hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テラヘルツ光子計数技術を用いた天文観測手法の開拓

テラヘルツ帯の光子計数技術とその天文観測への応用に関し、その実現のための要素技術を検討、開発した。量子型検出器であり高速動作が期待できる超伝導トンネル接合(SIS接合)を採用し、産業技術総合研究所の超伝導アナログ・デジタルデバイス開発施設(CRAVITY)を用いてリーク電流1 pAのSIS接合を開発した。これをアンテナと結合したSIS検出器を設計し、数値シミュレーションで確認するとともに、微弱な信号を読み出す回路の構成を検討した。またヘリウム4を用いた0.8 K吸着冷凍器を開発し、高い冷却能力を実証した。これら要素技術の開発研究により、光子計数型検出器の実現に技術的見通しを得られた。本研究では、テラヘルツ帯における光子数の揺らぎを統計的に評価することで光源の物理状態を解明できる可能性に着目し、テラヘルツ帯の天文観測手法に光子統計という新しい概念を導入する。そこで、高速の動作が期待される超伝導トンネル接合を用いた検出器を応用した新たな検出器システムを構成し、この観測手法を実験室で検証することを目標とする。このため、テラヘルツ帯に最適化した低リークの超伝導トンネル接合素子の開発を進めた。アルミ層を薄くするなど素子作成条件をテラヘルツ帯の低リークのデバイス用に最適化した素子を開発し、接合面積100平方μmで7pAという低いリーク電流密度をもつ素子の開発に成功した。この実績に基づき、接合面積をさらに小さくし、目標とする1 pAの低リークのトンネル接合素子の実現を目指している。また、光子計数実験に用いる実験装置を組み上げている。液体ヘリウムを用いた4 Kクライオスタット内にHe吸着型冷凍器を実装し、0.3 Kの極低温環境で超伝導トンネル接合素子を読み出すシステムを整備している。これで実験を開始したところ、クライオスタット内の材料の磁気特性の扱いに当初の想定以上に慎重さが要求されることが判明した。そこで、特に極低温ステージ周辺の物理的構成を全面的に見直す改良を行った。実験室での研究と並行して、光子計数型検出技術とその天文観測への応用について、技術的要求を中心に検討した。その成果の一部は国際会議16th International Workshop on Low temperature Detectorsにおいて発表し、査読論文にまとめた。また光子計数技術により可能になる新たな観測手法について、理論家を含む関連の研究者との議論もはじめている。そのひとつの成果として、既存の電波望遠鏡を用いた実証実験の可能性について方向性が見えてきた。その実現にむけて、望遠鏡を運用する観測所との調整も進めている。低リークの超伝導トンネル接合の開発においては、アルミ層を薄くするなど素子作成条件をテラヘルツ帯の低リークのデバイス用に最適化した素子を開発し、接合面積100平方μmで極低温において7 pAの低いリーク電流を実現するなど、順調に進捗している。また、光子計数型検出器とその天文観測の実現に向けた技術検討も順調に進み、国際会議での成果発表も行うととともに、既存の望遠鏡を用いた検証実験の構想検討も行っている。これと並行して、開発した低リークの超伝導素子を0.3 Kの極低温に冷却し、光子計数実験を進めるためのセットアップを構築している。組み上がった装置を用いて実験を開始したところ、期待通りの低リーク電流が測定されなかった。これを追求したところ、極低温下で超伝導素子が磁束トラップを起こしていたことが原因の一つと判明した。すなわち、クライオスタット内で用いる素材の磁気特性の扱いに当初の想定以上に慎重さが要求されることとなり、特に極低温ステージ周りの構成を全面的に見直す改良が必要となった。このため、光子計数実験の進捗が当初予定よりも若干次年度にずれ込むこととなった。本研究は、テラヘルツ波帯において、観測対象より到来する光子数の揺らぎを統計的に解析することでその輻射源の物理状態を解明できる可能性に着目し、テラヘルツ波帯の天文観測手法に「光子統計」という新しい概念を導入することを目指したものである。そのために、高速の動作が期待される超伝導トンネル接合を用いた新たな検出器システムを構築し、この新たな観測手法を実験室で検証することを目標としている。本年度は、前年度に引き続きテラヘルツ光子検出システムの開発を中心に研究を推進した。検出性能を決める主要技術である低リークの超伝導トンネル接合素子については、リーク電流7 pAを達成した素子のデザインを基本に、目標スペックを達成すべく開発を進めた。特に接合のサイズを小さくしたデバイスを新たに製作し、リーク電流など基本性能を評価した。検出システムを構成する要素技術として、超伝導素子および初段の読み出し回路を0.8 K以下に冷却する冷凍器の開発も推進した。冷却能力を確保するため、ヘリウム4を用いた小型の吸着型冷凍器を開発し、冷却性能を実験的に評価した。その結果、最低到達温度0.8 K以下、保持時間約5時間の達成を確認した。テラヘルツ光子計数実験のためには、検出器に入射する光子数を制限する必要がある。そのために、狭帯域フィルターの製作など、極低温下での光学試験のセットアップ開発も推進した。実験室での開発研究と並行して、光子計数技術とその天文観測への応用についての検討を引き続き推進した。開発研究も含めて全体の成果をエディンバラで開催されたSPIE Astronomical Telescopes + Instrumentationや日本天文学会年会などで発表し、国内外の関連の研究者と議論した。

さらに、光子計数技術により可能になる新たな観測手法について、理論天文の研究者との議論を進め、既存の電波望遠鏡を用いた実証実験も推進した。テラヘルツ光子計数技術の実験室実証を目指して、必要なセットアップを開発している。検出器の要である超伝導トンネル接合については、テラヘルツ光子計数に必要となるリーク電流の低い素子の実現を目指して引き続き開発を推進した。本年度は特に接合面積を小さくすることで低リーク電流の実現を目指して接合素子の開発および評価を実施したが、その過程で、特に微小接合の評価をより慎重に進める必要性が明らかになった。また、動作が確立していた接合素子評価のセットアップにおいて、ヘリウムが漏れる故障が発生するなど、予期せぬ重大なトラブルにも見舞われたが、別のクライオスタットに再構築するなどして、評価試験を再開することができた。進捗がやや遅れることとなったが、光子計数実験を進める上での課題が明確になり、光子計数実験のシステム構築の見通しを得ることができた。テラヘルツ帯において、天体より到来する光子数の揺らぎを統計的に解析することでその輻射源の物理状態を解明できる可能性に着目し、テラヘルツ帯の天文観測手法に「光子統計」という新しい概念を導入することを目指す。これを実現するために、テラヘルツ帯での光子計数を可能にする新たな検出器システムの構築を推進した。テラヘルツ帯では1 Jyの典型的な天体から毎秒1億個の光子の飛来が期待される。そこで、量子型検出器であり高速動作が期待できる超伝導トンネル接合(SIS接合)を採用し、高感度実現のために1 pAを目標にリーク電流の低い接合の開発を進めた。これと並行して、低いリーク電流や検出器の光応答を計測するための極低温の試験評価装置も整備した。その結果、接合面積9 μm^2、電流密度300 A/cm^2の接合でリーク電流1 pAを達成した。また、SISの光学特性の評価によりテラヘルツ帯でも信号応答を確認でき、天体観測に求められる高い感度を実現できる見通しを得ることができた。この成果に基づき、アンテナと結合したSIS検出器の設計も開始している。また、検出器システムを構成する要素技術として、SIS検出器および初段の読み出し回路を極低温に冷却するためのヘリウム4吸着型冷凍器を開発し、到達温度0.8 K以下、保持時間約5時間の性能を達成した。これは従来のヘリウム3を用いた吸着冷凍器よりも冷却能力が高く、高速動作が必要な光子計数型検出器の実現に必須の技術である。これら主要な要素技術が開発できたことで、テラヘルツ帯の光子計数型検出器システムの実現に技術的な見通しを得ることができた。これらの成果は、光子統計を用いた新しい天文観測手法のみならず、強度干渉計の概念を用いた新たなテラヘルツ干渉計など、将来の新しい応用も期待できる。テラヘルツ帯の光子計数技術とその天文観測への応用に関し、その実現のための要素技術を検討、開発した。量子型検出器であり高速動作が期待できる超伝導トンネル接合(SIS接合)を採用し、産業技術総合研究所の超伝導アナログ・デジタルデバイス開発施設(CRAVITY)を用いてリーク電流1 pAのSIS接合を開発した。
イオンチャネル分子の細胞内局在メカニズムの解明

神経細胞のイオンチャネルの細胞内局在は厳密に制御されており、機能的に異なる性質が要求される部位には特異的なチャネル分子が局在する。この局在制御のメカニズムを明らかにするために以下の研究をおこなった。1)樹状突起とシナプスへの局在:小脳顆粒細胞のKv4.2K^+チャネルはグルタミン酸による興奮性入力によって局在が誘導される。そこで、Kv4.2とEGFPの融合タンパクcDNAを顆粒細胞に導入し、発現したタンパクと局在と刺激応答を解析した。N末端またはC末端にEGFPを融合させた融合タンパクは培養小脳顆粒細胞でwild-type同様に小胞体に集積するが、少量が樹状突起にも局在した。また、グルタミン酸投与、PKC、PKA活性化による樹状突起への強い局在誘導は観察されなかった。これらから、EGFPの付加が局在誘導に重要な構造を阻害している可能性が考えられた。2)軸索における局在:昨年までの研究から、軸索上チャネルの特異的な部位への局在化にはparanodal junctionの形成が重要である。そこで、本年度はミエリン糖脂質の欠損に伴ってparanodal junction形成不全を示し、軸索上のチャネルの局在化が消失したマウスの脊髄構成タンパク質を2次元電気泳動し、野生型マウスと比較した。結果、膜画分あるいは可溶性画分それぞれに野生型と量的に異なるスポットが複数見出された。そのうちの一つのスポットからタンパク質を回収し、質量分析法で解析した結果Hsp27がparanodal mutantにおいて明らかに増加していることがわかった。また、ウエスタンブロットの結果から、mutant脊髄ではリン酸化スレオニンを持つタンパク質に変化がみられた。これらのタンパク質の変化とチャネルの局在化異常との関連が考えられた。神経細胞のイオンチャネル遺伝子産物の細胞内局在は厳密に制御されており、機能的に異なる性質が要求される部位には特異的なチャネル分子が局在する。この局在の分子メカニズムを明らかにするために以下の研究をおこなった。樹状突起とシナプスへに局在するKv4.2について、このチャネルの結合蛋白質であるNCS-1を強制発現させることで細胞体から樹状突起への移行がおこることを明らかにした。培養株化細胞を用いた解析により、この局在制御系にはゴルジ体から細胞膜への蛋白質輸送を制御することが報告されているP14-kinasebetaが重要な役割を果たしていると考えられた。また、局在を解析するツールとしてKv4.2とEGFPの融合蛋白質cDNAを作製した。N末端またはC末端にEGFPを融合させた2種のcDNAについてパッチクランプ法によりチャネル活性を確認した。この融合タンパク質は培養株細胞と培養小脳顆粒細胞でwild-type同様に小胞体に集積し、Kv4の結合蛋白質であるKChIP-1との共発現により細胞膜へと移行した。これらの結果から局在制御を解析するための有効なツールとなることが明らかとなった。有髄神経軸索上の電位依存性チャネルの局在化については、これまでにミエリン形成細胞あるいはミエリン膜自体からのシグナルが重要であることを示したが、今回どの分子が関与しているのかを明らかにする目的で様々なミェリン分子のノックアウトマウスを解析した。その結果、ミェリンの糖脂質であるサルファチドと4回膜貫通型蛋白であるCD9が、チャネル分子の局在化に深く関与していること、これらの分子のどちらが欠損しても接着分子であるneurofascin155のミエリン膜への)局在化が生じないことが明らかになった。現在これらの分子がどのようにして軸策上のチャネルの局在化に関与するのかを解析中である。

神経細胞のイオンチャネルの細胞内局在は厳密に制御されており、機能的に異なる性質が要求される部位には特異的なチャネル分子が局在する。この局在制御のメカニズムを明らかにするために以下の研究をおこなった。1)樹状突起とシナプスへの局在:小脳顆粒細胞のKv4.2K^+チャネルはグルタミン酸による興奮性入力によって局在が誘導される。今回、培養神経細胞を用いてこのシグナル経路を検討した結果、NMDA受容体、AMPA受容体からの両方の経路において細胞内外のCaイオンが必須であった。CaMKIIの阻害剤を用いた検討から、NMDA受容体の経路はCaMKIIを経由するが、AMPA受容体からの経路には含まれないことが示された。PKC、PKAの活性化によってKv4.2の局在誘導がおこることからこれらのキナーゼの関与が示唆されたが、これらに対する阻害剤は単独ではグルタミン酸の局在誘導効果を阻害しなかった。2)軸索における局在:、イオンチャネルは髄鞘形成にともなってランビエ絞輪に局在化する。Na^+チャネルは、発達期においてまずNav1.2サブユニットがクラスターを形成したのち有髄化にともなってNav1.6に置き換わる。このサブユニット変換に対する髄鞘の関与を解析した結果、paranodal junctionの形成がないマウスでは、発達期には正常と同じくNav1.6に置換するが、その後加齢に伴って再びNav1.2が出現し、それにともなって特徴的な局在化が消失していくことが明らかになった。次に、junction形成に関与するCD9が生体でどのようなタンパク質と複合体を形成しているかを免疫沈降で解析した。結果、CD81およびMOGは複合体中に存在するが、junction形成に働くNF155は存在せず、これらのタンパク質は別々にjunction形成に働いている可能性が示唆された。そこで、Kv4.2とEGFPの融合タンパクcDNAを顆粒細胞に導入し、発現したタンパクと局在と刺激応答を解析した。N末端またはC末端にEGFPを融合させた融合タンパクは培養小脳顆粒細胞でwild-type同様に小胞体に集積するが、少量が樹状突起にも局在した。また、グルタミン酸投与、PKC、PKA活性化による樹状突起への強い局在誘導は観察されなかった。これらから、EGFPの付加が局在誘導に重要な構造を阻害している可能性が考えられた。2)軸索における局在:昨年までの研究から、軸索上チャネルの特異的な部位への局在化にはparanodal junctionの形成が重要である。
細胞内情報伝達ネットワークを解析する系の開発と阻害物質の探索

培養系における癌細胞の性質の中で、造腫瘍性と最も良く相関することが知られているのは、足場非依存性増殖である。即ち、正常細胞が増殖するためには、基質への接着と細胞の伸張を必要とするのに対し、癌細胞は軟寒天等の半固形培地中で器壁に接触することなく増殖できる。癌化シグナルを抑制し、悪性転換した細胞を正常化する物質は、足場非依存性(プラスチックのような足場がある場合はもちろん、軟寒天中のように足場がない場合でも増殖できる)の形質を、正常細胞のように足場依存性(足場がある場合のみ増殖可能)にすると予想される。しかし軟寒天中のコロニー形成は操作が煩雑であり、定量性に乏しく、時間も費用もかかることから、スクリーニングに適用することは困難である。そこで、我々組織培養用の96穴マイクロプレートを荷電のない親水性ポリマーであるpoly(2-hydroxyethyl methacrylate)(polyHEMA)でコートすることにより、癌細胞の足場非依存性増殖を簡便、迅速、安価かつ定量的に測定する方法を開発した。プレートをpolyHEMAでコートすると表面に薄い透明な膜が形成され、細胞の接着、伸張が著しく阻害される。コートした各ウエルに通常の液体培地で調製した細胞浮遊液を加え、数日間培養後、MTT法もしくは[^3H]チミジン取り込み法により足場非依存性増殖を定量的に測定できる。癌化シグナル抑制物質は癌細胞のpolyHEMAコートしたプレート中の増殖を強く阻害し、通常のプレートでの増殖はあまり抑制しないと考えられる。実際tyrosine kinase阻害剤ハービマイシンてラディシコールがsrcでトランスフォームした細胞に対し、またfarnesyltransferaseの阻害剤がrasでトランスフォームした細胞に対してそのような作用を示し、この方法がシグナル伝達阻害物質の検定系として利用できることが確かめられた。我々は、NIH3T3細胞のv-srcトランスフォーマントの細胞破砕液を用いた、複数のプロテインキナーゼ活性を同時に検出できる系を開発し、細胞内スグナル伝達解析への応用を試みてきた。このアッセイ系は、プロテインキナーゼ阻害剤の探索系として適しており、選択性の高いプロテインキナーゼ阻害剤開発を目標に、今年度、この系を用いたスクル-ニングを開発した。また我々はこれまで、癌細胞の性質を正常様にする物質の探索やその作用機構の解析を行ない、シグナル伝達研究に役立ててきた。今年度新たに、培養系における癌細胞の性質の中で、造腫瘍性と最も良く相関するといわれる足場非依存性増殖を、親水性ポリマーでコートした96穴プレート中で測定できる方法を開発した(印刷中)。癌細胞に特有の性質である足場非依存性増殖を選択的に抑制する物質は、癌化シグナル抑制物質であることが予想されるが、従来の軟寒天コロニー形成法は操作が煩雑であり、定量性に乏しく、時間も費用もかかることから、スクリーニングに適用することは事実上不可能であった。我々の開発した方法は簡便、迅速、安価でかつ定量性であり、スクリーニング系として優れた点が多い。予備実験を行ない、この系で足場非依存性増殖抑制物質を探索できる可能性が示されれば、スクリーニングを開始する。またこの方法では足場非依存的に増殖している細胞の回収が容易であるため、従来法では困難であった生化学的解析が可能である。上記のキナーゼ活性測定法と組み合わせ、足場依存性の正常細胞と足場非依存性の癌細胞のシグナル伝達の違いを調べる予定である。

癌化シグナルを抑制し、悪性転換した細胞を正常化する物質は、足場非依存性(プラスチックのような足場がある場合はもちろん、軟寒天中のように足場がない場合でも増殖できる)の形質を、正常細胞のように足場依存性(足場がある場合のみ増殖可能)にすると予想される。しかし軟寒天中のコロニー形成は操作が煩雑であり、定量性に乏しく、時間も費用もかかることから、スクリーニングに適用することは困難である。そこで、我々組織培養用の96穴マイクロプレートを荷電のない親水性ポリマーであるpoly(2-hydroxyethyl methacrylate)(polyHEMA)でコートすることにより、癌細胞の足場非依存性増殖を簡便、迅速、安価かつ定量的に測定する方法を開発した。プレートをpolyHEMAでコートすると表面に薄い透明な膜が形成され、細胞の接着、伸張が著しく阻害される。コートした各ウエルに通常の液体培地で調製した細胞浮遊液を加え、数日間培養後、MTT法もしくは[^3H]チミジン取り込み法により足場非依存性増殖を定量的に測定できる。癌化シグナル抑制物質は癌細胞のpolyHEMAコートしたプレート中の増殖を強く阻害し、通常のプレートでの増殖はあまり抑制しないと考えられる。実際tyrosine kinase阻害剤ハービマイシンとラディシコールがsrcでトランスフォームした細胞に対し、またfarnesyltransferaseの阻害剤がrasでトランスフォームした細胞に対してそのような作用を示し、この方法がシグナル伝達阻害物質の検定系として利用できることが確かめられた。
吉野地方における農林業の生産構造とその発展過程に関する実証的研究

1.史料調査:川上村については、これまでの調査の過程で集落の位置(流域・吉野川沿岸か山腹か)等の要素に基づく地域性を配慮した史料調査の必要が判明し、過去2年間の調査で欠落していた地域の史料に焦点をしぼり、上谷中谷家文書、白屋横谷家文書、大滝区有文書を調査した。一方、従来の吉野林業研究では川上村のみが対象とされる傾向が強かったが、吉野林業論の一層の深化・一般化を図るため、同じ吉野林業でもだいぶ史的展開を異にする黒滝・東吉野両村にもフィールドを広げ史料蒐集を進めた。黒滝村では、寺戸田野家文書をはじめ、長瀬区有文書、御吉野久保家文書、堂原蓮光寺文書、大字笠木区有文書等を調査した。東吉野村では、小(おむら)区有文書・谷家文書・盛口家文書、伊豆尾区有文書、小川郷木材林産協同組合所蔵史料を調査することができた。2.聞き取り調査:東吉野村(小川郷)において、山村集落の特徴的な自治形態を見出した。吉野地方では、近世以来人工造林が展開していく過程で立木と林地(底土)との所有権が分離し、明治以降まず立木が、続いて林地までも村外に流出していくのが一般的とされてきた。ところが小川郷では林地の村外流出が開始される明治末期から大正期において、これを阻止するため入会地はもちろん各個人所有の林地まで村(大字)持とし、さらに財団法人化して管理・運営をはかり今日に至る集落がいくつかある。その結果、林野利用において山元の主体性が一定程度保持され、村(大字)経済・財政の上で大きな影響を与えている。3.総括作業:川上村の史料について整理・分析を進め、史料集刊行の準備を進めた。また吉野林業と一括されるものの各郷によって大きな差異のあることを見出したため、今後吉野川流域における林業・山村の史的展開をより一般的に究明するため、方法を検討した。
進行性腎障害における血管新生関連因子の関与の解明と遺伝子治療的試み

進行性腎障害により維持血液透析に導入される患者数は本邦にて年々増加しており、新規の腎障害進展制御法の開発が医療財政上からも急務である。種々の原疾患より末期腎不全に至るが、共通した組織学的変化は糸球体硬化・尿細管間質の線維化である。昨年度の本研究にて、可逆性増殖性腎炎モデルであるラット抗Thy-1腎炎を惹起する5日前よりAngiotensin II(A-II)-infusionを行うと、メサンギウム細胞増殖・基質増加が抑制されるが、その際に血管新生関連因子であるVEGF,flk-1,flt-1受容体,Angiopoietin-1(Ang-1),Tie-2受容体の発現増加及び糸球体内皮細胞領域の回復作用を認め、その作用はAT1及びAT2受容体を介していた(Takazawa Y, Maeshima Y, et al., KidneyInt.2005)。Ang-1は血管安定化・血管透過性制御作用を有し、糖尿病性網膜症モデル等における抗炎症効果・治療効果が報告されている。今年度は、新規治療法開発の観点に立ち、腎間質線維化の実験モデルである片側尿管結紮(UUO)マウスを用いて、Ang-1発現アデノウィルスベクター投与による治療効果を検討した。片側尿管結紮マウスの筋肉内にAng-1発現アデノウィルスベクター(AdAng1)もしくは対照としてβ-galactosidase発現アデノウィルスベクター(AdLacZ)を投与した(1x10^9vp/animal)。UUO day 3及び7にて血清中Ang-1はAdAng1群においてAdLacZ群に比して3倍に増加していた。腎間質線維化・間質におけるI及びIII型コラーゲン蓄積はUUO day 7にてAdLacZ群にて著明に観察されたが、AdAng1群では有意な抑制効果を認めた。腎線維化に関与するTGF-beta1発現(腎皮質)はUUO day 7にてAdLacZ群にて増加していたがAdAng1群にて抑制効果を認めた。また、UUO day 7にてAdLacZ群にて著明な間質単球マクロファージ浸潤を認め、単球浸潤に関与するMCP-1,IL-6の発現増加(腎皮質)を認めたが、AdAng1群では有意な抑制効果を認めた。腎皮質におけるVEGF発現はAdAng1群にて変化はなく、Ang-1は軽度増加に留まったが、Ang-1の内在性拮抗作用を持つAngiopoietin-2(Ang-2)発現のUUO day 7における増加がAdAng1群にて抑制された。AdAng1投与によりAng-1/2比の増加による血管安定化機序・抗炎症機序が示唆された。なお、傍尿細管血管領域(CD31染色)はAdAng1投与による有意な変化を認めなかった。細胞間接着に関与するoccludin,claudin-1発現がAdAng1群にて増加し抗炎症効果への関与が示唆された(現在、投稿準備中)。このように、腎における血管新生関連因子の発現制御・治療効果等を検討することにより、慢性腎臓病の新規治療法の開発を今後も試みる予定である。進行性腎障害により維持血液透析に導入される患者数は本邦にて年々増加しているが、腎移植ドナー数も需要を下回っており新規の腎障害進展制御法の開発が医療財政上からも急務である。Angiotensin II(A-II)は主にI型受容体を介し血管収縮・昇圧作用を有し、腎疾患進展に関与する。A-II-infusionラットモデルにおいて単球浸潤・線維化等の腎尿細管間質病変を認める。一方A-II-infusion開始5日後に可逆性増殖性腎炎モデルであるラット抗Thy-1腎炎を惹起するとメサンギウム細胞増殖・基質増加が抑制される。近年、A-IIが1型受容体を介し下肢虚血モデル等にて血管新生を誘導することが報告されたが、腎障害の進展過程におけるA-IIによる血管新生関連因子発現調節及びその病態における意義に関しては詳細な検討がなされていない。浸透圧ミニポンプにてA-IIを2週間持続投与した群では、正常群・norepinephrine投与高血圧対照群に比して有意な腎間質線維化・ED-1陽性単球マクロファージ浸潤の増加を認めたが、AT1受容体拮抗剤(losartan)もしくはAT2受容体拮抗剤(PD123319)投与により抑制された。免疫染色及びimmunoblotを用いて血管新生関連因子VEGF, Angiopoietin-1(Ang-1),-2の発現変化を検討した。A-II-infusion群にて有意なVEGF, flk-1,flt-1受容体及びAng-1発現増加を認め、losartan及びPD123319により抑制されたが、Ang-2発現増加は認めなかった。Tie-2(Ang-1受容体)発現はAT2受容体依存性にA-II-infusion群にて発現増加を認めた。A-II-infusion群においてAng-1/2比の増加による血管安定化機序が働く一方、VEGF及び受容体発現増加による傍尿細管毛細血管透過性亢進・炎症細胞浸潤の機序により、間質病変が進展するものと考えられた。

さらに、Ang-1発現アデノウィルスベクターを精製し、マウスの筋肉内投与したところ1週間後の血中Ang-1濃度の上昇を認めた。片側尿管結紮マウス(間質障害モデル)の筋肉内に同ウィルスベクターを投与した。3日及び7日後の腎間質線維化は対照群(Ad-LacZ投与)に比してAng-1発現アデノウィルスベクター投与群にて有意に抑制された。現在、作用機序の解析を進めているが、Ang-1による血管安定化作用に伴う炎症細胞浸潤の抑制等の機序が示唆される。進行性腎障害により維持血液透析に導入される患者数は本邦にて年々増加しており、新規の腎障害進展制御法の開発が医療財政上からも急務である。種々の原疾患より末期腎不全に至るが、共通した組織学的変化は糸球体硬化・尿細管間質の線維化である。昨年度の本研究にて、可逆性増殖性腎炎モデルであるラット抗Thy-1腎炎を惹起する5日前よりAngiotensin II(A-II)-infusionを行うと、メサンギウム細胞増殖・基質増加が抑制されるが、その際に血管新生関連因子であるVEGF,flk-1,flt-1受容体,Angiopoietin-1(Ang-1),Tie-2受容体の発現増加及び糸球体内皮細胞領域の回復作用を認め、その作用はAT1及びAT2受容体を介していた(Takazawa Y, Maeshima Y, et al., KidneyInt.2005)。Ang-1は血管安定化・血管透過性制御作用を有し、糖尿病性網膜症モデル等における抗炎症効果・治療効果が報告されている。今年度は、新規治療法開発の観点に立ち、腎間質線維化の実験モデルである片側尿管結紮(UUO)マウスを用いて、Ang-1発現アデノウィルスベクター投与による治療効果を検討した。片側尿管結紮マウスの筋肉内にAng-1発現アデノウィルスベクター(AdAng1)もしくは対照としてβ-galactosidase発現アデノウィルスベクター(AdLacZ)を投与した(1x10^9vp/animal)。UUO day 3及び7にて血清中Ang-1はAdAng1群においてAdLacZ群に比して3倍に増加していた。腎間質線維化・間質におけるI及びIII型コラーゲン蓄積はUUO day 7にてAdLacZ群にて著明に観察されたが、AdAng1群では有意な抑制効果を認めた。腎線維化に関与するTGF-beta1発現(腎皮質)はUUO day 7にてAdLacZ群にて増加していたがAdAng1群にて抑制効果を認めた。また、UUO day 7にてAdLacZ群にて著明な間質単球マクロファージ浸潤を認め、単球浸潤に関与するMCP-1,IL-6の発現増加(腎皮質)を認めたが、AdAng1群では有意な抑制効果を認めた。腎皮質におけるVEGF発現はAdAng1群にて変化はなく、Ang-1は軽度増加に留まったが、Ang-1の内在性拮抗作用を持つAngiopoietin-2(Ang-2)発現のUUO day 7における増加がAdAng1群にて抑制された。AdAng1投与によりAng-1/2比の増加による血管安定化機序・抗炎症機序が示唆された。なお、傍尿細管血管領域(CD31染色)はAdAng1投与による有意な変化を認めなかった。細胞間接着に関与するoccludin,claudin-1発現がAdAng1群にて増加し抗炎症効果への関与が示唆された(現在、投稿準備中)。このように、腎における血管新生関連因子の発現制御・治療効果等を検討することにより、慢性腎臓病の新規治療法の開発を今後も試みる予定である。
非神経性アセチルコリンによる腸幹細胞の分化・増殖、維持機構の解明

代謝型ムスカリン性アセチルコリン受容体M3(mAChR-M3)のノックアウトマウス(KOマウス)は、小腸のクリプトサイズが増大している。そこで、mAChR-M3シグナルの下流域に働くシグナル伝達経路を明らかにするために、RNA-Seq法によるトランスクリプトーム比較解析を行った。その結果、細胞増殖及び組織形成と領域化に関与するEphB2受容体とそのリガンドであるEphrin-B2の遺伝子発現が上昇していることを見出した。小腸では、クリプト底部から絨毛にかけてEphB3, EphB2, Ephrin-B1, -B2といったEphrinB/EphBファミリー分子の勾配が形成され、この勾配により領域化が起こっていると考えられている。そこで、定量PCR法を用いて、全てのEphrinB/EphBファミリー分子の遺伝子発現変動を調べたところ、M3KOクリプトにおいてEphrin-B1, B2, EphB2, EphB3, EphB4, EphB6の遺伝子発現がWTのクリプトに比べて有意に促進されていることが分かった。次に、EphB2抗体を用いた抗体染色を行ったところ、M3KOクリプトではWTと比べて、EphB2タンパク質の発現が強く、またクリプト上部にまで濃度勾配が上昇していることを見出した。この抗体を用いたFACS解析で幹細胞群と未分化細胞群に分離し、マーカー遺伝子の発現を調べたところ、M3KOマウスのクリプトでは、有意に増強していることが確認できた。また、FACSで分離した単一幹細胞を培養し、オルガノイド成長を調べたところ、M3KOのオルガノイドの方が有意に成長が促進されていた。まとめると、M3KOのクリプトサイズの増大は、幹細胞と未分化細胞の増殖が促進されているとともに、Ephrin-B1, -B2及びEphB2の濃度勾配が変動しているためであると考えられる。1)チャネル型nAChRsを介した非神経性AChの幹細胞制御チャネル型nAChRサブタイプのα2β4を構成するサブユニット(α2及びβ4)のノックインマウスの作製に着手した。2)代謝型mAChRsを介した非神経性AChの幹細胞制御M3KOマウスの解析に着手した。その結果、ワイルドタイプ(WT)に比べてM3KOマウスのクリプトサイズが増大していることが分かった。そこで、細胞の増殖能を評価するために、Ki67抗体を用いて免疫組織化学染色を行ったところ、M3KOマウスのクリプトでは細胞増殖が盛んに行われていることが分かった。Ki67陽性細胞の数は、小腸のどの領域(十二指腸、空腸、回腸)のクリプトにおいても増大していた。また、BrdUラベル法を用いた結果においても同様の結果が得られた。次に、WT及びM3KOのクリプトから腸オルガノイドを作製し、その成長を調べたところ、M3KOオルガノイドの方がWTオルガノイドに比べて成長が促進されていた。RNA-Seq法によるトランスクリプトーム比較解析を行ったところ、細胞増殖及び組織形成と領域化に関与するEphB2受容体とそのリガンドであるEphrin-B2の遺伝子発現が上昇していることを見出した。すなわち、WTでは非神経性AChが代謝型mAChR-M3に結合すると下流域のEphrinB/EphBシステムの働きが抑えられ、その結果として腸幹細胞及び未分化細胞の増殖抑制と分化抑制が引き起こされていることが示唆された。そして、M3-EphrinB/EphBシグナルの協働によりクリプトの恒常性が維持されていると考えられた。1)チャネル型nAChRsを介した非神経性AChの幹細胞制御作出したα2及びβ4のノックインマウスの解析に着手する。各々のノックインマウスの腸から腸オルガノイドを作製し、薬理実験で得られた成果(Int. J. Mol. Sci. 2018, 19(3), 738)の検証を行うとともに、nAChRsの下流域に働く遺伝子群を網羅的に解析し、シグナル伝達経路を明らかにする。2)代謝型mAChRsを介した非神経性AChの幹細胞制御腸幹細胞の制御におけるmAChR-M3シグナルの下流域に働くシグナル伝達経路がEphrinB/EphBシステムであることが明らかになったので、EphB2を除くその他のファミリー分子(EphB3, EphB4, Ephrin-B1, -B2)の抗体染色も行う。また、BphB2とEphrin-B1またはEphrin-B2の抗体を用いた二重染色を行う。そして、Ephrin-B2-KOマウスからオルガノイドを作製し、mAChR-M3の選択的アンタゴニストである4-DAMP投与後のオルガノイド成長等を調べる。本年度は、チャネル型nAChRsを介した非神経性AChの制御についての研究を推進した。選択的アゴニストであるニコチンを作用させると、腸オルガノイドの成長及びマーカー遺伝子の発現に対して促進効果を示し、一方、選択的アンタゴニストのメカミールアミンを作用させると、抑制効果を示すことを見出した。次に、ニコチン及びメカミールアミン投与後のチャネル型nAChRs下流域に働く遺伝子群を、RNA-Seq法によるトランスクリプトーム比較解析を行った結果、Wntシグナルの1つであるWnt5aの発現が顕著に変動することを突き止めた。

薬理実験の結果から、Wnt5aはニコチンと同様、腸オルガノイドの成長及びマーカー遺伝子の発現を促進し、Wnt5aの分泌阻害剤であるIWP-2で処理すると、抑制効果を示すことを見出した。さらに、メカミールアミンの効果抑制は、Wnt5aによりレスキューされることを確認した。このことは、チャネル型nAChRsシグナルの下流域にWntシグナル(Wnt5a)が関与していることを強く示唆する結果である。抗体染色の結果から、チャネル型nAChRsサブタイプがα2/β4であることを明らかにできた。また、α2/β4及びWnt5aが腸幹細胞のニッチの役割を果たしているパネート細胞に局在していることから、非神経性AChの刺激を受けたパネート細胞がWnt5aを放出し、傍分泌により腸幹細胞の分化・増殖を促進しているという結論に達した。上記の内容は、オープンアクセス雑誌Int. J. Mol. Sci.に受理された。2)これまでに得られた成果を踏まえて(Takahashi et al. FEBS J 2014)、代謝型mAChRsのすべてのサブタイプのノックアウトマウス(M1-M5-KO及びM2/M3-double-KO-マウス)を得て、個体レベルでの解析を行う環境を整えた。3)代謝型mAChRs-KO-マウスについては、現在、交配・繁殖中なので、個体数を確保できたM2/M3-double-KO-マウスの解析を行った。この欠損マウスから腸オルガノイドを作製し、その他のアセチルコリン受容体の遺伝子発現を定量PCRで解析したところ、mAChRs (M1,M4,M5)サブタイプの変動は見られなかったが、チャネル型nAChRsのサブユニットのαタイプ(α1,2,5,10)及びβタイプ(β2,3)に遺伝子発現の抑制が見られた。このことから、腸幹細胞の幹細胞性を維持するとともに、腸幹細胞の枯渇を防いでいる可能性が推察される。代謝型ムスカリン性アセチルコリン受容体M3(mAChR-M3)のノックアウトマウス(KOマウス)は、小腸のクリプトサイズが増大している。そこで、mAChR-M3シグナルの下流域に働くシグナル伝達経路を明らかにするために、RNA-Seq法によるトランスクリプトーム比較解析を行った。その結果、細胞増殖及び組織形成と領域化に関与するEphB2受容体とそのリガンドであるEphrin-B2の遺伝子発現が上昇していることを見出した。小腸では、クリプト底部から絨毛にかけてEphB3, EphB2, Ephrin-B1, -B2といったEphrinB/EphBファミリー分子の勾配が形成され、この勾配により領域化が起こっていると考えられている。そこで、定量PCR法を用いて、全てのEphrinB/EphBファミリー分子の遺伝子発現変動を調べたところ、M3KOクリプトにおいてEphrin-B1, B2, EphB2, EphB3, EphB4, EphB6の遺伝子発現がWTのクリプトに比べて有意に促進されていることが分かった。次に、EphB2抗体を用いた抗体染色を行ったところ、M3KOクリプトではWTと比べて、EphB2タンパク質の発現が強く、またクリプト上部にまで濃度勾配が上昇していることを見出した。この抗体を用いたFACS解析で幹細胞群と未分化細胞群に分離し、マーカー遺伝子の発現を調べたところ、M3KOマウスのクリプトでは、有意に増強していることが確認できた。また、FACSで分離した単一幹細胞を培養し、オルガノイド成長を調べたところ、M3KOのオルガノイドの方が有意に成長が促進されていた。
「からし油配糖体」生成植物群の比較発生学と系統-総括研究

マスタード・オイルの前駆物質である「からし油配糖体」を生成する植物、或いは、これに関わる酵素(ミロシナーゼ)を生産するミロシン細胞をもつ植物として、これまでアブラナ科などを含む15科が知られている。それらの科は、Brassicaceae,Capparaceae,Moringaceae,Pentadiplandraceae,Resedaceae,Tovariaceae,Bataceae,Gyrostemonaceae,Salvadoraceae,Akaniaeae,Bretschneideraceae,Tropaeolaceae,Limnantha-ceae,Caricaceae,Euphorbiaceae(Drypetes)である。この研究課題では、生殖器官・組織の発生学データをもとにして、これらの植物群及び、各植物群と類縁があると考えられてきた植物群について、相互の系統関係と検討した。新たにデータ収集をおこなった植物群についてその結果をまとめると以上のようになる。(1)北米西部に固有の砂漠植物(Koeberlinia(Capparaceae)と並列して類縁が議論されてきたCanotiaは、その発生学データからは、「からし油配糖体」生成植物群とは無縁のニシキギ科の植物である。(2)Salvadoraceaeの3属(Azima,Dobera,Salvadora)は外種皮型の種皮をもち、その構造からは、他の「からし油配糖体」生成植物群のどれとも似ていない。(3)オーストラリア固有の乾生植物Macgregoriaは、発生学データからは、「からし油配糖体」生成植物群とは無縁のStackhousiaceaeの植物である。(4)Drypetes(Liodendronを含む)とPorantheraはともに、トウダイグサ科の特徴をもつ。これまでの成果をまとめると、「からし油配糖体」生成植物群は、これまで知られている15科以上には広がらない。最近発表された葉緑体遺伝子による研究成果と突き合わせてみると、トウダイグサ科を除く14科は単系統だとしても、生殖器官・組織の構造は、他の分類形質と同様、大きく多様化してきたと結論できる。1.当初研究を予定していたAcanthothamnus,Brexia,Canotiaについての研究は順調に終了した。研究の結果、この3属には「からし油配糖体」生成植物群のいづれかと系統関係があることを示唆するような比較発生学的上の共通点は観察されなかった。この3属は(1)tenuinucellate (weakly crassinucellate)、(2)小さい珠心、(3)自由核型の胚乳、(4)有胚乳種子、(5)繊維状内種皮外層、を共有し、ニシキギ科に近緑な植物であることが明らかにされた。これらの研究成果は、Bot.J.Linn.Soc.に掲載される予定である。2.1で研究したBrexiaと近縁と考えられてきたIxerbaの研究も行った。その結果、IxerbaはBrexiaと全く異なり、その特徴はBrexiaよりもはるかに原始的なものが多く、バラ科やユキノシタ科などとの類似がみられるため、もう少し文献を検討してから、結論を出す予定である。3.Pentadiplandraの研究材料はどうしても入手出来なかったため、今年度は研究することが出来なかった。4.最近分子系統学的研究成果によって、メキシコの乾燥地から知られていたSetchellanthusが「からし油配糖体」生成植物群と、特にフウチョウソウ科(目)と近縁であることが推定されている。

研究材料はまだ十分ではないが、比較発生学の研究によれば、Setchellanthusはフウチョウソウ科とは全くにていない。一方で、分子系統学からは「からし油配糖体」生成植物群が一部を除いて、単系統群であることが強く示唆されている。従って、「からし油配糖体」生成能力は、植物進化のかなり早い時期に獲得され、その後、比較発生学即ち生殖器官の形態進化が進んだものと推定される。今後の研究では、そうした形態進化がどんな植物にどのように起こってきたのか整理する必要がある。マスタード・オイルの前駆物質である「からし油配糖体」を生成する植物、或いは、これに関わる酵素(ミロシナーゼ)を生産するミロシン細胞をもつ植物として、これまでアブラナ科などを含む15科が知られている。それらの科は、Brassicaceae,Capparaceae,Moringaceae,Pentadiplandraceae,Resedaceae,Tovariaceae,Bataceae,Gyrostemonaceae,Salvadoraceae,Akaniaceae,Bretschneideraceae,Tropaeolaceae,Limnanthaceae,Caricaceae,Euphorbiaceae(Drypetes)である。この課題研究では、生殖器官・組織の発生学データをもとにして、これらの植物群及び、各植物群と類縁があると考えられてきた植物群について、相互の系統関係を検討した。特にデータがまだない植物群について、データの収集をおこなった。新たにデータ収集をおこなった植物群とその結果をまとめると以下のようになる。(1)北米西部に固有の砂漠植物Koeberlinia(Capparaceae)と並列して類縁が議論されてきたCanotiaは、その発生学的データからは、「からし油配糖体」生成植物群とは無縁のニシキギ科の植物である。(2)Salvadoraceaeの3属(Azima,Dobera,Salvadora)は外種皮型の種皮をもち、その構造からは、他の「からし油配糖体」生成植物群のどれとも似ていない。(3)オーストラリア固有の乾性植物Macgregoriaは、発生学的データからは、「からし油配糖体」生成植物群とは無縁のStackhousiaceaeである。(4)LiodendronとPorantheraはともに、トウダイグサ科の特徴をもつ。これまでの結果を包括的にまとめると、「からし油配糖体」生成植物群は、これまで知られている15科以上には広がらない。最近発表された葉緑体遺伝子による研究成果と突き合わせてみると、トウダイグサ科を除く14科は単系統だとしても、生殖器官・組織の構造は、他の分類形質と同様、大きく多様化してきたと結論できる。
近代労働市場における労働移動の特質－鉱山・炭鉱の「渡り鉱夫」を事例として－

本研究では、近代の労働者の労働移動について、鉱山労働者(以下鉱夫)を事例として分析した。近代の鉱夫は、「友子」と呼ばれる同職集団を形成していた。そしてこの友子が残した文書には、鉱夫の出身地が記録されている。したがって、この文書を用い、鉱夫の出身地と稼業地とを調査することで、彼らがいつどこからどこへ移動を行っていたのか、史料が作成された年代毎に、労働移動のパターンを調べることが出来る。筆者は全国で収集した友子の史料から約1万2000人分のサンプルデータを取得し、そのデータをもとに、(労働移動のパターンに大きな変化があったと考えられる)1880年代から1910年代の移動実態を明らかにした。当該年度は「研究実施計画」通り、「出生地」データの収集・集計を行った。「出生地」とは、近代の鉱夫が親方との徒弟契約を結び、同職集団「友子」への加入を認められた地(鉱夫としての生活をスタートさせた地)を意味する。「友子」の公的な文書に鉱夫が氏名を記す際、いずれの地で働いていようと、慣例上、必ず「出生地」も併記した。したがってこの「出生地」に着目すれば、個々の鉱夫が、もともとどの地域の鉱山で働いていたのか、すなわちどこから移動してきたのか知ることが出来る。ただしこれを分析に用いるためには、可能な限り多くの「出生地」のデータを収集する必要がある。したがって当該期は、「出生免状」の現存状況を全国的に調査し、現存の確認出来た三重県熊野市紀和鉱山資料館および釧路市立博物館において史料の撮影を行った。この結果、あらたに15部の「出生免状」を入手することが出来た。そしてこれらの「出生免状」とすでに入手済みの「免状」を合わせた146部を用い、「出生地」の集計を行った。具体的には、3名をアルバイトとして雇い、集計を2回にわたって行い(集計ミスをチェックするため)、1880年代から1930年代までの「出生免状」に記された約1万人分の「出生地」データを抽出した。また、分析結果を経営側の史料をもって検証し裏づけるため、秋田県小坂町郷土館で5日間、史料調査を行った。この結果、明治・大正期の小坂鉱山の52点の原資料(主に雇用関係史料)を閲覧し撮影することが出来た。一連の研究成果については、平成26年4月26日、法政大学で開催された鉱山研究会研究大会にて中間報告を行い、補強点・修正点を確認した。当該年度は、交付申請書に記載した通り、昨年度、集計した出生地のデータの分析を行った。ここで言う出生地とは、近代の鉱山労働者(坑夫)が形成していた同職集団「友子」の文書に記載された坑夫の出生地を意味する。「友子」の公的な文書では、坑夫の氏名が記される際、慣例上、必ずその者の出生地も併記された。したがって文書が作成された鉱山の所在地(坑夫の稼業地)と文書の作成年代、そして坑夫の出生地とを確認することで、近代に見られた労働移動のパターンを実証的に明らかにすることが出来る。ただしそのためには、出来るだけ多くのサンプルデータを集める必要があり、昨年度、146部の友子史料(「出生免状」)から約1万人分の出生地データを抽出し集計した。当該年度はこのデータをもとに、地理情報システム(geographic information system以下GIS)を用いることで、労働移動のパターンを可視化する作業を行った。具体的には、情報処理の専門家の協力を得て、約1万人分の坑夫の稼業地と出生地、そして文書の作成年のデータベースを作成した。そしてこのデータベースをGISに反映させ、稼業地と出生地とを矢印で結ぶことで、いつどの地域からどの地域への移動が、どの程度、行われていたのか、検索条件に従って即座に明示することが出来るシステムを作成した。この作業と並行して東京都と福島県で史料収集も行い、慶應義塾大学三田メディアセンター所蔵の「出生免状」25部、いわき市石炭化石館所蔵の「出生免状」7部に記載された約2000人分のデータを新たに入手した。また古書店を介して未発見の友子史料を2部入手し、これらのデータをGISに反映させるべく集計を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。日本経済史26年度が最終年度であるため、記入しない。当該期は、「友子」史料および経営史料の調査・収集と、すでに入手しているデータの集計を行い、学会・研究会で中間報告を行うことを計画していた。そしてこの計画はおおむね達成された。
腸管スキャフォールドとコラーゲン結合型成長因子を用いた拍動性グラフトの創成

組織工学を用いた臓器再生研究の分野で、脱細胞化した心臓に心筋細胞を移植することで拍動が得られることが報告された。また、脱細胞化した腸管を組織工学の鋳型として利用できることも報告された。これまでに我々は、細菌性コラゲナーゼのコラーゲン・アンカー部を用いて結合組織やコラーゲン基剤に成長因子をアンカリングすることで、その効果を持続的に発揮させられることを示した。2018年度は、ラット小腸を腸間膜動静脈を含め脱細胞化して足場とし、心筋細胞の増殖と血管新生を誘導する種々の成長因子をアンカリングしつつ、ラット新生児の心臓由来細胞を播種することで、栄養血管を備えた拍動する心筋の筒を作製しようと考えていた。まずラット小腸の脱細胞化を試みた。生体から小腸を採取し、動静脈にカニュレーションし、界面活性剤を24から48時間程度還流することにより脱細胞化できることを確認した。続いて、脱細胞化した小腸の細胞外マトリックスを足場として、心筋細胞を生着させようと試みた。従来我々が用いていた解放空間における灌流装置で、脱細胞化小腸にラット新生児心筋細胞を付着させ培養液を還流したが、良好な成育は認められなかった。心筋の破砕の程度、還流流量などを変化させたが、十分な生着といえる成果は得られなかった。そこで、温度、湿度、CO2濃度を管理できるインキュベータ内で培養すべく、小型の還流装置を試作した。現在この灌流装置を用いて、脱細胞化小腸に心筋細胞を生着させる実験を遂行中である。脱細胞化心臓に、細胞を生着させる自験例ではある程度の実績を得られていたが、脱細胞化小腸では、還流量や生着させる細胞(組織)の違いのためか十分な成果が得られなかったため。今後は、新たに試作した灌流装置を用いて、脱細胞化した小腸細胞外マトリックスに心筋細胞を生着させることを第一目標とする。これをコントロールとして、成長因子をアンカリングした際の生着増強効果を確認していく。当該年度に、コラーゲンアンカリングを行う予定であったが、前段階の実験計画の進捗が十分でなかったため、コラーゲンアンカリングの関連実験にかかる費用に充てる予算を中心とした次年度使用額が生じた。
荷重付きディリクレ空間上のハンケル作用素及びテープリッツ作用素の解析

ベルグマン空間は、複素平面上の開単位円板上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間であり、複素平面上の単位円上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間として定義されるハーディー空間とは密接な関係があり、p=2の場合、両空間とも荷重付きディリクレ空間とみなすことが出来る。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上のハンケル作用素及びテープリッツ作用素の有界性、コンパクト性、及び閉値域を持つ条件の特徴付けを行うことである。そこで先ず、荷重付きディリクレ空間上で定義される二つの特殊な積分作用素が、ハンケル作用素及びテープリッツ作用素とかなり似通った性質をもつということに着目し、それらの積分作用素の解析を行った。具体的には、荷重付きディリクレ空間上で定義される二つの積分作用素及び掛け算作用素の有界性、コンパクト性、及び閉値域を持つ必要十分条件を特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。その結果は幾つかの研究集会において発表し、現在、専門雑誌に投稿中である。そして、それら二つの積分作用素及び掛け算作用素の特徴付けを応用し、荷重付きブロッホ空間上の合成作用素、掛け算作用素が閉値域を持っ必要十分条件に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。そこでまとめた結果は学術論文として現在投稿中である。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上における(ある特殊な条件の下で)合成作用素、テープリッツ作用素の閉値域を持つ新しい必要十分条件を得た。その結果に関しては幾つかの研究集会において発表を行い、現在、専門雑誌に投稿中である。更に、具体的な例の検証から、別の必要十分条件に関する研究に着手し、幾つかの成果が上がってきている。これらの結果は来年度、発表予定であり、吟味の上で、専門雑誌に投稿する予定である。複素平面上の開単位円板上で正則な関数からなる空間にベルグマン空間とハーディー空間がある。それら二つの空間を一般化した空間が荷重付きディリクレ空間である。本研究の目的は、荷重付きディリクレ空間上で、積分作用素及び合成作用素の有界性、コンパクト性、及び閉値域を持つ必要十分条件を得ることである。そして、この未解決問題を研究目標の中心に据え、荷重付きディリクレ空間上のハンケル作用素及びテープリッツ作用素の有界性、コンパクト性、及び閉値域を持つ条件の特徴付けに関して、その必要十分条件を得ることが最終目標である。その第一歩として、荷重付きディリクレ空間上で定義される二つの積分作用素が、ハンケル作用素及びテープリッツ作用素とかなり似通った性質をもつということに着目し、それら二つの(特殊な)積分作用素の解析を行った。具体的には、荷重付きディリクレ空間上で定義される二つの(特殊な)積分作用素の有界性、コンパクト性、及び閉値域を持つ条件に関しての解析を行い、幾つかの成果を上げることに成功した。これらの研究成果は、今年度複数の研究集会において発表し、更に吟味を重ね、現在専門誌に投稿中である。一方、ハーディー空間上のハンケル作用素の有界性と関係付けられる空間がBMOAであり、ベルグマン空間上のハンケル作用素の有界性と関係付けられる空間がブロッホ空間であるが、最近の研究で(荷重付き)ブロッホ空間上における積分作用素(ハンケル作用素とかなり類似した性質を持つ)がいつ閉値域を持つのかに関する特徴付けに成功し、そこで得られた結果は、現在投稿中であり、更に、その対となる積分作用素(テープリッツ作用素とかなり類似した性質を持つ)についても特徴付けを行い、そこで得られた結果も、今年度、多数の研究集会で発表し、更に吟味を重ね、専門誌に投稿中である。そして、それらの積分作用素の特徴付けを応用し、荷重付きディリクレ空間上でそれらの積分作用素が閉値域を持つ必要十分条件に関する研究を行い、一定の成果を得た。現在、更に吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上におけるハンケル作用素、テープリッツ作用素及び合成作用素に応用する研究を進めていて、幾つかの成果を得ている。これらに関する研究結果は、専門誌に投稿する予定である。

その結果に関しては幾つかの研究集会において発表を行い、現在、専門雑誌に投稿中である。更に、具体的な例の検証から、別の必要十分条件に関する研究に着手し、幾つかの成果が上がってきている。これらの結果は来年度、発表予定であり、吟味の上で、専門雑誌に投稿する予定である。