかった技術的な課題が多く見つかりその解決に時間を要したため、2つとも十分にまとまった成果が得られている段階ではないものの、「研究実績の概要」で述べたようにライブラリ構築は既に終了しており、最も重要かつ労力を必要とする検討項目であるセレクション系の構築についても概ね目処が付いた状態である。申請段階では考えていなかった新たな知見も得られているため、全体的には順調に研究が進展している。前年度までに確立したcDNA display技術を活用して、引き続き蛍光修飾ペプチドライブラリを使った「標的タンパク質に結合することで発光特性が変わる蛍光プローブ」および「プロテアーゼに対する特異的発蛍光基質」の開発を行った。前者に関しては、各候補ペプチド配列の「蛍光変化」を直接検出可能なフローサイトメーター(FACS)評価系を利用した2段階セレクションシステムを立ち上げるため、ペプチドライブラリをコードするDNAを酵母発現用のプラスミドに導入し、酵母表面に候補ペプチドを発現させて蛍光修飾した。続いてFACSで個別の蛍光を測定・分取することによりセレクションを行った。しかし、細胞表面の内在性タンパク質の影響が予想より大きくS/Nの良いセレクションを実施する事は出来なかった。そこでマイクロビーズ表面にDNAとペプチドを修飾する新たな系を構築することを試みた。種々の条件検討の結果、2種類のモデルDNAを別々のビーズ上に結合させ、夫々に対応するペプチドを当該ビーズ上に固定して分取することに成功した。また後者においては、プロテアーゼによって切断を受けたペプチド配列をセレクションするシステムの構築に前年度の研究で概ね成功している。そこで今年度は更に条件検討を進め、実際にランダムライブラリからの基質セレクションを行った。その結果、セリンプロテアーゼおよびシステインプロテアーゼに対して効率よく酵素反応を受けるペプチド配列を濃縮し、次世代シークエンス解析によって基質配列に関する知見を得ることができた。次年度以降は、標的分子の存在下で蛍光強度が変化するプローブを進化工学的に開発することに注力する。具体的には、上述の課題を克服することで大規模ペプチドライブラリーから酵素反応基質を見出す系を構築すると共に、プローブ化を実施する。また環境感受性蛍光分子等の活用によって、標的タンパク質に結合することで光学特性が変化するプローブ開発を目指す。「タンパク質と結合することで蛍光特性が変化するペプチド型プローブ開発」に関しては、一つのコンパートメント上に多数の同一ペプチドを提示可能な得られた細胞表層display技術との併用を図る。具体的には共同研究により、プラスミド(ライブラリ)にコードされたポリペプチドを出芽酵母等の表面に発現させる。そして前述のセレクションによって絞り込まれたアプタマー候補DNAを使ってFACS(fluorescence-activated cell sorter)を用いた蛍光強度に基づく酵母の選別を行う。
口腔扁平上皮癌のエピジェネティックな変化を指標とした新規治療標的の検索

口腔癌はその発症機序として、癌抑制遺伝子の機能不全、癌遺伝子の発現増強にみられるジェネティックな変化と、DNAのメチル化、ヒストンのアセチル化等のエピジェネテックな異常が蓄積して発症する、多段階発癌であると考えられている。しかし、口腔癌における網羅的なDNAメチル化異常の解析の報告は未だみられない。そこで、今回口腔扁平上皮癌細胞株、口腔扁平上皮癌組織における網羅的DNAメチル化解析を行い、癌組織特異的にメチル化を受ける候補遺伝子を同定する。さらにその候補遺伝子が、癌抑制遺伝子として機能するかについて検討し、口腔癌のエピジェネティック変化を指標とした新規の腫瘍マーカー、治療標的を同定することを目的とする。DNAのメチル化に代表されるエピジェネテックな異常は、近年急速に研究されおり、癌細胞では、これまでさまざまなメチル化の異常が報告されてきた。癌におけるメチル化についてはゲノム全体の低メチル化と、遺伝子プロモーター領域の高メチル化という2つの特徴に代表される。癌組織でみられるプロモーター領域の高メチル化により不活性化された遺伝子は、脱メチル化剤、ヒストンアセチル化剤によって発現回復可能であることから、この点において、ジェネティックな異常と異なり新たな治療標的の候補となり得る可能性がある。一方、口腔癌においては、エピジェネテックな変化について報告した例ほとんどみられない。プロモーター領域のDNAメチル化を確認したような報告がほとんどである。本研究では、申請者の教室で1口腔扁平上皮癌細胞株を使用したDNAメチル化の網羅的な解析、2臨床材料におけるDNA異常メチル化の解析により同定された複数の異常メチル化候補遺伝子(具体的な名前は特許の関係などで公表できない)の機能解析を行うことにより、口腔扁平上皮癌の新規腫瘍マーカーならびに治療標的としての可能性を検索する事を目的とする。(1)異常メチル化候補遺伝子の同定これまでに口腔癌臨床検体60症例を用いて解析し、David websiteを用いて遺伝子の機能検索をした結果得られた新規の口腔癌に特異的なメチル化遺伝子について(2), (3)を行い、メチレーションの状態、遺伝子発現を確認する。さらにウエスタンブロッティング法、免疫染色にてタンパク量の解析を行った。(2)ヒト口腔扁平上皮癌細胞を用いたメチル化候補遺伝子の解析(1)(1)で選び出したメチル化候補領域の遺伝子に対してプライマーを設計し、メチル化特異的PCR法(MSP法)を用いて、各口腔扁平上皮癌細胞株、正常口腔粘膜角化細胞株のメチル化状態の確認。(2)(1)で選び出したメチル化候補領域の遺伝子に対して、バイサルファイトシークエンス法を用いて各扁平上皮癌細胞株、正常口腔粘膜角化細胞株のメチル化量の定量。(3)口腔扁平上皮癌細胞を用いたメチル化候補遺伝子の発現解析(1)口腔扁平上皮癌細胞からmRNAを抽出し、Reverse transcriptionしてcDNAを合成し、Human Gene 1.0 ST Arrayを用いて、遺伝子発現を解析した。H20年度の研究成果により同定したメチル化候補遺伝子の発現について検討する。DNAのメチル化による遺伝子発現サイレンシングがみられる遺伝子に着目した。(2)口腔扁平上皮癌細胞株に5-Azacytidine、Trichostatin A単独、または両者の併用で処理し、mRNAを抽出する。ReversetranscriptionしてcDNAを合成し、Human Gene 1.0 ST Arrayを用いて遺伝子発現を解析した。(1)においてサイレンシングされていた遺伝子の発現が回復される事を確認し、メチル化候補遺伝子がエピジェネテックな制御によって遺伝子発現調節がされている遺伝子であることを確認した。平成23年度に予定していた以下の研究計画は、次年度以降に繰り越す予定である。1.臨床サンプルを用いたメチル化候補遺伝子の解析口腔癌患者より採取した口腔扁平上皮癌組織(n=30)、口腔正常粘膜上皮組織(n=30)を用いる。(1)(1)で選び出したメチル化候補領域の遺伝子に対してプライマーを設計し、メチル化特異的PCR法(MSP法)を用いて、扁平上皮癌組織、正常粘膜上皮組織のメチル化状態の確認を行う。(2)(1)で選び出したメチル化候補領域の遺伝子に対して、バイサルファイトシークエンス法を用いて扁平上皮癌組織、正常粘膜上皮組織のメチル化状態の確認を行う。さらに、口腔癌患者より採取した唾液・血液を用いて上記(1)(2)の検討を同様に行い、腫瘍マーカーとしての有用性について検討する。2.口腔癌組織を用いた免疫組織学的検討コンパウンド包埋された口腔癌組織(n=30)より切片を作製し、候補遺伝子の免疫染色を行う。

正常上皮においては免疫染色においてタンパク発現が確認出来、癌組織においてはタンパクの発現が減弱することを確認し、標的遺伝子が実際の癌組織においてもサイレンシングされる事を確認する。平成23年度実施予定の計画で、本年度に繰り越した研究計画および、以下に示した研究を行う予定である。1.異常メチル化候補遺伝子の機能解析口腔扁平上皮癌細胞株(HSC-2, SAS)、食道扁平上皮癌細胞株(T.T)、肺扁平上皮癌細胞株(LK-2)を用いた機能解析を行う。(1)同定した候補遺伝子を含んだプラスミドベクターを作成し、口腔扁平上皮癌細胞、食道扁平上皮癌細胞、肺扁平上皮癌細胞にトランスフェクションする。(2)細胞増殖・細胞周期に対する影響、各種抗癌剤に対する影響について検討を行い、同定した遺伝子が扁平上皮癌における新規治療標的となり得るかの検討を行う。2.研究の総括得られた実験結果を総括し、関連学会で発表するとともに専門学術雑誌に論文を投稿する。「今後の研究の推進方策」に則って、物品を攻究する。主に消耗品を購入予定である。
生体内亜鉛イオンの動態解明を目指した合成小分子プローブの開発、応用

本研究において新規波長変化型Zn^<2+>蛍光プローブZnIC(Zn^<2+> sensor based on iminocoumarin)を新たに開発した。ZnICにZn^<2+>を添加したところ、蛍光波長が長波長側にシフトした。励起波長は500nmを超えており、水中での量子収率はZn^<2+>配位前後で、0.80、0.76と非常に高い値を示した。この結果より、ZnICは水中で強い蛍光を持ち、かっ長波長励起が可能な波長変化型Zn^<2+>蛍光プローブとして機能することが明らかとなった。ZnICの他の金属イオンに対する選択性は非常に高く、生体内で遊離の状態で大量に存在するNa^+、K^+、Ca^<2+>、Mg^<2+>に対して全く影響を受けなかった。続いてZnICを生細胞内レシオイメージングに応用した。まずZnICを培養細胞に応用した。プローブを細胞内に局在させた後、2種類の蛍光画像(565-605nm、510-550nm)を取得することでレシオイメージングを行った。Zn^<2+>のイオノフォアとキレーターを用いて細胞内のZn^<2+>濃度を変化させると、2つの波長のレシオ値もそれに伴い変化した。すなわち細胞内Zn^<2+>の濃度変化をレシオイメージングによって検出可能であることが示された。続いて海馬スライスに応用した。スライス染色後のレシオイメージングによって、Zn^<2+>は歯状回とCA3の他に、CA1でも検出されていることがわかった。さらにZn^<2+>キレーターを加えたところ、レシオ値の減少が観測されたので、ZnICは脳内のZn^<2+>を検出していることが確認された。海馬に存在するZn^<2+>のレシオイメージングに成功したのは今回が初めてである。以上の結果から、ZnICが生体に応用可能であることが示され、本プローブがZn^<2+>の動態を解明する非常に有力な手段になるだけでなく、イミノクマリンの蛍光プローブの母核としての有用性が示された。
離散群の剛性の研究

本年度の研究の第一は,高階数(被約既約)ルート系に付随する,可換環上定義された基本シュバレー群のもつ剛性である.ここで,主に考える可換環は整係数の有限生成可換多項式環である(これは,「1をもち結合的で有限生成な可換環」のクラスに関して商環の意味で普遍性をもつ環である).前年度までの研究で,以下のことを示した:ルート系がA_n型(n≧2),つまり基本シュバレー群がE_{n+1}のとき(これはシュバレー群がSL_n+1のときである),こうして作られる群が"性質(TT)/T"という報告者によって定義された性質をもつ.さらに,そのことから,この群(ないしはその群とL^2-可積分性をもつ形で測度同値な群)から向きづけられた閉曲面の写像類群への群準同型の像が必ず有限になることを示していた.本年度では他のルート系に付随する基本シュバレー群を扱うときに代数的に越えなければいけない障壁を克服することに成功し,結果,ルート系が高階数被約既約で古典的なものである場合全てにおいて,上記と同様の結果が成り立つことを証明した.本結果(特に,そうした群とL^2-測度同値な群を考えたとき)は,「高階数代数群の格子から向きづけられた閉曲面の写像類群への群準同型が必ず有限な像をもつ」という有名なFarb--Kaimanovich--Masur超剛性の,算術群(ないしは$S$-算術群)のクラスを超えた拡張と捉えることができる.第二の研究は,有限グラフの,バナッハ空間ターゲットのスペクトルギャップである.有限グラフの古典的なスペクトルギャップは(正規化されていない)離散ラプラス作用素の第一固有値として定義されるが,これにはレイリー商からの定義式がある.この式をバナッハ空間の設定で拡張することで,固定されたバナッハ空間Xと1≦p<∞に対し,有限グラフのXをターゲットとするp-スペクトルギャップが定義できる(古典的な場合は(X, p)=(R, 2)と対応している).本研究ではまず,Xを固定してpを動かしたときのスペクトルギャップの振る舞いが大きく変動しうる,具体的には(p=2のときの)「井関・納谷不変量」と呼ばれる性質を各pで定義すると,n空間に対するその量が通常(p=2)では特異的となるがp=1では非特異的になることを証明した.一方で,エクスパンダー族と呼ばれるグラフの族では,「ヒルベルト空間の単位球にXの単位球から双一様連続な同相写像がある」ようなバナッハ空間Xに対し,任意のpでの(X, p)-スペクトルギャップが下から(族や(X, p)に応じて)一様に抑えられていることを証明した.p=1のときのより弱い結果が以前に小澤登高によって知られていたが,本結果はpの値に依らない定性的な結果を与える.本年度は,報告者は,普遍格子および斜交普遍格子(それぞれ,universal lattice, symplectic universal lattice)の剛性の研究;および,曲面(コンパクト・連結・向きづけられたもの。パンクがあってもよい)の写像類群,自由群の(外部)自己同型群の反剛性について研究した.ここで,普遍格子とは,整係数有限生成多項式環上の特殊線型群(次数は3以上),斜交普遍格子とは,整係数有限生成多項式環上の斜交群(次数は4以上)のことである.普遍格子や斜交普遍格子はそれぞれ,整数環(や他の代数体の整数環)の特殊線型群,斜交線型群の一般化であるので,高(局所)ランク代数群の余コンパクトでない格子の拡張と考えられる.一般に,高ランク格子の剛性に関して以下の定理がFarb-Kainanovich-Masur ; Bridson-Wadeの超剛性として知られている:「高ランク格子から曲面の写像類群への群準同型;および、高ランク格子から自由群の(外部)自己同型群への群準同型は,必ず有限の像をもつ.」この定理は,格子が余コンパクトでないときはほぼ明らかで,余コンパクトである時が本質的である.報告者は普遍格子や斜交普遍格子のときのみならず,余コンパクト格子の場合の上の定理の一般化にあたる,次の定理を証明した(ただし,Λが普遍格子や特に斜交普遍格子の時にも,下の定理は非自明):「Γを普遍格子または斜交普遍格子の商群とし,可算離散群ΛをΓと測度同値(measure equivalent)で,かつΓをΛに変換するMEコサイクルが2乗可積分とする.このとき,Λから曲面の写像類群への;および,Λから自由群の(外部)自己同型群への群準同型は,必ず有限な像をもつ.」特にΓがある局所コンパクト群Gの格子となっているとき,ΛがGの余コンパクトな格子なら,Λは上の条件を満たす.この定理は上の群Λの曲面や境界のある多様体への作用に関し,ホモロジーへの制約があることを導く.証明には,報告者の定義した性質(TT)/Tと,その弱混合的(weakly mixing)なユニタリ表現への亜種を用いる.これらは報告者の,Kazhdanの性質(T)と呼ばれる性質の亜種の研究から生まれた.本年度の研究の第一は,高階数(被約既約)ルート系に付随する,可換環上定義された基本シュバレー群のもつ剛性である.

ここで,主に考える可換環は整係数の有限生成可換多項式環である(これは,「1をもち結合的で有限生成な可換環」のクラスに関して商環の意味で普遍性をもつ環である).前年度までの研究で,以下のことを示した:ルート系がA_n型(n≧2),つまり基本シュバレー群がE_{n+1}のとき(これはシュバレー群がSL_n+1のときである),こうして作られる群が"性質(TT)/T"という報告者によって定義された性質をもつ.さらに,そのことから,この群(ないしはその群とL^2-可積分性をもつ形で測度同値な群)から向きづけられた閉曲面の写像類群への群準同型の像が必ず有限になることを示していた.本年度では他のルート系に付随する基本シュバレー群を扱うときに代数的に越えなければいけない障壁を克服することに成功し,結果,ルート系が高階数被約既約で古典的なものである場合全てにおいて,上記と同様の結果が成り立つことを証明した.本結果(特に,そうした群とL^2-測度同値な群を考えたとき)は,「高階数代数群の格子から向きづけられた閉曲面の写像類群への群準同型が必ず有限な像をもつ」という有名なFarb--Kaimanovich--Masur超剛性の,算術群(ないしは$S$-算術群)のクラスを超えた拡張と捉えることができる.第二の研究は,有限グラフの,バナッハ空間ターゲットのスペクトルギャップである.有限グラフの古典的なスペクトルギャップは(正規化されていない)離散ラプラス作用素の第一固有値として定義されるが,これにはレイリー商からの定義式がある.この式をバナッハ空間の設定で拡張することで,固定されたバナッハ空間Xと1≦p<∞に対し,有限グラフのXをターゲットとするp-スペクトルギャップが定義できる(古典的な場合は(X, p)=(R, 2)と対応している).本研究ではまず,Xを固定してpを動かしたときのスペクトルギャップの振る舞いが大きく変動しうる,具体的には(p=2のときの)「井関・納谷不変量」と呼ばれる性質を各pで定義すると,n空間に対するその量が通常(p=2)では特異的となるがp=1では非特異的になることを証明した.一方で,エクスパンダー族と呼ばれるグラフの族では,「ヒルベルト空間の単位球にXの単位球から双一様連続な同相写像がある」ようなバナッハ空間Xに対し,任意のpでの(X, p)-スペクトルギャップが下から(族や(X, p)に応じて)一様に抑えられていることを証明した.p=1のときのより弱い結果が以前に小澤登高によって知られていたが,本結果はpの値に依らない定性的な結果を与える.報告者は現在進行中の研究において,「曲面の写像類群が擬樹木(quasi-tree)の有限個の直積に良い形で作用できる」という定理(Bestvina-Bromberg-藤原耕二による)に着想を得て,このような性質を満たす群に関して反剛性を示すプログラムを進めている。今後このプログラムを推し進めることで,上の性質をもつ群をひとまとめに扱い,高ランク格子や普遍格子と比較することで後者の群のもつ強い剛性を明らかにすることができると考える.報告者は2012年4月17日より,スイス・ヌーシャテル大学への長期滞在(1年)を行なう,長期滞在の目的は,ヌーシャテル大学のAlain Valette教授の講座に学術ゲストとして参加し,群の距離空間的な側面に関しての意見交換・情報収集をすることである.また,このスイス滞在中の2012年6月に,ドイツ・ベルリンで行わる群論とトポロジーのサマースクール・研究集会に参加する.ここには曲面の写像類群や自由群の(外部)自己同型群の専門家が多く参加し,さらに擬樹木の研究の選考研究者であるMladen Bestvina教授も行く予定である.報告者はこれらの活動を通じて,自身の幾何群論,特に、群の擬樹木への作用やそれを用いての群の多様体への作用の研究を推し進めていく予定である.