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新規ｐ６３－ＭＹＣ経路の異常を介した上皮がん悪性転換機構の解明

がん細胞は、正常な細胞に様々な遺伝子変化が起こることで発生します。特に、転移能を獲得し悪性化に向かう切っ掛けとなる遺伝子変化を突き止めることは、がんの本態を解明する上で極めて重要です。私の研究は、上皮細胞が増殖する上で必須の役割を持つp63という因子が、がんの発生初期では細胞の増殖を促す“がん遺伝子"として働く一方、細胞が転移能を獲得するのを防ぐ“がん抑制遺伝子"として働く可能性を見出しました。がん化の過程でMYCというがん遺伝子産物が過剰になると、p63を失っても細胞は増え続け且つ転移能を獲得するという悪性化の仕組みを初めて提唱しました。p53ファミリーの一員であるp63は重層扁平上皮組織のマスター遺伝子である。p53とは対照的にp63の変異はがんにおいてほとんど見つかっていないが、p63の高発現は異なる多くの扁平上皮がんで高頻度に認められている。一方で、p63の発現低下とがんの進展・予後不良との相関が示唆されているが、その背景となる分子機構および発がんにおける意義は未解明である。本研究では“上皮細胞の増殖能・幹細胞性の維持に必須なp63の役割"と“上皮がん細胞の悪性転換におけるp63の機能消失"とのギャップを埋める分子基盤を明らかにし、広く上皮がん悪性化の鍵となる機構の解明を目的とした。これまでにp63によってc-MYC発現が正に制御されることを見出した。正常角化細胞や複数の子宮頸がん細胞株においてp63発現をノックダウンした際に誘導される壊滅的な細胞増殖抑制は、c-MYCの過剰発現によってほぼ完全に回避され、p63の発現消失は継代後も維持された。また、テトラサイクリン発現誘導系を用いてc-MYCを発現誘導した場合速やかにp63の発現低下が観察され、c-MYCとp63が相互に発現制御する関係にあることが示唆された。子宮頸がんのin vitro多段階発がんモデルにおいて変異型H-RASとc-MYCを段階的に導入することにより、三次元培養時の浸潤像とマウス皮下における腫瘍原性の亢進がc-MYCの発現量に依存し、且つp63の発現量と逆相関することを明らかにした。以上の結果から、c-MYCの高発現はp63の発現消失を引き起こし、変異型H-RAS存在下で悪性度を亢進することが明らかとなった。本研究により、上皮がん細胞の悪性化にp63-MYC経路の異常が関与する可能性が示された。p63の高発現は多くの扁平上皮がんで高頻度に認められている。一方p63の発現低下とがんの進展・予後不良との相関が示唆されているが、その背景となる機構と発がんにおける意義は未解明である。本研究では“上皮細胞の幹細胞性の維持に必須なp63の役割"と“悪性転換におけるp63の機能消失"とのギャップを埋める分子基盤を明らかにし、上皮がん悪性化の鍵となる機構の解明を目的とした。特に正常上皮細胞の増殖能維持に重要なp63標的遺伝子の発現が発がん過程においてp63非依存的に制御されることが、p63消失を許容する成因となり悪性化に関わる可能性を検証した。p63の発現低下が認められる上皮がん細胞株群においてc-MYCの高発現が観察されたことから、c-MYCがその標的遺伝子となる可能性を得た。正常角化細胞においてp63の過剰発現及びノックダウンを行ったところ、c-MYCの発現がp63によって正に制御されることを見出した。正常角化細胞やp63を高発現する複数の子宮頸がん細胞株においてp63をノックダウンした際に起こる壊滅的な細胞増殖抑制は、c-MYCの過剰発現によってほぼ完全に回避されることを明らかにした。またテトラサイクリン発現誘導系を用いてc-MYCを発現誘導した場合p63の発現低下が観察され、c-MYCとp63が相互に発現制御する関係にあることが示唆された。子宮頸がんのin vitro多段階発がんモデルにおいて変異型RASとc-MYCを段階的に導入することにより、三次元培養時の浸潤像とマウス皮下における腫瘍原性の亢進がc-MYCの発現量に依存し、且つp63の発現量と逆相関することを明らかにした。以上の結果からc-MYCの高発現がp63の発現消失を引き起こし、悪性化を促すことを明らかにした。本研究により上皮がん細胞の悪性転換にp63-MYC経路の異常が関与する可能性が示された。

p53とは対照的にp63の変異はがんにおいてほとんど見つかっていないが、p63の遺伝子増幅や高発現は異なる多くの扁平上皮がんで高頻度に認められている。一方で、p63の発現低下とがんの進展・予後不良との相関が示唆されているが、その背景となる分子機構および発がんにおける意義は未解明である。本研究では"p63による増殖能の維持"と"p63の機能消失がもたらす上皮がん細胞の悪性転換"とのギャップを埋める分子基盤を明らかにし、広く上皮がん悪性化の鍵となる機構の解明を目的とした。特に上皮細胞の増殖能維持に重要なp63標的遺伝子の発現が、発がん過程においてp63非依存的に制御されることがp63消失を許容する成因となり悪性化の引き金となっている可能性を検証する。p63の発現低下が認められる上皮がん細胞株群ではほぼ共通してc-MYCの高発現が観察されたことから、平成23年度においてc-MYCがその標的遺伝子候補となる可能性を検討した。正常角化細胞を用いてp63の過剰発現及びノックダウンを行ったところ、p63と内在性c-MYCの発現相関を見出した。正常角化細胞やp63を高発現する複数の子宮頸がん細胞株においてp63発現をノックダウンすると壊滅的な細胞増殖抑制が誘導されることを確認した。この細胞増殖能の喪失はc-MYCの過剰発現によってほぼ完全に回避され、クローン性増殖能の顕著な亢進が観察された。以上の結果から、p63がc-MYC遺伝子の発現制御に関わる新規可能性を得た。また、正常上皮細胞並びにp63を過剰発現する上皮がん細胞において、c-MYCの高発現はp63の発現消失を許容することが明らかとなった。従って、本研究により新規p63-MYC経路の異常と上皮がん細胞の悪性化との関連が初めて示唆された。上皮幹細胞性の維持におけるp63-MYC経路の重要性を、正常角化細胞並びにp63を高発現する複数の上皮がん細胞株の単層培養系を用いて明らかにした。当該年度においてp63によるc-MYC遺伝子発現制御に加え、c-MYCによってp63発現が負に制御されることを突き止め、p63とc-MYCの間に発現制御ループが存在する新たな可能性を見出した。当初の計画には無かったが次年度に、この相互制御機構の詳細を明らかにする予定である。発がん過程におけるp63の発現低下を説明する機構は不明であり、本研究は初めてその分子基盤の解明に着手するものとなる。p63-MYC経路の異常と悪性転換との関連を調べるにあたり、既に樹立している子宮頸がん、肺がん、並びに口腔がんin vitro多段階発がんモデルを用いて、変異型H-RAS存在下におけるc-MYCとmTOR経路の重要性を報告した(Narisawa-Saito, Yugawaetal. Carcinogenesis 2012)。今後、これら多段階発がんモデルを用いp63-MYC経路の状態と悪性度との関連を明らかにする。特に、c-MYC安定高発現時のp63ノックダウン効果、並びにp63発現消失が見られるがん細胞株においてp63過剰発現が示す生物学的効果も併せて検討する。これらの実験に必要な細胞系列、遺伝子導入ベクター、アッセイ系は全て整っており、計画研究は遂行中である。上皮幹細胞性の維持におけるp63-MYC経路の重要性の検討に関しては次年度の研究実施計画に盛り込んでいるが、一部平成23年度において先行して行った。具体的には、単層培養系において正常角化細胞並びにp63を高発現する複数の上皮がん細胞株を用いて、p63ノックダウンによる細胞増殖能の喪失が、外来性に発現導入したc-MYCによって回避・軽減されるか検討し、明らかにした。
効率的ゲノムスキャン法を用いた精神分裂病いとこ婚家系の連鎖研究

精神分裂病の病因、病態を解明し、有効な治療法・予防法の開発の手がかりを得ることを目的に、効率的なゲノムスキャン法を用いた精神分裂病のいとこ婚家系の連鎖研究を計画した。本研究は、精神分裂病のいとこ婚家系を対象とすることで劣性遺伝モデルを適用し、ホモ接合性マッピングによる統計解析を行うものである。平成12年度は、昨年度に引き続き、日本全国から8家系の精神分裂病いとこ婚家系の情報を入手し、佐賀医科大学倫理委員会により承認を得た方法に従ってインフォームド・コンセントが得られた6家系について採血を行い、DNAを抽出し、同時に細胞の株化・保存を行った。精神保健指定医を含む複数の医師の診察により、罹患者についてはDSM-VIおよびICD-10の診断基準を満たす精神分裂病であることを確認し、下位分類、発症年齢、臨床症状などの臨床データセットを完備した。非罹患者についても同様に面接を行い、健常であることを確認した。このうち罹患同胞対を含む家系については、第8回国際精神遺伝学会議において、日本人の精神分裂病罹患同胞対家系の連鎖研究グループ(JSSLG)として最初の報告を行った。また、同会議では、米国国立衛生研究所の数理統計学者、Jeff Long博士と意見交換を行い、統計解析のシュミレーションを行った。今後も引き続き、家系収集、遺伝子解析を行い、ホモ接合性マッピングにより疾患感受性遺伝子のある領域が示唆されれば、さらにSNPs解析をおこない近傍の遺伝子探索を行う計画である。本研究は、精神分裂病のいとこ婚家系を対象とすることで劣性遺伝モデルを適用し、ホモ接合性マッピングによる統計解析を行い、DNA pooling method、multiplex法により遺伝子解析の効率化を図ることを可能にするものである。平成11年度は精神分裂病のいとこ婚家系の集積を主目的とし、全国的に精神分裂病いとこ婚家系を集積する体制を整え、細胞の株化を行い、半永久的に保存する体制を確立するために、第44回日本人類遺伝学会(仙台)、厚生省精神疾患関連研究班研究報告会(東京)において、全国の大学施設に研究協力を依頼した。インフォームド・コンセントは、佐賀医科大学倫理委員会により承認を得た方法に従った。すなわち、精神保健指定医の立ち合いのもと、本研究の目的、方法、期待される効果について被験者に十分な説明をおこない、本研究の主旨を理解し、文書による同意が得られた被験者について12mlのヘパリン採血を行い、7mlをDNAの抽出に、5mlを細胞の株化に用いた。罹患者は精神保健指定医を含む複数の医師の診察により、DSM-VIおよびICD-10の診断基準を満たす精神分裂病であることを確認し、下位分類、発症年令、臨床症状などの臨床データセットを完備した。できうる限り多くの親族から情報を得、信頼しうる家系図を作成した。現在のところ、精神分裂病のいとこ婚家系を5家系集積済であるが、引き続き平成12年度も家系集積に努め、十分大きなsample sizeを用いてゲノムスキャンを開始する予定である。
ダイズ種子主要貯蔵タンパク質の分子レベルにおける構造・品質相関に関する研究

ダイズタンパク質は血清コレステロール値低下能を持ち、加工特性も備えている。また、栄養性も植物性タンパク質の中で優れている。したがって、ダイズタンパク質の用途を拡大することが望まれるが、このためにはダイズタンパクの加熱ゲル化性、乳化性、溶解性などの加工特性や血清コレステロール低下能などの生理機能性がダイズタンパク質のどのような構造に基づいているとかという構造・品質相関を分子レベルで明らかにすることが必要である。そこで以下のように研究を進めた。(1)グリシニンおよびコングリシニンの各構成サブユニットの立体構造の解明コングリシニンα'コアの立体構造を2.3Åのレベルで解明するとともにプログリシニA2B1aとコングリシニンαコアの解析基盤を確立した。(2)グリシニンおよびコングリシニンのサブユニットレベルにおける構造・加工特性相関サブユニット組成に変異を持つダイズより、単一サブユニット分子種および限定的なサブユニット組成の分子種を調製し、それらの構造的特徴と加工特性を解析し、各サブユニットがおのおの特徴的な構造・加工特性相関を示すことを見い出した。(3)グリシニンの胆汁酸結合能に寄与する領域の同定大腸菌発現系を駆使することにより、グリシニンA1aB1bの胆汁酸結合領域が最も疎水性の強い領域であることを明らかにした。(4)グリシニンとコングリシニンの分子レベルでの構造・品質相関上記の成果に立脚してタンパク質工学的に解析し、構造・品質相関の分子レベルでの理解を深めた。ダイズタンパク質は、血清コレステロール値低下能を持ち、加工特性も備えている。したがって、ダイズタンパク質の用途を拡大することが望まれるが、このためにはダイズタンパク質の加熱ゲル化性、乳化性、溶解性などの加工特性、血清コレステロール値低下能などの生理機能およびアレルゲン性がダイズタンパク質のどのような構造に基づいているのかという、構造・品質相関を分子レベルで明らかにすることが必要である。そこで以下のような点から研究を進めている。1.グリシニンおよびコングリシニンの単一サブユニット分子種の調製、結晶化、構造解析グリシニンおよびコングリシニンの構成サブユニットのうち良質の結晶の得られていなかったものについて、その単一分子種の調製と結晶化を試みた結果、グリシニンA2B1a、コングリシニンαコアおよびα'コアの結晶が得られた。これら3種のうち、α'コアに関してはX線結晶構造解析に成功し、2.3Åの分解能で立体構造をほぼ解明した。2.コングリシニンの単一サブユニット分子種の構造・加工特性相関コングリシニンの単一サブユニット分子種(α3、α'3、β3)を限定的なサブユニット組成のコングリシニンを含む各種変異ダイズより精製し、その構造的特徴と加工特性を調べ、アミノ酸に富むエクステンション領域が、熱安定性にはコア領域が寄与していること、さらに、糖鎖は全てのサブユニットの溶解性に寄与するが、乳化性ではβにおいてのみ寄与すること、そして、可溶性の加熱会合体形成を阻害することを見い出した。3.グリシニンの胆汁酸結合性と構造ダイズタンパク質の血清コレステロール値低下能の最大要因の一つである胆汁酸結合性を支配する構造要因を解析する実験を開始した。したがって、ダイズタンパク質の用途を拡大することが望まれるが、このためにはダイズタンパク質の加熱ゲル化性、乳化性、溶解性などの加工特性、そして血清コレステロール値低下能などの生理機能がダイズタンパク質のどのような構造に基づいているのかという、構造・品質相関を分子レベルで明らかにすることが必要である。(1)グリシニンおよびコングリシニンの各単一サブユニツト分子種のX線結晶構造解析咋年度において結晶の得られた組換え型のグリシニンA2

B1a、コングリシニンαコア、α'コアのうち、α'コアに関して、2.3Åのレベルで立体構造を解明した。(2)グリシニンおよびコングリシニンの各種均一分子種の加工特性および特質の解析グリシニンはグループI(A1aB1b、A1bB2、A2B1a)とグループII(A3B4、A5A4B3)の5種のサブユニットより成るが、限定的なサブユニット組成をもつダイズより、グルーブIのみ、グループIIのみ、A3B4のみ、A5A4B3のみより成る4種のグリシニンを調製し、加工特性と特質を解析した。その結果、グループIIのものの方がグループIよりも乳化性が高いこと、特にA5A4B3が高いことが判明した。また、グリシニンの乳化性は構造安定性や表面疎水性と相関しないことが明らかとなった。コングリシニンはα、α'、βの3種のサブユニットより成るが、α欠失およびα'欠失ダイズより単一サブユニツト組成のヘテロ分子種を調製し、特性を比較した。その結果、表面疎水性、熱安定性、溶解性、乳化性、加熱会合性に対するサブユニット組成の影響を明らかにできた。(3)グリシニンの胆汁酸結合能に重要な領域の同定ダイズタンパク質の血清コレステロール値低下能の最大の要因である胆汁酸結合性を示す領域の同定をグリシニンA1aB1bに関して行った。N末端側およびC末端側からの欠失を順次行うことによって、疎水性が特に強い二つの領域が重要であることを確認した。ダイズタンパク質は、血清コレステロール値低下能を持ち、加工特性も備えている。また、栄養性も植物性タンパク質の中で優れている。ダイズタンパク質の用途を拡大することが望まれるが、このためには、ダイズタンパク質の加熱ゲル化性、乳化性、溶解性などの加工特性、そして、血清コレステロール値低下能などの生理機能性がダイズタンパク質のどのような構造に基づいているのかという、構造・品質相関を分子レベルで明らかにすることが必要である。そこで、以下のように研究を進めた。(1)グリシニンおよびコングリシニンの各単一サブユニット分子種のX線結晶構造解析グリシニンA2BlaとコングリシニンαコアのX線結晶回折データをスプリング8で1.9-2.3Åのレベルで収集した。グリシニンA2Blaに関しては構造解析を進めているが、αコアに関しては凍結時に割れ易く、凍結条件を検討中である。(2)グリシニンの各種単一サブユニット分子種の加工特性および特質の解析未入手であったグリシニンAlbB2とA5A4B3のcDNAをRT-PCR法によって調製し、大腸菌可溶性発現系を構築した。現在、大量調製を進めている。(3)グリシニンおよびコングリシニンの分子レベルにおける構造・品質相関の解析昨年度までに、グリシニンとコングリシニンの乳化性に対してグリシニンの超可変領域とコングリシニンのエクステンション領域が大きく関わることを見い出していた。今回、これらのキメラを作出して解析した結果、これらの乳化性への関わりはその位置が重要であることを見い出した。一方、グリシニンの胆汁酸結合性に重要な働きをしている領域を、本来関係のない領域に導入すると胆汁酸結命性が増大することを見い出した。
抗体デリバリーを規定する腫瘍側生物学的抵抗因子の解析

難治性固形腫瘍の膵臓がんにおいて、抗体デリバリーを阻害する腫瘍側生物学的抵抗因子としての間質バリアの存在を明らかにした。これらの腫瘍に対しては、抗間質抗体と細胞外薬剤放出リンカーの組み合わせなど適切なAntibody drug conjugate (ADC)をデザインすることで、抗体デリバリーの改善と共に治療効果を最大限に活かせることができることも明らかにした。また、悪性リンパ種などの間質バリアの影響が少ない腫瘍では、抗体デリバリーの阻害を受けずにすむので細胞を直接標的にしたADCも有効に作用することが示された。しかしながら、この場合には細胞内取り込み(internalization)効率の優れた抗体を使う必要がある。抗細胞抗体・抗がん剤付加ミサイル療法は血液性の悪性腫瘍には有効であるが、肺・膵がんなどの固形腫瘍に対しては無効とされている。この疑問を解くために、これまで抗がん剤耐性遺伝子・がん生存シグナル・がん幹細胞など分子生物学・細胞生物学的見地から取り組まれることが多かったが、抗体デリバリーという観点からアプローチされることはなかった。本研究は、(1)細胞内抗体インターナリゼーション(2)血管多寡・透過性(3)間質バリアという、抗体デリバリーに影響を与えると思われる因子についてがん種別に比較検討することで、腫瘍側生物学的因子としての特性を明らかにしようというものである。本年度は、(1)がん種別の細胞内インターナリゼーション効率の違いについて検討を行い、悪性リンパ種と抗CD20抗体の組み合わせでは、細胞株によらずに6時間以内に90%以上の細胞で抗体インタナリゼーションを認めた。一方、膵臓がん、大腸がん、乳がんと抗EpCAM抗体の組み合わせでは、24時間後においても全体的に抗体インターナリゼーションが低率であることと、15-50%と細胞株間での変動も大きく見られた。細胞内酵素を利用して薬剤を放出させるなどインターナリゼーションに依存した作用機序は、ミサイル療法が臨床現場で安定的に作用しない原因のひとつになり得ることが示された。(2)間質バリアを有する固形腫瘍モデルの作成及びその組織構築の病理学的検討を行った。乳がん株(MCF7、T47D)、大腸がん株(HT29、DLD1、HCT116、SW480)、膵臓がん株、(PSN1、SUIT2、CAPAN)についてXenotransplantモデルを作成した。膵臓がん株SUIT2とCAPAN細胞がコラーゲンを中心とする厚い間質で囲まれていることが明らかになった。間質バリアを有するがんモデルとして適切であると判断された。本研究は、(1)細胞内抗体インターナリゼーション(2)血管多寡・透過性(3)間質バリアという、抗体デリバリーに影響を与えると思われる腫瘍側生物学的因子についてがん種別に比較検討することで、その特性を明らかにしようというものである。昨年度まで、乳がん株(MCF7、T47D)、肺がん株(A549、H1975、H23等)、大腸がん株(HT29、DLD1等)、膵臓がん株、(SUIT2、CAPAN等)、悪性リンパ種株(RL、Ramos)についてXenograftモデルを作成して、組織コンポーネンの違いを比較検討した。膵臓がん株(SUIT2、CAPAN)腫瘍では、血管が少なくがん細胞はコラーゲンを中心とする厚い間質で囲まれていた。一方、悪性リンパ腫株(RL、Ramos)腫瘍では細胞成分と血管が豊富で、腫瘍細胞を取り囲む繊維性の間質成分はほとんど認めなかった。そこで本年度は、間質豊富で血管の少ない膵臓がんモデルと間質が少なく血管の多い悪性リンパ腫モデルに、蛍光標識した抗体を投与して腫瘍内のデリバリー効果の違いを比較検討した。非特異抗体と特異抗体共に、EPR(Enhanced pemeability and retention)効果により、投与後3日目まで強い腫瘍集積作用を認めた。7日目には、非特異抗体は腫瘍部から消失していたが、特異抗体はアクティブ・ターゲッティング作用により腫瘍への強い集積性が継続していた。また、腫瘍内組織浸透性には両モデルで大きな差があった。悪性リンパ種モデルでは、特異抗体は血管から漏出後に腫瘍全体に均一に浸透していたが、膵臓がんモデルでは、血管周囲の間質には存在するものの浸透性が制限されており、がん細胞に到達したものは少なかった。この結果、がん細胞を取り囲む豊富な間質成分による間質バリアが抗体デリバリーを規定する重要な生物学的抵抗因子になることが示された。Antibody drug conjugate (ADC)は血液性の悪性腫瘍には有効であるが、膵がんなどの固形腫瘍に対しては無効とされている。この疑問を解くために、抗体デリバリーという観点からアプローチを行った。本研究は、(1)細胞内抗体internalization(2)血管多寡・透過性(3)間質バリアという、抗体デリバリーに影響を与えると思われる因子についてがん種別に比較検討することで、腫瘍側生物学的因子としての特性を明らかにしようというものである。

前年度までに、抗CD20抗体が悪性リンパ種(ML)でinternalization効率がいいことと、抗EpCAM抗体が膵臓がん(PC)でinternalization効率が悪いことを明らかにしていた。本年度は(2)(3)について、検討を行った。In vivoイメージングでは、血管が豊富で間質の少ないMLにおいて抗CD20抗体は血管外漏出後に腫瘍全体に送達されていたが、PCでは血管が少ないことと豊富な間質成分による間質バリアのために抗EpCAM抗体の腫瘍内部への浸透が抑制されていた。次いで、抗CD20抗体と抗EpCAM抗体には細胞内リリース型のカルバメート結合リンカーで抗がん剤SN-38を付加した(CD20-C-SN38、EpCAM-C-SN38)。CD20-C-SN38はMLで著明な抗腫瘍効果(40%でCR)を示したが、EpCAM-C-SN-38の抗腫瘍効果は弱かった。そこで、膵臓がん間質に豊富なコラーゲン4を標的にした抗体に、細胞外リリース型のエステル結合リンカーでSN-38を付加した(Col4-E-SN38)。Col4-E-SN38は膵臓がんで著明な抗腫瘍効果を示した。腫瘍側生物学的因子を明らかにして、適切なADCをデザインすることで、抗体デリバリーの改善と共に薬剤を有効に作用させることができることを明らかにした。抗体デリバリーを規定する腫瘍側生物学的因子の中でも、間質バリアについて、病理組織的解析とin vivoイメージングを用いた解析結果から、その重要性を明らかにできた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、細胞外因子としての間質バリアに加え、細胞そのものに関連した因子としての抗体インタナリゼーションが、抗体デリバリーに与える影響について、詳細に検討する予定である。抗体・抗がん剤複合体のドラッグデザイン作製用に有益となる成果及び情報の提供を目指している。
東北三陸社会の資源活用・生業知と大規模イエ経営体の歴史学的研究

近世の三陸地域に大規模家経営体が卓越したのは、その力量によって大自然(山野河海)の豊富な天然資源を開発しえたからであり、とりわけ両者の資源を連関させることで相互の開発を促進するしくみを創出保持できたからである。そうした大規模家経営体は辺境な地理的環境にありながら海運業や遠洋漁業をとおして広い地域との交流関係をもち、所有船などの輸送手段を介して遠隔地とも直接通交する力をもっていた。それにより都市との間の物流を実現したのみならず、最新の技術や文化を地域社会にもたらす窓口になり、三陸地域社会の自立と発展をもたらす原動力となっていたのである。2年目となる本年度は、昨年度に導入した調査機材を活用して下記の調査研究活動を実施した。まず平成24年8月30日から9月2日までの3泊4日の日程で、現地調査(1回目)を実施した。参加者は研究代表者のほかに7人(うち連携研究者2人)であった。調査地は、岩手県大船渡市三陸町綾里砂子浜の千田基久兵衛家で、4日間にわたり同家を訪問し、そこに保存されている江戸時代以来の古文書の整理と撮影を行った。撮影された古文書資料の画像は11477コマであった。継いで12月9日から11日までの2泊3日で現地調査(2回目)を実施した。参加者は研究代表者のほかに1人であった。調査地は塩竈市、石巻市、南三陸町、気仙沼市、陸前高田市、大船渡市で、震災前に所在が確認されていた津波碑(12件)の現状を確認し記録作成(撮影)をおこなった。さらに平成25年3月18日から21日の3泊4日で研究会と現地調査(3回目)をあわせて実施した。参加者は研究代表者のほかに6人(うち連携研究者2人)であった。そのうち研究会は東北学院大学で実施し参加者の研究報告ののち討論をおこなった。また現地調査は、研究代表者のほかに4名(うち連携研究者2)が参加し、石巻市ならびに南三陸町の津波碑5件の現状を確認し記録作成(撮影)をおこなった。本研究では夏に研究代表者・連携研究者を含む8人ほどが参加して現地で合宿調査を実施した(3泊4日×3回)。調査対象は大船渡市三陸町綾里の千田基久兵衛家で、主として同家の江戸時代以来の未調査古文書の撮影を行った。撮影した画像総数は70214コマでこれにより同家文書の全点撮影が完了した。そこから基礎史料を翻刻し105頁(A4版)の翻刻史料集を作成した。また撮影された古文書画像データを用いて、年度末の春期に1泊2日規模の研究報告会を合計3回実施し、現地調査に参加したメンバーによる研究報告と討論を行なった。最終年度の8月の現地調査の際には千田家の座敷において地域住民向けの調査成果の報告会を実施し、地域住民30名ほどの参加を得た。これらの研究から明らかになったことは、当地に大規模家経営体が立地しえたのは、その組織と力量によって地域の海山の豊富な天然資源を開発しえたからであり、とくに両者の資源を連関させ相互の開発を促進するしくみを創出保持しえたことによることが分かってきた。また大規模家経営体は辺境な地理的環境にありながら海運業や遠洋漁業をとおして広い地域との交流関係をもち、所有船などの輸送手段を介して遠隔地とも直接通交する力をもっていた。これにより最新の技術や文化を地域社会にもたらす窓口になっていたことも明らかになってきた。なお千田家は東日本大震災津波で床上浸水の被害を蒙った。被災状況の調査(写真と聞き取り)により、歴史的な存在たる大規模家経営体が今時の大震災下で強い抵抗力、復元力を発揮し地域社会の存続に寄与したことが明らかになった。その地域ネットワークも災害支援に大きな力を発揮しており、危機の下での地域社会の存続、その後の共同体再建へについても様々な示唆に富む研究成果となった。本年度は、研究の初年度として研究に向けた調査機材を導入した。それらは現地での古文書史料・景観撮影に用いるデジタルカメラ1台、撮影した画像の処理にあたるパソコン2台(ノート型1台は現地でのデータ保存用、デスクトップ型1台は研究室での画像処理・データ保存用)、データの取込みをするスキャナ1台、データの出力をするプリンタ1台である。現地調査は、平成23年9月1日から4日までの3泊4日の日程で実施した。調査への参加者は研究代表者のほかに5人(うち連携研究者1人)であった。調査対象は、岩手県大船渡市三陸町綾里砂子浜の千田基久兵衛家で、4日間にわたり同家を訪問し、同家が保存する江戸時代以来の古文書の調査と撮影、聞き取り調査を実施した。

なお同家は東日本大震災の津波で床上浸水の被害を蒙っており、その被災状況も合わせて記録(写真と聞き取り)した。調査後、研究室において撮影された画像データの整理ならびに保存処理を行った。次いで平成24年2月21日9時30分から19時まで東北学院大学土樋キャンパスにおいて調査済みの史料画像データを活用した研究報告会を行った。参加者は研究代表者のほかに5人(うち連携研究者2人)で、全員が本研究の課題にもとづき研究報告と討論を行った。その後2月22日午後から23日にかけて、研究代表者と連携研究者1名は大船渡の現地(千田家)を再訪して、補足の調査を実施した。研究課題を解明するための主たる研究対象となる千田基久兵衛家(岩手県大船渡市)に保存されている古文書の撮影については、4日間にわたる作業の結果、古文書史料画像11477コマの撮影が終了した。前年度の成果と合わせると22000コマあまりの撮影が完了したことになる。撮影済みの史料画像データは、連携研究者をはじめ研究協力者と共有してその解読を進めた。その成果は平成25年3月に実施した研究会においてなされた研究報告に結実している。以上のことから現在までのところ予定どおりの調査研究の進展状況にあるといえる。なお前年に引き続き東日本大震災の津波で被災した千田家の土蔵に保存されている古文書の保管について収納容器の入れ替え作業を平行して進めた。この点は当初の予定にはなかった成果と考えている。本研究課題の主たる研究対象となる千田基久兵衛家(岩手県大船渡市)に保存されている膨大な古文書を調査し撮影する作業は、本年度の4日間にわたる作業の結果、古文書史料画像10945コマを撮影した。これにより同家に残る未撮影史料のうち、ほぼ半数ほどの撮影が終了した。また撮影済みの史料画像データは、整理保存したうえで、連携研究者をはじめとする研究協力者と共有し、その内容把握と解読を進めた。その成果として平成24年2月に研究報告会を行い6本の研究報告を得た。その内容としては、漁業経営論、海産物流通論、海運論、在村工業論、所蔵絵画論、東北社会論であった。以上のことから現在までに予定した調査と研究を終了することができた。また千田家は東日本大震災の津波で被災したため、同家の土蔵に保存されていた古文書の保管についてより万全を期すべために収納容器の入れ替えなど、史料保全の作業を調査と平行して実施し、また同家の被災状況についても記録をとった。この点については当初の予定にはなかった成果を得られたものと考えている。平成25年度も引き続き千田基久兵衛家に残された古文書の撮影調査を進める。なお本年度をもって同家に残された史料すべての撮影を完了させることとしたい。そのため昨年度と同規模(3泊4日)の現地調査を同家において実施する。また終了前に研究会を実施し、史料調査の成果をメンバー各自が研究報告にまとめるとともに、研究代表者によって本研究課題についての全体的な総括を行う。平成24年度も引き続き千田基久兵衛家の古文書の調査と撮影を進める。撮影が順調に進めばこの調査において残る史料の撮影が終了する可能性もあるので調査ではそれを目指して精力的に進めたい。次に、連携研究者や研究協力者とともに撮影した史料の内容把握と解読をすすめ、研究を進展させる。そのため昨年度同様の研究報告会を2月頃に実施し、各メンバーには昨年の個別報告をさらに進展させた研究報告を行ってもらうこととする。
有機導体の低次元電子相と電子相関

本研究の目的は,有機導体における低次元電子系の状態の特徴を,伝導電子間のクーロン相関に注目して解明するものである。研究成果は次の2点に要約される。(1)低次元導体電子状態の理解の強力な武器としての強磁場の役割を確立し,これに関係した多彩異な現象とその理論的基礎を明らかにした。(2)新奇な金属-絶縁体転移の起因が謎とされていた物質で,その物質的メカニズムを解明した。TMTSF分子による1次元的有機導体の電子状態については,まず強磁場下における電気伝導現象に注目し,磁場と結晶軸のなす角度に関して多彩な変化を示す電気抵抗は,本研究によって,基本的にバンド理論とボルツマン方程式にもとづく半古典論で十分理解できることを明らかにした。この研究成果は,次項で述べる2次元的導体の研究にも共通の基盤となった。1次元性と電子相関の結果として生じるスピン密度波相の内部構造については,本研究で強磁場下の1粒子伝導という独自の観点からこの問題に取り組み,バンド構造の変化がスピンの密度波相の内部での電子状態変化をもたらしている可能性を明らかにした。BEDT-TTF分子による2次元的有機導体の電子状態については,高圧下の角度依存磁気抵抗振動の測定によって,低温域で現れるいわゆる異常相の起因を明らかにした。さらに,磁場が2次元面に平行に近いときに現れる磁気抵抗の特異な増大が,電子系の3次元性の反映であることを実験と半古典論の計算によって解明した。DCNQI分子による1次元的有機導体の金属-絶縁体転移については,本研究によってこの物質系の金属-絶縁体転移が,1次元性によるパイエルス転移,電子相関によるモット転移,銅イオンの周りのヤーンテラー効果,銅の2価イオンのスピンのエントロピーと磁性などのさまざまの機構が絡まったものであることが明らかになった。この研究の目的は,原子よりも構造的に複雑な分子をベースとして作られる低次元性有機導体において,電流の担い手となる低次元電子系の構造とダイナミクスを解明することである。具体的には,BEDT-TTF分子,TMTSF分子およびDCNQI分子などを母体とする2次元・1次元性導体を対象とし,磁場誘起スピン密度波などの反強磁性相,電子系の"重く"なった状態など,電子相関と低次元性の絡み合った電子状態の本質を解明する。今年度はまず,BEDT-TTF系導体の低温・低圧・弱磁場での異常相について,磁気抵抗の角度依存性の精密測定の圧力を系統的に変えながら測定し,この物質においてフェルミ面の再構成がおこっていることを示唆する結果を得た。つまり異常相では,正常相で見られない1次元的なフェルミ面が磁気抵抗を支配していることが明らかになった。この1次元的なフェルミ面と正常相の2次元的フェルミ面との,トポロジーの関係を同一試料で明らかにできたので,この結果は今後,異常相の原因を探る上で有用なデータとなるであろう。またDCNQI系物質では,相転移点近傍で10T程度以上の強磁場での磁気抵抗が急増することを発見した。これは強磁場によって相図の中で絶縁相領域が広がることを意味する。比熱測定では,「重い」電子系がむしろできていないという結果を得ているが,さらにデータを蓄積して結論を出したい。さらに,TMTSF系物質の低温相に関して,非対称負イオンの向きの秩序化とフェルミ面との関係に関する仮説を立てた。その妥当性を探るために,向きの秩序化が起こらなくなると考えられている高圧下で,実際に何が起こるかを低温X線回折で調べる準備をしている。

また,今年度は希釈冷凍機を導入し,その立ち上げと基本性能のチェックをおこなった。この研究の目的は,原子よりも構造的に複雑な分子をベースとして作られる低次元性有機導体において,電流の担い手となる低次元電子系の構造とダイナミクスを解明することである。前年度に引き続き3つの課題すなわち,擬2次元BEDT-TTF系物質の低温・低磁場・低圧領域での異常相の解明,擬1次元DCNQI系物質の金属-絶縁体-金属再転移の起因の解明,擬1次元TMTSF系物質の磁場下の電子状態の解明にとりくんだ。BEDT-TTF系物質では,特に,異常相と正常相の電子構造の関係を探るため,高圧におけるフェルミ面の形状を角度依存磁気抵抗の測定によって調べた。その結果,正常相の楕円筒状フェルミ面の楕円主軸が,従来の定説とは異なり,結晶軸と有限(15度)の角をなしているということを発見した。また,正常相の1次元的フェルミ面のネスティングによって,異常相の1次元的フェルミ面がを形成されるという,従来の解釈については,これを裏付ける結果を得た。DCNQI系物質では,金属-絶縁体-金属再入転移近傍の電子比熱を,重水素化した試料について調べ,状態密度が特に増大してはいないことを発見した。したがって,再入転移の機構として重い電子系形成の可能性は薄いことが結論される。(TMTSF)2C1O4の磁場誘起スピン密度波状態については,分数量子ホール効果状態を発見すべく,磁場の角度を変えながら測定をおこなったが,整数量子ホール効果しか発見できなかった。これは,電子系が本質的に2次元の性質をもち,3次元性が極めて小さいことを意味する。この研究の目的は,原子よりも構造的に複雑な分子をベースとして作られる低次元性有機導体において,電流の担い手となる低次元電子系の構造とダイナミクスを,物理学と有機物理化学との緊密な協力のもとに解明することである。具体的には,BEDT-TTF分子,TMTSF分子およびDCNQI分子などを母体とする2次元・1次元性導体を対象とし,磁場誘起スピン密度波などの反強磁性相,電子系の“重く"なった状態など,電子相関と低次元性の絡み合った電子状態の本質を解明する。本年度は,擬1次元性と擬2次元性を併せ持つと考えられる(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4の低温・低磁場・低圧領域での異常相の解明においては,異常相と高圧正常相との関係を明らかにし,正常相から異常相への移り変わりの様相をフェルミ面形状の立場から解明した。しかし,今までの理論では理解できない新たな磁気抵抗の振動を発見したので,現在その起因を考察中である。また,擬1次元性をもつTMTSF系物質の磁場下の電子状態の解明では,(TMTSF)2PF6,(TMTSF)2AsF6のスピン密度波多相状態について,0.5Kまで,温度・圧力をパラメターとして,パルス伝導度測定によってスピン密度波の運動に伴う誘電緩和に似た実験データを得た。この原因の解決は来年度の課題である。DCNQI系物質の金属-絶縁体-金属再入転移の起因の解明については,当初の研究目的をほぼ達成し,本年度はとりまとめを開始した。本研究の目的は,有機導体における低次元電子系の状態の特徴を,電子相関の大きさとの関係に注目して解明するものである。物性科学における本研究の意義は,単に低次元電子系の性質を解明するというだけでなく,分子修飾,圧力印加,強磁場印加などによる物性制御を試みるということにある。
パラインフルエンザウイルス蛋白質の分子遺伝学的機能解析

パラインフルエンザウイルスのRNAポリメレ-スは、L遺伝子とP遺伝子の産物から構成されている。このウイルス群の代表であるHVJのRNA合成に関する温度感受性変異株TS23は、野生株のL遺伝子産物を供給すると非許容温度でも増殖可能になる事から、Lの変異株と考えられる。今年度は、このTS23のL遺伝子の構造解析を試み、L遺伝子のほぼ全長に対応するCDNAクロ-ンを得た。そしてほぼ半分に当たる3500塩基の配列を決定し、野生株の配列と比較した。当初は、少数の変異を予想していたが、3500塩基中80塩基の変異が認められ、うち35個の変異がアミノ酸の置換を併なっていた。またアミノ酸置換はL遺伝子の全体にほぼ一様に分布していた。野生株のL遺伝子との間で組み換えを行ない、TS23の表現型を支配する変異部位の同定を試みている際中に、渋田教授は亡くなられた。パラインフルエンザウイルスの赤血球凝集素ニュ-ラミニデ-ス(HN)は、ウイルスの細胞への吸着と、子孫ウイルスの細胞からの放出に重要な役割を果たす糖蛋白質である。HVJのHNは、ニワトリの赤血球を凝集するのに対し、HVJに近縁な牛パラインフルエンザ3型ウイルスのHNはニワトリの赤血球を凝集せず、これらのウイルスの宿主域とよく対応している。ウイルスの宿主域を決定しているHNの機能構造を明らかにするため、HVJと牛パラインフルエンザ3型ウイルスとの間で4種類の組み換えHNを作製し、ワクチニアウイルスをベクタ-として哺乳動物細胞中で発現させた。しかし発現した組み換えHNの赤血球凝集能の血球特異性を調べている途中で、渋田教授は亡くなられた。パラインフルエンザウイルスの細胞融合には膜融合蛋白質(F)と赤血球凝集・ニュ-ラミニデ-ス蛋白質(HN)の両者が必要であり、全長572アミノ酸のHNの539番目のアミノ酸の種類により細胞融合の程度が著しく異る。そこでHNの539番目近傍のアミノ酸配列を持つ合成ペプチド(16アミノ酸)を作り、これに対する抗体を作製した。しかしこの抗体はHNとは結合せず、HNの示す赤血球凝集活性(HA)もニュ-ラミニデ-ス活性(NA)も全く阻害しなかった。他方、529番目以降のアミノ酸を欠損させたHNを組換えワクチニアで発現させると、このHNは抗HN血清で弱く免疫沈降するもののHAもNAも全く欠いていた。以上の事は539番目近傍のアミノ酸配列がひとつの機能ドメインを形成するのでなく、HNの立体構造形成上で重要であることを示している。HNの立体構造の解明が重要である。パラインフルエンザウイルスのRNAポリメレ-スはL遺伝子とP遺伝子の産物で構成されている。このウイルス群のHVJのLとP遺伝子にひき続き、牛パラインフルエンザ3型ウイルス(BPIV3)のLとPも組換えワクチニアで発現させた。このBPIV3のLとPは、BPIV3のヌクレオカプシド(RNP)を導入した細胞からウイルスを回収させ得るのみでなく、BPIV3ときわめて近縁なヒトパラインフルエンザ3型ウイルス(HPIV3)のRNPからもウイルスを回収させ得た。しかしHVJとBPIV3では全体として60%近いゲノムの相同性があるにもかかわらず、RNPからのウイルス回収において両ウイルス間でLとPの互換性が認められなかった。従って両ウイルスのLとPにおいて塩基配列の違いの大きなところがウイルス特異性を規定しているはずであり、その検証を始めたい。
頭蓋内胚細胞腫瘍におけるDNAメチル化の全ゲノム的探索

我々は頭蓋内胚細胞腫の病態解明を目指して全ゲノム的遺伝子解析の多施設共同研究を展開している。今回ジャーミノーマ(GE)22例、非ジャーミノーマ性胚細胞腫(NGGCT)36例、正常組織6例の凍結検体から抽出されたDNAを使用し、Illumina社製HumanMethylation450 BeadChipを用いてゲノムワイドなメチル化解析を行った。GEはNGGCTおよび正常組織と比べ広範な低メチル化により特徴づけられ、個体発生の過程において同様に全般的な低メチル化状態を呈する始原生殖細胞起源である可能性が示唆された。我々は頭蓋内胚細胞腫の発生起源およびそのメカニズムを解明し、さらに新たな治療選択肢の可能性を広げることを目的とし、多施設共同研究による網羅的遺伝子解析を行っている。まず頭蓋内発生胚細胞腫65例におけるゲノミクス解析の結果から、KIT/RASの遺伝子変異がジャーミノーマにおいてのみ高頻度にみられ、かつ各々は相互排他的であることを証明し、さらにこれらの遺伝子異常がKIT mRNAの発現とchromosomal instabilityに有意に関連することを証明した。現在は同腫瘍のエピゲノミクス解析に取り組んでおり、精巣由来3例を含む胚細胞腫58例において凍結検体からDNA抽出を行い、Illumina HumanMethylation450 BeadChipを用いた全ゲノム的DNAメチル化解析を行った。結果ジャーミノーマおよびセミノーマがそれ以外の亜型と比べ明らかな低メチル化状態を呈する腫瘍であることを見出した。さらに混合型胚細胞腫瘍5例においては、HE染色標本上でジャーミノーマと非ジャーミノーマに分けてマッピングを行った後、各々の成分からDNA抽出を行い、同様にIllumina HumanMethylation450 BeadChipを用いた全ゲノム的DNAメチル化解析を行った。結果ジャーミノーマはそれ以外の亜型と比べ低メチル化状態を呈しており、上記結果を証明することができた。その一方でジャーミノーマにおいて特異的にメチル化されている遺伝子をクラスタリング解析により特定した。現在はこれらの遺伝子に対し、パイロシークエンスを用いてさらにメチル化状態を確認する追加実験に取り組んでいる最中である。今回頭蓋内胚細胞腫におけるエピゲノムの役割解明を目的とし、ゲノムワイドメチル化解析を行った。精巣由来を含む胚細胞腫組織61検体(ジャーミノーマ22例、混合型19例、奇形腫10例、胎児性癌1例、卵黄嚢腫瘍5例、絨毛癌1例、セミノーマ3例)を対象とした。いずれも凍結検体から抽出されたDNAを使用し、Illumina社製HumanMethylation450 BeadChipを用いてゲノムワイドなメチル化解析を行った。そのデータを基に、高標準偏差を示す約28,000プローブを選択しクラスター解析を行った。ジャーミノーマは非ジャーミノーマ性胚細胞腫と比べゲノム全体にメチル化状態が低く、2群間には有意差がみられた。胚細胞腫全体では全般的な低メチル化状態を呈する群(LM)、一部低メチル化状態を呈する群(PLM)、全般的な高メチル化状態を呈する群(HM)の3亜型に分類された。ジャーミノーマおよびセミノーマはLMまたはPLM群に、非ジャーミノーマ性胚細胞腫および正常組織はHM群にそれぞれ分類される傾向がみられた。ジャーミノーマは他の胚細胞腫に比べ広範な低メチル化により特徴づけられ、始原生殖細胞起源である可能性が示唆された。頭蓋内胚細胞腫において個々のメチル化パターンの比較を行うことは、有用な分子診断マーカーとなりうる可能性があると考えられる。また混合型胚細胞腫の解析からジャーミノーマ成分と非ジャーミノーマ成分ではメチル化プロファイルは異なるが、遺伝子変異プロファイルは同じであることがわかった。このことから遺伝子変異は腫瘍発生の過程において、メチル化よりも先に起こるイベントであることが示唆された。脳腫瘍のゲノム解析パイロシークエンスを用いたジャーミノーマ特異的メチル化遺伝子の解析に関しては25年度より開始しており、現在も継続中である。統計学的解析に基づいてジャーミノーマ特異的メチル化遺伝子を4-5種に特定し、パイロシークエンスを用いたメチル化状態の解析と並行して、各遺伝子のmRNA発現を定量的real-time PCR法により確認する。
クォーク模型による現史的ハイペロン-核子相互作用を用いたハイパー核の研究

本研究の研究目的は、有効中間子交換ポテンシャルをクォークレベルで導入した(3q)-(3q)共鳴群模型(RGM)を用いて、核力(NN)とハイペロン-核子(YN)相互作用の包括的理解を目指すとともに、これらを用いて軽いハイパー核の構造や種々のハイペロン物質等の性質を実験、理論双方の面から詳細に検討することにより、強い相互作用をするハドロン多体系の自然で精密な理解を得ることである。まず、これまでのクォーク模型を拡張して、全てのバリオン8重項(B_8)間の相互作用に対する模型fss2を完成した。これは、近年研究が進んでいるストレンジネスS=-2の領域のみならず、いまだ実験が難しいS=-3,-4領域のバリオン間相互作用をも完全に含むもので、これにより、少なくとも理論面ではB_8B_8相互作用の全貌が明らかになるとともに、多様な核物質、ハイペロン物質のほとんどすべての場合について、飽和性の研究やハイペロンの混在、一粒子ポテンシャル等の現実的バリオン間相互作用を用いての検討が可能になった。もう一つの大きな成果は、2体RGM kernelを用いた3体クラスター方程式の定式化が完了し、Faddeev方程式との関係も完全に明らかになった事である。まず、簡単な3 di-neutronや3α系について、並進不変な調和振動子函数を用いた変分法とFaddeev formalismによる解法の完全な一致が数値的にも確かめられた。次に、fss2,FSSのNN相互作用を用いた三核子系のFaddeev計算と荷電二乗半径の検討が行われ、重陽子のD-波成分を十分大きく保ったままで、実験値に近い大きな結合エネルギーが再現される事が明らかになった。更に、2αΛ、2Λα模型による^9_ΛBeと^6_<ΛΛ>HeのFaddeev計算が行われ、2αRGM kernelを用いたFaddeev formalismが有効である事が示されると同時に、fss2が、近年発見された「長良イベント」から導かれるΛΛ相互作用の引力の強さを正しく再現している事が確かめられた。本研究の研究目的は、有効中間子交換ポテンシャルをクォークレベルで導入した(3q)-(3q)共鳴群模型(RGM)を用いて、核力(NN)とハイペロン-核子(YN)相互作用、および、軽いハイパー核、ハイペロン物質等の包括的理解を得ることである。本初年度は、NNとYNの新しい模型fss2を用いた正確なエネルギー閾値とクーロン力を取り込んだparticle basisでの計算と、これによるΛp、Λn荷電対称性の破れの微視的分析、および、NN、YNのG-行列と一体スピン軌道力の再計算を行った。この模型は、従来のものに比べて、ベクトル中間子交換の効果も取り入れていること、およびスカラー中間子等の運動量依存項が入っている点が特徴的である。これにより、NNについては位相差解析との合いが大きく改善し、OBEPに匹敵する精度となった。YNの現存する実験データとの合いも改善した。通常核物質のG-行列計算の結果は、定性的にはこれまでの結果とほぼ同じであるが、Λハイペロンの一体スピン軌道力については、スカラー中間子からくるスピン軌道力の成分がかなり利いているため従来の模型ほど大きくhinderされない。

また、クォーク積分交換核を直接用いたG-行列方程式の分析を行い、Pauli原理を損なうことなく実験の閾値や二体バリオン系の換算質量を正確に扱うことが可能となった。更に、完全なPauli禁止状態が存在するときのRGM kernelから導かれるcomplete off-shell T-matrixの不定性について議論し、三体Faddeev方程式で全波動関数の二体Pauli禁止状態に対する直交性(対直交条件)を課しておくとこの様な不定性はないということを明らかにした。つまり、対直交条件は、バリオン間相互作用としてクォーク積分交換核がバリオン多体問題で直接使えるための十分条件である。これにより、fss2を直接用いた軽いハイパー核の精密な構造計算が可能となった。本研究の研究目的は、有効中間子交換ポテンシャルをクォークレベルで導入した(3q)-(3q)共鳴群模型(RGM)を用いて、核力(NN)とハイペロン-核子(YN)相互作用、および、軽いハイパー核、ハイペロン物質等の包括的理解を得ることである。今年度の最大の成果は、これまでのクォーク模型による核子間力とハイペロン-核子相互作用の研究を拡張して、一般のバリオン8重項(B_8)のすべてのバリオンに関して、それらの間の相互作用に対する模型を完成した事である。これらは、近年研究が進んでいるストレンジネスS=-2の領域のみならず、今だ実験が難しいS=-3,-4の領域のバリオン間相互作用をも完全に含むものである。それにより、理論面ではB_8B_8相互作用の全貌が明らかになるとともに、多様な核物質のほとんどすべての場合について、飽和性の研究やハイペロンの混在、一粒子ポテンシャルの検討等が可能になった。実験面でも、今年度「長良イベント」とよばれるダブル∧ハイパー核^6_∧∧Heの非常に明晰な生成過程が見つかり、そこから予想される∧∧相互作用の引力の強さは、fss2と呼ばれる我々の模型の予言するものとほぼ同じであることが明らかになった。また、少数多体問題の分野でも、2体のRGM kernelを用いた3体クラスター方程式の定式化が完了し、Faddeev方程式との関係も完全に明らかになった。hypertriton等、クォークからなるクラスターの少数多体問題への適用は、これからであるが、簡単な3 di-neutronや3α系について、並進不変な調和振動子函数を用いた変分法とFaddeev formalismによる解法の完全な一致が数値的にも確かめられた。本研究の研究目的は、有効中間子交換ポテンシャルをクォークレベルで導入した(3q)-(3q)共鳴群模型(RGM)を用いて、核力(NN)とハイペロン-核子(YN)、ハイペロン-ハイペロン(YY)相互作用を含む一般のバリオン8重項(B_8)間のバリオン間相互作用の包括的理解を目指すと同時に、これらを用いて軽いハイパー核の構造や種々のハイペロン物質等の性質を実験、理論双方の面から詳細に検討することにより、強い相互作用をするハドロン多体系の自然で精密な理解を得ることである。昨年度までのこの研究の成果として1.クォーク模型による現実的バリオン間相互作用(B_8B_8相互作用)の完成2.2体RGMkernelを用いた3体クラスター方程式の定式化の完成が挙げられるが、最終年度である今年度は種々のハドロン系におけるFaddeev計算が大きく進展した。まず、fss2,FSSのNN相互作用を用いた^3HのFaddeev計算と^3H,^3Heの荷電二乗半径の検討がおこなわれた。