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ショウジョウバエにおける性成熟に伴う生殖行動発現の神経機構

ショウジョウバエにおける生殖行動は、羽化後の性成熟に伴って発現する。本研究では、性成熟に伴う行動変化として、dsx発現ニューロンの強制活性化により誘導される産卵行動に注目して解析を進めた。その結果、ドーパミン作動性(pale発現)ニューロンが産卵行動を制御するdsx発現ニューロン群をmodulateしており、一群のdsx発現ニューロン群が別々のドーパミンレセプターDopRあるいはDopR2を発現し、それらが異なる産卵行動要素をコントロールしていることが示された。これはドーパミンにより調節されている行動要素を、発現しているレセプターを変えることで、別々にコントロールしていることを示唆している。dsx発現ニューロン群にdTRPA1を強制発現させ、温度を上げると、産卵姿勢行動が誘起される。この強制活性化により引き起こされる産卵姿勢行動は、羽化直後では発現せず、羽化1日後以降に徐々に発現されるようになる。また、ドーパミン作動性ニューロン(pale発現ニューロン)の強制活性化でも、同様な産卵姿勢行動が誘導される。本研究では、この産卵姿勢行動の発現を“性成熟に伴う行動発現"の一つのモデルとして扱った。まず、この産卵姿勢行動の発現がドーパミンの作用により変化するかどうか、ドーパミン合成阻害剤の投与実験を行った結果、dsx発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤の影響をほとんど受けなかった。一方、pale発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤により抑制された。このことは、dsx発現ニューロン群とpale発現ニューロン群は共発現しておらず、pale発現ニューロンが産卵姿勢行動を制御するdsx発現ニューロン群をmodulateしている上位のニューロンである可能性が示唆された。pale発現ニューロン群の強制活性化により、産卵姿勢行動が誘導されることは、少なくとも産卵姿勢行動を調節しているニューロンがpale発現ニューロン群の中にあることを示している。そこで、産卵姿勢行動を調節するpale発現ニューロン群の同定を試みた。pale-Gal4系統にMARCM法を適用し、特定のpale発現ニューロン群をGFPラベルするとともに、dTRPA1を強制発現させたモザイク個体を作成し、一部のpale発現ニューロン群を強制的に活性化した時、雌の産卵姿勢行動が引き起こされるか調査した。現在までに1000匹以上のモザイク雌について調査したが、産卵姿勢行動を誘導するニューロン群の同定には至っていない。本年度の研究により、dsx発現ニューロン群およびpale発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導が性成熟に伴って生ずることが確認された。またドーパミン阻害剤を用いた薬理学実験により、dsx発現ニューロン群およびpale発現ニューロン群は同じニューロン群ではなく、pale発現ニューロンは産卵姿勢行動を制御するdsx発現ニューロン群をmodulateしている上位のニューロンである可能性が示唆されたことは、当初の予定にそって進んでいるものである。一方、産卵姿勢行動を誘導するpale発現ニューロンを同定するために、まず頭部のニューロンが関与しているのか、あるいは腹部のニューロンが関与しているか調査したところ、腹部のニューロン群が関与しているところまでは絞り込むことができた。そこで、さらにこの行動を制御するニューロンを同定するために、特定のニューロンを標識し、その機能を変化させる方法としてMARCM法を利用することとしているが、現在までの研究では、目的とするニューロン群を同定することができていない。本研究で用いたMARCM法は細胞系譜にしたがって特定のニューロンをラベルする方法であり、ニューロンの形成される時期によっては、まれにしかラベルされないニューロン群がある。さらに複数のニューロン群が関与する場合、同時にラベルされないと行動誘発ができない。そのため行動を誘起するニューロン群を同定できていない可能性が考えられる。そこで、「研究が当初計画どおりに進まない時の対応」として想定していたflip-out法による特定ニューロンのラベル法の適用を開始している。これまでの研究により、dsx発現ニューロン群およびpale(ドーパミン)発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導が性成熟に伴って生ずることが確認されている。また、ドーパミン合成阻害剤の投与実験の結果から、dsx発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤の影響をほとんど受けず、一方、pale発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤により抑制されることが示された。このことにより、dsx発現ニューロン群とpale発現ニューロン群は共発現しておらず、pale発現ニューロンが産卵姿勢行動を制御するdsx発現ニューロン群をmodulateしている上位のニューロンである可能性が示唆されている。そこで本年度、dsxとpaleを共発現するニューロンが存在するかどうか、免疫組織化学染色法により調査した。その結果、共発現するニューロンはほとんど存在しないことが明らかになった。また、上記の可能性を検証するために、昨年度に引き続き、産卵姿勢行動を調節するpale発現ニューロン群の同定を試みた。新たな方法として、intersectional flip-out法による特定ニューロンのラベル法を適用して解析を進めたが、同定まで至っていない。そこで、ドーパミンレセプター発現ニューロンの同定から明らかにするように戦略を変更した。

ドーパミンレセプターであるDopRとDopR2について、これらリセプター発現ニューロン群にdTRPA1の発現を誘導し、温度上昇により産卵姿勢行動が誘発されるかどうか調査したところ、DopR発現ニューロン群の活性化は腹部の屈曲雌性を誘導し、DopR2ニューロン群の活性化は産卵を誘導することが明らかになった。産卵姿勢行動を調節するpale発現ニューロン群の同定を試みた。新たな同定方法として、intersectional flip-out法による特定ニューロンをラベルする方法を適用した。118のエンハンサートラップFLP系統を確立し、それらの系統とpale-Gla4系統と交配し、pale-Gla4とエンハンサートラップFlp系統の発現が共通する(intersectional)ニューロン群でdTRPA1の発現を誘導し、温度上昇により産卵姿勢行動が誘発されるかスクリーニングした。しかしながら、安定して産卵姿勢行動を誘発する系統は得られなかった。intersectional flip-out法が機能しているかintersectionalなニューロン群を免疫組織染色で確認したところ、たしかにflip-outが機能していることは確認できたが、系統内でのflip-outの安定性が必ずしも高くない系統が多く存在し、それがスクリーニングで引っかかってこなかった原因の一つと考えられた。産卵姿勢行動を調節するpale発現ニューロン群の同定がなされていない点で、進捗状況としてやや遅れていると評価した。産卵姿勢行動を調節する神経回路網を明らかにする戦略として、pale(ドーパミン)発現ニューロン群から情報を受け取るドーパミンレセプター発現ニューロンの同定から進めることに変更した。ドーパミンレセプターDopR発現ニューロン群の強制活性化は腹部の屈曲雌性を誘導し、ドーパミンレセプターDopR2ニューロン群の活性化は産卵を誘導することが明らかになった。これはドーパミンにより調節されている行動のレパートリーを、発現しているレセプターの種類を変えることで、別々にコントロールしていることを示唆しており、大変興味深い結果がえられた。dsx発現ニューロン群およびpale(ドーパミン)発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導が性成熟に伴って生ずることが確認された。また、ドーパミン合成阻害剤の投与実験の結果から、dsx発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤の影響をほとんど受けず、一方、pale発現ニューロン群の強制活性化による産卵姿勢行動の誘導はドーパミン合成阻害剤により抑制されることが示された。このことにより、dsx発現ニューロン群とpale発現ニューロン群は共発現しておらず、pale発現ニューロンが産卵姿勢行動を制御するdsx発現ニューロン群をmodulateしている上位のニューロンである可能性が示唆された。このことは、免疫組織化学染色法による調査の結果、dsxとpaleを共発現するニューロンはほとんど存在しないことからも支持された。
P2P(ピアーツーピアー)ネットワークのトラヒック測定とネットワーク構成・制御法

(1)P2P(ピアーツーピア)ネットワークのトラヒック特性の明確化トラヒックの種別、情報量、継続時間、時間的な変動特性等の測定を実施した。文献にて発表されている結果と比較して、インターネットを流通するファイルトラヒックが急速に大きくなっていることを明らかにした。(2)P2Pトラヒックのトラヒック特定、制御法の検討P2PアプリケーションであるWinnyのトラヒック特定方法を提案し,これまでの特定方法と比較して、さらに捕捉確実性の高い特定方法であることを確認した。トラヒック制御については、管理サーバの存在しないピュア型P2Pファイル交換のWinnyに対しては、ピア間の特定のパケット交換に着目し、一方ハイブリッド型P2PネットワークのWinMXに対しては、ハイブリッド型の特徴である、必ずサーバにアクセスしてからオーバレイネットワークを構成するという特性に着目し、それぞれネットワークを構成させないことにより、トラヒック制御を実施する方法を考案した。(3)オーバレイネットワークの構成に関する研究ストリーミングデータの配信方法に関する研究の準備として、Winnyにおいては、ピア間で隣接ピア情報を交換し合ってオーバレイネットワークを維持しているという特徴に着目し、構成ネットワークを測定した。また、ピュア型P2Pネットワークではその構成規模を把握することは不可能であった。測定とコンピュータシミュレーションを組み合わせることにより、その構成規模を推測した。(4)通信品質の定量的分析まず、TCP通信の特性として、SACK、New Renoの別に測定評価を行い、一般には性能が良いとされるSACKの性能が悪くなる場合があることを示した。つぎに、TCP通信の性能評価をする上で通信中のRTTを測定することは重要であるが、これまで不可能であったパッシブ測定によるRTT測定法、及び、輻輳ウインドウサイズ推定方法も開発し、評価に用いた。P2P(ピアツーピア)ネットワークのトラヒックに関して、トラヒックの種別(コンテント種別)、情報量(ビット)、継続時間(転送時間)、時間的な変動特性等の測定を実施した。文献にて発表されている約1年前の結果と比較して、インターネットを流通するファイルトラヒックが急速に大きくなっていることを明らかにした。また、日本において最も人気のあるP2PアプリケーションであるWinnyのトラヒック特定方法を提案し,これまでの特定方法と比較して、さらに捕捉確実性の高い特定方法であることを確認した。これにより、Winnyのトラヒック特性についても詳細な特性を分析した。トラヒック制御方法が重要であり、そのアルゴリズムについて検討中である。なお、上記に先立ち、各種公開資料をベースにP2Pトラヒックの状況を調査した。とくに、ネットワークを流通するアプリケーション別の比率、ファイルサイズ、信号トラヒック量、スループットの特性等についてとりまとめた。通信品質、ネットワーク制御の研究に関しては、P2P技術の一つの有力なアプリケーションであるストリーミングデータの配信に着目して研究を進めた。P2P型ストリーミングにおいてはノードが安易に離脱し、ネットワークが分断されることが予想される。そこで、分断が発生した際のネットワーク再構築に関する手法を提案した。すなわち、各ノードの役割を,常時接続と一時接続の2種類に分類することと,ネットワーク上に存在するピアのアドレス情報を適切に伝達することによりネットワーク分断を抑え,分断後はより強固なストリーム配信ネットワークを再形成することが可能となることを、コンピュータシミュレーションにより定量的に示した。(1)トラヒック品質の定量的分析まずTCP通信の特性として、SACK、New Renoの別に通信品質の測定評価を行い、一般には性能が良いとされるSACKの性能が悪くなる場合があることを示した。つぎにTCP通信の性能評価をする上で通信中のRTT(ラウンドトリップタイム)をパッシブに測定することは重要であるが、これまで不可能であった。そこでパッシブ測定によるRTT測定法及び輻輳ウインドウサイズ推定方法も開発し、次項の評価に用いた。

(2)P2P(ピアツーピアー)トラヒックのトラヒック制御法の検討まず管理サーバの存在しない、ピュア型P2Pファイル交換のWinnyに対しては、ピア間の特定のパケット交換に着目し、検索ネットワークを構築させないようにすることにより,トラヒックの制御を行った。つぎに、ハイブリッド型P2PネットワークのWinMXに対しては、ハイブリッド型の特徴である、必ずサーバにアクセスしてから、オーバレイネットワークを構成するという特性に着目し、それを分断しネットワークを構成させないことにより、トラヒックの制御を行った。それぞれの方式で、ファイル交換が行えない状況になることを、テストベッドにより確認した。(3)オーバレイネットワークの構成に関する研究ストリーミングデータの配信方法に関する研究の準備として標記を実施した。Winnyにおいては、ピア間で隣接ピア情報を交換し合ってオーバレイネットワークを維持しているという特徴に着目し、特定のピアの隣接ピアを特定し、構成ネットワークを測定した。また、オーバレイネットワーク構成ピア規模推定法を開発した。ピュア型P2Pネットワークではそれぞれのピアを管理することができず、その構成規模を把握することは不可能であった。測定とコンピュータシミュレーションを組み合わせることにより、その構成規模を推測した。
胃底腺胃癌における原始主細胞の役割とリプログラミング機構の解明

Helicobacter pylori除菌によって、胃型腺管は消退したが、腸上皮化生に変化は乏しくその始まりである胃腸混合型腸上皮化生が不可逆的ポイントと考えられた。腫瘍部では、除菌後2カ月以内の早期に、腫瘍の消退と低異型上皮の被覆が観察された。マウス胃底腺、幽門腺では、成獣より幼若期でH19、insulin like growthfactor 2が有意に高値であった。いずれも、胃がんの予後不良因子であり、腫瘍発生におけるそのメカニズムの解明が重要と考えられた。Helicobacter pylori (H. pylori)感染に伴った各腺管の分化異常の所見は、胃底腺と幽門腺の腺の発生分化を考える上で重要な役割を果たすと考えられる。H. pylori感染によって慢性萎縮性胃炎および腸上皮化生(intestinal metaplasia, IM)が徐々に同時に進展し、初期には胃型細胞の残存する胃腸混合型(gastric and intestinal mixed, GI) IMとして発症し、最終的には腸単独型(solely intestinal, I) IMとして認識される。胃底腺領域と幽門腺領域を比較すると、幽門腺領域ではGI-IMからI-IMとなることが多いが、胃底腺領域では、直接I-IMとなるか、偽幽門腺化生を介してGI-IMとなる。今回、H. pylori除菌によって胃粘膜がどの程度修復されるかによって検討した。除菌前後の胃腺管の変化を観察すると、胃型の腺窩上皮では、細胞の高さ、腺管の幅、Ki-67陽性細胞からなる増殖帯の広がりは除菌によって有意に改善するが、GI-IM、I-IMでは、腺管の形態に有意な改善はなく、増殖帯の広がりも改善しなかった。一方で、増殖帯にはHistone H3, serine 28 phosphorylated (H3S28ph)陽性の核分裂像が含まれるが、胃型細胞では除菌前後とも増加しておらず、GI-IM, I-IM腺管ではH. pylori感染で有意に増加したH3S28ph数は除菌によっても改善しなかった。以上より、GI-IMが除菌による不可逆的ポイントと考えられた。胃底腺、幽門腺各領域で、腺窩上皮型MUC5ACあるいは胃底腺副細胞型/幽門腺型MUC6の発現を検討したが発現の変化は明らかではなかった。今後、さらにIM進展と除菌による胃底腺および幽門腺粘膜の再生像の解析が必要と考えられた。ヒト胃腸上皮化生発生進展における胃底腺・幽門腺粘膜の変化を検討したが、有意な違いを見いだすのに難渋したため。近年、胃癌は減少傾向にあるが、背景には、Helicobacter pylori (H. pylori)除菌療法が重要な役割を果たしている。その中で、胃底腺型胃癌は増加傾向にあり、H. pylori除菌の胃癌組織に対する経時的な形態や増殖能の変化は明らかにされていない。2008年から2015年に当院で内視鏡的粘膜下剥離術(ESD)を施行された胃底腺領域72例、幽門腺領域72例に発生した、年齢および性に偏りのない除菌後胃癌53例と非除菌胃癌91例の臨床病理学的および免疫組織学的検討を行った。非除菌胃癌と比較して、除菌後胃癌には以下の特徴がみられた。(1)腫瘍発生部位には著変が見られなかった。(2)腫瘍の肉眼形態が隆起型から平坦陥凹型にシフトした。(3)腫瘍のサイズが有意に縮小した。(4)除菌前は腫瘍が開口部側に開くように増生していたが、除菌後は腫瘍辺縁で表層と基底層で非腫瘍性腺管の増生が優位で腫瘍は退縮傾向を示した。(5)除菌後は、腫瘍表層には異型の乏しい再生上皮や軽度異型上皮が被覆していた。(6)除菌とともに、腫瘍内のKi-67陽性細胞の分布が表層からより腺底部側に移動した。(7)除菌前後で胃型・腸型形質に変化は見られなかった。(8)p53、HER2遺伝子変異に有意な変化はなかった。また除菌から検体採取までの期間を分けて比較したところ、除菌後早期から変化が現れることが明らかとなった。以上より、H. pylori除菌により腫瘍の増殖能の鈍化と腫瘍細胞の表層分化を来たし、非腫瘍腺管の再生が優位となることにより非腫瘍腺管の表層への被覆がおこることが示された。その結果、腫瘍と非腫瘍腺管の境界が不明瞭となり、内視鏡的にも病理組織学的にも腫瘍の診断が困難になると考えられた。胃癌は、H. pylori除菌と共に減少傾向となる中で、胃底腺胃癌は増加傾向にあるとされている。除菌後胃癌は、診断が困難であることからその解明は喫緊の課題である。今年度は除菌に伴って引き起こされる胃癌の形態学的及び免疫組織学的検討を優先して行った。そのため、胃底腺の分化については未だ検討中である。胃底腺型胃がんは近年増加傾向のある胃がんである。しかし、その発生メカニズムは不明な点が多い。そこで、マウス胃底腺および幽門腺の発生段階における組織発生、分化、増殖機構を検討することにより、胃底腺増生の分子メカニズムの解明を試みた。

生後4, 11日齢の幼若期から49日齢成獣(Adult)までのC57BL/6Jオスマウスから胃底腺領域と幽門腺領域を採取し、組織形態を検討した。また、total RNAを抽出して、cDNA microarray解析を行った。組織学的には、幼若期は、腺窩上皮はほぼフラットで深部には胃底腺細胞集塊が確認されたが、隣接する腺管同士の境界が不明瞭であった。Adultになると、胃腺管単位の構築や胃底腺の各細胞(主細胞および壁細胞)がより明らかとなっていた。胃底腺領域で、幼若期に高値で、49日齢で有意に低下する遺伝子の中で最もその差の大きいもののひとつとしてH19、insulin like growthfactor 2 (igf2)が挙げられた。H19は900倍以上の低下が見られた。既知のヒト胃がんデータベース(The Cancer Genome Atlas (TCGA))を用いた検索ではH19高値の症例は有意に予後不良であった(P<0.05)。また、IGF2は40倍以上の低下を認め、同様のヒト症例においてIGF2高値は有意に予後不良であった(P<0.05)。マウスでは、H19、igf2遺伝子はいずれも7番染色体に位置し、インプリンティングの結果、H19は母親由来のみで、igf2は父親由来のみで発現することが知られているが、発生段階におけるこれらの遺伝子発現の制御は明らかにされていない。今後、胃底腺の発生、分化、増殖におけるH19およびigf2陽性細胞の役割を検討し、胃底腺型胃がん発症機構の解明につなげたい。Helicobacter pylori除菌によって、胃型腺管は消退したが、腸上皮化生に変化は乏しくその始まりである胃腸混合型腸上皮化生が不可逆的ポイントと考えられた。腫瘍部では、除菌後2カ月以内の早期に、腫瘍の消退と低異型上皮の被覆が観察された。マウス胃底腺、幽門腺では、成獣より幼若期でH19、insulin like growthfactor 2が有意に高値であった。いずれも、胃がんの予後不良因子であり、腫瘍発生におけるそのメカニズムの解明が重要と考えられた。H27年度は、ヒトでの病理組織学的解析を先行させ、H. pylori除菌前後における胃底腺および幽門腺領域での変化を胃型腺管、胃腸混合型腸上皮化生腺管、腸単独型腸上皮化生に分けて検討した。慢性胃炎の進展とともに胃底腺領域で見られる偽幽門腺化生は、副細胞への分化のみならず胃底腺主細胞への分化も混在して示すことがあり、これは胃底腺発生における原始主細胞を模した異常とも考えられる。H28年度は、ヒト胃底腺および幽門腺粘膜での偽幽門腺化生と腸上皮化生進展の解析と除菌による再生像を検討し、さらにマウス胃粘膜における胃底腺および幽門腺発生分化の検討も平行して遂行の予定である。H27、28年度は、ヒトでの病理組織学的解析を先行させ、H. pylori除菌前後における胃底腺および幽門腺領域での変化を胃型腺管、胃腸混合型腸上皮化生腺管、腸単独型腸上皮化生に分けて検討した。また、H. pylori非除菌および除菌に伴う腫瘍形態の変化について検討した。今後は、除菌によって傷害されていた胃底腺粘膜が修復されていく過程で発現する転写因子の同定と共に胃発癌への関与について検討する予定である。病理学ヒト胃腸上皮化生発生進展における胃底腺・幽門腺粘膜の変化を検討したが、有意な違いを見いだすのに難渋し、動物実験の遂行が遅れたため。ヒト除菌後胃癌の臨床病理学的解析が喫緊の課題であると判断し、それを優先的に解析した。遅れていた動物実験を遂行する。
電子機能性を持つセルロース誘導体の電気機械特性

本研究の目的はセルロース誘導体から電気的に機能性の高い物質を開発することである。シアノエチル化ヒドロキエチルセルロース(CEHEC)の電気機械特性について検討を行った。結果を以下に示す。1)誘電率はシアノ基の置換度が高いものほど大きな値を示した。2)CEHECの電気機械結合係数(K_E)を電場零、電気変位零の状態で振動リード法で弾性率を求め計算した。また、力学的損失正接(tanδ)を求めた。温度約20°C、相対湿度40%および全乾状態で測定を行った。電気変位零の状態での弾性率は、電場零の状態の弾性率よりも僅かに大きく、電気結合係数として大きいもので約17%の値を得た。力学的損失正接は概して、電場零の場合の方が電気変位零の場合に比べ大きな値を示した。圧電率が大きい場合には電気機械結合係数も大きな値を示したが、バラツキが見られた。また、圧電率、誘電率および弾性率より計算された電気機械結合係数Kは振動リード法から得られた電気機械結合係数K_Eより小さな値を示した。3)焦電性を示す物質は圧電性を示す。CEHECの焦電性を検討した。ポーリングを行わずに焦電性の測定を行ったところ、80°C付近で焦電性が見られた。今後、ポーリング処理後焦電性の測定を行い、焦電性の可能性を期待したい。4)置換度の異なるCEHECのフイルムを土壌に埋設し、生分解性を検討した。弾性率の測定を行い、弾性率の低下より生分解性の進行を調べた。シアノ基の置換度の小さなフイルムは弾性率の低下が見られ急速に分解が進んでいることが観測された。結果を以下に示す。本研究では天然に多く存在するセルロースからポリフッ化ビニリデンのような高圧電性の物質を得ることを目的としている。強誘電性を示す物質は焦電性、圧電性をも示す。高い圧電性のセルロース誘導体を得ること、セルロース誘導体で強誘電性、焦電性を示す材料を得ることの可能性について検討する。成果の概要を示すと以下のようになる。1.高圧電性を示すシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースについで検討した。これまでにシアノエチル化ヒドロエキシエチルセルロースがセルロース誘導体の中で最も高い圧電率を示すことを明らかにした。また、電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の割合を表す指標である電気機械結合係数の値は5%以下であった。現在振動リード法により動的弾性率およびtanδの挙動を調べ、振動時の圧電分極の電気的な影響による力学的エネルギーロスを検討している。試験片両面の電極を結線した状態(ST状態)と、開放した状態(OP状態)で、共振周波数を調べ、電気機械結合性を検討した。圧電率の大きいものほど、エネルギ損失が大きく、ST状態の共振周波数はOP状態に比較し低くなることが実験で得られた。また、シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースの生分解性について検討を行った。土壌中に埋設期間の増加に伴い共振周波数は低下した。また、置換度の低いものほどその傾向は顕著であった。2.シアノエチル化ヒドロキシメチルセルロースを合成し、電気的性質の検討を始めた。3.焦電性、強誘電性についても検討する予定である。焦電率の測定装置を準備しているところである。強誘電性の物質は焦電性を示し、焦電性の物質は圧電性を示す。

高い圧電性のセルロース誘導体を得ること、セルロース誘導体で焦電性、強誘電性を示す材料を得ることの可能性について検討する。本年度の成果の概要を示すと以下のようになる。1.前年度までに、シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースがセルロース誘導体の中で最も圧電率が高く、ポリフッ化ビニリデンと同程度の圧電率を示すことが明らかとなった。特に、電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の割合を示す指標である電気機械結合係数の検討を行った。振動リード法により動的弾性率、力学的損失正接、tanδの挙動を調べ、振動時の圧電分極の電気的な影響による力学的エネルギーロスを検討した。試験片両面の電極を短絡した状態(電場一定、ST状態)と開放した状態(電気変位一定、OP状態)で共振周波数を調べ電気機械結合性を調べた。OP状態での共振周波数はST状態でのそれに比べ、多くの場合で高く、電気結合係数が求められた。また、力学的損失正接もOP状態に比べ、ST状態で大きな値を示すことが多く、ST状態でエネルギー損失が大きいと判断された。2.シアノエチル化ヒドロキシメチルセルロースの合成は現在の段階では成功していない。今後の更なる検討が必要である。3.焦電性の検討を始めた。シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースを用いて焦電性能指数を求めた。温度20-80°Cで焦電性を調べたところ60°C付近より温度の上昇とともに分極電荷の著しい増加が見られた。ポーリングを行うことにより高い焦電性を示すことが期待される。本研究では天然に多く存在するセルロースからポリフッ化ビニリデンのような高圧電性の物質を得ることを目的としている。1.これまでにシアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースがセルロース誘導体の中で最も圧電率が高く、ポリフッ化ビニリデンと同程度の圧電率を示すことを明らかにした。昨年度に続いて電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の割合を示す指標である電気機械結合係数の検討を行った。振動リード法により、電場一定(試験片両面の電極短絡した状態)、電気変位一定の場合(開放状態)の動的弾性率を調べ、電気機械結合係数を求めた。圧電率が大きい試料では、約20°C、相対湿度40%での電気機械結合係数として、約15%程度の値が得られた。それらの値は測定温度に大きく影響された。一方圧電率、誘電率および弾性率の同時測定から計算された電気機械結合係数は約5%程度であった。振動リード法より求められた電気機械結合係数の値と一致しなかった。この理由については明らかでない。振動リード法から得られた力学的損失正接、tanδでは、電場一定の場合のほうが電気変位一定に比べ大きな値を示し、電極が短絡された状態ではエネルギー損失が大きいと判断された。乾燥状態(RH0%に近い状態)での測定で同じ傾向が観測された。2.シアノエチル化ヒドロキシエチルセルロースの焦電率性能指数(単位熱量あたりの分極)を求めた。ポーリング処理をしていないため、分極がランダムに並んでいるため大きな値は得られなかった。さらに検討をする予定である。3.シアノエチル化ヒドロキシメチルセルロースの合成を試みてきたが現在までに成功していない。
冷戦史研究-北極圏地域における冷戦の展開-

1.歴史事象としての冷戦が完結したことにより、現在、改めて冷戦史研究の現代的意義が問い直されている。それは「冷戦期の冷戦研究」から「冷戦後の冷戦史研究」への脱却とも言えるものであるが、そこで論議される新しい冷戦史研究は、これまでのヨーロッパを主舞台とした米ソ両陣営のパワーをめぐる対立構造の分析を中心にしたものから、旧ソ連・東側諸国の新史料を活用しつつ、冷戦とヨーロッパ周辺部あるいは第三世界の変容との関係や冷戦が政治・軍事分野にとどまらず経済・社会・文化全般に与えた影響をグローバルかつトータルな視点から捉えようするものに変容しつつある。2.本研究は、欧州冷戦史でも余り取上げられない欧州北辺の北極圏を取上げ、この地域が冷戦構造にどう組み込まれてきたのかをマルチアーカイバルなアプローチを用いて実証的に解明することを主目的としていた。具体的には北極海にあるノルウェー領スヴァールバル諸島、デンマーク領グリーンランド及びアイスランドを包含した北極圏地域を設定し、44年から47年にかけてのいわば冷戦の「萌芽期」に米ソの戦後秩序構想の中にどう位置付けられ、それが欧州中央との関係の中でどのような影響を及ぼし、あるいは受けてきたのかを調査・分析してきた。3.研究成果の概略を述べれば以下のとおりである。44年に入ると、米ソ両政府部内では近い将来のドイツ降伏を見据えた戦後構想の検討に取り掛かった。その中で、米国は第二次大戦当初よりナチスからの防衛を目的に軍事駐留していたグリーランドやアイスランドに対し、米本土の安全保障の観点から戦後も駐留の継続、長期基地貸与を強く要求するようになった。一方、ほぼ同時期にソ連は北部ノルウェーの解放・占領に続き、軍事戦略、補給航路の確保の必要からノルウェー領スヴァールバル諸島の共同統治を提案。しかし、デンマーク、ノルウェーは未だナチスの占領下にあり、アイスランド政府やノルウェー亡命政府(ロンドン)にとっては米ソの要求は余りに唐突で、45年中に極秘裏に進められた交渉は北欧側の反発・不安もあり難航した。一方、米ソ両国は相互に相手側の北極圏への動きを表面上は批判しながらも積極的な介入の意思は示さなかった。このことは欧州中央で展開されていた「勢力圏分割」が欧州北辺の北極海でも暗黙裡に展開されていたといえるのではないか。1.2003年9月、史料調査のため10日間デンマークに出張し、主としてデンマーク国立公文書館において、第二次大戦末期のソ連によるボーンホルム島占領問題、冷戦期のデンマーク・ソ連関係及び米国・デンマークによるグリーンランド防衛協定などに関する外務省関係の公文書類調査を実施した。冷戦期のデンマーク・ソ連関係、グリーンランド防衛協定関係の公文書の中には国防上の観点から依然機密指定の解除をされていないものや外務省の特別許可を要するものがあるなど閲覧手続きに想いの外時間を要したが、公文書館側の好意的な支援で一部文書を除きほぼ予定していた史料ファイルを調査することができ、必要文書約500頁を複写することができた。また、公文書館が閉館となる週末を利用し、バルト海入口に位置し、大戦末期ソ連が占領したボーンホルム島を訪れ、同島防衛博物館において当時の記録文書や写真パネルを見学、同博物館発行のソ連赤軍の侵攻・占領・撤退に関する貴重な戦争記録集を入手することができた。

2.今回調査で入手した公文書類の読解・分析を継続して行なってきているが、現段階での新たな知見としては、(1)ソ連赤軍によるボーンホルム島占領は同時期の北部ノルウェー侵攻・占領と類似点が多く、戦争末期の混乱による偶発的な出来事ではなく、ソ連によるポーランドなど東欧への勢力圏拡大と連動した政治的な動きであること、(2)ソ連によるノルウェー領スヴァールバル諸島の共同防衛要求は米軍駐留継続を求める米国・デンマーク間のグリーンランド防衛協定交渉の成り行き(おそらく米国・アイスランド間の基地貸与交渉とも)と関連性がある動きで、米ソ間で北極海をめぐっていわゆる勢力圏分割が行なわれてきたと解釈できるの二点を指摘しうる。より詳細は、本年6月12日の北ヨーロッパ学会で報告を行なう予定。1.昨年度は、第二次大戦末期の1944年にソ連から提起された、北極海に位置するノルウェー領スヴァールバル諸島の共同軍事防衛問題を、主としてノルウェーおよびソ連の外交文書に依拠した二国間関係の視点から分析を行ったが、今年度はこのスヴァールバル問題を米ソによる戦後の欧州秩序構想と絡めながら、北極圏における勢力圏分割という視点で捉え直し、再検討を行った。このため米国、デンマークおよびソ連の一次史料を新たに調査対象に加え、分析を行った。2.従来のノルウェーにおけるスヴァールバル問題研究は、ソ連側史料の制約の問題もあり、ノルウェー・ソ連政府間の外交交渉の推移、ノルウェー政府内の対応策立案の過程を分析したものが中心であったことから、ソ連政府よる唐突な問題提起、ソ連に有利な状況下での謎の沈黙、尻すぼみの感のある結末の理由が必ずしも明解ではなかった。本研究により、スヴァールバル問題が、ソ連邦近接領域における経済権益および供給ラインの確保という当初のソ連の狙いから、1946年以降、欧州大陸部でのソ連の膨張主義的政策に反発し、対ソ強硬姿勢に転じたトルーマン政権によるグリーンランド・アイスランドの米軍基地網構築の動きへの対抗、つまり米国の北極圏への勢力圏拡大を阻止するための駆け引き材料に変質していったことが明らかになった。このことは欧州「周辺」の北極圏が、欧州「中心」部での冷戦の展開と密接に連動し、米ソの冷戦構造に組込まれていった過程を示している。3.上記に関して、2004年6月12日、明治学院大学で開催された北ヨーロッパ学会において研究報告を行ない、その内容を論文「北極海をめぐる冷戦の展開-スヴァールバル問題を中心に」にまとめ、東海大学文明研究所の研究誌『文明』の第5号および第6号に発表した(第5号は2004年10月、第6号は2005年3月発行)。1.本研究は4カ年計画の3年目にあたり、過去二年間は、1944年にソ連から提起された、北極海に位置するノルウェー領スヴァールバル諸島の共同軍事防衛問題をノルウェー・ソ連政府間の外交交渉を一次史料に基づいて分析するとともに、同問題を戦後の欧州秩序構想と絡めたソ連による北極圏の勢力圏分割という観点から再検討してきた。本年度は更に分析の視点を米国に置き、米国が戦後の欧州秩序構想において北極圏地域をどのように位置づけていたのかをグリーンランドやアイスランドにおける米軍基地網構築の動きから分析することに努めた。
低病原性寄生蠕虫を用いた自己免疫疾患の予防・治療に関する実験的研究

炎症性疾患に抑制作用をもつ寄生虫を複数比較し、抑制効果に必須の因子を見出すことを目指した。腸管寄生線虫Heligmosomoides polygyrus (Hp)とマンソン住血吸虫(Sm)のマウス実験的1型糖尿病(T1D)抑制効果はSTAT6とIL-10二重欠損下においても観察できた。その際膵リンパ節や脾臓マクロファージが非典型的なM2様活性化を受けており、抗糖尿病効果に関与している可能性が考えられた。一方Smのコラーゲン関節炎抑制効果はSTAT6に依存していた。本成果により蠕虫の抗炎症機構の一端が解明された。将来の低病原性寄生蠕虫を用いた炎症性疾患治療法開発への貢献が期待される。本年度の主な成果:住血吸虫および腸管寄生線虫(H.polygyrus)の1型糖尿病(T1D)に対する抑制機構の解析[実験結果]一部の寄生蠕虫はT1Dを抑制すること、およびTh2偏位とともにM2マクロファージを誘導することが知られている。また、M2マクロファージはNODマウスにおける自然発症糖尿病を抑制することが報告されており、本実験系(STZ誘発T1D)においても糖尿病抑制性エフェクターになっている可能性が高い。実際に、上記2種の蠕虫について現在までに感染マウス膵リンパ節(PLN)におけるTh2サイトカイン遺伝子とM2マーカー遺伝子の発現上昇を確認している。一方で、いずれの虫の血糖値上昇抑制作用においても(Th2を誘導する)STAT6シグナルが必須ではないことが判明している。そこでSTAT6非存在下でもM2型のマクロファージ活性化が起きているか確認するため、マンソン住血吸虫(Sm)またはH. polygyrus(Hp)を感染させたSTAT6KOマウスのPLNにおけるM2マーカー発現をリアルタイムPCRで解析した。その結果、M2マーカーのうちArg-1, Retnlaの2つの遺伝子は野生型(WT)マウスに比べ発現上昇が抑制されていたが、Ym-1遺伝子はWTと同様の発現上昇が認められた。このことから、蠕虫感染があるとSTAT6KOマウスではWTマウスと異なるタイプ(Ym-1+)のM2様マクロファージが誘導されて、抗糖尿病効果を担っている可能性が示唆された。[意義]抗糖尿病効果をもつ寄生蠕虫やそのエフェクター分子を探索する際には、Th2応答誘導能ではなくM2マクロファージ誘導能を指標にするのが望ましいこと、その際には複数のM2マーカーの解析が必要であることなどが推測されるが、抗糖尿病エフェクター細胞と機能分子を確定するためには今後のさらなる検討が必要である。1.寄生蠕虫の1型糖尿病(T1D)に対する抑制機構の解明:[結果の概要]STZ誘発T1DモデルにおいてTh2サイトカインの冗長的な関与を検証するため、STAT6 / IL-10二重欠損(STAT6 / IL-10 DKO)マウスを作成しマンソン住血吸虫(Sm)とヘリグモソモイデス(Hp)のSTZ誘発T1Dに対する抑制効果を検討した。その結果、どちらの蠕虫のT1D抑制効果も野生型と差がなかった。このことから本誘発モデルにおいてはIL-4・IL-13やIL-10による冗長的な抑制効果は否定された。Sm感染STAT6 / IL-10 DKOマウスの脾臓・膵リンパ節においてM2マクロファージマーカーの発現を解析したところ、Ym1およびArg-1は一定の発現上昇が観察された。このことから主要なTh2サイトカインのいずれにも依存せずに、寄生蠕虫はある種のM2様マクロファージを誘導し得ることが示唆された。[意義]寄生蠕虫の糖尿病治療への応用においては、Th2偏位による副作用を避けて治療法をデザインすることが可能なことが示された。2.寄生蠕虫のコラーゲン関節炎(CIA)に対する抑制機構の解明:[結果の概要]Sm感染は、IL-10KOマウスにおいては野生型マウスより弱い関節炎抑制傾向しか示さなかった。またSm感染によるIL-10KO脾細胞のIL-17産生量低下は野生型に比べ小さいものであった。このことから、SmのCIA抑制効果およびIL-17産生抑制効果においてIL-10は重要な役割を果たしていることが示唆された。[意義]寄生虫による抑制機構が関節炎と糖尿病では異なることが示唆された。3.寄生蠕虫破砕物の抗関節炎効果の検討:[結果の概要]縮小条虫の破砕物懸濁液の腹腔内投与により関節炎スコアの低下が観察された。[意義]低病原性の縮小条虫に抗関節炎作用をもつ機能分子が存在している。[最終年度の研究成果]IL-10KOマウスまたはSTAT6KOマウスにマンソン住血吸虫(Sm)または旋毛虫(Ts)を感染させたあとにコラーゲン関節炎(CIA)を誘導し野生型(WT)マウスと比較した。<結果の概要> WTマウスではSm感染により関節炎症状およびT細胞刺激時IL-17産生のいずれも抑制されることがわかっている。IL-10KOマウスではSm感染による関節炎抑制作用は消失した。感染によるIL-17

産生抑制作用は観察されたが、感染群においてもWTマウスの非感染群よりも高い産生量であった。またSTAT6KOマウスにおいてはSm感染により関節炎が重症化しIL-17産生も上昇した。TsではSmと大きく異なり、IL-10KOマウスにおいても感染による関節炎抑制作用が観察された。<考察> IL-10KOマウスにおける結果から、SmとTsでは関節炎抑制機構(IL-10依存性)が異なる可能性も考えられた。またSTAT6KOマウスの結果より、Sm感染による関節炎抑制・IL-17産生抑制はいずれもSTAT6に依存していることが判明した。[研究期間全体のまとめ]寄生蠕虫を利用した自己免疫疾患などの炎症性疾患に対する治療法開発を目的に本研究を実施した。抑制作用をもつ寄生虫を複数比較しながら、抑制効果に必須の因子を見出すことを目指した。腸管寄生線虫H.polygyrus (Hp)とSmは実験的1型糖尿病(T1D)に抑制効果を示すが、その効果にはTh2サイトカインは必須ではないこと、およびM2様マクロファージの関与の可能性が高いことを明らかにした。またSmは自己免疫性関節炎(CIA)にも抑制作用を示すがT1Dとは異なりこの作用はSTAT6に依存していることを明らかにした。本研究成果により蠕虫の抗炎症機構の一端が解明された。今後、低病原性寄生蠕虫を用いた炎症性疾患治療法開発につながることが期待される。炎症性疾患に抑制作用をもつ寄生虫を複数比較し、抑制効果に必須の因子を見出すことを目指した。腸管寄生線虫Heligmosomoides polygyrus (Hp)とマンソン住血吸虫(Sm)のマウス実験的1型糖尿病(T1D)抑制効果はSTAT6とIL-10二重欠損下においても観察できた。その際膵リンパ節や脾臓マクロファージが非典型的なM2様活性化を受けており、抗糖尿病効果に関与している可能性が考えられた。一方Smのコラーゲン関節炎抑制効果はSTAT6に依存していた。本成果により蠕虫の抗炎症機構の一端が解明された。将来の低病原性寄生蠕虫を用いた炎症性疾患治療法開発への貢献が期待される。遅れていた遺伝子欠損マウスの作成が完了し実際の解析に入ることができ、今後の研究展開のベースとなる実験結果が出てきている。寄生虫学1.糖尿病:まとめの実験を行い、論文作成に取り掛かる。2.関節炎:住血吸虫および旋毛虫について、遺伝子欠損マウスを用いてサイトカイン依存性の解析を行う。また、縮小条虫の破砕物について、抗関節炎効果を示す条件をより詳しく検討し、その後にサイトカイン依存性の解析も行う。3.実験的脳脊髄炎(EAE):住血吸虫、旋毛虫、縮小条虫の破砕物について抗炎症効果の評価を行う。概要に記載した実験に関しては実験系が確立済みであり、おおむね予定通りに進行している。特殊なマウスを必要とする実験に関してはマウスの準備(二重KOマウス作成・繁殖および適切な系統への戻し交配・繁殖)が若干遅れていたが、いったん準備できれば実験の遂行に支障はないと思われる。論文作成が予定よりも若干遅れているため、本件に係る経費が繰り越しとなった。低病原性寄生蠕虫を含むさまざまな寄生虫の糖尿病抑制作用とM2マクロファージ誘導能の解析および細胞移入実験などを通じて、抑制性エフェクターとしてのM2マクロファージの可能性について検証する。
新規ポリアミン誘導体の合成とそれらの金属との相互作用

1.ポリアミン類の高分子ミクロ構造の錯形成能に及ぼす影響を定量的に検討するため, 4種類の異なった配位子構造を持つポリアミン系高分子,すなわち線状及び分岐状ポリ(エチレンイミン),ポリ(アリルアミン),ポリ(ビニルアミン)を用いそのキレート形成能を詳細に調べた.これらポリアミンは線状ポリ(エチレンイミン)が主鎖のみに,分岐状ポリ(エチレンイミン)が主鎖と側鎖の双方に,ポリ(アリルアミン)が側鎖にのみ,そしてポリ(ビニルアミン)が主鎖に直接配位子が結合した他の高分子では得難い非常に有用なポリマー材料である.この4種類のポリアミンの錯形成能は滴定法を用いて評価した.まず,各試料の隣接基間の相互作用の強さを現すパラメーター, mを求め比較した結果,配位子の構造からも推察された通りポリ(ビニルアミン)のmの値が一番大きかった.このことは,金属イオンがポリマーに配位する際,プロトン化している配位子からプロトンを脱離させてポリマー鎖に配位することを考えると,ポリ(ビニルアミン)の場合は他のポリアミン系高分子に比べて隣接基間の相互作用が強いだけ錯形成能には若干不利であることを意味する.2.種々の金属イオンについてポリアミン系高分子の錯形成能を調べた結果いずれの場合でも錯形成能を表すパラメーター, K_4はCu^<2+>>Ni^<2+>>Co^<2+>Zn^<2+>>Ca^<2+>のような順序になっていることがわかった.また, K_4値は高分子の分子量にはほとんど影響されないことも明らかになった.3.4種類のポリアミンの錯形成能を比較検討した結果,分岐状ポリ(エチレンイミン)が線状ポリ(エチレンイミン)より,ポリ(アリルアミン)がポリ(ビニルアミン)よりそれぞれ錯形成能にすぐれていることがわかった.つまり,金属イオンがポリマーに配位する際,分岐構造を持つポリマーほど有利であると結論づけられる.1.ポリアミン類の高分子ミクロ構造の錯形成能に及ぼす影響を定量的に検討するため, 4種類の異なった配位子構造を持つポリアミン系高分子,すなわち線状及び分岐状ポリ(エチレンイミン),ポリ(アリルアミン),ポリ(ビニルアミン)を用いそのキレート形成能を詳細に調べた.これらポリアミンは線状ポリ(エチレンイミン)が主鎖のみに,分岐状ポリ(エチレンイミン)が主鎖と側鎖の双方に,ポリ(アリルアミン)が側鎖にのみ,そしてポリ(ビニルアミン)が主鎖に直接配位子が結合した他の高分子では得難い非常に有用なポリマー材料である.この4種類のポリアミンの錯形成能は滴定法を用いて評価した.まず,各試料の隣接基間の相互作用の強さを現すパラメーター, mを求め比較した結果,配位子の構造からも推察された通りポリ(ビニルアミン)のmの値が一番大きかった.このことは,金属イオンがポリマーに配位する際,プロトン化している配位子からプロトンを脱離させてポリマー鎖に配位することを考えると,ポリ(ビニルアミン)の場合は他のポリアミン系高分子に比べて隣接基間の相互作用が強いだけ錯形成能には若干不利であることを意味する.2.種々の金属イオンについてポリアミン系高分子の錯形成能を調べた結果いずれの場合でも錯形成能を表すパラメーター, K_4はCu^<2+>>Ni^<2+>>Co^<2+>Zn^<2+>>Ca^<2+>のような順序になっていることがわかった.また, K_4値は高分子の分子量にはほとんど影響されないことも明らかになった.3.4種類のポリアミンの錯形成能を比較検討した結果,分岐状ポリ(エチレンイミン)が線状ポリ(エチレンイミン)より,ポリ(アリルアミン)がポリ(ビニルアミン)よりそれぞれ錯形成能にすぐれていることがわかった.つまり,金属イオンがポリマーに配位する際,分岐構造を持つポリマーほど有利であると結論づけられる.
「次元の一致」の表現論的・環論的・組合せ論的研究

Garsia-Haiman加群は対称群の二重次数付き加群であるが、一方の次数を固定した次数部分加群を考えると、その各々がSpringer加群と同様に「次元の一致」という性質をみたす。この次元の一致を、ある特別な場合に表現論的に解釈することに成功した。また、それに伴い、Macdonald多項式が1のベキ根でしめす「分解公式」と「plethysm公式」の証明にも成功した。有限鏡映群、特に対称群、に付随する自然な次数表現の一つであるガルシア=ハイマン加群の次元の一致を考え、ある特別な場合にその表現論的解釈を与えることに成功した。また、それに伴い、2変数のグリーン多項式のべき根での再帰式を組合せ論的に記述するため、マクドナルド多項式の冪根での挙動に関する定理の証明に成功している。以上の2点が平成19年度に得られた主な結果である。対称群は有限鏡映群(あるいはすべての有限群)のなかで最も基本的な群である。ガルシア=ハイマン加群は、スプリンガー加群を部分加群として含む2重次数付き加群であり、非常に自然かつ重要なものである。筆者は平成18年度までの研究で、スプリンガー加群の「次元の一致」とよんでいる組合せ論的性質を、誘導表現を用いて表現論的に把握することに成功しているが、ここではその結果をガルシア=ハイマン加群の場合に発展させることを目標としており、一部特別な場合に次元の一致の表現論的解釈を得ることに成功した。また、この問題を考察する際に基本的となるのが、マクドナルド多項式の冪根における挙動であるが、これに関して「分解公式」および「プレシズム公式」とよばれる二つの公式の証明に成功している。これはホール=リトルウッド多項式に対して知られている同様の公式を、本質的に発展させており、今後この問題を一般の場合に考察する際に、その根本を支える定理である。これらの結果は、今後、一般のガルシア=ハイマン加群に対しても同様の結果を証明する際し、その基本的な道具と大きな手がかりを与えている。のみならず、スプリンガー加群の場合との比較は、マクドナルド多項式のさらなる多パラメータ化の存在を示唆しており、今後の新たな研究への大きな足がかりを与えてくれている。このことは、現在、ラスクーのフランス学派が押し進めている「非可換対称関数論」における、マクドナルド多項式の非可換化との関連を考察するに際して際立った着眼点を与えている意味で、今後研究を発展させていく上で非常に重要な鍵を握っていると言わざるを得ない。Garsia-Haiman加群の次元の一致をテーマとしている.特に,対応する分割がhookの場合を問題としている.あるhookが与えられたとき,その長さに応じてGarsia-Haiman加群の次元の一致を与える自然数の範囲が定まる.その範囲に属するおのおのの自然数に対して対称群の部分群と,その部分群に対して次元が互いに相等しい加群を構成し、そこからの誘導加群として, Garsia-Haiman加群の次元の一致を与える部分加群を再構成し,もってこの組合せ論的性質の表現論的解釈とすることが目的である.次元の一致は,今回の研究で始めてその存在が認識された性質で,組合せ論的にみても十分に興味深い性質であるが,それが表現論の言葉で解釈できることを示した点に,この研究の重要性および独創的な点がある.そのほか,可換環論における単峰対称数列の研究を鑑みても,今回の性質は環論的にも幾何的にもその解釈が存在する可能性があり,今後様々な問題群を提供する可能性があることも,その重要性の一因に数えられる.当該年度においては,上述のとおりhookに対応する場合とrectangleに対応する場合を,その考察の対象としている.結論としてはhookの場合には所期の目標を達成することができた.一方, rectangleに対応する場合では,当年度では様々な実例計算に終止し,一般的な状況での予想を立てるには至っていない.これは, rectangleの場合でも,特に成分の値が3を超えると状況は一度に複雑化し,とるべき部分群とその加群の統一的な構成方法が今のところ把握できない.最近DescouensおよびNumataとの共同研究によって推進されているMacdonald多項式の分解公式の組合せ論的証明に向けた試みのなかでも,この点に対応していると思われる困難さが生じており,何かしら本質的な問題が潜んでいると思われ,この点の解析が今後の課題ではある.しかし一方では,この問題の根底を支える2変数のGreen多項式の冪根における漸化式は, Springer加群の場合と同様に,望ましい形で成立していることから,原理としてはこの漸化式にあとは表現論的な肉付けを与えるだけであり,肯定的な解決が得られると判断することができる.前年度までに引き続き、対称群が作用する有限次元次数付き代数の構造が研究主題である。前年度では余不変式環およびその一般化であるSpringer加群に対して、「次元の一致」とよばれる組合せ論的構造が具体的な主題であったが、本年度ではより一般の次数付き代数を主題としている。

n変数多項式環を、各変数のd乗で生成されるイデアルで割って得られる代数は、0次元のGrenstein Artin代数としての構造をもつ。この代数については、WatanabeによるStrong Lefscheta Property(以下SLP)についての研究がよく知られており、この代数がもつBetti数列の単峰対称性を反映し、興味深い結果が得られている。一方で、イデアルの対称群に関する不変性から生じる対称群加群としての構造と、d次元空間のテンソル積としての実現を考慮すれば、この代数は対称群と一般線形群が作用する空間として、いわゆるSchur-Weyl相互律が適用できる空間となっている。今年度は、対称群が作用する次数付き代数に関する次元の一致とSLPとの関連を基盤とし、上記代数の表現論的構造が、Betti数列の組合せ論的構造に与える影響について考察し、特にSchur-Weyl相互律によって記述される上記代数の規約分解が、SLPのもと効率的に実現できることを見いだした。SLPをもつ代数にはリー環sl2が自然に作用する。SLPにおけるLefschetz元がその生成元の一つとなるのだが、特に、このLefschetz元の作用に関する核を、対称群加群として規約分解すると、全体の規約分解が具体的に構成できることを示した。この規約分解は、Lefschetz元の性質から、上記代数の次数分解と密接に関連し、規約成分が各斉次空間に積み上がる様子を克明に記述しており、次元の一致と単峰対称性との関連について考察するための貴重な手がかりを与えている。