hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文字列圧縮と組合せ論による大規模データ管理・処理技法の開発

本研究では,外国人特別研究員Dominik Koeppl博士(ドイツ)を中心メンバーとして,以下の研究分野における研究開発を行った.(a)可逆圧縮アルゴリズム,(b)文字列データ構造,(c)文字列組み合わせ論.分野(a)について,Koeppl氏の先行研究で提案されているlcpcompというテキスト圧縮アルゴリズムの改善に取り組んだ.lcpcompは,辞書式順序に整列した接尾辞列の最長共通接頭辞を利用する圧縮法で,圧縮は速いが展開に時間が掛かることが知られている.本研究では,シンプルなアルゴリズムで展開できる新圧縮技法uni-lcpcompを開発した.また,lcpcompが自己参照を許すのに対し,自己参照を避けるnon-overlapping lcpcompを考案した.分野(b)について,レジスタ長を有効活用したパック化索引構造を提案した.Z-fast trie,およびTakagiらのパック化索引構造などと比較して,理論・実際の両面でより高速であることを確認した.また,全単射BW変換文字列に対する索引構造を提案した.分野(c)について,最短唯一部分文字列(Shortest Unique Substring, SUS)を求めるクエリに高速応答する簡潔データ構造の開発に着手した.この研究成果自体は,分野(b)に属するものであるが,SUSに内在する組み合わせ的性質を解明・利用することにより,データ構造の冗長性を削除し,省領域なデータ構造の開発へと繋げていくものである.Dominik Koeppl博士は,2018年9月半ばに来日して以降,研究室の学生ゼミに積極的に参加しつつ,自らの研究テーマにおいても優れた研究成果を達成している.その内容は前述した研究実績の概要の通りである.特に,(c)全単射BW変換文字列に対する索引構造については,当該分野の第1線で活躍する研究者が集う国際会議(査読付き会議録有り)に採択されている.今後も,質・量ともに当初の計画を上回る成果が期待される.【現在までの進捗状況】で述べたように,これまでに,当初の計画以上の研究成果が得られている.今後も,このままの体制・方針で研究開発を行っていく予定である.本研究では,外国人特別研究員Dominik Koeppl博士(ドイツ)を中心メンバーとして,以下の研究分野における研究開発を行った.(a)可逆圧縮アルゴリズム,(b)文字列データ構造,(c)文字列組み合わせ論.分野(a)について,Koeppl氏の先行研究で提案されているlcpcompというテキスト圧縮アルゴリズムの改善に取り組んだ.lcpcompは,辞書式順序に整列した接尾辞列の最長共通接頭辞を利用する圧縮法で,圧縮は速いが展開に時間が掛かることが知られている.本研究では,シンプルなアルゴリズムで展開できる新圧縮技法uni-lcpcompを開発した.また,lcpcompが自己参照を許すのに対し,自己参照を避けるnon-overlapping lcpcompを考案した.分野(b)について,レジスタ長を有効活用したパック化索引構造を提案した.Z-fast trie,およびTakagiらのパック化索引構造などと比較して,理論・実際の両面でより高速であることを確認した.また,全単射BW変換文字列に対する索引構造を提案した.分野(c)について,最短唯一部分文字列(Shortest Unique Substring, SUS)を求めるクエリに高速応答する簡潔データ構造の開発に着手した.この研究成果自体は,分野(b)に属するものであるが,SUSに内在する組み合わせ的性質を解明・利用することにより,データ構造の冗長性を削除し,省領域なデータ構造の開発へと繋げていくものである.Dominik Koeppl博士は,2018年9月半ばに来日して以降,研究室の学生ゼミに積極的に参加しつつ,自らの研究テーマにおいても優れた研究成果を達成している.その内容は前述した研究実績の概要の通りである.特に,(c)全単射BW変換文字列に対する索引構造については,当該分野の第1線で活躍する研究者が集う国際会議(査読付き会議録有り)に採択されている.今後も,質・量ともに当初の計画を上回る成果が期待される.【現在までの進捗状況】で述べたように,これまでに,当初の計画以上の研究成果が得られている.今後も,このままの体制・方針で研究開発を行っていく予定である.
関節リウマチの発症と進展におけるシトルリン化II型コラーゲンに対する自己免疫

近年,関節リウマチ(RA)は,シトルリン化との関連が指摘されている。本症では、ペプチド中のアルギニンをシトルリンに変換する酵素であるpeptidylarginine deiminase(PADI)のisozyme中のtype4が炎症部位に集積する顆粒球に主に発現しており、特異的に関節内の蛋白質や分解されたペプチドのシトルリン化が亢進しているものと推測されている。そこで本研究は、シトルリン化したII型コラーゲン分解産物が本症の自己抗原である可能性を検討することにより、RAにおける自己免疫応答の発生機序の解明と、血清中のシトルリン化II型コラーゲン分解産物の測定が新たな早期診断ならびに骨・軟骨破壊の進行予測のための診断法となる可能性について検討した。まず、RA患者の炎症関節の中に、このシトルリン化II型コラーゲンに対する自己抗体があるのかについて検討した。関節炎を起こしている膝関節の関節液を、RA患者15例とOA患者41例から採取しELISAを行った結果、OA群を対象とした場合、13例のRA患者の関節液が陽性であり、inhibition assayでは、約90%以上が抑制された。次に、RA患者の炎症関節滑膜に、この自己抗体を含んだ抗原抗体複合体が沈着しているのかについて検討した。炎症滑膜をRA患者8例とOA患者11例の膝関節より採取し、抗原抗体複合体を中性pHで解離するバッファーを用いて、自己抗体の抽出を試みた結果、OA群を対象とした場合、8例全例が陽性であり、inhibition assayでは、約90%以上が抑制された。以上の結果、RAではシトルリン化II型コラーゲンに対する自己抗体が産生され、これを含む免疫複合体が関節滑膜に沈着していることが判明した。ペプチド中のアルギニンをシトルリンに変換する酵素であるpeptidylargininedeiminaseのアイソザイムの一つのPADI4は骨髄や関節滑膜に発現し、関節リウマチ(RA)では特異的に関節内の分解産物のシトルリン化を亢進させている可能性が示唆されている。そこで、本研究では、シトルリン化したII型コラーゲン分解産物が本症の自己抗原である可能性を検討することにより、RAにおける自己免疫応答の発生機序の解明と、血清中のシトルリン化II型コラーゲン分解産物の測定が新たな早期診断ならびに骨・軟骨破壊の進行予測のための診断法となる可能性を検討する。ヒトII型コラーゲン(Chemicon)を1.0mg/mlの濃度で0.5M酢酸に溶解し、十分にvortex後、この溶液の50μlを1.0mlの反応溶液(0.1M Tris-HCl pH7.6 containing 10mMCaCl_2)に加え、さらに、50μlの0.1M DDTと15μlのPADI酵素(sigma、1.24mg/ml)を加え十分に混合し、50°Cにて1時間incubateして、シトルリン化し、これをコートしたELISAプレートを作製した。これまでの研究に使用してきたRA患者のストック血清と健常者の血清を対象にELISAを行った結果、RA患者血清の78.5%が陽性であった。陽性血清をシトルリン化II型コラーゲンと共にpre-incubationしたinhibition assayでは、約90%以上反応が抑制された。

本症では、ペプチド中のアルギニンをシトルリンに変換する酵素であるpeptidylarginine deiminase (PADI)のisozyme中のtype4が炎症部位に集積する顆粒球に主に発現しており、特異的に関節内の蛋白質や分解されたペプチドのシトルリン化が亢進しているものと推測されている。そこで本研究は、シトルリン化したII型コラーゲン分解産物が本症の自己抗原である可能性を検討することにより、RAにおける自己免疫応答の発生機序の解明と、血清中のシトルリン化II型コラーゲン分解産物の測定が新たな早期診断ならびに骨・軟骨破壊の進行予測のための診断法となる可能性について検討した。まず、RA患者の炎症関節の中に、このシトルリン化II型コラーゲンに対する自己抗体があるのかについて検討した。関節炎を起こしている膝関節の関節液を、RA患者15例とOA患者41例から採取しELISAを行った結果、OA群を対象とした揚合、13例のRA患者の関節液が陽性であり、inhibition assayでは、約90%以上が抑制された。次に、RA患者の炎症関節滑膜に、この自己抗体を含んだ抗原抗体複合体が沈着しているのかについて検討した。炎症滑膜をRA患者8例とOA患者11例の膝関節より採取し、抗原抗体複合体を中性pHで解離するバッファーを用いて、自己抗体の抽出を試みた結果、OA群を対象とした場合、8例全例が陽性であり、inhibition assayでは、約90%以上が抑制された。以上の結果、RAではシトルリン化II型コラーゲンに対する自己抗体が産生され、これを含む免疫複合体が関節滑膜に沈着していることが判明した。
不活性ガスによる甲殻類黒変酵素の選択的不活性化機構の解明と黒変防止技術の開発

二酸化炭素(CO_2)による甲殻類の黒変防止機構を調べた。CO_2は黒変酵素の活性中心近傍の構造を変化させ、黒変反応を抑制した。クルマエビ血漿中から新規黒変酵素をクローニングした。CO_2下で貯蔵してもホルムアルデヒドの生成は認められなかった。黒変にともない機能性物質の減失が認められた。CO_2はホッコクアカエビ上の腸炎ビブリオの増殖を抑制した。以上、CO2_は甲殻類の黒変防止、機能性成分保持、食中毒菌抑制に有効な流通手法である。甲殻類の黒変(メラニン生成)は、主としてヘモシアニン画分に存在するフェノールオキシダーゼ(PO)様活性により進行すること、またPO様活性は二酸化炭素により阻害できることをすでに明らかにしてきた。そこで、ポストハーベストにおけるPO様活性の発現機構、二酸化炭素が甲殻類(特にエビ類)の黒変、およびそれにともなうその他の品質変化を抑制する機構を明らかにし、その品質を高度に保持する新技術を開発することを目的とする。具体的には以下のようである。(1)PO様活性の本体および活性化機構の解明、また二酸化炭素によるPO様活性阻害の機構を明らかにする。(2)二酸化炭素下でも栄養価、機能性などが保持されているか否か明らかにする。(3)二酸化炭素下では有害な物質の生成がなく、また食中毒菌の増殖が抑制されることを確認する。(4)流通条件での試験を行い、品質保持効果を検証する二酸化炭素(CO_2)による甲殻類の黒変防止機構を調べた。ユーメラニン、フェオメラニンの生成にともなう機能性物資の挙動を調べるための予備試験を行った。機能性物質として、SH化合物のシステイン、グルタチオン、システイニルグリシン、グルタミルシステインのHPLCによる分析条件を確立した。頭足類などの無脊椎動物に認められる重要なSH化合物オボチオールは検出できず、エビ類のフェオメラニンの生成にはシステイン由来のSH基が主として関与していることが明らかになった。クルマエビからの腸炎ビブリオ菌の分離・同定を試みた。エビ表面洗浄液を選択培地(クロモアガー)で培養し、藤色のコロニーを釣菌してTSI培地で培養した。食塩加栄養培地での増殖状況、16SrDNAシークエンス及び基準株とのDNA-DNAハイブリダイゼーションの結果から、本研究で分離した検体が、腸炎ビブリオ菌(Vibrio parahaemolyticus)であると同定された。従って、エビの品質変化に及ぼす二酸化炭素の影響を検討する場合、本菌の挙動もあわせ考慮する必要があることを確認した。二酸化炭素処理ヘモシアニンついて、円偏光二色性分析を行った。二酸化炭素処理の有無にかかわらず、スペクトルに大きな相違は認められなかった。従って、二酸化炭素はβ-シート構造やα-ヘリックス構造に大幅な変化を惹起しているとは考えにくく、活性部位もしくはその近傍のわずかな構造変化をもたらすことによって、活性を低下させていると示唆された。ガス環境が腸炎ビブリオ菌(Vibrio parahaemolyticus)の増殖に及ぼす影響について検討した。人為的に腸炎ビブリオ菌に汚染させた甘エビ(Pandalus eous)を大気、100%-N2、100%-CO2環境下で20°C、48時間貯蔵した。最大菌数は100%-CO2が他の試験区に比べて1/1000程度となったことから、CO2は増殖を抑制する効果を持つと考えられた。よって、CO2環境に置くことは、黒変抑制による品質保持と、食中毒菌増殖抑制による食の安全性確保を同時に実現できる技術に発展する可能性が示唆された。検討が遅れていたエビ体内のホルムアルデヒドの定量法について検討した。AHMT法で定量できることを確認したので、来年度各種条件下での評価を行うための準備を整えた。CO2の黒変防止機構を調べるため、10mM炭酸水素ナトリウム、10mM炭酸ナトリウム水溶液にクルマエビを浸漬したところ、黒変抑制傾向が見られた。一方、フェノールオキシダーゼ活性変化は認められなかった。したがって、炭酸イオン、炭酸水素イオンの添加による黒変防止は、黒変原因酵素の不可逆的な失活によるものではない可能性がある。既知のクルマエビプロフェノールオキシダーゼ(以下proPO)配列からproPO全長のcDNAをクローニングした。これを用い大腸菌によるproPO発現系を構築した。組換え型proPOからウサギを用い抗体を作成した。得られた抗血清は、proPO標品に対する反応性が確認されたので、エビ試料中におけるPO存在の有無を確認するためのウェスタンブロッティングに用いることができると考えられる。フェノールオキシダーゼ様活性を示すヘモシアニン画分の本体は不明であったが、活性本体の単離に成功した。アミノ酸配列の部分配列も決定できたが、全配列およびクローニングには至っていない。これは、単離できた本体が極めて微量で会ったからであり、またN末端が修飾されていたためであった。今後、活性本体の完全クローニングなどを行う。

また、フェノールオキシダーゼ類を活性化する因子の部分クローニングを行った。二酸化炭素置換包装では、嫌気条件となり、ホルムアルデヒドの生成が促進される可能性がある。そこで、亜硫酸処理済み、および未処理のホッコクアカエビ筋肉のホルムアルデヒド濃度を評価した。その結果、亜硫酸処理済みエビからは窒素下、二酸化炭素下、空気下にかかわらず、最高45ppmという高濃度のホルムアルデヒドが検出されたが、無処理では殆ど検出されなかった。したがって、二酸化炭素置換包装によるホルムアルデヒド生成促進の可能性は低いと考えられるが他の種類のエビについても評価を行う必要がある。昨年度までに、ホッコクアカエビに接種した腸炎ビブリオ菌の20°Cにおける増殖を、100%のCO2環境下に置くことで有意に抑制できることを明らかにした。今年度からは、研究成果の実用化を容易にするため、エビ専用のフィルム袋を用いたガス置換包装による腸炎ビブリオ菌の増殖抑制について検討した。包装袋としてクレハロンML VS-20((株)クレハ)を用い、甘エビを20°Cで貯蔵した。本条件で十分なガスバリア性を有することを確認できた。また、CO2置換包装は腸炎ビブリオ菌の増殖を有意に抑制することを確認した。血漿からフェノール酸化活性を有する新酵素を発見しその単離精製に成功したので、その特性を調べた。本酵素はモノフェノールとジフェノール酸化活性を有していた。また、cDNAと演繹アミノ酸配列の解析から、銅結合サイトを有し、既知フェノールオキシダーゼとの相同性は30%しかないことが明らかとなった。極めて強いフェノール酸化活性を有することから、黒変に大きな役割を果たしていることが示唆された前年度確認した甘エビ(Pandalus eous)を汚染した腸炎ビブリオ菌(Vibrio parahaemolyticus)のCO_2置換包装による増殖抑制効果について詳細に検討した。CO_2置換包装は、甘エビの衛生状態の保持に有効であることを確認し、さらに腸炎ビブリオ菌の増殖抑制はCO_2によるpHの低下が原因ではなく、ガスそのものが増殖を抑制していることを認めた。また食味試験によって、CO_2置換包装が食味に悪影響を及ぼさないことも確認した。ベニズワイガニの血漿よりゲル濾過クロマトグラフィーを用いて調製した画分はSDSを添加することでフェノール酸化酵素様の活性を示し、その至適温度は55°C、至適pHは9.0付近であり、30分間の熱処理に35°Cまで耐性が見られた。基質特異性の解析においては、ジフェノール類(DOPA、Dopamine)の酸化は触媒するものの、モノフェノール類(Tyrosine,Tyramine)の酸化能はほぼ見られなかった。阻害剤においては、実験に供した6種類の阻害剤(Cysteine,Diethyldithiocarbamate,Ascorbic acid,Hinokitiol,4-Hexyl-resorcinol,Phenylthiourea)のうち、Cysteineが最も高い阻害能を示した。
プルキンエ細胞の秩序ある配置のための細胞と場の動的相互作用

小脳皮質におけるプルキンエ細胞の規則正しい配列が、どのような機構によって成し遂げられるのかについて、細胞の「動き」を「移動の場」の特徴と関連付けながら明らかにする事を目的とした。これにあたって、スライス培養標本から得られる断片的な知見ではなく、神経管の丸ごと培養や、発生期胎児を個体のまま観察する系を確立する事により、巨視的にも複雑に形態を変化させる小脳の中で起こる個別の細胞の動きを追跡する事を目指した。経時的観察には2フォトン顕微鏡を用い、in vivoイメージングでは母体を吸入麻酔下で維持しながら、in utero状態にある胎児を水浸レンズで観察が出来るようなチャンバーを作製した。輸液の補給と体温の維持によって、子宮壁越しに胎児脳内の神経前駆細胞の動きが約24時間に渡って観察が可能となった。また、胎児神経管の丸ごと培養では、コラーゲンゲル内で三次元培養を行い、約300ミクロン厚の組織内にある小脳神経細胞の経時的な細胞移動を1ミクロン毎、30分間隔で2日間に渡って観察する事が出来た。これらの系を用い、細胞の標識方法と移動場の改変方法を工夫する事によって、プルキンエ細胞と顆粒細胞や小脳核細胞などとの相互作用について検討を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。小脳プルキンエ細胞の規則正しい配列が、どのような機構によって獲得されるのかについて、細胞の「動き」の解析と「移動の場」の改変によって明らかにする事を目的としている。プルキンエ細胞の移動に関するこれまでの研究方法は、その多くがスライス培養による移動様式の解析と、遺伝子改変動物で得られた解剖学的・組織学的変化によるものであり断片的な知見に留まる。小脳は発生過程で非常に複雑な形態変化を伴うので、生体内で行われている3次元的な動きの追跡を可能とするような新たなシステムが必要と考えその立ち上げを行った。まず個体レベルでの観察として、2フォトン顕微鏡下での胎児のin vivo観察を試みた。母体は気管挿管の上、人工呼吸器を装着し、吸入麻酔で維持した。体温の保持と輸液の補給によって、母体および胎児はともに少なくとも24時間の維持が可能となり、この状態での細胞移動の経時的観察も可能となりつつある。現在、胎児の保定と水浸レンズへの水の補給を可能にするための観察チャンバーを作製中である。また、このような個体レベルでの知見と、スライス標本などのin vitroの知見を橋渡しするような系として、胎児の神経管の培養系を検討した。胎生12日目のマウス第4脳室からレポーター遺伝子を導入する事によって細胞を標識し、神経管のみを取り出し、コラーゲンゲル内で3次元培養を行った。2フォトン顕微鏡で細胞が移動する様子を観察したところ、ステップサイズ約1.2μmで250μmの深さまで24時間の経時的観察が可能であった。この系によって、計画していた「場の改変」が可能かどうかを検討している。個体レベルでの解析によってこれまで捉え切れていなかった移動様式が見出せる可能性があり、また、新たなin vitroの系によって、「場の改変」を行った時の細胞移動の変化が、生体内に近い状態で解析できる可能性が広がったと思われる。研究計画として、「細胞の動きの解析」「移動の場の改変」「個体レベルでの解析」を掲げていたが、本年度は観察システムの立ち上げから初めているので、「移動の場の改変」についてはその進捗が若干遅れている。その代わり「個体レベルでの解析」では、母体を維持したまま胎生期動物を観察するという方法に進捗が見られ、またin vivoとin vitroの観察を橋渡しするような新たな培養系の立ち上げとその観察方法の確立においても、予定通りのレベルに達する事が出来たと思われる。研究計画の変更や問題点は特にない。本年度立ち上げた新たな研究手法を用いて、「細胞の動き」を具体的に解析し、さらに、「移動の場の改変」を行った際の変化をとらえる。また、新規の方法として確立しつつある「個体レベルでの解析」の再現性を高める事に努める。
日本で発見されたオリヤー語『マハーバーラタ』「津島貝葉」の校訂テキスト作成

本研究は、愛媛県宇和島市津島町に残る「津島貝葉」(17世紀初期ごろ書写されたと思われるオリヤー語版『マハーバーラタ』(=サーララー・マハーバーラタ)の「森林章・第一部」の貝葉写本)の校訂テキスト作成に関する研究である。インド国内外の様々な所蔵先から入手した9本の異本を用い校訂作業を進めた。正確な文字解読・入力のために「津島貝葉」に使用されている書体の文字表及びそのローマナイズ転写記号の決定版も作成した。『サーララー・マハーバーラタ』は二つの系統を持ち伝承されて来たことが明白になったことが本研究の著しい研究成果と言える。本研究は、愛媛県宇和島市津島町に残るオディアー語版『マハーバーラタ』の貝葉写本「津島貝葉」に関するものである。『マハーバーラタ』研究、とりわけその受容史の解明に有益である当該写本の校訂テキストの作成を中心とし、「津島貝葉」の異本の入手および「津島貝葉」を底本とした『サララー・マハーバーラタ』「森林章」第一部の校訂テキストの作成を目的としている。これらの目的を達成するために研究を進め、2012年度は、以下のような成果を得た。(1) 2012年8月1日4日まで北京の中国蔵学研究中心の主催で行なわれた第五回チベット学国際セミナーに参加し、サンスクリット部会で「Exploring Palm Leaf Manuscript Research: with a special reference to Odisha」という題名で研究発表を行なった。サンスクリット語『マハーバーラタ』と比べオディシャー版の「地方マハーバーラタ」はどのように地方の伝統文化に染められた別のバージョンの『マハーバーラタ』になっているかを「津島貝葉」の研究を通して説明した。(2)オディシャー州立博物館所蔵より『サーララーマハーバーラタ』「バナパルバ」(森林章)の4本のデジタルデータを研究資料として入手した。これらを「津島貝葉」の校訂テキスト作成に異本として用いる。(3)海外研究協力者のDr. M. Maithrimurthi(ハイデルベルグ大学)とProf. U. N. Sahoo(ウトカル大学)と懇談し、2012年度に行なった研究内容を改訂した。さらに、出版レイアウト及び校訂のための正しい用語を確定するなど共同研究も行なった。(4) 2013年2月16日にオディシャー州知事によって当研究は認められ、栄誉を与えられた。その事は我々研究者にとって何よりの励ましであり、今後の研究に活力を与えてくれるものである。これらの目的を達成するために研究を進め、2013年度は、以下のような成果を得た。(1)オディシャー州の州立博物館を訪問し、「津島貝葉」の校訂に当たって、異本となる2本の貝葉写本のデジタルデータを追加入手することができた。両方の写本は、虫による損傷が酷いため、西オディシャーの異本として部分的に参考にしていく予定である。また、西オディシャー・バトリ村の個人蔵およびサンバルプル大学博物館蔵にもう2つの異本存在を確認でき、現地へ赴きデジタル撮影を行なった。これらの異本の文字解読を行ない、そのローマ字入力は今後の作業として進める。(2)インドで海外研究協力者のDr. M. Maithrimurthi(ハイデルベルグ大学)、Prof. U. N. Sahoo(ウトカル大学)およびDr. Anirban Dash(プーナー大学)と研究懇談会を実施し、2012年度に行なった研究内容を検証した。さらに、すでにローマ字入力済みの異本を用いて、出版レイアウト及び校訂のための正しい用語を確定するなど共同研究も行なった。本研究は、愛媛県宇和島市津島町に残るオディアー(オリヤー)語版『マハーバーラタ』の貝葉写本「津島貝葉」に関するものである。これらの目的を達成するために研究を進め、2011年度は、以下のような成果を得た。

(1)2011年8月にドイツへ行き、「津島貝葉」の校訂版の異本の一つとしてチュービンゲン大学所蔵の貝葉写本のマイクロフィルムのコピーを手に入れ、その研究許可も得た。(2)2012年3月9日2012年3月23日まで該当写本の作成地であるオディシャー(オリッサ)州へ行き、研究調査を行った。州都ブバネシュワルにある州立博物館の貝葉写本部門で校訂のために異本になる貝葉写本について調べた結果、研究対象になる26本の貝葉写本の存在を確認でき、それらの登録番号等詳細を控えた。今後徐々にそれらの中から保存状態の良いもののみのデジタル資料を入手していきたいと思う。(3)ブバネシュワルにあるウトカル大学のオディアー語学科によって開催された2012年3月15日及び16日二日間に渡る全国セミナー「『マハーバーラタ』:インド東部の社会、言語及び文学におけるその影響の研究」(The Mahabharata : A Study of its Impact on Society, Language and Literature in Eastern India)に参加し、インド全国から集まった『マハーバーラタ』の様々な要素について研究している研究者たちに当研究の紹介をでき、懇談することができた。その経験は今後行なって行く校訂本作成の祭に非常に役立つことに違いない。本研究は、愛媛県宇和島市津島町に残るオリヤー(オディアー)語版『マハーバーラタ』の貝葉写本「津島貝葉」に関するものである。『マハーバーラタ』研究、とりわけその受容史の解明に有益である当該写本の校訂テキストの作成を中心とし、「津島貝葉」の異本の入手および「津島貝葉」を底本とした『サララー・マハーバーラタ』「森林章」第一部の校訂テキストの作成を目的としている。これらの目的を達成するために研究を進め、2014年度は、以下のような成果を得た。(1)これまでに入手した異本の扱い及び書体の確認を行なった。(2)「津島貝葉」に使用されている書体のローマナイズ音符付きの文字表を作成した。(3)「津島貝葉」の校訂テキストを作成するために、「津島貝葉」の校訂ノート付きのローマ字転写テキストに加え、入手した異本の該当箇所をローマ字入力し、偈ごとに平行に並べ、その相違箇所のリストを作成した。その際に大きな困難と遭遇した。異本はそれぞれその内容や韻律が同じであっても、その述べ方が異なっていた。単なるバリアントではなく、表現や使用単語までも異なっていたことが発見された。まるで、同じテーマの内容を複数の人が語っているかのようになっていた。説話文学の性格や受容性にこれは大きな手掛かりになるに違いない。(4)「津島貝葉」の冒頭部にある300余りの偈はオリッサ州文化庁出版の『サーララー・マハーバーラタ』や入手した9本の異本に含まれていないため、それは後に挿入された部分ではないかとずっと思われていたが、それは、「森林章」の前にある「Sabhaparba」(集会章)に含まれていたことが判明した。このようにして、これらの300余りの偈は集会章の最後、あるいは森林章の冒頭部に入れることによって『サーララー・マハーバーラタ』は二つの系統を持ち伝承されて来たことが明白になったことが、大きな研究成果となる。人文学本研究は、宇和島市津島町に保存されている17世紀の初頭頃に書写され、江戸時代中期頃に日本に伝来したと思われているインド東部・オディシャー(オリッサ)州の『マハーバーラタ』の貝葉写本「津島貝葉」の異本の入手およびその校訂テキストの作成を目的としている。
酸化ストレス誘導化合物“ferroxin”を用いたフェロトーシス制御機構の解明

フェロトーシスは近年提唱された新しいタイプの細胞死であり、フェロトーシス制御機構の分子レベルでの解明は、がんの治療抵抗性克服のための極めて重要な課題である。本研究では、独自のフェロトーシス制御化合物“ferroxin"をツールとして用いたケミカルバイオロジー研究により、フェロトーシス制御に関わる未知の分子やシグナル伝達経路を明らかにし、新たながん治療戦略の提唱を目指す。
STM・ISSによる水素誘起表面偏析の観察

我々は、既に水素で終端されたシリコン表面上では金属薄膜のエピタキシ-が大きく影響される現象を見出し報告してきたが、本科学研究費補助金の助成によって、この現象のメカニズムを解明し、しかも積極的に用いることによって表面偏析を制御する可能性を見出すことを目的とし、STMとISSを併用することによって、原子スケールのミクロな尺度での観察を進めた。その結果、以下のような新しい事実が得られた。(1)水素終端シリコン表面にAg薄膜を形成する場合、直接シリコン表面上に成長させた場合と異なったクラスター構造をとることが解った。この分布を精密に調べたところ、ほぼ一様でしかもサイズが30nm程度であった。このクラスターは温度によってサイズを変えるものの、形状は変化せず、偏析が水素で修飾されていることが解った。(2)Pb薄膜は水素終端シリコン表面において、直接シリコン表面上に成長させた場合と異なったクラスター構造をとり、このことは直接シリコン表面上にPb薄膜を成長させ、後で水素吸着させた場合と同様な結果となり、水素が表面偏析を制御していることが解った。Pb薄膜形成の際、2つの異なる√3-Pb薄膜において、水素を吸着した際、表面偏析したPbクラスターの構造のみならず露出したシリコン表面に特徴的な構造が見られ、しかもそれは2つの薄膜で大変よく似ていることを見出した。Pb薄膜においては、Pbの原子数の違いが水素終端効果に影響を及ぼさず、Agの金属薄膜の場合と好対照をなした。これらの結果は、水素を媒介とした表面偏析制御を実現する鍵となるものである。清浄シリコン表面上に1層以下の銀原子を蒸着して形成されたAg/sI表面を、水素原子に曝すと、銀原子が表面上で島状に凝集する(クラスターリング)。この現象を、この数年、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて原子寸法にて観察している。その一貫で本年度前半は、水素で終端されたSi(100)表面上に銀原子を蒸着したときに形成される表面構造を調べた。この場合もSi(111)と同様にAgのクラスターが形成され、その大きさは30nm径程で比較的に小さく、また、その分布が一様である。そして、表面の温度上昇と共にその径を増し、それに伴ってクラスターの数が減ることが明らかになった。これらの結果を、11月27日に早稲田大学開催された国際会議第6回池谷コンファレンスにおいて発表した。年度後半は、イオン散乱分光(ISS)で明らかにしたがSTMでは未だ観察されていない、鉛/シリコン系における水素クラスターリングについて調べた。清浄表面Si(111)-7x7上にPb原子を蒸着して形成されるSi(111)-√3X√3-PbとSi(111)-1x1-Pb構造をSTMで確認し、その表面に水素原子を照射することによって、Pb原子のクラスターリングを確認することができた。Agと較べてPbは表面移動度が小さいためか、サイズの小さいクラスターがたくさん形成されることが判明した。この結果を、平成9年7月にハンブルグ(ドイツ)で開催される国際会議STM'97において発表すべく、参加申し込みを行った。我々は、既に平成8年度より実施した同科学研究費補助金基盤研究(B)(2)で、水素で終端されたシリコン表面上では金属薄膜のエピタキシ-が大きく影響され、しかもこれは可逆的に金属薄膜中に水素を吸着した場合も同様な現象を示すことを、Agの金属薄膜について報告してきたが(一種の表面偏析の制御といえる)、本年度は最終年度として、この現象が下地シリコン基板に与える影響について、Pb薄膜を用いて総括的に調べた。Pb薄膜は作成時の基板温度と被覆原子数によって、表面超構造の周期性は【square root】

3-Pbで等しいけれど原子配列の異なる構造をとり、水素終端によってどのように表面偏析するのか大変興味ある。そこで、STMとISSを用いて実験を行い、結果は以下の通りとなった。(1)Pb薄膜は水素終端シリコン表面において、直接シリコン表面上に成長させた場合と異なったクラスター構造をとり、このことは直接シリコン表面上にPb薄膜を成長させ、後で水素吸着させた場合と同様な結果となり、水素が表面偏析を制御していることがわかった。(2)Pb薄膜形成の際、2つの異なる【square root】3-Pb薄膜において、水素を吸着した際、表面偏析したPbクラスターの構造のみならず、露出したシリコン表面に特徴的な構造が見られ、しかもそれは2つの薄膜で大変よく似ていることを見出した。Pb薄膜においては、Pbの原子数の違いが水素終端効果に影響を及ぼさず、Agの金属薄膜の場合と好対照をなした。このことは、水素を媒介とした表面偏析制御を実現する鍵となるものである。以上のような結果から、本年度の研究計画を達成したと考える。
モデル甲虫における雄の闘争行動と武器形質の進化

オスが発達した大顎を持つオオツノコクヌストモドキとヨツボシケシキスイを闘争と武器形質のモデル甲虫として、以下の研究を展開した。角などの武器を持つ大型雄は闘争戦術によって、武器を持たない小型雄はスニーク(他雄と戦わないで、雌を盗み交尾)するなどの非闘争戦術を採用することでメスを獲得する。ヨツボシケイシキスイの雄の交尾戦術を形態解析、室内行動観察及び標識再捕法による分散距離の測定を用いて、調査した。本種の雄の戦術は資源の分配と変曲点による雄の交尾戦術の採用の視点から以下に説明される。大型雄は武器と闘争能力に投資を行うため、大顎と後翅のトレードオフによって分散能力が抑制される。また小型雄は後翅と分散能力に投資を行うが、あまりにも小さな雄は分散能力が無いため、スニークを行う。そのため、本種は雄内二型が維持されているにもかかわらず、スニーク、分散、闘争の顧でメスを獲得する。またオオツノコクヌストモドキを用いて、武器形質の進化に伴う他の形質の進化を明らかにするために、選択に対する相関反応を調べた。武器形質の長い選択系統(L)、短い選択系統(S)および無選択のコントロール系統の間で、闘争行動における攻撃性は、L系統が他の系統よりも高く、正の遺伝相関があり、触角や複眼では、S系統がLよりも大きく、遺伝的なトレードオフの関係があることがわかった。さらに、この甲虫は、4日間敗北経験を覚えており、その間逃げ回るという、非常に面白い行動を発見することができた。これら結果は、国内外の学会等で高い評価を受け、一部は専門の国際誌に掲載されている。オスが発達した大顎を持つヨツボシケシキスイとオオツノコクヌストモドキは、闘争と武器形質のモデル甲虫として、互いに異なる長所を持っており、両種を上手く扱い、以下の研究を展開した。そのため、本種は雄内二型が維持されているにもかかわらず、スニーク、分散、闘争の順でメスを獲得する。
光感受性物質由来蛍光の可視化を応用した加齢黄斑変性の個別化医療の確立

滲出型加齢黄斑変性の個別化医療を目指して、光線力学的療法で用いられるベルテポルフィン由来の蛍光を生体眼の眼底から検出可能であるかを検索した。眼底カメラにより、マウス眼では正常眼で網膜血管内に蛍光が観察でき、実験的に作成した脈絡膜新生血管にもベルテポルフィンの集積した蛍光が観察できた。しかし、滲出型加齢黄斑変性症例での撮影では、観察に十分な蛍光を検出することができなかった。滲出型加齢黄斑変性(AMD)の治療に使用されている光線力学療法(PDT)の薬剤であるベルテポルフィン(ビスダイン;、ノバルティスファーマ社)溶液で、スペクトルアナライザによる分光測定を行い、吸収発光特性を調べた。そこから得られた結果から、励起フィルタとバリアフィルタの組み合わせを検討し、フィルタの作成を行った。このフィルタを市販の眼底カメラ(キャノン社CX-1)に搭載して、眼底自発蛍光撮影モードでラットの眼底を撮影した。まず、正常眼でベルテポルフィン静脈注射前後に撮影を行い、静注後には網脈絡膜血管に存在するベルテポルフィン由来蛍光を可視化できることを確認した。ベルテポルフィン溶液の静脈内への投与量はヒトの滲出型AMDの治療に準じて、体重および体表面積より算出した。続いて、レーザー照射により実験的脈絡膜新生血管モデルマウスを作成し、正常眼での場合と同様にベルテポルフィン投与前後の眼底を撮影し、脈絡膜新生血管に集積したベルテポルフィンの蛍光を確認した。正常眼においては撮影後に眼球摘出を行い、多数回の写真撮影後においても組織障害やアポトーシスなどの所見が見られないことを病理組織学的に確認した。今回確認できた以上の結果は、静脈注射されたベルテポルフィンの動態を眼底からの蛍光として検出できることを示しており、眼内におけるベルテポルフィンの実際の薬物動態の解析ができる可能性、さらにはヒトにおいても安全にベルテポルフィンを可視化できる可能性を示している。ベルテポルフィン溶液の吸収発光特性から作成したフィルタを用いることで、マウス眼においてベルテポルフィン蛍光の検出が可能であることが証明できた。CNVに集積したベルテポルフィンも可視化が可能であった。さらに、この動物実験で組織障害がないことを病理組織学的に確認できた。以上の結果は、ヒトにおいても安全にベルテポルフィンを可視化できる可能性を示している。滲出型加齢黄斑変性の治療に用いられる光感受性物質であるベルテポルフィン由来の蛍光を眼底で検出可能であることを、本研究の初年度である平成27年度にラットの眼底において確認できている。ベルテポルフィン溶液のラットへの投与量は、ヒトの滲出型加齢黄斑変性の治療に用いる投与量に準じて体重および体表面積から算出した。ラットで観察可能であった励起フィルタとバリアフィルタの組み合わせを搭載した眼底カメラ装置(キャノン社CX-1)の眼底自発蛍光撮影モードを用いることで人眼でベルテポルフィン由来蛍光が観察できるかを検討した。滲出型加齢黄斑変性患者において、実臨床における光線力学的療法で推奨されているプロトコール、すなわちベルテポルフィンを6mg/m2(体表面積)を5%ブドウ糖溶液30mlに溶解し、シリンジポンプを用いて10分間かけて投与したのち、レーザー光照射前に同装置で観察を行った。静脈内投与中および投与後(1分後、5分後、15分後)に撮影を行ったが、眼底からは十分な蛍光を得ることができなかった。すなわち、ラット眼では、正常眼で網膜血管内に蛍光が観察でき、実験的に作成した脈絡膜新生血管にも集積した蛍光が観察できたが、人眼ではこのいずれでも観察に十分な蛍光は検出できなかった。なお、東京女子医科大学倫理委員会で承認され、当該患者への十分なインフォームドコンセントを得た上で撮影を行っている。ラットで観察できた蛍光が、何故、ヒトで観察できないのか、その原因の検討を行っている。同一の励起フィルタとバリアフィルタを搭載した眼底カメラ装置を使用したにもかかわらず、ラット眼において観察可能であったベルテポルフィン由来の蛍光が人眼では得られず、その原因は不明である。現在検討している事項は、ベルテポルフィン投与量の問題、血中薬物動態の違い、観察光量の問題などである。滲出型加齢黄斑変性の治療に用いられる光感受性物質であるベルテポルフィン由来の蛍光を眼底で検出可能であることを、本研究の初年度である平成27年度にマウスの眼底において確認できている。ベルテポルフィン溶液のマウスへの投与量は、ヒトの滲出型加齢黄斑変性の治療に用いる投与量に準じて体重および体表面積から算出した。しかし、平成28年度に行った滲出型加齢黄斑変性症例での撮影(東京女子医科大学倫理委員会で承認済み)では、眼底からは十分なベルテポルフィン由来の蛍光を得ることができなかった。すなわち、マウス眼では、正常眼で網膜血管内に蛍光が観察でき、実験的に作成した脈絡膜新生血管にも集積した蛍光が観察できたが、人眼ではこのいずれも観察に十分な蛍光は検出できなかった。平成29年度はその原因の検討と、蛍光観察を可能にする対策につき研究を行った。1.ヒト血液中においてもベルテポルフィンは蛍光を発することが確認でき、マウスとヒトの違いではないと考えられた。2.投与方法についての検討:ヒトでは10分間かけて持続静脈内投与を行うのに対して、マウスでは腹腔内のワンショットでの投与を行った。

しかし、ワンショットにより血中濃度が高くなったとしても、マウス眼では投与後も経時的に観察できたことから、投与方法による血中濃度の問題ではないと考えられた。3.マウス眼と人眼における光学的な違い:マウス眼は人眼に比べて小さく、眼内に照射した光は網膜に高い光量で到達するのに対して、人眼ではマウスよりも光量が減衰するため、励起に十分な光量が達していない可能性が考えられた。現時点では3と考えられるが、その場合は眼底カメラの光量を高くするなどの対策が必要である。しかし、撮影機器の改良には網膜への光障害の可能性も考慮しないといけないと結論された。滲出型加齢黄斑変性の個別化医療を目指して、光線力学的療法で用いられるベルテポルフィン由来の蛍光を生体眼の眼底から検出可能であるかを検索した。眼底カメラにより、マウス眼では正常眼で網膜血管内に蛍光が観察でき、実験的に作成した脈絡膜新生血管にもベルテポルフィンの集積した蛍光が観察できた。しかし、滲出型加齢黄斑変性症例での撮影では、観察に十分な蛍光を検出することができなかった。動物実験で安全性と有用性が確認されたフィルターを装着した改良眼底カメラ装置を用いて、実際にPDT治療を受ける滲出型AMD患者においてベルテポルフィン投与前後の眼底撮影を行う予定である。東京女子医科大学倫理委員会承認のもと、当該患者への十分なインフォームドコンセントを得て、文書による同意取得の上、撮影を行う。人眼でベルテポルフィン由来の蛍光が観察できない原因の究明を進める。ベルテポルフィン投与量に関しては、ヒトへの実臨床での使用量と同程度になるように体重および体表面積から算出をしてラットに投与しており、血中濃度は同程度と考えられる。血中薬物動態の違い、観察光量の問題などを検討予定である。眼科学次年度に使用する目的のため、繰越しとしたもの。ヒトにおける研究において、動物眼と同様な結果が得られなかったため、その原因究明を行っており、当初予定した研究計画通りに進まなかった。また、学会参加で旅費を予定していたが、招待を受けたため支出が不要となった。以上の理由により、次年度使用額が生じた。研究に関わる物品購入予定の為。上記の原因究明を進めて問題点を解決することで、ヒトへの応用を目指す計画である。また、学会での発表も計画している。
細胞老化に着目した肝臓病の新たな解析

本研究では,原発性胆汁性肝硬変(PBC)などの肝臓病の病態形成に細胞老化が積極的に関与することを明らかとなった。特にPBCの胆管病変における老化胆管細胞はCCL2, CX3CL1発現の亢進を示し,炎症細胞浸潤と相関していた。また、培養老化胆管細胞は,ケモカイン発現亢進を介して単球や肝星細胞の遊走を促進した。老化胆管細胞が周囲微小環境調節を行い、炎症の持続、悪化に関与すると考えられた.本研究では,原発性胆汁性肝硬変(PBC)などの肝臓病の病態形成に細胞老化が積極的に関与することを明らかとなった。老化胆管細胞が周囲微小環境調節を行い、炎症の持続、悪化に関与すると考えられた.本研究では、肝臓病の進展と肝発癌における細胞老化の役割を明らかにして、細胞老化の制御による肝臓病の新たな治療法の開発をめざしている。肝臓病の肝組織における細胞老化の発生状況の解析:収集した肝組織材料を用いて、原発性胆汁性肝硬変(PBC),慢性ウイルス性肝炎などの慢性肝疾患の細胆管反応における細胞周期マーカー(G1期,cyclin D1 ; S期,cyclin A)と老化関連マーカーp16^<INK4a>、p21^<WAFI/Cip>発現、肝ステム細胞マーカーneuralcell adhesionmolecule(NCAM)発現の関連を検討した。PBCなどの慢性肝疾患では線維化の進行に平行して細胆管反応に細胞老化がみられること、NCAM発現はむしろ老化胆管細胞に発現することが明らかになった(Am J Clin Pathol 2010)。2.老化細胞による肝微小環境調節の分子機構の解析:マウス培養胆管細胞に酸化ストレス、血清除去などにより細胞老化を誘導し、炎症性ケモカインを中心に、老化細胞に特徴的な微小環境調節候補分子群の遺伝子発現プロフィールを検討した。CCL2,CX3CL1をはじめ、多くのケモカインが老化胆管細胞で発現亢進を示すこと、老化胆管細胞の培養上清中にこれらケモカインが分泌されること、老化胆管細胞の培養上清は単球の遊走を促進することが明らかになった。また、PBCの破壊性胆管炎の局所では、老化胆管細胞にCCL2,CX3CL1発現の亢進を認めた。老化細胞が微小環境調節を行い、炎症を促進している可能性が示唆された(論文投稿中)。本研究では,肝臓病の進展と肝発癌における細胞老化の役割を明らかにして,細胞老化の制御による肝臓病の新たな治療法の開発をめざしている。1.老化細胞による肝微小環境閾節の分子機構の解析:マウス培養胆管細胞に酸化ストレス、血清除去などにより細胞老化を誘導し、炎症性サイトカイン、ケモカインを中心に、老化細胞に特徴的な微小環境調節候補分子群の遺伝子発現プロフィールを検討した。老化胆管細胞では、CCL2,CX3CL1をはじめ,多くのサイトカイン、ケモカインの発現が亢進して培養上清中に分泌されること、老化胆管細胞の培養上清は単球や肝星細胞の遊走を促進することが明らかになった(J Hepatol 2010)。2.肝臓病の肝組織における細胞老化関連分泌因子の発現:PBCの破壊性胆管炎の局所では、老化胆管細胞にCCL2,CX3CL1発現の亢進を認め、老化細胞が微小環境調節を行い、炎症を促進している可能性が示唆された(J Hepatol 2010)。さらに、非アルコール性脂肪性肝炎では線維化の進行に平行してCCL2発現を示す老化細胆管細胞が増加し、線維化に関与する可能性があることが示唆された(論文投稿中)。3.老化肝構成細胞の長期培養による検討:培養胆管細胞に酸化ストレス、血清除去などにより細胞老化を誘導した後、長期培養を行い、老化細胞が細胞死に至る経路の検討を行った。アポトーシス阻害剤投与により、オートファジーが亢進し、オートファジー阻害剤の投与によりアポトーシスが亢進することが明らかになった。老化細胞が細胞死に至る過程にはアポトーシスとオートファジーがバランスをとって関与する可能性が示唆された(論文準備中)。1.老化細胞による肝微小環境調節の分子機構の解析:原発性胆汁性肝硬変(PBC)の破壊性胆管炎の局所では、老化胆管細胞におけるCCL2,CX3CL1発現が亢進していた。また、老化胆管細胞周囲には対応レセプターであるCCR2,CX3CR1陽性単核球、組織球のより強い浸潤を認めた。老化胆管細胞が周囲微小環境調節を行い、炎症の持続、促進に関与すると考えられた(肝臓西部会2011で発表,論文準備中)。また、非アルコール性脂肪性肝炎では線維化の進行に伴ってCCL2陽性老化細胆管細胞が増加することが示された(J Clin Pathol 2011)。

さらに培養胆管細胞にストレスを加えて老化を誘導すると、CCL2,CX3CL1をはじめ多数のケモカイン、サイトカインの発現が亢進した。老化胆管細胞と肝星細胞の共培養では、肝星細胞の遊走が促進された(J Clin Pathol 2011)。2.老化細胞の運命とその制御機構の解明培養胆管細胞に細胞老化を誘導した後、長期培養を行い、老化細胞が細胞死に至る経路の検討を行った。老化細胞が細胞死に至る過程にはアポトーシスとオートファジーの両者が関与することが明らかとなった(論文準備中)。また、胆管細胞の老化にはオートファジーが先行すること,p62/sequestosome-1蓄積を示すオートファジー異常が細胞老化の発生に必要であることが,PBCの胆管病変での検討と培養細胞を用いた検討から示唆された(Liver int 2012)。
超離散化としてのトロピカル曲線の研究

近年研究され始めたトロピカル幾何学と、古典的に知られている複素多様体の間の関係を調べるのが本研究の目的である。特に、トロピカル曲線上のトロピカル積分理論と、複素曲線(Riemann面)上のAbel積分の理論の間の対応を研究した。成果として、Riemann面の1パラメータ族上のAbel積分の超極限が、あるトロピカル曲線上のトロピカル積分を用いて簡単に表現できることを証明した。一般に、Riemann面上のAbel積分を計算することは容易ではないが、トロピカル曲線上の積分を計算するのは非常に容易である。この定理は、Abel積分に関する様々な問題に応用できるものと期待する。応用の一つとして、超離散可積分系の初期値問題の解法が挙げられる。超離散可積分系とは、離散可積分系という名で知られている「解ける方程式」に、特殊な極限操作(超離散化)を施して得られる方程式である。超離散可積分系は、トロピカルsemifield上の漸化式の形をしており、その初期値問題の解法に、トロピカル曲線の理論が登場する。本研究では、超離散可積分方程式の中でも最も一般的な周期的超離散KP方程式を扱った。この方面での主な成果は以下である:1)離散KP方程式に超離散化を施し、超離散KP方程式を導出した。超離散KP方程式は、2次元箱玉系とも呼ばれる。2)周期的超離散KP方程式の初期値問題を解いた。解法の要点は、(古典的に知られている)「離散KP方程式と複素曲線の関係」を超離散化し、「超離散KP方程式とトロピカル曲線の関係」という構図を導くことにある。ここに前述の定理を用いたのである。複素代数曲線(コンパクトリーマン面)上の積分理論は、古くから重要な研究課題として、様々な側面から研究されてきた。一方、トロピカル曲線とは、代数曲線の組み合わせ的特徴を簡単な図式で表現した幾何学的対象であり、近年盛んに研究され始めているものである。当研究では、複素平面曲線上のアーベル積分と、トロピカル曲線によって定義される積分理論の関係について、以下の結果を得た:複素平面曲線Xが実パラメータが変化するに従い変形するとき、X上のアーベル積分の極限値と、Xのトロピカル積分の値が、(定数倍を除いて)一致する。トロピカル平面曲線を図示すること、トロピカル積分を計算することは非常に簡単であるから、この結果により、変形する複素平面曲線上のアーベル積分の極限値を、容易に計算する手法が得られたことになる。応用として、(一般化)周期箱玉系の初期値問題の一般解を与えることができた。箱玉系とは、離散可積分方程式として知られる神保-三輪方程式に、「超離散化」と呼ばれる極限操作を加えることで導かれる「超離散可積分系」である。一般解導出の手順は以下のとおり:1)離散方程式の一般解をまず導く。これには逆散乱法と呼ばれる手法を用いる。離散方程式の時間発展を、代数曲線上の時間発展に変換してから解を得る、という方法である。2)離散方程式の一般解に極限操作を施し、超離散可積分系の一般解を得る。この計算を実行するには代数曲線上のアーベル積分の超離散化が必要となるが、そこに主定理を適用する。系として、一般化周期箱玉系の基本周期公式を導出した。
Solar-B可視光望遠鏡による太陽磁場の研究

「ひので」搭載可視光磁場望遠鏡の偏光分光装置(SP/FPP/SOT)取得のデータを用いて、光球や黒点領域の磁場構造と視線方向速度場構造に関する解析を行った。今年度は、半暗部暗条の微細構造を主たる研究テーマとして研究を進めることとした。偏光分光としては、初めて半暗部暗条の構造を分解した観測をすることができてきている「ひので」搭載望遠鏡の観測的な精度向上の利点を活かして、一次元大気モデルによる磁場インバージョンコードを適用し、半暗部暗条のプラズマ・パラメータの高さ方向に対する情報を得ることを試みた。インバージョンコード:SIR(Stokes Inversion with Response function)と、半暗部暗条に特化して改良されたSIR/GAUSSのコードを用いて解析を行う手法により得られる磁場・速度場構造と、「ひので」により最近になって発見された半暗部のマイクロジェットの関係についての研究を観測的に行った。得られた解析結果並びに科学成果については、「米国地球物理学会総会」や「第12回欧州太陽物理学会議」の国際会議等で報告し、学術誌の投稿論文とする予定である。「ひので」衛星に搭載された可視光望遠鏡は、世界で始めて宇宙から、高い時間空間波長分解能で、偏光した吸収線輪郭を取得する。磁場のある大気での輻射輸送理論は海野により創始されたが、その後の進展、とくにMilne Eddington近似による標準手法を超えた大気の診断手法は、国外で発展した。最近は、大気の深さ方向の磁場や速度場を求める手法研究が盛んである。この中で、SIR(Stokes Inversion with Response function)は、最も有力な手法の一つと考えられており、Jurcak氏は、SIR法を、地上観測データに適用して研究を行ってきた。この手法は、スペースで取得された高分解能データに適用することにより、初めてその性能が遺憾なく発揮される。Jurcak氏は「ひので」衛星データ解析チームに参加し、初期観測データの解析、「ひので」のデータ解析にSIR法を適用する研究、さらにそれを駆使した太陽磁場・太陽の電磁流体現象の研究を行った。「ひので」衛星に搭載された可視光望遠鏡のスペクトルポーラリメーターのデータは、当該研究員の来日時期に試験観測が開始され、予定通り最初のデータが利用可能となった。この種データは、今まで地上望遠鏡でのみ得られており、今回、字宙から始めてのデータが得られることになり、前例となるものがない。このため、当該研究員は、データの解析に必要な観測装置の理解・較正データの確認をした上で、最初に取得した生観測データの検討を十分に行った。この上で、SIRを「ひので」の観測した黒点半暗部の生データに適用し、半暗部の磁束管の深さ方向の情報を求めた。これは、「ひので」の観測データにSIR法を適用した最初の例である。「ひので」搭載可視光磁場望遠鏡の偏光分光装置(SP/FPP/SOT)取得のデータを用いて、光球や黒点領域の磁場構造と視線方向速度場構造の解析を行った。特に半暗部暗条の微細構造を主たる研究テーマとして進めた。偏光分光としては、初めて半暗部暗条の構造を分解した観測をすることができ、この観測的な精度向上の利点を活かして、一次元大気モデルによる磁場インバージョンコードを適用し、半暗部暗条のプラズマ・パラメータの高さ方向に対する情報を得ることを試みた。半暗部の中心部に近い明るいフィラメントでは、水平な磁場と早い速度場が卓越することが判明したが、この事実は、中央から外側の半暗部では、逆に暗いフィラメントにおいて見られる特徴になっている。この発見については、いくつかの国際会議において発表し、2つの査読付き学術論文としてまとめられている。また、データ解析の一環として、SOTのチーフオブザーバー(主観測者)を務めた。およそ3ケ月に一度の割合で一週間、宇宙科学研究開発機構宇宙科学研究本部において、SOTの観測プログラムの立案を行った。