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脳虚血後の、メラトニンの神経保護効果：IL-4によるミクログリアの活性化の経路

脳虚血・再灌流後に投与されたメラトニンが、神経保護作用を及ぼすのはIL-4を介してミクログリアの極性を神経保護的なM2作用にシフトするという仮説を検証すべく研究を行った。過去2年間でin vitroでプライマリーミクログリアの培養系を確立。培養ミクログリア細胞は、LPS+ IFN-γ、OGD処理を行い24時間でM1、M2 markerの発現量を免疫組織染色で定量。サイトカイン/ケモカインのELISAArray kitを使用し、サイトカインやケモカインの発現量を検討。NO産生の評価も行い、虚血状態でのM1関連マーカーの上昇を確認。M1が誘導するアポトーシスに対するメラトニン投与の効果を確認した。OGD処理後の神経培養にメラトニン処置を行うことで、ミクログリアの表現型はM2誘導された。メラトニンがミクログリアをM2に誘導することにおいて、IL-4の関与を調べた。メラトニン受容体ノックアウトマウス(MT-1、MT-2)からのミクログリアの初代培養系において、同様のことが再現できるかを確認し、結果をえた。マウス糸上げ法によるICA閉塞による虚血・再灌流モデルにおいて、安定した梗塞領域を確認。これに再灌流後にメラトニンを投与すると、3d、14dにおいて30%の虚血減少効果が得られ、急性期脳梗塞・脳虚血におけるメラトニンの虚血耐性効果が確かめられた。Rotarod testやcorner testでの神経学的、運動感覚評価の行動解析では、メラトニン投与により障害の軽減が得られた。またIL-4欠損マウスで、上記メラトニンの虚血耐性・保護効果は消失し、メラトニンの神経保護効果は、IL-4を関することが示唆された。本研究内容は、本年度のBrain 2019での発表を予定しており、同時に論文化を進行中である。脳虚血・再灌流後に投与されたメラトニンが、神経保護作用を及ぼすのはIL-4を介してミクログリアの極性を神経保護的なM2作用にシフトするという仮説を検証すべく実験を行った。まずはin vitroでプライマリーミクログリアの培養系を確立。培養ミクログリア細胞は、LPS+ IFN-γ、OGD処理を行い24時間でM1、M2 markerの発現量を免疫組織染色で定量した。またサイトカイン/ケモカインのELISArray kitを使用し、サイトカインやケモカインの発現量を検討。NO産生の評価も行い、虚血状態でのM1関連マーカーの上昇を確認した。これは既に報告されている内容の確認でもある。つづいて、M1が誘導するアポトーシスに対するメラトニン投与の効果を確認した。そしてメラトニンがミクログリアをM2に誘導することにおいて、IL-4の関与を調べた。上記の内容は、脳神経外科学会の各種学会に参加し、発表する機会をえた。また学会参加することで多方面から情報を収取でき、有用であった。概ね当初の予定どおり、本年度はin vitroの実験系を確立し、ミクログリアの初代培養系での実験を行った。虚血系を確立するのに、やや手技・時間を要したが、その後は安定した培養細胞を確保できた。ELISArray kitも、初回は安定しなかったが手技の修正に伴い結果をえることができた。メラトニン受容体のノックアウトマウスも、同様の手技で培養を行い実験を行った。予定どおり実験が進んでいたと考える。2016年度末には、ベルリンで行われた国際脳循環代謝学会に参加し発表。共同研究者のPittsburgh大学のJun Chen教授らとdiscussionを行い、今後の方針、論文化にむけて討議を行った。糸上げによる中大脳動脈閉塞モデル(MCAO)において、虚血後に松果体ホルモンのメラトニンを投与することで、長期予後の改善に寄与するかを確認とし、メカニズムの解析を目的とした。60分の局所脳虚血、再灌流モデルにおいて、再灌流から1時間後に7日目まで毎日メラトニン(6mg/kg)を投与した。TTC染色では、1日目および3日目の脳梗塞体積においてメラトニン投与群が生食投与群に比べて有意に梗塞縮小を示した。また14日目までの行動解析において、corner testでメラトニン投与群に有意に症状改善を認めた。両群の脳血流は差はなく、血流は保ったまま虚血耐性を示したと考えられた。虚血再灌流後48時間後に行たChemiArrayでは、生食投与に加え、メラトニン投与群はMCP1、TIMP1、sTNFr1、IL-12、KC、TNF-α、IL-6などのサイトカインの減少を認めた。メラトニン投与は抗炎症作用によるものが示唆された。ミクログリアのin vitroでの評価は、OGD投与しM1に分化させたミクログリアは、メラトニン投与により細胞の生存率の上昇、LDH放出による細胞死の減少を認めた。IL-4 knockoutマウスでの実験では、メラトニン投与による脳梗塞後の虚血耐性効果がなくなり、メラトニンの働きはIL-4を介して仲介される可能性が考えられた。当初の予定どおり、メラトニン投与による脳虚血耐性を示すことができでおり、必要な検討を追加している。

メラトニン投与後に、ミクログリアの働きがM1、M2のどちらにシフトさせているかを、CD16およびCD206での免疫染色にて確認していく。これにより、データが完成する予定である。脳虚血・再灌流後に投与されたメラトニンが、神経保護作用を及ぼすのはIL-4を介してミクログリアの極性を神経保護的なM2作用にシフトするという仮説を検証すべく研究を行った。過去2年間でin vitroでプライマリーミクログリアの培養系を確立。培養ミクログリア細胞は、LPS+ IFN-γ、OGD処理を行い24時間でM1、M2 markerの発現量を免疫組織染色で定量。サイトカイン/ケモカインのELISAArray kitを使用し、サイトカインやケモカインの発現量を検討。NO産生の評価も行い、虚血状態でのM1関連マーカーの上昇を確認。M1が誘導するアポトーシスに対するメラトニン投与の効果を確認した。OGD処理後の神経培養にメラトニン処置を行うことで、ミクログリアの表現型はM2誘導された。メラトニンがミクログリアをM2に誘導することにおいて、IL-4の関与を調べた。メラトニン受容体ノックアウトマウス(MT-1、MT-2)からのミクログリアの初代培養系において、同様のことが再現できるかを確認し、結果をえた。マウス糸上げ法によるICA閉塞による虚血・再灌流モデルにおいて、安定した梗塞領域を確認。これに再灌流後にメラトニンを投与すると、3d、14dにおいて30%の虚血減少効果が得られ、急性期脳梗塞・脳虚血におけるメラトニンの虚血耐性効果が確かめられた。Rotarod testやcorner testでの神経学的、運動感覚評価の行動解析では、メラトニン投与により障害の軽減が得られた。またIL-4欠損マウスで、上記メラトニンの虚血耐性・保護効果は消失し、メラトニンの神経保護効果は、IL-4を関することが示唆された。本研究内容は、本年度のBrain 2019での発表を予定しており、同時に論文化を進行中である。本年度はin vivoでのメラトニン投与の効果を確かめる実験を行っていく。マウス脳虚血モデルはすでに安定して作成することができるので、この虚血・再灌流モデルにおいて、メラトニンを投与。梗塞領域の比較・検討、Rotarod testやcorner testなどでの神経学的、運動感覚評価の行動解析を行う。また虚血後の脳組織を採取。ミクログリアのM2誘導がメラトニン投与においてどうであるかを免疫組織染色、RT-PCRで検討を予定している。また知見がまとめられたら、学会での発表を検討している。論文作成中であり、本年度中の投稿を目指していく。論文校閲費用、追実験が必要な場合は都度検討していく。論文校閲、追加実験のため、次年度経費を捻出いたしました。
空気援用潤滑による工作機会主軸の高速化

最近の工作機会は、システム化と極限技術の二つの方向に発展しつつある。すなわち超精密化や超高速化は後者に属するもので、工作機械の固有技術を発展せしめる重要な技術になっている。中でも高速化は難しい技術とされていて、軸受及びその周辺の設計技術の進展が必須の条件となっている。本研究では、転がり軸受による工作機械主軸の高速化のために潤滑と冷却が同時に行える新しい潤滑方法である空気援用潤滑方法の適用を試み、その基礎的な研究を行った。本研究で得られた新たな知見を要約すると次のようになる。1.噴霧状の潤滑油を高圧の空気で軸受内に向けて吹き付け、空気の断熱変化を利用した潤滑・冷却方法を明らかにしている。具体的には、最適給油時間間隔、最適供給圧力について回転速度と軸受温度との関係を求め、ノズルの形状、本数、吹き出し角度について明らかにした。2.最近有効性が確認され、実用化が進んでいるオイルエア潤滑との比較を行い、本研究で提案した潤滑方法の方が軸受温度の上昇が小さいことを明らかにした。3.軸受周辺の空気の流れと主軸頭からの排気方法について検討したところ、積極的な排気を行うことによって、軸受の温度を下げられることを明らかにした。4.軸受鋼による軸受とセラミックスによる軸受との比較を行ったところ、本潤滑方法でも、かなりの割合で軸受温度を下げることが可能なことが明らかとなった。
悪性骨腫瘍に対する液体窒素処理と樹状細胞療法の併用療法

37例の悪性骨軟部腫瘍患者に対し、樹状細胞療法を行なった。患者から得た単核球をG-CSFとIL-4により成熟させ、OK-432、液体窒素処理した腫瘍組織から得られたtumor lysateによって樹状細胞を刺激した。得られた樹状細胞を患者に皮下注射するという治療を6回くり返した。結果として、樹状細胞療法による重篤な副作用は見られなかった。また、OK-432、tumor lysateにより樹状細胞の成熟度は上昇した。効果として、6例でSD、1例でPRであり、3年生存率は42.3%、3年無増悪生存率は2.9%であった。主目的は悪性骨腫瘍に対し液体窒素処理した腫瘍組織が生体内に戻ると体内で腫瘍特異的な凍結免疫の活性を誘導し、結果として腫瘍の再発や転移の抑制を導くか追求することである。また、免疫賦活剤や免疫系細胞の併用を行い凍結免疫が最も活性化する方法を開発する。これらの基礎実験をもとに臨床で悪性骨腫瘍に対する液体窒素処理骨移植術による凍結免疫の活性を確認する。さらに液体窒素処理骨移植術に免疫賦活剤や免疫系細胞(樹状細胞)の併用を行うことで凍結免疫と新たな悪性骨腫瘍に対する凍結免疫療法の治療体系を確立する。これまでの計画で行ってきた基礎実験であるTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を臨床試験で行う。前段階の樹状細胞培養において培養6日目に液体窒素処理を行った腫瘍抗原とTNF-αを加えた群と強力な成熟を誘導するOK-432を加えた群の細胞形態の変化と樹状細胞の成熟度の上昇の確認を受けて、この1年で腫瘍抗原とTNF-αを加えた樹状細胞療法を用いて第1相臨床試験を遂行している。これまでに6名の患者に対し投与を行っており、現在経過観察中である。今後はTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を臨床試験を継続して行い、安全性が確認する。さらに、臨床で行ってきた悪性骨腫瘍に対する液体窒素処理骨移植の手術手技にTNF-αを併用した樹状細胞療法を併用することで凍結免疫の増強を得ることができないかを確認する。基礎実験であるTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を臨床試験で行う。樹状細胞療法の安全性試験、有効性試験を臨床試験で行った。患者から得た単核球をIL-4、G-CSFで刺激し、さらに腫瘍ライセイート、TNF-α、OK-432で刺激したところ、単核球は良好な成熟と活性化を示した。樹状細胞は患者の腋窩またはソケイリンパ節に注射した。これらの樹状細胞を用いた免疫療法は37例の転移性または再発性肉腫患者に行われた。免疫療法による重篤な合併症はみられなかった。RECISTの評価法では、6例がSD、1例がPRであり、多くの症例はPDであった。治療後3年での全生存率は42.3%、無進行生存率は2.9%であった。以上から、樹状細胞を用いた免疫療法は効果は小さいものの、高い安全性を有するものと考えられた。

効果として、6例でSD、1例でPRであり、3年生存率は42.3%、3年無増悪生存率は2.9%であった。第1相臨床試験として標準治療に抵抗性な悪性骨軟部腫瘍患者に腫瘍抗原とTNF-αを加えた樹状細胞療法を行い、治療後の患者の経過観察を見るとともに新規症例に対して治療を行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。整形外科臨床において樹状細胞療法の安全性と液体窒素処理骨移植術と樹状細胞療法の併用療法臨床においてTNF-αを用いた樹状細胞療法の安全性を検討2008年から行った標準治療抵抗性の悪性骨軟部腫瘍患者に対し樹状細胞療法による臨床試験(第1相臨床試験)の結果と、基礎実験であるTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を臨床試験で行う。前段階の樹状細胞培養において培養6日目に液体窒素処理を行った腫瘍抗原とTNF-αを加えた群と強力な成熟を誘導するOK-432を加えた群の細胞形態の変化と樹状細胞の成熟度の上昇を確認している。今後、この治療の成績をもとに、臨床において樹状細胞療法の安全性と液体窒素処理骨移植術と樹状細胞療法の併用療法を計画、遂行する。すなわち平成26年度の悪性骨軟部腫瘍に対するTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を受けて、悪性骨腫瘍に対し液体窒素処理骨移植術による再建術を受ける患者に対し、術前1週間前より樹状細胞を分化誘導させ、術中腫瘍組織の凍結処理に投与する液体窒素処理骨移植術と樹状細胞療法の併用療法の臨床試験(第1相臨床試験)を申請する。プライマリーエンドポイントとして本試験の安全性、セカンダリーエンドポイントを1、免疫学的反応(DTH、サイトカイン)、2、腫瘍局所効果判定、3、生存率とする。第1相臨床試験として標準治療に抵抗性な悪性骨軟部腫瘍患者に腫瘍抗原とTNF-αを加えた樹状細胞療法を行っている。もともと悪性骨軟部腫瘍患者が少ない中でクライテリアの条件に当てはまる症例も少ない中で6人も治療できたことは十分と判断する。前年度は研究代表者の体調不良のために研究の進行が遅れ、使用額が予想よりも少なくなった。臨床において樹状細胞療法の安全性と液体窒素処理骨移植術と樹状細胞療法の併用療法臨床においてTNF-αを用いた樹状細胞療法の安全性を検討2008年から行った標準治療抵抗性の悪性骨軟部腫瘍患者に対し樹状細胞療法による臨床試験(第1相臨床試験)の結果と、基礎実験であるTNF-αを併用した樹状細胞療法の安全性試験を臨床試験で行う。物品費に使用する予定。
Endorsement Based Offline Mobile Payment System for Disaster Areas

災害地域の人々は商人から救援物資を購入する必要がある。しかし、通信インフラを利用できないため、銀行サーバでの取引と支払いを行うことができない。このプロジェクトでは、ユーザが災害地域での電子取引を行うことを可能にするため、裏書きに基づくモバイル決済システムを提案している。このシステムは、スマートフォンを利用してモバイルアドホックネットワークを組み立てることで通信を実現させるから、速やかに構築できるし、地震の余震によるネットワークノードの故障に対してロバスト性を付けさせる功能も持っている。また、ユーザを認証できるスキーム、結託攻撃と二重支払い攻撃を防ぐスキームも提案している。
寄生植物の自殺発芽誘導剤の開発に資するストリゴラクトン受容機構の構造基盤解析

本研究は、寄生植物の種子発芽制御におけるストリゴラクトン(SL)受容メカニズムに立脚して、自殺発芽誘導剤の開発を目指すものである。これにより、寄生植物を防除し、主にアフリカ・中東アジアにおける作物の増産と安定供給への貢献が期待される。またSLシグナル伝達は、寄生植物の最重要な生存システムの一つであり、本研究は構造生物学的アプローチによりSLシグナル伝達の中心的な制御機構の解明に取り組むものでもある。
二世代女性作家の書く中国―王安憶と茹志鵑―

平成29年度申請者は、茹志鵑と王安憶という中華人民共和国の二世代の母娘作家の関係を検討するという問題意識の下、2本の論文を投稿、国際学会報告1回、国内研究会報告を2回行った。論文「『新中国』の親子ー文化大革命後の茹志鵑小説」(『野草百号記念号』)は28年度に提出したものであったが、諸事情により発行が遅れ、担当者も変わったため、改訂の上再提出した。この論文では、文革後の茹志鵑小説において、親(茹志鵑世代)と子(王安憶ら知識青年世代)がいかに書かれたかを検討した。また、「茹志鵑最後の小説「跟上,跟上」(1991)を読むー王安憶「おじさんの物語」(1990)への応答として」(『現代中国』予定)は、茹志鵑最後の小説「跟上,跟上」を、王安憶の「おじさんの物語」への応答として読み解いたものである。茹志鵑の「跟上,跟上」は王安憶の「おじさんの物語」への応答の試みであると同時に、茹志鵑が「六四」への思いを綴った小説であり、女性老革命家の最晩年の気概が込められた小説だと結論付けた。中国文芸研究会における5月の口頭発表(国内)では「合評濱田麻矢『崩れる塔、萎れる花ー張愛玲後期作品における愛のかたちー』について」は、濱田論文を批評した。著者は数年来、王安憶を含む20世紀中国語圏文学をジェンダーの視角から論じ、本稿もかかる問題意識から張愛玲の後期作品を論じている。著者の論考を通読し批評する機会を与えられ、筆者自身の研究を再検討することができた。また、日本中国当代文学研究会における口頭発表(国内)「王安憶『髪廊情話』、『臨淮関』について」は、王安憶の近作短篇の代表作を紹介、分析した。さらに、9月に中国の武漢大学で行った口頭発表(国外)「茹志鵑、王安憶作品中的王嘯平」では、茹志鵑、王安憶母子の文学の中に書かれる王嘯平(王安憶の父、シンガポール出身の演出家)について検討を加えた。29年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度報告者は単著の著書『王安憶論ーある上海女性作家の精神史』を刊行した。報告者の現在の研究課題は、王安憶の母で文学者の茹志鵑を、王安憶の文学テクストとの対比の中で読み解いてゆくものである。本書の刊行によって、申請者の学術的成果を社会に還元できたのみならず、現在の研究テーマの基盤となる成果・反響を得られた。研究課題に直接かかわる第一年目の成果として、まず上海の復旦大学で行われたシンポジウムTraveling Text/Image/Media: The Association of Chinese and Comparative Literature Conferenceで行われた、中国語による口頭発表「王安憶文本中的“母親"」がある。王安憶の文学作品から、“母親"像と実母で文学者である茹志鵑の影を見てゆくという切り口の新鮮さと、文学テクスト丹念に読み解く手法とが、海外の研究者に高く評価された。二度目の報告は、2016年3月に日本中国当代文学研究会で行った報告「茹志鵑文学における世代」である。この報告は、茹志鵑文学の中で王安憶ら下の世代がいかに書かれたかに焦点を当て、王安憶が書く“母親"像との対比を試みたものであった。さらに昨年度は、中国文芸研究会の自伝・回想録を読む会にも精力的に出席し、同研究会会報に茹志鵑の自伝的小説の解題を発表したほか、茹志鵑と同世代の著名なジャーナリストである劉賓雁の自伝の報告も行った。また、張業松氏の「戦区の『風景』とテクストの三重性ー東平逸書『向敵人的腹背進軍』発掘報告」の翻訳も発表した。丘東平は茹志鵑と同世代で、同じく新四軍に参加した文学者である。申請者の調査が不十分な新四軍と文学者についてより深く学ぶ好機となった。直接申請者の研究テーマに関わる研究として、昨年度は海外での報告を含めて二度の研究報告を行うことができた。申請者の研究は王安憶と茹志鵑という母娘二世代の女性作家文学テクストを双方向的に読んでゆくものである。そこで昨年6月の上海復旦大学のシンポジウムでは、王安憶文学に“母親"というものがいかに書かれたか、そのこととと実母である茹志鵑がいかにかかわるかを議論し、海外の研究者に高く評価された。さらに2016年3月の当代文学研究会では、茹志鵑文学において王安憶ら子ども世代がいかに書かれたか、また王安憶は上の世代をいかに書いてきたか、の二点を中心に報告を行った。すでに忘れ去られようとしている建国期の文学者茹志鵑を、その娘で現在も文学者として活躍している王安憶の文学と共に読み解くという視点の新しさが大いに評価された。加えて、それまでの申請者の王安憶研究の成果を単著の著書として出版した。

そのことは、王安憶と茹志鵑の二世代の作家を読みとくという現在の研究の大きな礎となった。また研究にあたり当初、中華人民共和国建国当時の古い資料の収集の困難が予想されていた。しかし現在のところ東京大学図書館など大学図書館で大部分の稀少資料が収集できており、研究に支障をきたすことはなく、順調に資料収取が進んでいる。加えて昨年度は「自伝・回想録の会」で、茹志鵑や茹と同世代のジャーナリスト劉賓雁の自伝の解題を作成したり、同じく茹と同世代の作家丘東平に関する張業松氏の論文の翻訳を行ったりした。それによって、日中戦争期から中華人民共和国建国ごろの文学者が置かれた社会背景について造詣を深めることができた。このことも、申請者の研究課題遂行の基礎になる作業となったと確信している。本年度の研究実績は主に以下の4点である。1.現代中国を代表する上海の女性作家王安憶(1954-)の文学における母親像を検討した。王安憶が描いた数種の母親像の中で、特に知識人の母に対し愛憎半ばする表現が行われてきた過程と意味を明らかにし、神戸大学中文研究会『未名』(2016年12月発行)に寄稿した。2.「新中国」建国に貢献した文学者で王安憶の母である茹志鵑(1925-98)文学の単行本、初出雑誌、先行研究を収集、通読し、研究の基盤となる資料を作成した。その上で、文化大革命後の茹志鵑において主要な問題であった親子二世代の関係を検討した。具体的には茹の小説「児女情」、「暖色に染まる雪原」を中心に文革後の革命世代と知識青年世代の親子関係を考察した論文「『新中国』の親子ー文化大革命後の茹志鵑文学」を『野草100号記念号』(未刊行)に寄稿した。3.「六四天安門事件」(1989)直後に執筆された茹志鵑小説「跟上,跟上」について、日本中国学会(2016年10月)で口頭発表を行った。報告では、茹志鵑最後の小説「跟上,跟上」には彼女自身の創作人生の節目となる事件が反映されている点を明らかにし、同時に「六四」後の茹の痛切な思いが落とし込まれているのではないかいう仮説を提起した。4.中国で開催されたの学術会議において、王安憶・茹志鵑文学における革命形象を検討する口頭発表を行った。報告では王安憶が知識人の母へのコンプレックスから革命形象を男性で描いてきた経緯を説明し、さらに5、60年代の革命形象が男性性を帯びてなければならなかったとする先行研究を確認した。その上で、60年代の茹の代表作「静かなる産院」が農村における社会主義革命の成果を賛歌しながらも、女性の身体性が描かれたがゆえに革命的テクストとみなされず、後の茹志鵑小説批判につながったのではないかという仮説を提起した。本年度は前年度より着手した茹志鵑文学の初出雑誌、初版本、先行研究の調査およびその通読と言った茹志鵑研究の基礎作業をほぼ終わらせることができた。そのうえで、二本の論文において、王安憶・茹志鵑文学を読み解き、「新中国」以後の政治の時代を生きた親子二世代の作家についての考察を行った。王安憶と茹志鵑の文学は、著者同士が親子の関係にあるとはいえ、その創作は執筆時期も小説の時代背景も異なり、双方の合意や協力の下で構築されたものではない。本来なら無関係に行われたそれぞれの文学的営為から共通する問題意識を抽出し双方向的な関係を見出すことが本研究の最大の目的であった。本年度に執筆した論考は、ひとつは王安憶文学における母親像の検討を通して、茹志鵑を含む知識人の母を考察したものであり、もうひとつは、文革後の茹志鵑文学から革命世代と知識青年世代の二世代の関係を考察したものである。ふたつの論文は互いに響きあう内容であり、茹志鵑の問題意識を王安憶が引き継ぎながら思考を深めていく過程を説得的に論じることができた。
球状タンパク質の折りたたみの初期二次構造の解析

1.球状タンパク質の折りたたみ反応初期における二次構造形成が一般的な現象であるか否かを検討するため、以下の二次構造パターンの異なるタンパク質を対象として、それらの巻き戻り反応をCDスペクトルの速度論的手法により研究した。対象としたタンパク質は、リゾチーム,α-ラクトアルブミン,パルブアルブミン,フェリチトクロームC,β-ラクトグロブリンである。2.ストップトフロー装置を用いたグアニジン塩酸塩の濃度ジャンプにより各タンパク質の巻き戻り反応を誘起した。リゾチームとα-ラクトアルブミンでは、巻き戻り反応の充分遅い実験条件が実現可能なため、マグネティックスターラを応用した簡便な混合装置も用いた。反応の速度過程をペプチド主鎖のCDスペクトルと側鎖のCDスペクトルにより追跡した。3.いずれのタンパク質においても側鎖三次構造の形成に先立って著しい主鎖二次構造の形成が観測された。リゾチームとα-ラクトアルブミンでは、それらの相同性から予想されるように、反応初期の中間体は、その二次構造及び安定性において互に類似しており、α-ラクトアルブミンの変性中間体と同一であると結論された。パルブアルブミンでは天然の約60%のα-ヘリックス構造が、チトクロームCでは天然状態に匹敵するα-ヘリックス構造が反応初期に回復する。β-シート型タンパク質であるβ-ラクトグロブリンでは、天然構造に匹敵するβ-構造と過剰のα-ヘリックス構造が反応初期に形成される。これらの反応初期の二次構造形成は、いずれもストップトフロー法の不感時間内に完了することも明らかとなった。4.以上の結果より、タンパク質の折りたたみ反応は段階的であり、反応初期に主鎖二次構造のフレームワークが形成されたのち側鎖三次構造の形成が起こるものと結論される。
細胞間接着のよる細胞増殖と分化の制御機構

当初計画した遺伝子のうち、オクルディンとモエシンの遺伝子のノックアウトに成功した。前者は細胞レベルで、後者は個体レベルで解析を進めた。【オクルディンのノックアウト細胞の解析】オクルディンの遺伝子を2つともES細胞において破壊し、その細胞を上皮細胞に分化させた。オクルディンの蛋白質は予想通りなくなっていたが、オクルディンがなくても、極性を持った上皮細胞ができること、さらには、よく発達したタイトジャンクションが形成されるという予想外が結果が得られた。以上のことは、オクルディン以外にも、タイトジャンクションを形成する膜蛋白質が存在することを決定的に証明しており、タイトジャンクションの分子生物学に新しい局面を開いた。【モエシンのノックアウトマウスの解析】モエシン遺伝子は、X染色体上に存在するが、この遺伝子を相同組み換えにより破壊し、そのES細胞を用いた胚操作により、ミエシンを欠失するマウスの形成を試みた。これまで主張されてきたモエシンの重要性からは想像できなかったことであるが、モエシン欠失マウスは正常に生まれ、正常に成長した。考えられる限りの検索をおこなったが、異常は発見されなかった。モエシンには、よく似た蛋白質としてエズリンとラディキシンが知られているが、これらが、完全に機能的に重複している可能性が考えられた。ES細胞を用いた相同組換え法により、AJ裏打ちの3つの蛋白質をコードする遺伝子をダブルノックアウトし、できたそれぞれのnull-ES細胞を試験管内で旋回培養してembryoid bodyを作らせることにより、上皮細胞に分化させる。この細胞の増殖能と上皮への分化能(極性形成など)を詳細に解析することにより、AJの細胞膜裏打ち蛋白質の細胞増殖と分化における機能を明らかにすることが、本研究の目的であった。本年度は、ラディキシンに似たモエシン、αカテニン、βカテニン、220kD蛋白質(ZO-1)のcDNAを用いてgenomic libraryをスクリーニングし、それぞれの遺伝子の頭の部分を釣り上げた。これらを用いて、2種類の異なる薬剤耐性を利用して、それぞれの遺伝子を2つ(相同染色体にのっているもの)とも破壊することを試みた。(1)モエシン遺伝子のノックアウト(担当:米村重信)(2)カテニン遺伝子のダブルノックアウト(担当:永淵昭良)(3)220kD蛋白質(ZO-1)遺伝子のノックアウト(担当:米村重信)(4)ES細胞の上皮への分化誘導(担当:永淵昭良)ES細胞を旋回培養することにより、embryoid bodyを作製すると、その表面が上皮細胞に分化する。この系を確実に動くようにし、その過程を蛍光顕微鏡法、電子顕微鏡法で追跡できるように準備した。マウスのES細胞は(embryonic stem cell)を用いた相同組換えによる遺伝子ノックアウト法は、近年、飛躍的な進歩を見せた。我々の研究室においても、この技術が導入されて、利用することが可能となった。我々は、以下のように、まず、この方法を用いて細胞レベルで各遺伝子をダブルノックアウトし、出来たnull-細胞の性質の解析を徹底的に行なった後に、その結果を踏まえて、個体レベルでの解析も行った。まず、ラディキシン、αカテニン、220kD蛋白質のcDNAを用いてgenomic libraryをスクリーニングし、それぞれの遺伝子の頭の部分を釣り上げた。これらを用いて、2種類の異なる薬剤耐性を利用して、それぞれの遺伝子を2つ(相同染色体にのっているもの)とも破壊した。そして、得られた各ダブルノックアウト細胞とそれらを上皮に分化させた系を用いて以下の点を調べた。また、必要に応じて、ノックアウトマウスを作製した。a.細胞増殖速度:特に接触阻害が起こるか?b.いわゆるトランスフォームしているか?c.上皮への分化能が残っているか?
哺乳動物網膜における情報処理に関与する神経節細胞の膜特性

脊椎動物網膜の視神経には光刺激に対してスパイク発射の増加するON型細胞とスパイク発射が減少するOFF型細胞とがある。光受容細胞である視細胞は全て光刺激に対して過分極性の応答を示す。網膜双極細胞には光刺激に対して脱分極する細胞と過分極する細胞とがあるので、ON型応答とOFF型応答とは双極細胞のレベルで形成されるものと考えられる。視細胞の化学伝達物質であるグルタミン酸が双極細胞にON応答とOFF応答を発生させるメカニズムを解析した。ネコの網膜からパパインを用いて双極細胞を単離し、1mMのcGMPを含むパッチ電極でホ-ルセルクランプの条件下で記録すると、ON型杆体双極細胞では持続性の内向き電流が発生し、これがグルタミン酸を投与すると抑制され、膜コンダクタンスの減少を伴う見かけ上の外向き電流が発生した。この電流はOmV付近で反転し、非選択的な陽イオン電流であることが考えられた。PKC陰性の錐体双極細胞には外向き電流を示すものと、内向き電流を示すものがあった。外向き電流の性質は杆体双極細胞で記録されたものと同じ性質を持っていた。内向き電流を発生した錐体双極細胞はcGMPの注入で持続的な内向き電流は発生せず、グルタミン酸の投与によって内向き電流が発生した。この細胞に対してはAPBは無効であった。以上の結果はPKCはON型応答の発生には直接関与していないこと、杆体双極細胞にはON型とOFF型が存在していることを示唆している。
酵母プリオンSup35の線維成長の実時間イメージング

タンパク質性の感染因子であるプリオンの概念は、羊のスクレイピー(およびクロイツフェルトヤコブ病、狂牛病なども含む)の感染機構を説明するためにprusinerが提唱した概念に端を発する。が、近年では酵母にもプリオン的な挙動をするタンパク質が複数あることがわかってきており、プリオンの概念はかなり普遍的なものとなってきた。通常、異常型プリオンは規則的に重合してアミロイド様の線維となることが知られている。さらには、その線維状タンパク質が正常型を異常型へと変換する際の触媒となる。ということはつまり、プリオンの触媒する構造転換のメカニズムを考える上で、プリオン線維の形成機構を知ることは非常に重要である。しかし、プリオン線維がどのようにできていくのかについて分子レベルでの研究は非常に遅れている。そこで本研究は、近年既に実用の域に達している高感度の蛍光顕微鏡システムを用いて、プリオンの線維形成過程を生きたまま一本一本観察することを目的とした。材料としては安全で変異導入も容易な酵母のプリオンタンパク質を使った。この研究では、多数の分子の平均を観察する従来の生化学の限界を超えて、プリオンの本質に迫ることが可能なはずである。平成14年度は平成13年度に引き続き、固定したプリオン線維の実時間での線維成長観察を行い、その統計的な解析を開始した。さらに、一個一個の単量体が線維に取り込まれるようすを観察するための1分子蛍光顕微鏡(全反射エバネッセント顕微鏡)を作成し、その評価を行った。プリオンはタンパク質性の感染因子である。プリオンの概念は、羊のスクレイピー(およびクロイツフェルトヤコブ病、狂牛病なども含む)の感染機構を説明するためにPrusinerが提唱した概念に端を発する。平成13年度はプリオン線維を固定化してリアルタイムで線維成長を観察し、その成長のようすを詳細に解析した。1本1本のプリオン線維成長の速度分布、成長の方向性などを統計的に処理した。その結果、酵母のSup35というプリオン線維は、片側で優先的に成長することが明らかとなった。
両親媒性元素ブロックポリマーの自己組織化構造を用いた電子機能材料の創製

本研究では、疎水性のハイブリッド分子であるシルセスキオキサンに親水性の有機側鎖と水素結合部位を導入し、水素結合部位を有する両親媒性の有機-無機ハイブリッド分子である2DEGNH-DDSQを合成した。さらに合成した化合物を用いて、気液界面を用いて構造化を試み、その組織構造に関して評価を行った。ダブルデッカー型シルセスキオキサン(DDSQ)を用いて、有機部位であるジエチレングリコール鎖と水素結合部位であるカルバメート基を2か所に導入した2DEGNH-DDSQを合成した。NMR, FT-IR, MSより、目的物2DEGNH-DDSQの合成を確認した。続いてこれらの化合物の熱特性を評価するために、TGおよびDSC測定を行った。TG測定の結果、分解温度が230度以上であり、高耐熱性の材料であることがわかった。またDSC測定より、ガラス転移点、結晶化温度、融点が観測され、結晶性ポリマーと同様の熱物性を有する化合物であることが明らかになった。2DEGNH-DDSQの気液界面上における挙動を調べ、膜崩壊後にロッド状の構造体を形成することがわかった。その後、固体基板上への転写を試みてバルクでの状態を調査した。それは基板上に転写を行っても水面上と類似した状態で存在していることがわかった。また、転写する基板においては疎水基板だとドット状の凝集体になってしまい、親水基板だと構造体が転写されたので転写する際に水の影響を強く受けていることが明らかとなった。さらに水面上で時間を置くことで構造体が成長し、崩壊前の膜の場合は大面積のナノシートを形成し、水素結合が寄与していることが示唆された。以上より、本研究では水素結合部位を有する両親媒性の有機-無機ハイブリッド材料を合成し気液界面上で構造化を行うことで大面積ナノシートの作製に成功した。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまでかご形シルセスキオキサン(DDSQ)を基盤とした有機ー無機ハイブリッド両親媒性分子の合成を行ってきた。本研究ではハイブリッド両親媒性分子の気液界面を用いた構造化とナノ薄膜化に取り組んだ。はじめにかごの両末端に反応性Si-H基を有する2H-DDSQを用い、これにトルエン中でジエチレングリコールモノビニルエーテルとPt(dvs)触媒を用いたヒドロシリル化反応を行うことで、ジエチレングリコール鎖を導入した。続いて、イソシアン酸エチルを加えることで、エチレングリコール鎖の水酸基を水素結合部位となるカルバメート基に置換した2DEGNH-DDSQを合成した。次に、表面圧ー面積等温曲線測定により目的物の水面上単分子膜挙動の検討を行い、ブリュースター角顕微鏡(BAM)によりその膜構造を観察した。その結果、膜崩壊後にロッド状の集合体が観察された。DSC測定においては2DEGNH-DDSQは結晶化ピークを示さず、ガラス転移温度のみを示すアモルファスな分子であった。そのため、気液界面に束縛されたことで2DEGNH-DDSQが2次元的に構造化されたためと考えられる。そこで、7 mN/mで10時間放置し、親水性シリコン基板に水平付着法で1層転写した。原子間力顕微鏡(AFM)の観察により、厚さ12 nm、50μm2以上の大面積ハイブリッドナノプレートが作製されていることが明らかとなった。これらを基板に5回転写し二次元X線回折測定を行ったところ、積層構造に伴う明確な散乱がout-of-plane方向に観測されたともに2次元結晶化に伴う回折ピークがin-plane方向にも明瞭に観察された。また薄膜のFT-IR測定を行ったところ、カルバメート基が分子間で高度に配向した水素結合ネットワークを形成していることが明らかとなった。無機ー有機ハイブリッド両親媒性分子による自己組織化は当初の狙い通りであり、おおむね順調に進展していると考えられる。

また、転写する基板においては疎水基板だとドット状の凝集体になってしまい、親水基板だと構造体が転写されたので転写する際に水の影響を強く受けていることが明らかとなった。さらに水面上で時間を置くことで構造体が成長し、崩壊前の膜の場合は大面積のナノシートを形成し、水素結合が寄与していることが示唆された。以上より、本研究では水素結合部位を有する両親媒性の有機-無機ハイブリッド材料を合成し気液界面上で構造化を行うことで大面積ナノシートの作製に成功した。無機ー有機ハイブリッド両親媒性分子を気液界面に展開することで、マイクロメートル四方の2次元ハイブリッド結晶膜を作製することができた。この後は圧縮時間をさらに長くすることでミリメートル四方の2次元ハイブリッド結晶膜の作製を行う。さらに作製した薄膜のX線結晶構造を精密に解析することで、その構造を明確にする。これまでの赤外分光測定の結果より2次元ハイブリッド膜においてはDDSQ部分と有機側鎖部分が交互に配列した層内ラメラ構造を取っていることが示唆されている。そこで、大面積2次元膜を基板に転写し、加熱することで有機部位を分解させるとともシルセスキオキサンのかご構造を崩壊させシリカナノラインを形成させる。このように形成させたシリカラインの幅はDDSQの直径である1nm程度であり、またライン間のスペースは有機鎖間距離である2nm程度である。これはnmサイズのラインアンドスペースを基板上に形成できることを示唆している。このように形成させたラインアンドスペースをレジストとしてもちい、ドライエッチングにより下地の基板に、ナノスケールのラインアンドスペースを転写することを試みる。さらに、これまでの知見を元に親水性有機鎖であるエチレングリコールの長さを変えることで、ライン間のスペースを制御し、これより気液界面を用いて階層化した無機ー有機ハイブリッド両親媒性分子がナノレジストとして有用であることを明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
曲面のある動く立体物へのリアルタイム・プロジェクションマッピング支援システム

本研究の目的は、「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え、映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで、「動く立体物」にも投影できる制作支援システムを開発することである。プロジェクションマッピングとは、立体物の形状に合わせて変形した映像を投影する技法である。本研究では、プロジェクタを活用して壁面に映った立体物の影からマスクを自動作成し、光の走査で立体物に投影する変換画像の情報を計測する手法と、FPGAによるリアルタイム画像機器を開発した。この開発により、安価な機器を用いて動く立体物にリアルタイムでプロジェクションマッピングが行えるシステムを構築することができた。本研究の目的は,工学的専門知識が無くとも,一般的に困難と言われる「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え,映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで「動く立体物」にも投影できるシステムを開発することである.近年,プロジェクションマッピングは新たな映像コンテンツとして認知度が高まり,自ら制作したいとのニーズが急増している.制作には立体物の形状に合わせて,正確に映像を投影する技術が必要である.しかし,制作者がこうした技術に長けているとは限らず,普及の大きな妨げとなっている.研究初年度となる平成26年度では,まずプロジェクションマッピングとデジタルデバイスの動向調査を行った.その分析を踏まえながら,立体物への投影映像のマスク画像の校正手法と,自動補正の基本技術を開発した.ウェブカメラの入力画像から壁面の凹凸を自動的に検出し,投影する壁面の形状に合わせ,プロジェクタ画像を補正して投影するプログラムを作成した.また,動く立体物(赤い風船)を捉えるため,高精細のハイビジョンカメラの映像からGPUを用いて高速な演算で検出し,その重心をリアルタイムで捉えるプログラムを開発した.次に,同プログラムの実証評価の一例として,動く立体物をリアルタイムで追従するコンテンツの制作を行った.動く赤い風船と緑色のレーザースポットの位置の検出を行い,製作したアクチュエータと組み合わせてリアルタイムに連動しながら動く,射的ロボットを開発した.その結果,プログラムの有用性を確認することができた.本研究の目的は、工学的専門知識が無くても「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え、映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで「動く立体物」にも投影できるシステムを開発することである。「プロジェクションマッピング」とは、建物などの立体物をスクリーンとしてその形状に合わせた映像をプロジェクタで投影する技法である。なかでも、曲面のある立体物や動く物にインタラクティブに投影することが難しいと言われ、技術的な問題が作品制作の妨げとなっている。ゆえに、誰にでも使えるプロジェクションマッピングの制作支援システムを開発することで制作者の負担を軽減し、普及に貢献することができる。初年度の研究で作成した2システムに加えて、本年度はインタラクティブな投影を行うために、3つの基礎技術の開発を行った。最初のシステムは、赤外線を用いた移動物体追従システムである。赤外線を認識できるビデオカメラを用いて、プロジェクタで投影された映像の前面で動く人や物だけを認識し、その動きに追従する仕組みを開発し、評価を行った。2つ目は、カメラ画像差分による投影演出システムである。これはプロジェクタとスクリーンの間にある立体物を避けて、スクリーンだけに映像を投影する仕組みである。カメラが動く立体物を認識してその部分の映像を除くことで、静止した場所だけに映像が投影されるソフトウェアを開発した。このプログラムを応用すると、壁面のような静止した場所だけ、あるいは動いている立体物だけというように制作者が任意の場所を選んで効果的な投影を行うことが可能となり、映像表現の幅を広げることができる。3つ目は、壁に触れると画像が切り替わるシステムである。触覚センサーなどの代わりに壁に設置された2台のwebカメラを活用し、認識範囲に入ると投影された画像が変化する仕組みを作成した。当初の研究計画に沿って、おおむね順調に進んでいる。27年度は(1)赤外線を用いた移動物体追従システム、(2)カメラ画像差分による投影演出システム、(3)壁に触れると画像が切り替わるシステムの3つの仕組みの開発を行った。前年度には、動く物体を追尾するための基礎技術としてカメラ画像から立体物の凹凸を自動的に抽出する手法と、GPUでリアルタイムに演算するプログラムを開発した。さらに動きに追従する射的アクチュエータを作成し、位置を特定するシステムを開発している。本年度の研究成果発表として、日本デザイン学会の研究会にて口頭発表を行った。また、蒲郡市生命の海科学館で行われた招待講演のなかで、研究成果の一部や動向調査から明らかになった事例について発表を行った。プロジェクションマッピングは、建物などの立体物をスクリーンとして、その形状に合わせ変形した映像をプロジェクタで投影する技法である。なかでも、曲面のある立体物や動く物への投影は、制作者にとっての技術的な課題である。本研究の目的は、工学的専門知識が無くても「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え、映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで「動く立体物」にも投影できる制作支援システムを開発することである。本年度はこれまでの研究結果を総合し、立体物のみに投影するためのマスク情報の自動取得、立体物の形状に合わせた変形情報の自動取得、取得したマスクと変形の情報を用いて映像をリアルタイムで変形可能とする3つのシステムを構築し、本研究目的を達成した。マスク情報の取得を次の手順で行った。壁面近くのカメラで撮影したプロジェクタ映像からカメラとプロジェクタの位置関係を取得する。

次に、立体物を壁面の前におくとカメラには立体物の影が映る。この影と上記位置関係からマスク情報を取得した。変形情報の取得を次の手順で行った。カメラを観察者の視点に設置する。次にプロジェクタの映像を多数の円を表示させ、その重心からプロジェクタとカメラの位置関係、すなわち変形情報を取得した。円は4分割しながらカメラが認識できるサイズまで小さくいき、その後はプロジェクタのピクセル単位でずらしていく。この方法で、全ピクセルの位置関係を取得するので、複雑な曲面にも対応できる。リアルタイム変形にはFPGA(プログラム可能な大規模デジタル回路)を用いた。FPGAは、HDMIから入力された映像をマスクと変形の情報を用いてHDMIから出力する映像をリアルタイムに変換する。さらに、マスクと変形の情報を立体物の位置毎に複数記憶しておくことで、立体物の移動に合わせて映像とマスクの合成をリアルタイムに投影した。本研究の目的は、「曲面のある立体物」に正確なプロジェクションマッピングが行え、映像とマスクの合成をリアルタイムに計算することで、「動く立体物」にも投影できる制作支援システムを開発することである。プロジェクションマッピングとは、立体物の形状に合わせて変形した映像を投影する技法である。本研究では、プロジェクタを活用して壁面に映った立体物の影からマスクを自動作成し、光の走査で立体物に投影する変換画像の情報を計測する手法と、FPGAによるリアルタイム画像機器を開発した。この開発により、安価な機器を用いて動く立体物にリアルタイムでプロジェクションマッピングが行えるシステムを構築することができた。当初の研究計画に沿って,おおむね順調に進んでいる.平成26年度は,立体物の凹凸をウェブカメラの入力画像から自動的に抽出する手法と,動く的(赤い風船)を正確に検出するためGPUを用いたリアルタイムに演算するプログラムを開発した.さらに動く風船への追従を応用として,射的アクチュエータを用いた新たなコンテンツを開発し,評価を行った.研究全体の内容について変更は無いが,研究を効率よく進めるために当初計画からプログラム作成の順を入れ替えて進めている.平成26年度は,リアルタイムに画像を認識し,アクチエータを動かすプロトタイプの作成を重点的に行った.また,その研究成果を日本設計工学東海支部の研究会にて2本の口頭発表を行った.本年度は、これまで作成した5つの技術を統合して評価を行い研究を進める。26、27年度の研究から、動く立体物を色認識により追従するプログラム、赤外線により形状認識の検出はできているため、これらをあわせて行うことで、より正確に映像を投影可能なシステムとする。また、立体物の移動予測についてもプログラムの改良を行う予定である。課題として、物体を素早く動かすとPCの処理が追いつかず、赤丸マーカーが滑らかにボールを追尾しないという問題点が明らかになった。
インフレーション宇宙で探る高エネルギー究極理論の粒子スペクトル

本研究の目的は原始揺らぎの非ガウス性を用いて高エネルギー理論が予言する新粒子を探索すること,特に有効相互作用の詳細な解析からインフレーションスケールより重い粒子のスピンを読み取る方法論を確立することである.本年度の主な成果は「インフラトンの有効相互作用の符合から,その背後にある重い新粒子のスピンを特定できること」を示したことにある.散乱振幅の解析性やユニタリー性を用いると,インフラトンの有効相互作用のうちのいくつかの符号が普遍的に正になることが知られており,正値性条件として盛んに研究されている.我々は逆に,符号が普遍的に決まらない相互作用に注目した.特に,中間状態がスカラーの時にはその符号が正,中間状態がスピンを持つ時には負になることを散乱振幅の解析から示した.その結果に基づき,原始揺らぎの非ガウス性の符号から重い粒子のスピンを読み取る方法論を提案する論文を現在執筆している(神戸大学の大学院生2名と香港科技大学の大学院生1名との共同研究).そのほか,時間並進対称性の自発的破れに基づく「原始ゆらぎの有効場理論」にインフレーション中の粒子生成の効果を取り込むことに成功し,論文を出版した.構成した有効理論はインフレーションだけでなく時間結晶や同期現象などの物性系への応用も期待される.また,これらの成果を含む「非ガウス性を用いた新粒子探索」に関する講演を国内学会の招待講演1件,国際学会の招待講演1件を行なった.インフラトンの有効相互作用のうち正値性条件で符号が決まらないものに着目し,その符合から中間状態のスピンを読み取るという方針は当初の計画にはなかった新しいアイディアである.この方向性は今後広がりを見せて行くと期待できるため,計画以上に進展していると評価した.技術的な問題から,本年度の成果の適用範囲は「ドジッター共形対称性の破れが小さい場合」に限られる.この領域では非ガウス性が典型的に小さいことが知られており,今後適用範囲を広げて行くことが重要になる.本年度のアイディアを時間並進対称性の自発的破れに基づく「原始ゆらぎの有効場理論」に拡張する.最初のステップとして,まずは原始揺らぎと重いスカラー場が相互作用する一般的な模型を考え,低エネルギーで得られる原始揺らぎの有効相互作用を決定し,この模型で記述されるパラメータ領域を同定する.本研究の目的は原始揺らぎの非ガウス性を用いて高エネルギー理論が予言する新粒子を探索すること,特に有効相互作用の詳細な解析からインフレーションスケールより重い粒子のスピンを読み取る方法論を確立することである.本年度の主な成果は「インフラトンの有効相互作用の符合から,その背後にある重い新粒子のスピンを特定できること」を示したことにある.散乱振幅の解析性やユニタリー性を用いると,インフラトンの有効相互作用のうちのいくつかの符号が普遍的に正になることが知られており,正値性条件として盛んに研究されている.我々は逆に,符号が普遍的に決まらない相互作用に注目した.特に,中間状態がスカラーの時にはその符号が正,中間状態がスピンを持つ時には負になることを散乱振幅の解析から示した.その結果に基づき,原始揺らぎの非ガウス性の符号から重い粒子のスピンを読み取る方法論を提案する論文を現在執筆している(神戸大学の大学院生2名と香港科技大学の大学院生1名との共同研究).そのほか,時間並進対称性の自発的破れに基づく「原始ゆらぎの有効場理論」にインフレーション中の粒子生成の効果を取り込むことに成功し,論文を出版した.構成した有効理論はインフレーションだけでなく時間結晶や同期現象などの物性系への応用も期待される.また,これらの成果を含む「非ガウス性を用いた新粒子探索」に関する講演を国内学会の招待講演1件,国際学会の招待講演1件を行なった.インフラトンの有効相互作用のうち正値性条件で符号が決まらないものに着目し,その符合から中間状態のスピンを読み取るという方針は当初の計画にはなかった新しいアイディアである.この方向性は今後広がりを見せて行くと期待できるため,計画以上に進展していると評価した.技術的な問題から,本年度の成果の適用範囲は「ドジッター共形対称性の破れが小さい場合」に限られる.この領域では非ガウス性が典型的に小さいことが知られており,今後適用範囲を広げて行くことが重要になる.本年度のアイディアを時間並進対称性の自発的破れに基づく「原始ゆらぎの有効場理論」に拡張する.最初のステップとして,まずは原始揺らぎと重いスカラー場が相互作用する一般的な模型を考え,低エネルギーで得られる原始揺らぎの有効相互作用を決定し,この模型で記述されるパラメータ領域を同定する.年度末に滞在予定だった共同研究者の都合が悪くなり,滞在時期に変更が生じたため.次年度前期に招聘することで繰越し分を使用する予定である.