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歯槽骨における骨芽細胞のコラーゲン消化・吸収機構の解明

歯槽骨の代謝・骨改造現象におけるコレ-ゲン消化・吸収機序、特に骨芽細胞の役割については十分には解明されていない.そこで骨改造現象の活発なラット(1-6カ月)の歯槽骨・歯周靭帯境界部組織を組織細胞学・組織細胞化学的に検索した.歯槽骨表面を被ている骨芽細胞に、細胞内コラーゲン小体が観察された.これらのコラーゲン小体には酸性ホスファターゼ活性が認められ、コラーゲン貧食水解小体であることが明らかになった.さらにコラーゲン貧食水解小体にカテプシンBの局在が免疫組織化学的に示され、細胞内ライソゾーム系によるコラーゲン消化・分解機構の一つが解明された.また、骨芽細胞は細胞突起を骨表面のコラーゲン細線維に延ばし、細胞内に取り込む過程も観察された.現在、破骨細胞による骨吸収過程におけるコラーゲン消化・吸収機序で骨芽細胞の役割を組織細胞学・組織細胞化学的、またコラーゲン貧食水解小体における他のシステインプロテアーゼ並びにコラゲナーゼ等のメタロプロテアーゼの局在を免疫酵素組織化学的に検索中である.これらの結果により、歯槽骨の骨芽細胞は骨基質等の分泌とともに、コラーゲン貧食能を持ち、貧食したコラーゲンを細胞内ライソゾーム系でカプシンB等のシステインプロテアーゼで分解し、骨代謝・骨改造現象におけるコラーゲン消化・吸収機構において重要な働きをしていることが示唆された.歯槽骨の代謝・骨改造現象におけるコレ-ゲン消化・吸収機序、特に骨芽細胞の役割については十分には解明されていない.そこで骨改造現象の活発なラット(1-6カ月)の歯槽骨・歯周靭帯境界部組織を組織細胞学・組織細胞化学的に検索した.歯槽骨表面を被ている骨芽細胞に、細胞内コラーゲン小体が観察された.これらのコラーゲン小体には酸性ホスファターゼ活性が認められ、コラーゲン貧食水解小体であることが明らかになった.さらにコラーゲン貧食水解小体にカテプシンBの局在が免疫組織化学的に示され、細胞内ライソゾーム系によるコラーゲン消化・分解機構の一つが解明された.また、骨芽細胞は細胞突起を骨表面のコラーゲン細線維に延ばし、細胞内に取り込む過程も観察された.現在、破骨細胞による骨吸収過程におけるコラーゲン消化・吸収機序で骨芽細胞の役割を組織細胞学・組織細胞化学的、またコラーゲン貧食水解小体における他のシステインプロテアーゼ並びにコラゲナーゼ等のメタロプロテアーゼの局在を免疫酵素組織化学的に検索中である.これらの結果により、歯槽骨の骨芽細胞は骨基質等の分泌とともに、コラーゲン貧食能を持ち、貧食したコラーゲンを細胞内ライソゾーム系でカプシンB等のシステインプロテアーゼで分解し、骨代謝・骨改造現象におけるコラーゲン消化・吸収機構において重要な働きをしていることが示唆された.
正本芝居噺と素噺の比較研究

速記や点取り(覚書)、草双紙などの文字テクストを比較考察することで、正本芝居噺・素噺それぞれの特徴(話法や演出、様式など)を正確に把握した。また現在、正本芝居噺のほぼ唯一の継承者である林家正雀師による正本芝居噺映像記録会を、東京文化財研究所において開催。正本芝居噺と素噺を比較するための基礎資料を作成しえたことは、本研究の大きな成果である。記録会の一般への公開は、芸能を記録するという側面からも、成果を広く発信するという観点からも、非常に意義深い試みであったと言えよう。さらに、三遊亭円朝以降の正本芝居噺の系譜についてオーラル・ヒストリーを収集し、文字資料の空白を埋めた。(1)速記本を中心とした文字テクストの考察では、三遊亭円朝作『真景累ケ淵』と、円朝以前の正本芝居噺の名残をとどめる二代目三遊亭円生作『怪談累草紙』(二代目三遊亭円楽「月下奇談根岸の雨宿」、八代目林家正蔵「親不知の場」など)とを比較することによって、正本芝居噺時代の『真景累ケ淵』ついて検討した。また『怪談牡丹燈籠』には、この噺の古態をとどめる、点取りと呼ばれる円朝自身の手になる覚書が残されており、それを速記本と比較することにより、正本芝居噺と素噺それぞれの特徴(話法や演出、様式など)を抽出した。(2)実際に演じられた高座の分析では、現在、正本芝居噺を継承しているほぼ唯一の噺家である林家正雀師による正本芝居噺・素噺の映像記録会を、2013年12月12日(木)と2014年2月6日(木)に、東京文化財研究所の実演記録室において開催した。第1回は、『真景累ケ淵』のうち「お累の自害」(素噺)と『怪談累草紙』のうち「親不知の場」(正本芝居噺)を、第2回は『真景累ケ淵』のうち「深見新五郎」(素噺)と「水門前の場」(正本芝居噺)を実演いただいた。正本芝居噺、素噺双方の映像を記録することによって、両者を比較するための基礎資料を作成し得たことは、本研究の大きな成果である。また、研究協力者の飯島満氏(東京文化財究所無形文化遺産部音声・映像記録研究室長)のご尽力により、記録会が広く一般に公開されたことは、芸能を記録するという性質からも、研究成果を公開するという観点からも、非常に意義深いものであったといえよう。(3)同時代人の証言の調査では、林家正雀師に三遊亭円朝、三遊亭一朝、八代目林家正蔵の正本芝居噺について、素噺との比較のもと1演目2伝承3演出4話法5演技についてお話をうかがうとともに、『諸芸新聞』『新編都草紙』『都にしき』等の同時代資料のデータ化を完了し、その分析に着手した。【研究目的】本研究では、正本芝居噺と素噺を比較検討することによって浮かび上がる、それぞれの特徴(話法や演出、様式など)を、速記本を中心とした文字テクストの考察、実際に演じられた高座の分析、同時代資料の調査を並行して総合的に研究することで、正確に記述することを目的とする。【研究成果】(1)文字テクストの考察速記本を中心に文字テクストを考察することで、「鰍沢」における三題話、芝居噺、素噺それぞれの台詞・演出・心理描写の差異を明らかにした。また「双蝶々」については、三代目春風亭柳枝「双蝶余談」や「引窓与兵衛」と比較することによって、続き噺としての全体像を浮き彫りにするとともに、長い物語の中から芝居噺としての「双蝶々」がどのように切り出され、独立した噺へと成長したのかを考察した。(2)高座の分析昨年度に引き続き、林家正雀師による第3回、第4回の正本芝居噺映像記録会を、2014年6月10日と2015年2月6日に、東京文化財研究所において開催した。第3回は、円朝作『名人長二』より「仏壇叩きから湯河原」(素噺)と「鰍沢」(正本芝居噺)を、第4回は、「親子茶屋」(素噺)と「双蝶々雪の子別れ」(正本芝居噺)を実演いただいた。また研究協力者の飯島満氏(東京文化財研究所無形文化遺産部部長)のご尽力により、記録会が一般に公開されたことは、芸能を記録するという側面からも、成果を広く公開するという観点からも、非常に意義深い試みであったといえる。(3)同時代資料の調査

八代目林家正蔵や六代目三遊亭円生から口伝えに語られた円朝以降の正本芝居噺の系譜についてのオーラル・ヒストリーを収集し、文字資料の空白を埋めた。また、昨年度にデータ化を完了した『諸芸新聞』『新編都草紙』『都にしき』等の同時代資料の調査に着手した。幕末明治期の芸能・文化正本芝居噺と素噺の比較検討、正本芝居噺よりも素噺を優先重視してきた「近代」落語あるいは落語の「近代」の問い直し作業、三遊亭円朝の話芸(噺の方法や内容、演出)の考証の3点につき、速記本を中心とした文字テクストの考察、実際に演じられた高座の分析、同時代人の証言の調査とも、おおむね順調に進展している。今年度の直接経費のうち人件費・謝金とその他の実支出額が、交付決定額の内訳に比べてかなり下回っているのは、幸運にも映像記録会を東京文化財研究所で開催できる運びとなり、会場利用費や設営費、カメラマン等の人件費・謝金を節約できたことによる。また、同時代資料調査の過程で、1970〔昭和45〕年2月から隔月で計6回、神田岩波ホールで開催された<芝居噺林家正蔵の会>の記録映像(「おふじ松五郎」「戸田の渡し」「鰍沢」「五月雨坊主」「真景累ケ淵新五郎の捕り物」「めだか」「菊模様皿山奇談楼門の場」「真景累ケ淵水門の場」「新助市五郎」「名月若松城」「怪談累草紙親不知の場」「粟田口霑笛竹国府台の場」の12演目)のオリジナル16mmフィルムが、関係者のご遺族によって保管されていることが判明。現在、同資料はアクセスが困難な状況となっているため、オリジナルの16mmフィルムをデジタル化し、著作権者の許諾を得たうえで、演劇博物館や東京文化財研究所等でその映像を公開することを、平成26度の研究計画に追加する。そこには、テレビ放送・書籍刊行時にはカットされた道具の設営・撤去の様子、開演前の稽古の模様も映り込んでいるだろう。それらも含めて、実際に演じられた高座の分析を通じて正本芝居噺の特徴(話法や演出、様式など)を明らかにする。(1)速記本を中心とした文字テクストの考察では、『菊模様皿山奇談』と『粟田口霑笛竹』を中心に研究を進める。『菊模様皿山奇談』『粟田口霑笛竹』はともに速記本刊行以前に合巻や人情本としても仕組まれており(「菊文様皿山奇談」「花菖蒲澤の紫」「今朝春三ツ組盞」など)、それら正本芝居噺の名残をとどめるテクストと、素噺として文字テクスト化された速記本を比較することにより、それぞれの特徴(話法や演出、様式など)を明らかにする。(2)実際に演じられた高座の分析では、引き続き、東京文化財研究所の実演記録室において、林家正雀師による正本芝居噺・素噺の映像記録会を開催する。今年度は計3回の実施を企画しているが、正本芝居噺としては「鰍沢」「双蝶々」『菊模様皿山奇談』のうち「楼門の場」『粟田口霑笛竹』のうち「国府台の場」などを、素噺としては『名人長二』『名人競』などを予定している。また、1970〔昭和45〕年2月から隔月で計6回、神田岩波ホールで開催された<芝居噺林家正蔵の会>の記録映像を、オリジナルの16mmフィルムからデジタル化し、テレビ放送・書籍刊行時にはカットされたであろう道具の設営・撤去の様子、開演前の稽古の模様をも含めて分析する。(3)同時代人の証言の調査では、当時の新聞や雑誌、単行本などを博捜することによって、いまだ報告されていない同時代の証言を発掘する。また明治期の演芸資料(新聞・雑誌・単行本)だけでなく、早稲田大学演劇博物館所蔵の安田文庫、伊勢辰文庫所収の寄席芸に関する同時代資料についても調査を進める。少額端数のため使用できず。物品費等に含めて使用予定。
肝糖新生系の新しい調節機構とその異常

肝からの糖の放出は糖新生系を介しているので,糖新生系の調節機構を明らかにすることは血糖の調節機構を理解する上で重要である。私共は次の2つの点から検討し,以下の成績を得た。1.肝のフルクト-ス2,6ービスリン酸(F2,6P_2)は糖新生系Fluxの指標とされているので,ラットを用い種々糖質を胃内あるいは静脈内に持続注入し,その濃度を測定した。その結果,in vivoでは肝のF2,6P_2濃度は1)細胞内因子としてF6P濃度より,合成酵素活性と分解酵素活性の比によって規定される,2)細胞外因子としては,血中インスリンとグルカゴンの濃度比と相関し,GLPーIの濃度にも依存していることが明らかになった。2.肝の糖新生系は,脂肪酸代謝異常によって影響を受けるか否かを次の2つのモデル動物を用いて検討した。1)カルニチンパルミトイルトランスフェラ-ゼ工活性をEtomoxin投与によって阻害して脂肪酸酸化を抑制すると,肝からのグルコ-ス放出が抑制されてラットは著しい低血糖に陥った。2)C3H系juvenile visceral steatosisマウスは低血糖,脂肪肝などの症状を呈するが,本マウスでは全身性にカルニチンが欠乏しており,カルニチン投与によって脂肪酸酸化が回復すると低血糖が回復する。このように,肝での脂肪酸代謝異常は,肝の糖新生系に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。in vivoでの糖代謝とその異常についての研究をすすめるにあたり、本研究代表者は肝臓の役割を研究課題とし、ラットを用いた研究で、絶食後新たに合成される肝グリコ-ゲンの1/22/3は乳酸やピルビン酸など三炭糖を基質として糖新生系を介して合成されることを見い出している。この結論は、ラットだけでなくヒトでも、いくつかの研究室で確かめられるようになった。肝のフルクト-ス-2,6ービスリン酸(F2,6P_2)は糖新生系Fluxの指標とされているので、ラット、種々の糖質を胃内あるいは静脈内に持続注入し、その濃度を測定した。同時に、血中インスリン、グルカゴン、GLPーIなどの濃度を測定し、F2,6ーP_2が血中のどのような因子によって規定されているかを分析した。その結果、フルクト-スやグルコ-スを注入した場合F2,6ーP_2はグリコ-ゲンが合成されているのに数時間持続的に低値を保った。しかし一方、蔗糖を注入した場合は、直後よりF2,6ーP_2レベルは上昇することを明らかにした。また、肝のF2,6ーP_2レベルは血中のインスリン・グルカゴン比によって規定され、GLPーIには相関しないこともわかった。また、F2,6ーP_2レベルは合成酵素の活性型(脱リン酸型)と相関することがわかった。また、インスリンだけでなく、インスリン受容体抗体を含むIgG分画もグルカゴン存在Fでは培養肝細胞のF2,6ーP_2レベルを上昇させる作用を持っていることもわかった。この真実は、この抗体を持つ患者の低血糖を説明できると思われた。肝の糖新生系は,さまざまな肝外因子と肝内因子によって調節を受けており,血糖の調節に重要な役割を果している。本年度は糖新生系が,肝の脂肪酸代謝によって,どのように調節されているかを検討した。(1)Sodiumー(+)ー2ー[6ー(4ーchlorophenoxy)hexyl]ーoxiraneー2ーcrrloxylate(Etomoxir)は,脂肪酸分解の律速酵系であるcarnitine palmifoyltransーferase Iの特異的阻害剤である。この物質を絶食ラットに投与すると,肝からのグルコ-ス放出が抑制され著しい低血糖症に陥った。(2)1988年,金沢大学より低血糖症,脂肪肝を呈するマウスが報告された。

この低血糖症がいかなる原因によっておこるのかを検討したところ,血清,肝,骨格筋,心臓の遊離型カルニチン,long acyl carnitine,short acyl carnitineの含量が低下していた。総カルニチン含量は,疾患モデルマウスの場合,対照に比し約20%であった。次にカルニチンを生理的食塩水に溶解し投与したところ,低血糖症は改善した。このような全身性カルニチン欠乏症のモデルマウスの報告はなく,脂肪酸代謝異常と肝の糖新生系の関係を分析するには,有用なモデルマウスと考えられた。
高機能逆転写酵素を用いたcDNA合成法とRNA増幅法の性能評価と用途拡大

部位特異的変異導入により、熱安定性が顕著に向上したモロニーマウス白血病ウイルス逆転写酵素(E286R/E302K/L435R/D524A)とトリ骨髄芽球症状ウイルス逆転写酵素(V238R/L388R/D450A)を創出した。このことから、鋳型プライマー(T/P)との結合領域への正電荷の導入が逆転写酵素の熱安定性向上に有効であることが示唆された。本研究の目的は、活性、溶解性、安定性が向上した逆転写酵素を用いたcDNA合成法やRNA増幅法では、野性型の逆転写酵素を用いた場合よりも感度・迅速性が向上し、プライマー設計が容易になることを実証し、cDNA合成法やRNA増幅法の用途を拡大させることである。平成21年度の研究成果は以下のとおりである。(1)RNase H活性を消失させると逆転写酵素の熱安定性が向上するメカニズムについて解析し、鋳型プライマーとの親和性向上により熱安定性が向上するのではないことを示した(Mizuno et al., Biosci. Biotechnol. Biochem. 74, 440-442, 2010)。(2)逆転写酵素の鋳型プライマーと相互作用する領域に部位特異的変異により正電荷を導入することにより、その熱安定性を向上させた。(3)性能が向上した逆転写酵素の実用性を評価するために、Bacillus cereusのcesA(毒素合成タンパク質の遺伝子)RNAを標的とするRT-PCRおよびRNA増幅法を構築した(Yasukawa et al., Enz. Microb. Technol. 46, 391-396, 2010)。この系を用いることにより、熱安定性が向上した逆転写酵素を用いたcDNA合成反応では至適温度が上がることを示した。(4)逆転写酵素に対する有機溶媒の効果を検討した。ジメチルスルホキシド(DMSO)とホルムアミドは低温で反応効率を向上させたが、これはDMSO,ホルムアミドがプライマーの融解温度を低下させたためと考えられた。グリセロールは高温で反応効率を向上させたが、これはグリセロールが逆転写酵素の熱安定性を向上させたためと考えられた(保川ら、2010年度日本農芸化学会大会)。平成22年度の研究成果は以下のとおりである。(1)部位特異的変異導入による逆転写酵素の熱安定化のメカニズムの解析:分子内に正電荷を導入した耐熱型MMLV RTであるE286A/E302K/L435R(MM3)とE286A/E302K/L435R/D524A(MM4)の鋳型プライマー(T/P)に対するK_mはそれぞれ2.2, 3.3μMであり、野性型MMLV RT(WT)とRNase H活性を消失させることにより耐熱性を獲得した変異型MMLV RTであるD524AのK_m(それぞれ8.4, 5.2μM)より小さかった。このことから、MM3とMM4はD524AとWTよりもT/Pに対する親和性が高いことが示された。(2)耐熱化MMLV RTを用いたRT-PCRおよびRNA増幅法の性能評価:Bacillus cereusのcesA(毒素合成タンパク質の遺伝子)のmRNAを標的とするRT-PCRにおいて、WT、D524A、MM3、MM4を用いてcDNAが合成される最高温度はそれぞれ、54、56、60、60°Cであった。このことから,MM3とMM4を用いると、より高温でcDNA合成ができることが示された。(3)AMV RTの高機能化:昆虫細胞を宿主とした組換えAMV RTαサブユニットの調製法を確立した。AMV RTαサブユニットをT/P非存在下あるいは存在下で10分間熱処理したときに活性が50%に低下する温度(T_50)はともに4546°Cであった。一方、天然のAMV RT(αβのヘテロダイマー)のT_50はT/P非存在下では48°C、T/P存在下では51°Cであった。このことから、αサブユニットは天然のAMV RTよりも熱安定性が低く、天然のAMV RTと異なり、鋳型プライマーにより安定化されないことが示された。すなわち、αサブユニットとβサブユニット間の相互作用がAMV RTの安定性に重要であることが示唆された。

本研究の目的は、活性、溶解性、安定性が向上した逆転写酵素を用いたcDNA合成法やRNA増幅法では、野性型の逆転写酵素を用いた場合よりも感度・迅速性が向上することを実証し、cDNA合成法やRNA増幅法の用途を拡大させることである。平成23年度の研究成果は以下のとおりである。(1)部位特異的変異導入によるAMV逆転写酵素・サブユニットの熱安定性の向上:AMV RTとMMLV VRTのアミノ酸配列は23%の相同性をもつ。耐熱性の変異型MMLV RTであるE286A/E302K/L435R/D524Aに相当する変異型AMV RT・サブユニットV238R/L388R/D450A(AM4)を作製した。T/PへのdTTPの取込み活性を指標とした熱安定性を調べたところ、T/P非存在下および存在下におけるT50(10分間の熱処理により逆転写活性を50%に低下させる温度)は、AM4では500Cであり、野生型AMV RT・サブユニット(WT)では44°Cであった。cDNA合成活性を指標とした熱安定性を調べたところ、PCRで増幅産物が得られたcDNA合成反応の反応温度の上限は、AM4では64°Cであり、WTでは60°Cであった。このようにAM4はWTよりも高い熱安定性を有した。このことから、部位特異的変異によりT/Pとの結合領域に正電荷を導入して逆転写酵素の熱安定性を向上させる方法は、MMLV RTに対してだけではなくAMVRTに対しても有効であると考えられた。(2)組換えHIV-1逆転写酵素の調製と性状解析:ヒト免疫不全ウイルス1型逆転写酵素(HIV-1 RT)は分子量51,000のp51と66,000のp66から成るヘテロダイマーである。HIV-1タイプMRTを大腸菌で発現させ、(p51)2、p51/p66、(p66)2を調製した。(p51)2、p51/p66、(p66)2のT/PへのdTTP取込み反応の比活性はそれぞれ、660、4,400、4,500units/mgであった。いずれのRTもcDNA合成反応時の濃度が0.07-70nMではcDNAが合成されたが、それより高い濃度では合成されなかった。(p5D2を用いたときの増幅産物の量は他のRTを用いたときよりも顕著に少なかった。(p51)2、p51/p66、(p66)2のT50はそれぞれく42、44、44°Cであった。このことから、(p51)2、p51/p66、(p66)2はいずれも逆転写活性をもつことと、p51/p66と(p66)2の活性と熱安定性は(p51)2よりも高いことが示された。
二量子フィルターNMR法による細胞内Na,Kイオンの動的パラメータの測定

細胞膜を横切る電解質の動きは、興奮、分泌、吸収、運動などの細胞の生理機能の基本と考えられる。しかし、細胞質内Na^+,K^+の動的挙動の情報はほとんどない。我々は、細胞内^<23>Naイオンの緩和を二量子フィルターNMR法により測定し、細胞内^<23>Na^+イオンが遅い運動状態にある(ωτ_c〉〉1、相関時間(correlation time τ_c)、ラーモア周波数(ω))ことを見いだした。次の問題は、細胞内液における^<23>Na核の緩和機構の解析である。本年度は、パルス勾配磁場NMR法を用い、^<23>^+イオンの自己拡散係数を測定し、この値より速い運動状態にある^<23>Na^+イオンの横緩和速度定数を推定する方法を開発した。寒天ゲルを細胞内液モデルとして用い、^<23>Na^+イオンの横緩和速度定数の磁場依存性を種々の寒天濃度で測定し、exchange modelの仮定のもとに遅い状態にある^<23>Naイオン^+イオンの相関時間と四重極結合定数を推定した。本年度は二量子フィルターNMR法における位相管理を精度良く行うために広帯域のデジタルフェイズシフタを設置した。細胞内液にて、遅い運動状態のNa^+とextreme narrowingの速い運動状態のNa^+が交換すると仮定した。観測される拡散係数Dは、厳密にはD_<free>とD_bの時間平均と考えられる。しかし、観測される値は、D_bとP_bの値がD_<free>や1-P_bに比ベかなり小さいために、実質的にはD_<free>にほぼ等しい。すなわち、観測される寒天ゲル中に^<23>Na^+の拡散係数は、extreme narrowingに速い運動状態の^<23>Na^+の動きを表す。一方、^<23>Na^+の緩和速度定数は溶液の粘度に強く依存する。glycerol/水の溶液系の^<23>Na^+の自己拡散係数を種々の粘度のもとで測定し、自己拡散係数と緩和時間の関係を求めた。この関係を用い、種々の濃度の寒天ゲル中のextreme narrowing状態の^<23>Na^+の緩和速度定数S_<free>を求めた。最適化により得られた結果、遅い運動状態にある^<23>Na^+の比率P_b(1%寒天、1M NaC1)は、9*10-4と計算された。四極子結合定数e^2qQ/hおよび相関時間の値は、1MHz、16nsecと推定された。測定値はr^2=0.98とよくモデルにフィットした。e^2qQ/hは1MHzと推定され、予測範囲(0.2MHz-2MHz)に入った。これらの結果は、寒天モデルの交換モデルとしての有効性を支持している。現在、本手法を単純な系から生体系に導入するための基礎実験を行っている。

最適化により得られた結果、遅い運動状態にある^<23>Na^+の比率P_b(1%寒天、1M NaC1)は、9*10-4と計算された。四極子結合定数e^2qQ/hおよび相関時間の値は、1MHz、16nsecと推定された。測定値はr^2=0.98とよくモデルにフィットした。e^2qQ/hは1MHzと推定され、予測範囲(0.2MHz-2MHz)に入った。これらの結果は、寒天モデルの交換モデルとしての有効性を支持している。現在、本手法を単純な系から生体系に導入するための基礎実験を行っている。
青島都政の研究-東京都知事選挙結果の分析を中心に

999年春の東京都知事選挙における投票行動についての郵送調査(1999年10月)および一年経過後の都政および都知事についての意見・感想を主題にした面接調査(2000年11月)の集計および分析を実施。前者の調査は東京都内8地区(足立区・大田区・国立市・江東区・杉並区・多摩市・練馬区・文京区)の20歳以上の有権者を対象に2段標本抽出によりサンプルを選定(6400人)し実施。3種類の調査票から成っており、1)都知事選挙および都政についてのアンケート、2)区長・市長選挙における投票行動、3)前都知事と現都知事についての自由回答記述、それぞれ別個に集計分析をし、最終的には相互に連関するデータベース化を行った(SPSSおよびExcelの利用)。後者は、前者の対象者の中から、とくに自由回答に注目する意見を書き込んだ人をさらなる対象者として選び、面接により自由に意見・感想の表明をしていただき記録。これもすべてテープ起こしの後、Excelのデータとして整理。前者の調査においては、過去2回(1995年および1991年)の知事選挙における投票行動についても設問に入れており、1999年の都知事選挙も含めた過去3回の投票行動の変化および、種々の視点からの一貫性と非一貫性について分析を行った。ベルリンの壁崩壊以降の政治図式の変化(「保守・自由主義対革新・社会主義」図式の喪失)、ならびにバブル崩壊後の平成不況下による「開発主義と反開発主義」の図式の浮上、さらにこれら二つの図式の喪失の兆候と、新たにシンボリックな代表創出構造と呼びうる、新しいが未定の投票行動パタンを解釈するためのデータ分析を実施することができた。提出した計画にほぼ完全に従い、1999年春に実施された東京都知事選挙における東京都民の投票行動と、東京都政の変化・推移についての意見を収集する調査を実施し、現在、精密な分析を進めている。具体的には、6月中に足立区、大田区、江東区、杉並区、文京区、練馬区、国立市、多摩市の各選挙人名簿から、800サンプルごと、全体で6400サンプルを抽出し、10月に郵送法によるアンケート調査を実施した。その作業は、かなり膨大なものとなった。しかしながら、回収状況はきわめて良好で、回収票の純総数は、1900票を超えている。計画で示したとおり、調査票は2種類からなり、一方の、投票行動とそれに関連する出来事への関与を聞くために構造化した調査票の集計・分析作業とともに、もう一方の、都政および都知事の交代と状況の変化について自由回答形式で答えてもらった調査票の分析を進めている最中である。前者のデータの細部についてクリーニング等を実施する必要があり、また後者の分析を、前者のデータに組み入れて、再度、数量的な分析ができるように、データの加工を行う予定で作業を進めている。これらと平行して、マス・メディア等の機関が整理した東京都知事選挙についての分析結果の収集も実施したし、これに併せて、すでに刊行されている関連書籍の分析・整理作業も進めている。平成12年度に実施した東京都知事選挙における投票行動調査の基本集計ならびに基本分析を実施した。とりわけ前都知事への投票、現都知事への投票、さらに前々都知事への投票について、同一個人においてどのように変化をしてきたか、変化させてこなかったかをいうことを軸に、回答者の属性の分析を行っている。現在の時点では、年齢層50歳台と、60歳台とに、前知事への好感度の有無、現知事への期待度の有無について、かなりはっきりとした特徴を見ることができる。変化したこと、変化させたことについて、回答者が、どのような理由づけをするのかということについて分析を進めているが、前都知事について、回答者の大半が、就任時とその後で、意見を大きく変化させている。知事就任時の期待度の大きさと、期待が裏切られたことへの失望による、意見の大きな変化を見ることができる。

ここで一方で政治一般への強い幻滅をいだく回答者、他方で現知事への投票に期待を新たにするものを、典型的に区分することができるが、これと年齢差異が関連していると考えられる。前知事の存在を明確化してきた(テレビに代表する)媒体群と、現知事の存在をやはり明確化してきた(テレビを含む)媒体群との相違、およびそうした媒体群の相違の意味づけを、記述された自由回答の中から拾い出し、再構成する作業を行っている。さらに、これら二つをもとに、特徴的な回答者を選び出し、理由づけについてその1年前とどのように変化しているのかについて、平成13年度11月に面接調査を実施し、現在これの整理中である。
直交型芳香族化合物を用いる新しい非局在電子系の創出

1.より高密度な芳香環カラムの設計水素結合部位を有する芳香環を、二つのアントラセン環で挟んだ直交型化合物の合成に成功した。このような化合物は、アントラセン環一つ当たりの水素結合部位が2分の1個となり、従来の化合物(アントラセン環一つ当たりの水素結合部位が一つあるいは二つのもの)に比べ、より高密度なアントラセンカラムを与えると考えられる。新規化合物の単結晶を種々の有機溶媒からの再結晶で得た。X線結晶構造解析については、現在進行中である。2.大環状化合物への展開アントラセン環にレゾルシン環を一つ連結させた直交型化合物(アントラセン-モノレゾルシン誘導体)は、レゾルシン環同士の分子間水素結合により、アントラセン環が交互に張り出した水素結合一次元鎖を形成する。この一次元鎖同士が芳香環スタッキングにより自己集積し、アントラセンカラムが形成される。今回新たに、ポルフィリンのような大環状化合物を有する直交型化合物(ポルフィリン-モノレゾルシン誘導体)を合成し、その結晶構造を調べた。その結果、期待したような水素結合一次元鎖が形成され、ポルフィリンカラムが構築されていることが明らかとなった。3.今後の展開アントラセン環一つ当たり、水素結合部位を2分の1個有する直交型化合物の結晶構造を明らかにし、より高密度な芳香環カラムを構築するための知見を得る。また、アントラセン環やポルフィリン環以外の環状化合物(ピレン環、クラウンエーテル類など)の配列制御についても検討する。またこれら結晶の物性(導電性、光特性、分子吸着能など)についても明らかにしていく。
多端子情報理論を柱としたセンサネットワーク理論の構築と応用

本研究では,多端子情報理論を柱としたセンサネットワーク理論の構築を試み,幾つかの結果を得た.分散型センサネットワークについては,情報源がガウス型の場合について,通信の理論限界を表す領域を部分的に明らかにした.また,縦列型センサネットワークについては,中継通信路の符号化を扱い,通信の効率と安全性のトレードオフを明らかにした.また,応用面として,分散および縦列型通信システムの複合形であるマルチキャスト通信を考察した.この通信システムを用いたメディア配信をオーバレイ計算機ネットワークにより実現した.さらに実装したシステムにおいて,理論限界を達成する符号化手法の有効性を明らかにした.本研究では,4年の研究期間において,センサネットワークを取り扱う理論的枠組を構築し,その枠組みにおいて理論限界を解明する.また応用として,明らかにされた理論限界に近づく通信システムの実現を試みる.多端子情報理論はセンサネットワーク理論の構築の主要な柱になる.現実のシステムに基づき,多端子情報理論的立場からセンサネットワークの理論的モデルを構築し,得られたモデルに対し,通信の理論限界を数理的に明らかにする.応用として,センサネットワークシステムを計算機上で実現し,通信実験を行い,得られた結果と理論限界との差異を明らかにする.モデル化のためのセンサデバイスからの情報信号解析やシステム実現の部分では,実際のセンサデバイスを用いた実験研究も行う.本研究では,多端子情報理論を柱としたセンサネットワーク理論の構築を試み,幾つかの結果を得た.分散型センサネットワークについては,情報源がガウス型の場合について,通信の理論限界を表す領域を部分的に明らかにした.また,縦列型センサネットワークについては,中継通信路の符号化を扱い,通信の効率と安全性のトレードオフを明らかにした.また,応用面として,分散および縦列型通信システムの複合形であるマルチキャスト通信を考察した.この通信システムを用いたメディア配信をオーバレイ計算機ネットワークにより実現した.さらに実装したシステムにおいて,理論限界を達成する符号化手法の有効性を明らかにした.1.CEO問題の研究:多数の分散地点でセンサーから観測される雑音で汚れた情報信号を各地点で独立に符号化して送り、そこで、情報信号に関する推定を行うシステムを考える。これは、分散並列型センサネットワークの理論的モデルとの一つである。この通信ネットワークにおいて、通信の効率と推定信号の品質とのトレードオフ関係を明らかにする問題は最高経営責任者(Chief Executive Officer、CEO)問題とよばれている。CEO問題は、幾つかの特別な場合には解けているが、基本的には、未解決である。本年度、ガウス型EO問題の未解決の部分を検討するために、これまでに得られた結果を概観し、解決の方向を明らかにした。また、縦列接続型センサネットワークの代表的なものとして、中継通信路に注目し、主に通信の安全性の立場から、通信の性能解析を行った。特にガウス型通信路の場合に、通信の理論限界と安全性のトレードオフ関係を解析し新しい結果を得た。2.ベクトル型CEO問題の研究:CEO問題では、各センサが同一の信号を観測する場合を扱ったものであるが、一般には、必ずしも同一でない信号を観測する場合がある。この場合のCEO問題は、ベクトル型CEO問題とよばれる。この問題も一般には未解決である、ここでは、ベクトル型のCEO問題に対し、CEO問題と同様の研究方法で取り組み、これまでに得た結果よりも強い結果を得た。1.2値CEO問題の研究:多数の分散地点でセンサーから観測される雑音で汚れた情報信号を各地点で独立に符号化して送り,そこで,情報信号に関する推定を行うシステムを考える.これは,分散並列型センサネットワークの理論的モデルとの一つである.この通信ネットワークにおいて,通信の効率と推定信号の品質とのトレードオフ関係を明らかにする問題は最高経営責任者(Chief Executive Officer, CEO)問題とよばれている.CEO問題は,幾つかの特別な場合には解けているが,基本的には,未解決である.情報源が2値対称情報源でかつ,推定信号の品質評価としてハミング距離を考える場合のCEO問題を2値CEO問題とよぶ.本年度,2値CEO問題に取り組み研究代表者が過去に得た結果に不備があることが明らかになった.この不備のある部分の修復を行った.また,理論限界を達成する符号設計について検討を行った.2.ベクトル型CEO問題の研究:CEO問題では,各センサが同一の信号を観測する場合を扱ったものであるが,一般には,必ずしも同一でない信号を観測する場合がある.この場合のCEO問題は,ベクトル型CEO問題とよばれる,この問題も一般には未解決である,ここでは,ベクトル型CEO問題に,CEO問題と同様の研究方法で取り組み,研究代表者が,これまでに得た結果よりもより強い結果を得ることに成功した.1. CEO問題の研究:多数の分散地点でセンサーから観測される雑音で汚れた情報信号を各地点で独立に符号化して送り,そこで,情報信号に関する推定を行うシステムを考える.これは,分散並列型センサネットワークの理論的モデルとの一つである.この通信ネットワークにおいて,通信の効率と推定信号の品質とのトレードオフ関係を明らかにする問題は最高経営責任者(Chief Executive Officer, CEO)問題とよばれている.CEO問題は,幾つかの特別な場合には解けているが,基本的には,未解決である.情報源が2値対称情報源でかつ,推定信号の品質評価としてハミング距離を考える場合のCEO問題を2値CEO問題とよぶ.本年度,2値CEO問題に取り組み,Bergerらが1996年に発表したCEO問題に対する最初の研究結果に不備があることが明らかになった.この不備のある部分の修復について検討を行った.また,情報源がガウス型の場合について,昨年に引き続き研究を行い.通信の理論限界に関するさらなる新しい結果を得た.

2.オーバレイマルチキャスト通信の研究:並列型ネットワークに縦列型ネットワークが結合した通信システムとして,マルチキャスト通信システムがある.これは,センサネットワークの一種としてとらえることができる.マルチキャスト通信をアプリケーション層で実現するオーバレイネットワークマルチキャスト通信システムを考察し,通信のボトルネック部分において,ネットワーク符号化の有効性について検討した.1.CEO問題の研究多数の分散地点でセンサーから観測される雑音で汚れた情報信号を各地点で独立に符号化して送り,そこで,情報信号に関する推定を行うシステムを考える.これは,分散並列型センサネットワークの理論的モデルとの一つである.この通信ネットワークにおいて,通信の効率と推定信号の品質とのトレードオフ関係を明らかにする問題は最高経営責任者(Chief Executive Officer, CEO)問題とよばれている.CEO問題は,幾つかの特別な場合には解けているが,基本的には,未解決である.本研究では,情報源がおよび,観測雑音がガウス型でガウスCEO問題の最も一般的な場合を考察し,重要な部分的結果を得た.2.ガウス情報源に対する多端子伝送率・ひずみ問題2つの相関を持つガウス情報源に対する多端子伝送率・ひずみ問題について,Wagnerらは,2008年の発表論文で,Berger and Tungのレート和の部分の最適性を証明したが,彼らの証明は,情報源の数が2であることに強く依存した証明であった.そのため,情報源の数が3つ以上の場合については,極めて特別な場合にしか結果がなかった.本研究では,情報源の数が3つ以上の場合の伝送率・ひずみ領域の決定問題に取り組み,重要な部分的解決を与えた.まず,多端子伝送率・ひずみ領域の決定問題が,ガウスCEO問題に帰着されることを示した.この事実と,発生信号がガウスCEO問題に対して研究代表者者が得た結果より,多端子伝送率・ひずみ領域の内界と外界を導いた.得られた内界と外界のレート和の部分は,情報源が2つの場合に一致することが計算により示せる.これは,情報源が2つの場合のレート和の最適性について,Wagnerらの証明とは異なる証明を与えたことを意味する.
腎髄質部細いヘレンの上行脚の細胞内カルシウム調節機構の解析

ハムスター腎より微小単離したヘレンの細い上行脚(ATL)をin vitroで倒立顕微鏡下に灌流し、管腔側よりCa感受性蛍光色素Fura IIのアセトキシメチルエステルであるFura II-AMを負荷し、ATL細胞内にFurallを蓄積させた。顕微蛍光測光装置のOSP-3により細胞内Ca濃度を測定し、細胞外の溶液の条件を変えて細胞膜上のCa輸送体について検討を加えた。管腔側の溶液中よりCaを除去しても細胞内Ca濃度は変わらなかったが、基底膜側よりの除去では細胞内Caが低下し、ATL細胞の経細胞膜Ca透過性がおもに基底膜側にあることが明らかとなった。基底膜側のCa除去による細胞内Ca濃度の変化は同側の溶液中に加えられた低濃度のnicardipineにより完全に抑制され、基底側膜上にnicardipine感受性Caチャンネルが存在することが証明された。また、シアン化ナトリウムやcalmodulinにより、細胞内Caが著しく上昇し、calmodulin感受性Ca-ATPaseが存在することが明らかとなった。以上の実験結果から、ATLは管腔側膜にはCa透過性を持たず、基底側膜上に存在するCaチャンネルとCaポンプの相互作用により、細胞内Caが低く維持されていることが証明された。このことは、これらの輸送体に対する作用を持つホルモン等が存在するならば、細胞内Caのmodulatorとしての作用を持つ可能性を示唆している。また、Caの細胞内濃度の変化がこの部位の尿細管での最も重要な役割であるClの受動的再吸収を調節するという従来のわれわれの仮説を考えた場合、今後nicardipineやcalmodulin等の物質のCl輸送に対する検討が重要と考えられる。
ヘドニック・アプローチによる建築物設計荷重規定構造の検討

新しい構法の採用や、今後実現の可能性のある超超高層建築物や宇宙空間構造物のような構造物に対しては、従来の経験による荷重決定というアプローチは不十分であり、設計荷動はいかにあるべきか、どのようにして定めるべきかの概念を明らかにし荷重規定システムを明確にしておく必要がある。そこで、専門家に対してアンケート調査結果を行い、これを応用して荷重の規定過程を明確化することを試みた構造物の持つべき安全性に関しては、従来に渡り、現在と同等かより高い安全性を要求されるであろうという認識では回答者の見方がほぼ一致していた。他の項目もおしなべて筆者らが過去に設定したテーブル関数と同様の結果が得られた。これらの結果は筆者らが過去に作成したテーブル関数の形がほぼ妥当なものと評価できることを示していよう。アンケート項目の中で特に見解が分かれたのは施工(組立)作業者の資質(技術水準)の推移に関してである。どの回答者も現時点を基準にして回答しようとしているが,将来の評価に関しては,大まかに分けて,2種類の傾向に分類できた。すなわち、将来に渡り作業者の資質は現在以上のレベルで推移するであろうと考えているグループと、現状の技能水準は維持できないであろうと考えているグループである。これらのグループについて、回答対象としている構造物を比較すると、興味深い違いが現われた。この結果から類推すると、極端な場合、信頼性手法の適用可能な建築物が限定されるという状況も考えられるが、アンケート結果には楽観論と悲観論が並立しているようにみえた。この問題については、今後の検討課題としたい。
尿中ナトリウム排泄とメタボリック症候群進展の疫学的考察

これまでに、尿中ナトリウム排泄量の増加は、脳・心血管病の予知因子であるという報告がなされている。尿中ナトリウム排泄量の増加が、糖尿病や高血圧のリスクを高めるという疫学研究の報告もある。しかし、将来のメタボリック症候群への進展を検討した長期的な縦断研究はこれまでになされていない。我々は、福岡県田主丸町において1978-1980年に約1000人の住民を対象に24時間蓄尿を行った。横断研究では、尿中ナトリウム排泄量と高血圧との関連を報告した。その30年後である2009年に同地区で再び住民検診を行い、尿中ナトリウム排泄量が将来の肥満や糖代謝及び脂質代謝異常に有意な影響を与えることを、悉皆性の高い疫学研究で明らかにしようと試みた。検診では腹囲径を含めた身体測定、血圧測定、心電図、心エコー図、頚動脈エコー図、及び血液検査を行なった。Food frequency法による栄養調査も併せて実施した。更に、2009年の住民検診に参加しなかった方々へハガキや電話による予後調査を行ない、可能な限り多くの生死に関する情報取得を高めたいと考えている。尿中ナトリウム排泄と30年後のメタボリック症候群への進展との関連に加え、生死の結果を用いて生存分析を行なう予定である。そして、地域住民に対し減塩の勧めなど健康教室を開き、予防医学に貢献したいと考えている。これまでの幾つかの研究で、尿中ナトリウム排泄量の増加は、脳・心血管病の予知因子であるという報告がなされている。尿中ナトリウム排泄量の増加が糖尿病や高血圧のリスクを高めるという疫学研究の報告もあり、尿中ナトリウム排泄量の増加とメタボリック症候群の各コンポーネントには有意な関連が存在することが示唆されている。我々は、福岡県田主丸町に於いて、肥満の少ない時期(1978-1980年)に約3000人の一般住民を対象に大規模疫学検診を行った。その際、受診者の1/3にあたる約1000人の住民に同意を得て、24時間蓄尿を行った。横断研究では、尿中ナトリウム排泄量が多い人ほど高血圧が多いという結果を報告した。今回、その30年後である2009年に同地区で再び住民検診を行い、肥満の少ない集団においても尿中ナトリウム排泄量が将来の肥満や糖代謝及び脂質代謝異常に有意な影響を与えていることを、悉皆性の高い疫学研究で明らかにしようと試みた。2009年春より福岡県田主丸町川会、柴刈、竹野地区において住民検診を開始し、夏を挟んで、晩秋まで検診を行なった。腹囲径を含めた身体測定、血圧測定、心電図、心エコー、頚動脈エコー検査を行なった。また、採血により脂質値、血糖値を含めた一般生化学検査を行なった。本研究は、これまでに報告された研究の中で最も長期間の追跡であり、尿中ナトリウム排泄量が将来のメタボリック症候群とどのように関連するかを検討するに十分な期間と考えられる。また降圧薬や糖尿病治療薬などを殆ど服用していない時代に尿中ナトリウム排泄量を測定しており、その信憑性は高く、極めて意義深い研究になると確信している。

その際、受診者の1/3にあたる約1000人の住民に同意を得て、24時間蓄尿を行った。横断研究では、尿中ナトリウム排泄量が多い人ほど高血圧が多いという結果を報告した。今回、その30年後である2009年に同地区で再び住民検診を行い、肥満の少ない集団においても尿中ナトリウム排泄量が将来の肥満や糖代謝及び脂質代謝異常に有意な影響を与えていることを、悉皆性の高い疫学研究で明らかにしようと試みた。2009年春より福岡県田主丸町川会、柴刈、竹野地区において住民検診を行なった。腹囲径を含めた身体測定、血圧測定、心電図、心エコー、頚動脈エコー検査を行なった。また、採血により脂質値、血糖値を含めた一般生化学検査を行なった。Food frequency法による栄養調査も併せて実施した。2010年も保存血より脂質系の測定を行ない、検査値の入力、及び各住民へのデータの還元を行なった。異常値を有する者には個別に対応し、食事・運動療法の指導や専門医への紹介などを行なった。今後、データの解析を行ない、分析結果を国内・外での学会において発表し、その後論文作成へと進めていく予定である。これまでに、尿中ナトリウム排泄量の増加は、脳・心血管病の予知因子であるという報告がなされている。尿中ナトリウム排泄量の増加が、糖尿病や高血圧のリスクを高めるという疫学研究の報告もある。しかし、将来のメタボリック症候群への進展を検討した長期的な縦断研究はこれまでになされていない。我々は、福岡県田主丸町において、肥満の少ない時期(1978-1980年)に約3000人の大規模一般住民検診を行った。その際、約1000人の住民を対象に24時間蓄尿を行った。横断研究では、尿中ナトリウム排泄量と高血圧との関連を報告した。今回、その30年後である2009年に同地区で再び住民検診を行い、尿中ナトリウム排泄量が将来の肥満や糖代謝及び脂質代謝異常に有意な影響を与えることを、悉皆性の高い疫学研究で明らかにしようと試みた。2009年に福岡県田主丸町において住民検診を行ない、腹囲径を含めた身体測定、血圧測定、心電図、心エコー図、頚動脈エコー図、及び血液検査を行なった。2010年には脂質系の測定を追加し、受診者へデータの還元を行なった。2011年はこれまでに得られたデータの入力を終了し、現在2009年の住民検診に参加しなかった方々へハガキによる予後調査を行なっている。更に、今後は電話などによる調査も併せて行ない、可能な限り生死の情報取得を高めたいと考えている。そして、尿中ナトリウム排泄と30年後のメタボリック症候群への進展との関連を調べることに加え、生死の結果を用いて生存分析を行ない、分析結果を国内・外での学会や国際英文誌にて発表の予定である。また、この結果を踏まえ、地域住民に対し健康教室など開き、減塩を積極的に勧め予防医学に貢献したいと考えている。
がん治療用炭素6価イオン直接プラズマ入射型複合加速構造IH単空洞線形加速器の研究

がん治療用炭素6価イオン加速複合単空洞(HSC)線形加速器の加速空洞に組み込まれる、高周波四重極(RFQ)とドリフトチューブ(DT)の各加速構造および中間ビームマッチングセクションのグランドベースプレートについて、前年度に引き続き粒子軌道シミュレーションをおこない、最終的な配置を決定した。その結果をもとに3次元電磁場シミュレーションをおこない、製作費節減のために既存の線形加速器の部品を極力再利用することも考慮しながら、HSC線形加速器の全体デザインを決定した。新しく製作が必要とされた電極部品や高周波部品を取り揃えたあと、加速空洞を組み立て、電磁場特性を測定した。高精度を実現する加工方法を考案・導入した結果、共振周波数やQ値は非常によくシミュレーション結果を再現した。加速電場分布に関しては部分的に差異が生じたが、想定していた範囲内であり、あらかじめ準備していたL型チューナーで解決することができた。レーザイオン源の技術開発は、ルーマニア・サピエンタ大学の海外研究協力者グループを中心とした国際共同研究によりおこない、エミッタンスなどのビーム計測が必要なため、測定機器を同大学に運び込んだ。また、同大学での研究成果をもとに、本研究に使用するYAGレーザイオン源を設計製作した。そして、線形加速器本体、高周波電源、真空排気系と組み合わせ、加速特性試験装置を完成させた。これらの成果は平成22年に開催された加速器国際会議(IPAC'10)や線形加速器国際会議(Linac'10)など、国内外の学術的会合で発表をおこなった。最新の加速器技術をもとに炭素6価加速複合単空洞(HSC)線形加速器を設計した。HSC中に挿入するRFQ型とDT型の加速電極及び中間ビームマッチングセクションのDTフィンガー電極の各配置を、粒子軌道シミュレーションにより決定した。そして、HSCの全体及び詳細構造を3次元電磁場シミュレーションソフトウェアMW-Studioによって決定し、製作部品の設計を行った。なお、一部の部品については試作を行い、既存のDT-IH型線形加速器にセットして電磁場特性を測定した。その結果は平成22年度に製作予定の最終設計部品にフィードバックする。この加速器のように1台のIH空洞に3種類の加速構造を組み込むことは世界初のことであるので、日本加速器学会等で他の治療法への応用展開も含めて発表した。レーザイオン源の国際共同研究を行っているルーマニアのサピエンタ大学に、服部と川崎が9月に約2週間出張して、炭素、水素イオン発生に関する共同研究を行った。この結果、ビーム強度は概ね予定強度に達していた。しかし、そのビームのエミッタンス等については、平成22年度に精密測定を行うこととした。サピエンタ大学での共同研究の成果をもとに、直接プラズマ入射型レーザーイオン源本体についてもを設計・製作を行い、既存のYAGレーザにセットする光学部品も準備した。これらのがん治療用炭素6価イオン直接プラズマ入射型複合加速構造IH単空洞線形加速器研究の成果は、平成22年に開かれる加速器国際会議と線形加速器国際会議で発表を行う予定である。
シューベルトカリキュラスへの代数的位相幾何学からのアプローチ

空間を滑らかに変形してゆくときに見られる対称性は,その空間に対するリー群の作用によって記述される.その様子は,リー群そのものやリー群が作用する空間の不変量を通して調べることができる.本研究では特に,その幾何学的な不変量と代数的な構造が綺麗に対応している,旗多様体と呼ばれる種類の空間について,代数的位相幾何学の手法を用いた具体的な計算を通してその詳細を考察した.空間を滑らかに変形してゆくときに見られる対称性は,その空間に対するリー群の作用によって記述される.その様子は,リー群そのものやリー群が作用する空間の不変量を通して調べることができる.本研究では特に,その幾何学的な不変量と代数的な構造が綺麗に対応している,旗多様体と呼ばれる種類の空間について,代数的位相幾何学の手法を用いた具体的な計算を通してその詳細を考察した.旗多様体、もしくは射影的等質多様体と呼ばれる空間のクラスは、数学及び物理学における広範な領域に自然に出現し、その構造の多様性と具体的な計算が可能である事から、幾何学・代数学・表現論・組み合わせ論といった様々な視点から、詳しく研究されてきている。旗多様体に関する一般論により、そのコホモロジー環(チャウ環と同型である)はシューベルト多様体と呼ばれる部分多様体族を基底とする表示を持つ事が知られている。この表示における環構造は、数え上げの幾何・表現論的な解釈を持ち、また、リー群及びそのワイル群の組み合わせ論的な情報を豊かに反映している。古典型リー群の等質空間となる旗多様体については、その環構造はある意味で具体的に与えられているが、例外型の場合はこれまでその複雑さ故にこれまでほとんど研究がなされていなかった。本研究では、特に例外型リー群の放物的部分群による等質空間となっている旗多様体のコホモロジー環を、主に代数的位相幾何学の手法を用いて個別に具体的に計算している。今年度は、高松高専の中川征樹氏との共同研究で、例外型リー群の(コ)ミニュスキュールと呼ばれる重要な場合を全て含む、いくつかの極大放物的部分群による等質多様体について、そのコホモロジー環のシューベルト多様体を用いた表示を与えた。実際の計算のためには数式処理ソフトを用いたが、今後例外型のシューベルト多項式の定式化など、理論的な考察への足がかりとなるデータが多く得られた。旗多様体、もしくは射影的等質多様体と呼ばれる空間のクラスは、数学及び物理学における広範な領域に自然に出現し、その構造の多様性と具体的な計算が可能である事から、幾何学・代数学・表現論・組み合わせ論といった様々な視点から、詳しく研究されてきている。旗多様体のコホモロジー環はシューベルト多様体と呼ばれる部分多様体族を基底とする表示を持つ事が知られている。昨年度には例外型旗多様体の常コホモロジー環を考察したが、今年度はそれに引き続き、旗多様体の極大トーラスの作用による同変コホモロジー環を調べ、その多項式環による表示とグラフを用いた組み合わせ論的な表示との関係性を明確にした。さらにその結果を数式処理ソフトウェア上に実装し、低階数の場合には同変コホモロジー環の具体的な表示を与えた。