hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水銀中気泡の発光メカニズムの解明研究

本研究は、水銀中のマイクロバブルが収縮・崩壊する際に発光する現象のメカニズムを解明することを目的としている。特に気泡崩壊時の発光現象に伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を目的として、発光現象の実験的観察データ収集を行った。想定しうる発光メカニズムとして、気泡が崩壊する時に発光するソノルミネッセンスの数値計算を行った。また、収縮時の気液界面の摩擦によるトライボルミネッセンスとあわせて、実験的に発光現象の評価を行った。本研究は、水銀中のマイクロバブルが崩壊する際に発生する発光現象のメカニズム解明を目的とする。メカニズムとして気泡崩壊に伴うソノルミネッセンス、摩擦発光現象(トレボルミネッセンス)等もメカニズムの候補として考えられるが、これら気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光とそれに伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を目指す。本年度は本研究の初年度であり、実験の側面では、マイクロバブル実験を行うための各種装置の設計・製作、計測機器の整備を中心として行った。4つの研究項目に対する当該年度の成果を示す。1)キャビテーション発生実験装置の構築発光現象を観測装置によって計測するためのキャビテーション発生用容器を検討した。少光量のワイドな光波長(紫外から赤外)、のため光を効率よく透過するために数種類の材質(石英、樹脂)を用いた透過窓を備え、水銀に各種のガスを溶解させることによる発光の変化、溶媒圧力を変化させることによる気泡崩壊時の挙動変化などの実験を可能とする装置を設計・制作した。2)観測装置設計と製作マイクロバブルのミリ秒以内の崩壊現象を観測するための光学系の検討を行った。微弱発光現象計測の為のフォトンカウンタと、発光波長評価のためのフィルタ、発光現象計測のための高速度カメラ用レンズ群の整備を行った。3)発光現象の理論的アプローチ水銀中における発光現象の有力な候補であるソノルミネッセンスに関しては、産総研による水系におけるソノルミネッセンスの計算コードを用いた評価を行った。トリボルミネッセンスに関する基礎調査を行い、発光現象が発生する条件の物理モデル検討を行った。本研究は、水銀中のマイクロバブルが崩壤する際に発生する発光現象のメカニズム解明を目的としている。発光現象のメカニズムとしては、気泡崩壊に伴うソノルミネッセンス、摩擦発光現象(トリボルミネッセンス)が考えられるが、これら気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光とそれに伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を目的として実施した。本年度は、これらの気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光とそれに伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を行うための準備として、前年度に制作したマイクロバブル実験を行うための各種装置の設置と調整、計測機器の整備を中心として行った。以下の研究項目に対する当該年度の成果を示す。1)キャビテーション発生実験装置と観測装置の構築発光現象を観測装置によって計測するため、前年度に購入した波長板や光電子増倍管によってキャビテーション発生用容器への再現性の考慮した実験装置の設計製作を行った。また水銀に数種類の希ガスを溶解させることによる発光の変化、溶媒圧力を変化させることによる気泡崩壤時の挙動変化たどの実験を可能とするためのガス導入用装置を設置した。2)発光現象の理論的アプローチ水銀中における発光現象の有力な候補であるソノルミネッセンスに関しては、産総研による水系におけるソノルミネッセンスの計算コードの整備を継続して行った。トリボルミネッセンスに関しては、研究組織外の專門家との意見交換を行い発光現象が発生する条件の基礎検討を行い、水銀気泡中に含有するガス性により発光強度が異なる可能性について考察した。本研究は、水銀中のマイクロバブルが崩壊する際に発生する発光現象のメカニズム解明を目的としている。発光現象のメカニズムとしては、気泡が収縮・崩壊する時に発光するソノルミネッセンス、もしくは摩擦発光現象(トライボルミネッセンス)が考えられるが、これらの気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光とそれに伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を目的として実施した。本年度は、これらの気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光現象の実験的観察データ収集と、想定しうる発光メカニズムであるソノルミネッセンスの数値計算とトライボルミネッセンスに関する定性的な評価を行った。1)キャビテーション発生実験水銀中におけるキャビテーション気泡発生には原子力機構の所有する電磁衝撃装置を用いた。発光現象の観測にはバックグラウンドの除去のために、暗室内において光電子増倍管を用い、電磁式衝撃圧負荷装置によって水銀・石英ガラス界面に発生させたキャビテーション気泡を、フォトンカウンタならびにオシロスコープで観測した。水銀単独のほかにヘリウム、ネオン、アルゴンガスを溶解させた水銀用意し、光学フィルタを組み合わせることで波長分析を可能とし、発光媒体を特定する実験を行った。2)発光現象の理論的アプローチ水銀中における発光現象の有力な候補の一つであるソノルミネッセンスに関しては、産総研による水系におけるソノルミネッセンスの計算コードを用いた数値計算をおこなった。その結果イオン化エネルギーの低い気泡に由来する発光現象は、水銀単独の場合に比べて発光量が増加するとの結果が得られた。

トライボルミネッセンスに関しては、摩擦による固液界面に生じた放電による気泡ガスの発光現象であることから、気泡系の収縮速度と気泡数に依存して発光強度が異なる可能性について考察した。
光学的計測による脳梗塞急性期の神経活動の画像化と組織の可逆性

音刺激に対するモルモットおよびラットの大脳皮質聴覚領の二次元空間的な神経活動を12x12チャンネルのフォトダイオード・アレイと電圧感受性色素を用いて光学的に測定し、音刺激後、時々刻々と変化する活動の空間パターンを画像化することに成功した。哺乳類の聴覚領には周波数局在性のあるサブエリアが複数存在する。そこでの周波数表示は時間に依存し過渡的であった。一定の周波数の音によって誘発された強い神経活動のスポットは最初に一次野の腹側部に現れた。そのスポットは時間の経過とともに等周波数帯に沿って背側方向に伝搬した。また音の強さが皮質面上に表示される座標系は水平で周波数軸に直交することがわかった。音のパラメータ(周波数、強さ)が脳において二次元空間的に場所に変換され、神経の活動パターンが時間とともに変化することにより、音の時間情報も場所に変換されることがわかった。この光学的方法を脳虚血時の大脳皮質聴覚領の神経活動の観察に応用した。モルモットの場合、虚血によって光応答の振幅は逆に増大する場合もあった。しかしラットの場合、虚血後1分で光応答は完全に消失した。30分後、血流を再開すると応答は徐々に回復したが、虚血前のレベルには1時間後でも戻らなかった。また虚血前に観察された皮質の機能的構造(周波数局在)も再び観察できたが、部分的に回復しない所があり、場所によりvulnerabilityに差があることが示唆された。また光応答の成分によって回復に差があり、遅い成分は回復し難いことがわかった。これは聴性誘発電位によるわれわれの観察結果と一致する。虚血によって皮質における機能的構造の神経網に異常をきたしたものと思われる。この光学的方法の有利な点は神経活動の時空間パターンをリアルタイムでイメージ化できることである。1.光学的生体計測の実験を開始する前に、次のような電気生理学的および病理組織学的実験を行なった。(1)ネコの皮質脳血流を連続的に測定して中大脳動脈閉塞後の血液・脳関門、脳浮腫、組織像について検討した。血液・脳関門の破綻による血清蛋白質の漏出は血行再建とともに増悪し、それと密接な相関をもって脳浮腫の程度も増悪したが、反応性高血流を抑制した群では血液・脳関門破綻、脳浮腫ともにその程度は軽度であった。これらの結果は脳梗塞急性期の血行再建術は再建時血流をコントロ-ルしないと脳浮腫をかえって増悪させ逆効果になることを示唆している。(2)スナネズミを用いて両総頚動脈閉塞前、閉塞中、血流再開後の各時点におけるクリック音刺激に対する聴性脳誘発電位(AEP)を測定した。両総頚動脈を10分間閉塞させると下丘以下の末梢に由来するAEPの成分波形は残存するが、下丘より上位に由来するAEPの成分波形は消失した。しかし血行を再開すると徐々にAEPは下位の核に由来する成分から回復し、7時間後にはコントロ-ルのAEP波形に近い波形を示したが、厳密には完全な回復には至らなかった。この結果は3日後に作成した組織標本に、海馬のCA1領域の外、大脳皮質聴覚領の中層に見られる神経細胞の変性に先だって起こった機能的な変化とみなせる。2.光学的生体計測装置(144チャンネル)が設置され、これまでにその時空間的分解能を可能な限り増大させるためのハ-ドウエア、ソフトウエア両面の改良を行ってきた。予備実験の結果、大脳皮質における神経活動の多チャンネル同時計測が充分行える性能が認められた。

この装置は人間の眼では検知できないレベルの光量が検知可能で、今後の研究に期待がもたれる。脳梗塞急性期の皮質における神経活動の時空間パターンを光学的計測法によりリアルタイムでイメージ化することに成功した。モルモットやラットの大脳皮質聴覚領の音刺激に対する二次元空間的な神経活動を12×12チャンネルのフォトダイオード・アレイを光センサとして用い、電圧感受性色素で皮質を染色する方法により聴覚領の機能的構造を画像化した。機能的構造(周波数局在)は音刺激を与えると時間とともに変化した。つまり皮質の機能的構造は時間に依存することを示している。この方法を利用して脳虚血時の皮質の神経活動を光学的に観察した。ラットの場合、皮質への血流を両総頚動脈の閉塞により遮断すると、皮質からの光応答は1分後には完全に消失した。30分後、血流を再開すると光応答は1時間後には不完全ではあるが回復した。また機能的構造の部分的な回復も同時に観察された。領域によってvulnerabilityに差があることを示唆する。光応答の波形の回復過程を比較すると遅い成分の回復が悪いことがわかった。モルモットの場合は両総頚動脈を閉塞すると光応答の振幅が逆に増大する例があり、動物の種による差が認められた。その原因については明かではない。光学的に観察と平行して、スナネズミを用い、脳虚血時の機能的変化を頭頂からの聴性誘発電位(AEP)で観察し、虚血時間の影響を病理組織学的に検討した。虚血時間3分の場合は海馬のCA1の錐体細胞の変性は観察されたが、皮質には変化は認められなかった。虚血10分の場合は海馬の錐体細胞はほとんど消失し、同時に聴覚領の細胞にも散発的な変性像が認められた。AEPは血流再開後、2時間経っても完全には回復せず、形態学的な変化に先だって機能的な低下が皮質の神経細胞に起こることが示唆された。AEPの各成分について回復の時経過を比較すると遅い成分が回復し難いことがわかった。この結果は光学的実験の結果と一到する。
骨髄腫微小環境におけるSLAMファミリー分子の機能解析と新規治療の開発

多発性骨髄腫(MM)細胞に高発現するSLAMF3・7の発現と機能を解析し、MM病態と新規治療について検討した。MM細胞では病態進行に関係なくSLAMF発現は維持されていた。SLAMF陽性MM細胞は陰性細胞に比べ増殖能が高く薬剤耐性で、病態進行に関与した。またMM細胞のSLAMF関連アダプター蛋白以外の新たな活性型アダプター蛋白を同定した。さらに進行期MMでは血清中可溶型SLAMFが高く、病勢進行に関与していた。in vitroでFITC標識抗SLAMF7抗体およびFITC標的キメラ抗原受容体T細胞の併用によりMM細胞を特異的に傷害した。SLAMFは抗体薬やT細胞を用いた免疫治療の標的となる。多発性骨髄腫は骨病変、腎障害、血球減少などを特徴とする疾患で、新規薬剤により予後は画期的に改善したものの未だ治癒は困難である。さらなる予後の改善、あるいは治癒を目指すためには、腫瘍微小環境での腫瘍細胞の増殖や薬剤耐性メカニズム、さらには腫瘍免疫抑制機序の解明が必須と考えられる。そこで、本研究では骨髄腫細胞だけでなくリンパ球や樹状細胞にも発現するSLAMファミリー(SLAMF)分子であるSLAMF3(CD229)やSLAMF7(CS-1)などに着目した。これらの分子は同分子をリガンドとして認識し、SAPファミリーアダプター分子を介して活性化シグナルを入れるため、骨髄腫細胞および腫瘍微小環境の免疫細胞に作用し、骨髄腫の病態に大いに関与すると考えられる。そこで本研究では、骨髄腫におけるそれら分子の機能について解析し、骨髄腫病態の解明を行うとともに新規骨髄腫治療法の開発を目的としている。これまでの研究結果では、これらSLAMF分子は形質細胞特異的細胞表面抗原CD138が低下した進行症例においても強度に発現しており、さらに骨髄腫細胞増殖に関与していることが示唆された。しかしながら、既知のSLAMF分子関連アダプター蛋白の発現は骨髄腫細胞には認められず、未知のアダプター蛋白を介して腫瘍細胞に増殖シグナル等を入れている可能性がある。本研究により骨髄腫におけるSLAMF分子群の機能、すなわち、骨髄腫細胞の増殖と薬剤耐性機序や、免疫細胞の活性化あるいは増殖抑制などが明らかになりつつある。さらに、それら分子の発現は進行症例でも維持されており、骨髄腫細胞を同定する抗原として有用であるとともに、抗体やT細胞を用いた免疫治療の標的となりうる。今後はこれらの知見を基に、免疫抑制や薬剤耐性の解除による新規治療法の開発を行う予定である。多発性骨髄腫は骨病変、腎障害、血球減少などを特徴とする疾患で、治療の進歩により予後は画期的に改善したものの未だ治癒困難である。さらなる予後の改善、あるいは治癒を目指すために、腫瘍微小環境での腫瘍細胞の増殖や薬剤耐性メカニズム、さらには腫瘍免疫抑制機序の解明が必須である。本研究では骨髄腫細胞だけでなくリンパ球や樹状細胞にも発現するSLAMファミリー(SLAMF)分子であるSLAMF3(CD229)やSLAMF7(CS-1)などに着目し、研究を進めている。これらの分子は同分子をリガンドとして認識し、SAPファミリーアダプター蛋白を介して活性化シグナルを入れるが、骨髄腫細胞においてはそれらSLAMF分子の発現と機能については不明な点も多い。そこで本研究では、骨髄腫におけるそれらSLAMF分子の機能について解析し、骨髄腫病態の解明を行うとともに新規骨髄腫治療の開発を目的としている。これまでに200症例を超える患者の骨髄腫細胞および10種以上のヒト骨髄腫細胞株を使用した解析において、これらSLAMF分子は形質細胞特異的抗原CD138の発現が低下した進行症例でもその発現強度は維持されており、また、骨髄腫細胞増殖に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。しかし、既知のSLAMF分子関連アダプター蛋白の発現は骨髄腫細胞にはみられず、現在、腫瘍増殖に関与するアダプター蛋白の同定を行っている。本研究により骨髄腫におけるSLAMF分子群の機能、すなわち、骨髄腫細胞の増殖と薬剤耐性機序や、免疫細胞の活性化あるいは増殖抑制などが明らかとなりつつある。さらにその発現は進行症例でも維持されており、骨髄腫細胞を同定する抗原として有用であるとともに、抗体やT細胞を用いた免疫治療の標的となる。今後はこれらの知見を基に、免疫抑制や薬剤耐性の解除による新規治療戦略の開発を行う予定である。本研究では骨髄腫細胞およびリンパ球や樹状細胞などの免疫細胞に発現するSLAMファミリー(SLAMF)分子SLAMF3、SLAMF7の骨髄腫病態における機能について解析を進めている。これまでに、多くのヒト骨髄腫細胞株(一部の細胞株は当施設で難治性骨髄腫患者から樹立)を用いて、SLAMF分子群の発現と機能について解析が進行しており、骨髄腫細胞株におけるそれらSLAMF分子の発現および機能について研究成果がでている。また、骨髄腫細胞におけるSAPファミリーアダプター分子群の発現解析をするなど、SLAMF分子からのシグナル伝達についても検討が進んでいる。さらに、200症例以上の無症候性および症候性骨髄腫患者より診断時の骨髄細胞を採取、フローサイトメトリーを用いて患者骨髄腫細胞におけるSLAMF分子の発現を観察、臨床的特徴や予後不良染色体との関連について解析した。これらの研究成果はすでに学会等で報告しており、今後の新規免疫治療に開発に役立つと考えられる。多発性骨髄腫(MM)は未だ治癒困難な疾患であり、さらなる予後改善には腫瘍微小環境での腫瘍増殖や薬剤耐性のメカニズムの解明が必須である。本研究ではMM細胞に高発現するSLAMF3とSLAMF7に着目した。

これら分子は、正常リンパ球では同分子と結合、アダプター蛋白を介して活性化シグナルを入れるが、MM細胞における機能については不明な点も多い。そこでMMにおけるそれらSLAMF分子の機能を解析し、MM病態の解明と新規治療について検討した。約200例の患者MM細胞の解析では、これらSLAMF分子は形質細胞特異的抗原CD138の発現低下した進行例においてもその発現強度は維持されていた。また、SLAMF陽性MM細胞では陰性細胞に比べて、増殖能が高く、MM治療薬に耐性であり、病態進行に重要な役割を果たすと考えられたが、MM細胞には既知の活性型SLAMF関連アダプター蛋白は発現していなかった。さらに、進行期MM患者では、血清可溶型SLAMF3・7が高値になっており、可溶型も病勢進行に関与することが示唆された。可溶型SLAMF7は抗SLAMF7抗体との結合により抗体依存性細胞傷害活性を低下させ、抗体治療の効果を減弱させた。しかし、患者血清可溶型SLAMF7は抗SLAMF7抗体治療薬エロツズマブ投与後、急速に中和され低下した。また、他の治療薬でも部分奏効以上となった症例では、血清可溶型SLAMF7値が測定感度以下に低下していた。また、in vitroにおいて、FITC標識抗SLAMF7抗体およびFITC標的キメラ抗原受容体T細胞の併用は、SLAMF7発現MM細胞を特異的に傷害した。これらの結果より、SLAMF発現は病期進行例でも維持されており、MM細胞の同定抗原となるとともに抗体やT細胞を用いた免疫治療の標的となる可能性が示唆された。多発性骨髄腫(MM)細胞に高発現するSLAMF3・7の発現と機能を解析し、MM病態と新規治療について検討した。MM細胞では病態進行に関係なくSLAMF発現は維持されていた。SLAMF陽性MM細胞は陰性細胞に比べ増殖能が高く薬剤耐性で、病態進行に関与した。またMM細胞のSLAMF関連アダプター蛋白以外の新たな活性型アダプター蛋白を同定した。さらに進行期MMでは血清中可溶型SLAMFが高く、病勢進行に関与していた。in vitroでFITC標識抗SLAMF7抗体およびFITC標的キメラ抗原受容体T細胞の併用によりMM細胞を特異的に傷害した。SLAMFは抗体薬やT細胞を用いた免疫治療の標的となる。本研究では骨髄腫細胞およびリンパ球や樹状細胞などの免疫細胞に発現するSLAMファミリー(SLAMF)分子SLAMF3、SLAMF7の骨髄腫病態における機能について解析を進めている。これまでに、多くのヒト骨髄腫細胞株(一部の細胞株は当施設で難治性骨髄腫患者から樹立)を用いて、SLAMF分子群の発現と機能について解析が進行しており、ある程度の研究成果がでてきている。また、骨髄腫細胞におけるSAPファミリーアダプター分子群の発現解析をするなど、SLAMF分子からのシグナル伝達についても検討が進んでいるが、今のところ既存のアダプター蛋白は同定されていない。
シガトキシン同族体の網羅的合成とその基礎・応用研究

シガトキシン(CTX)は、海産物による世界最大の食中毒シガテラの原因物質である。太平洋海域において発生する中毒の重要な毒成分であるとされている54-deoxyCTX1Bの化学合成に、我々が開発した統一的かつ収束的全合成法を用いて成功した。また、以前化学合成した、更に重要な成分であるCTX1Bを最精製し、13C-核磁気共鳴スペクトルの完全帰属を達成した。今後のシガテラ中毒原因毒の分析同定に寄与する成果である。また、合成中間体を利用して作成した抗体を用いる免疫学的検定法(ELISA)を改良して、感度を0.1 pg/mLまで向上させた。中毒の予防に貢献する重要な成果である。CTX1Bの全合成については、新規に開発した(Z)-ビニルスルポキシドへのラジカル付加反応を活用して、左側セグメントを228ミリグラム合成することに成功した。実践的な第三世代CTX1B全合成法を確立するため、この左セグメントと右側セグメントとのカップリングを検討した。しかし、右側セグメント・フェニルスルフィドのクロル化が効率よく進行せず、カップリング収率が低迷した。生成した副生成物から、微量の水(湿気)が原因と考えられたので、モデル実験も含めて、さまざまに試薬の精製、フラスコ内雰囲気や化合物の乾燥等を検討した。しかし、十分に改善されなかった。残る可能性は、複数の水酸基の保護基として用いているナフチルメチル基の反応・分解である。この問題の解明は、次年度(平成24年度)の課題とする。しかし、反応条件を変えて少量ずつ実験を繰り返した結果、最高26%の収率でカップリング生成物が得られた。さらに合成を進め、0.145mgのCTX1Bが全合成できた。H-NMRもC-NMRも測定できたので、来年度、余裕があれば、更に合成する予定である。また、A環側鎖がジエンのCTX4Bの全合成と抗体調製を目指して、CTX1B左セグメント側鎖の還元的オレフィン化を検討し、見事に成功した。それをハプテンとするタンパク質コンジュゲートの作成を検討中であり、次年度にCTX4B(4A)左部分を認識する抗体調製に着手する準備ができた。右セグメントとカップリングして、全合成も進める。C-CTX全合成最大の課題であった核間ジメチル基を持ったM環の合成は大変困難であったが、光反応を利用することによって十分量のフラグメント供給がついに可能になった。左セグメントの合成には他の問題も出て来たので、来年度、環連結法の問題を解決したい。O,s-アセタールを重要中間体とする縮環エーテル合成法を最大限に利用して、左側セグメントの改良合成に成功した。シガトキシンは、海産物による世界最大の自然毒食中毒シガテラの原因物質である。シガトキシンの完全化学合成を達成して、中毒原因毒分析に必要な試料の供給、抗シガトキシン抗体の作成、毒魚検定法開発によってシガテラ中毒の予防・治療に貢献することを目的とする。本年度は、太平洋海域で起きる中毒の重要な原因毒の一つである、54-deoxyCTX1Bの全合成を達成し、1H-NMRの測定、および各水素の解析完全帰属に成功した。全合成過程においては、左右両セグメントの連結収率が低いことが課題であった。右側フラグメントのスルフィドの塩素化をさまざまに検討した。モデル化合物では高収率で進行する条件を見出したが、両セグメントの連結を最適条件下で行っても、収率は19%程度が最高であった。水酸基の数が多いことによる副反応や分解反応の惹起が原因と推定される。今回全合成した51-deoxyCTX1Bは、世界中のシガテラ中毒の原因毒分析に貴重な標準資料となる。また、更に、少量ではあるが最重要なCTX1Bを全合成することに成功した。以前合成した試料の再精製と合わせて、C13-NMR測定に十分な量の純粋なCTX1Bを得たので、以前測定できなかったC13-NMRの測定帰属を達成した。なお、CTX4Bとカリビアンシガトキシンの全合成を達成することはできなかった。シガトキシンは世界最大の自然毒食中毒シガテラの原因物質である。シガトキシンの完全化学合成を達成して、原因毒分析に必要な標準サンプルの供給、抗シガトキシン抗体の作製、毒魚検定法開発によってシガテラ中毒の予防・治療に貢献することを目的とする。本年度は、カリビアンシガトキシン(C-CTX)の合成を大きく進展させることができた。昨年度までHI環部とLM環部の連結を検討してきたが、既存の方法は、実用的レベルに達しなかった。そこで、合成計画を大幅に見直し、IJ環部での連結を考案した。

その結果、HIJKL環部の効率的な構築に成功した。C-CTX全合成最大の懸案を解決できたことになる。既に確立したLMN環部合成法と併せて、右側H-N環セグメントを合成、更に左側セグメントと連結して全合成を検討中である。CTX4Bの合成については、左右両フラグメントの合成法を開発済みであるが、両セグメントのカップリングの再現性が課題である。精査の結果、右側セグメントのクロル化が問題であることが判明した。塩素化剤としてN-クロロスクシンイミドとN-クロロフタルイミドを再検討した結果、モデル化合物では良い結果を得た。しかし、実際に両セグメントの連結に適用してみると、収率は十分に改善されなかった。複数の水酸基の保護基として用いているナフチルメチル基が反応・分解して低収率に留まっている可能性が高いと推定される。来年度は連結法の見直しも含めて、全シガトキシン類の実用的全合成を完成させたい。CTX1Bの再全合成に成功したが、目標であった1ミリグラムの合成を達成することはできなかった。C-CTXの全合成も、左セグメントの効率的合成は完成したが、新たな問題、即ち、右セグメントのJKL環構築の意外な困難に直面し、まだ解決できていない。抗体を利用したイムノアッセイ法の高感度化は着々と進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。C-CTXのHIJKL環部連結法をついに開発した。連結部位をIJ環部に変更して、我々が開発した(Z)-ビニルスルホキシドへのラジカル付加反応を利用することによって、実践的な合成法を確立できた。CTX4Bの合成は、左右セグメントのカップリングの問題が未解決のままであり、目標であった全合成を達成することはできなかった。CTX1Bの全合成については、右側セグメント・フェニルスルフィドのクロル化が効率よく進行せず、カップリング収率が低迷した。生成した副生成物から、微量の水(湿気)が原因と考えられたので、モデル実験も含めて、さまざまに試薬の精製、フラスコ内雰囲気や化合物の乾燥等を検討した。しかし、十分に改善されなかった。残る可能性は、複数の水酸基の保護基として用いているナフチルメチル基の反応・分解である。この問題の解明のためには、保護基の変更が必要である。次年度(平成24年度)の課題として、モデル実験によって検討する。その後、人的パワーが許せば、来年度、更にCTX1Bの全合成を進める予定である。また、CTX4B(4A)左部分を認識する抗体調製に着手する。右セグメントとカップリングして、全合成も進める。C-CTX左セグメントの合成には新たな問題も出て来たので、来年度、環連結法の問題を解決したい。まず、シガトキシン検出法の実用性を高めるため、サンドイッチイムノアッセイ法を高感度化する。即ち、従来、発色法として西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)を使用してきたが、アルカリホスファターゼ(ALP)に変更して検出システムを改良する。これにより、数pg/mLオーダーでの高感度検出を実現する。また、C-CTXとCTX4B(4A)の全合成を強力に推し進める。最近、ついにC-CTX右側セグメントの連結法を開発した。
板碑を素材とする思想史研究の新たな領域と方法の開拓

10世紀の後半から此土と隔絶した遠い彼岸世界の観念が膨張し、院政期に至ってこの世と断絶した死後に往生すべき他界浄土の観念として定着をみる。こうした世界観の転換を背景に、東国で大量に作成される板碑は、彼岸の仏の垂迹として人を浄土へと導く存在であると規定された。板碑のある空間は遥かなる彼岸の浄土への入口であり、そこへ足を運び、祈りをささげることによって、浄土への往生が可能になると信じられた。それは専修念仏とは異なるもう一つの、しかも主流としての中世の浄土信仰のあり方を示すものだった。[基礎資料の収集]1、現存する板碑のデータを網羅的に収集すると同時に、その銘文に関するデータベースを作成した。また、板碑に関連する資料とその分析に必要な参考文献・図書・報告書を収集した。2、研究の鍵となる主要な板碑について、主として宮城県内において実物についての実地調査を行うとともに、それを写真撮影して記録した。また、アルバイターを雇用し、収集した資料を整理して、データベース化した。3、秋田県鹿角市、青森県青森市などで実地調査を行い、広く東北の宗教的・歴史的コンテクストの中で、板碑が制作され、流行していく背景を考察した。4、板碑・金石文についてのこれまでの研究文献を、諸分野を横断する形で網羅的に集め、従来なされてこなかったようなスケールの研究史整理を進めた。5、金石文を資料として思想分析を行う前提として、国内外の思想史の方法に関する文献を収集した。6、奈良県奈良市、天理市、桜井市などで石塔と墓地に関する現地調査を実施するとともに、奈良女子大の研究チームと合同の研究会を実施し、相互の研究成果を披露して知見を深めた。7、最新の研究成果を英訳し、アメリカで開催された国際学会において発表した。その際に、現地の日本人墓地の石塔と墓碑の調査を行なった。また本研究の成果を、論文・著書の形にまとめ、数多く公表した。[分析と考察]1、収集した板碑のデータについて、その分析と背景にあるコスモロジー及び死生観の解明を開始した。2、板碑をめぐるさまざまな問題について多角的な考察を行った。板碑は中世を代表する石塔とされるが、石塔の建立は飛鳥時代から見られる現象であり、その伝統は形を変えながら江戸時代に継承されていく。また、石塔の文化は東アジア各地において厚い伝統を形作っている。さらに板碑は単独で存在するものではなく、その建立の背景にはそれを生み出す文化的・思想的な基盤と土壌が存在する。そうした事実を踏まえて、日本中世の板碑の特質を、時代と国境の枠を超えた広い視野の中でさまざまな角度から検討した。[基礎資料の収集]1、前年度に引き続き、現存する板碑を網羅的に収集すると同時に、そこに勧請された仏名のリストアップを行い、そのデータベースを作成した。また、板碑と石塔に関連する史料とその分析に必要な参考文献と最新の研究文献を収集した。2、東北各地の主要な板碑について、実物についての調査を行い、それを写真撮影して記録した。3、上記1・2のため、高清水(宮城県)・胎内市(新潟県)・郡山市(福島県)などで実地調査を、東京国立博物館・京都国立博物館・大津市歴史博物館などで資料調査を実施した。4、板碑を石造遺物というより広い視点で捉え直すため、松本市立博物館などで、他の石造物と比較すべく資料調査を実施した。[分析と考察]1、収集した板碑について、その分析とコスモロジーの解明を本格的に進め、起請文研究の成果を援用しつつ、当該時代の人々に共有されていたコスモロジーを抽出する作業を行った。2、板碑研究でえられたコスモロジーや死生観と対比しながら、いわゆる鎌倉新仏教・旧仏教、本覚思想といった体系的な仏教思想の分析を行い、新たな角度からその特質と意義を見出した。3、本研究の成果を複数の論文として発表した。また、日本宗教学会やシンポジウム等で、研究成果を口頭で報告した。4、板碑建立の背景にある文化的・思想的な土壌を踏まえて、板碑の特質を多角的に考察した。[資料収集]1、仙台市内の主要な板碑について、実物についての調査を行い、それを写真撮影して記録した。2、板碑を、中世という時代をこえた石造遺物というより広い視点で捉え直すため、長野県の尖石遺跡や京都国立博物館で、他の石造物と比較すべく資料調査を実施した。[分析と考察]1、収集した板碑について、その分析とコスモロジーの解明を本格的に進め、それを時代のコンテクストに位置づけるとともに、当時の人々に共有されていたコスモロジーを抽出する作業を行った。

2、板碑研究でえられたコスモロジーや死生観と対比しながら、いわゆる鎌倉新仏教・旧仏教、本覚思想といった体系的な仏教思想の分析を行い、新たな角度からその特質と意義を見出した。3、金石文から思想や思潮を読み取ろうとする本研究の課題を、これまでの思想史研究の方法と照らし合わせながら、方法論一般の問題として考察し、その成果を公表できるレベルまで引き上げ、国内外において論文・口頭において発表し、関連分野の研究者と議論を戦わせた。4、東京大学において研究打ち合わせ会議をもち、問題意識を共有する研究者と最新の研究成果をめぐって意見交換を行った。5、板碑建立の背景に存在する文化的・思想的な基盤と土壌を踏まえて、日本中世の板碑の特質を、時代と国境の枠を超えた広い視野の中でさまざまな角度から検討し、その独自性を明らかにした。[成果発表]1、本研究の成果を複数の論文として発表した。また、韓国・アメリカの国際学会において、研究成果を口頭で報告した。
Floer理論によるラグランジュ部分多様体の対の交叉の研究

Arnold-Givental予想は、シンプレクティック多様体Mの反シンプレクティックな対合による固定点集合として得られるラグランジュ部分多様体Lと、そのハミルトン微分同相写像Φによる像Φ(L)との交点数をLのZ_2係数のベッチ数の和で下から評価するものである。本研究では、これを二つのラグランジュ部分多様体の対に対して拡張する研究を行った。特に、Mが既約エルミート対称空間の場合に一般化されたArnold-Givental予想を定式化し、これを証明することができた。シンプレクティック多様体の反シンプレクティックな対合による固定点集合として得られるラグランジュ部分多様体Lとそのハミルトン微分同相写像Φによる像Φ(L)との交点数を、LのZ_2係数のベッチ数の和で下から評価するArnold-Givental予想は、大域シンプレクティック幾何における基本的な予想の一つである。この予想は、1995年にコンパクト既約エルミート対称空間の実形Lの場合にY.-G.Ohにより示され、さらに一般の場合の研究が進んでいる。本研究は、当初このArnold-Givental予想をエルミート対称空間の一種である複素2次超曲面の合同とは限らない二つの実形の対(L_1,L_2)の場合に拡張して定式化し、Floerホモロジーを用いて証明することであった。ところが、今年度、一般の単調なコンパクト型エルミート対称空間の実形の対の場合にFloerホモロジーを計算することに成功し、当初の計画を大幅に拡張する成果が得られた。田崎博之(筑波大学)と田中真紀子(東京理科大学)両氏の研究により、横断的に交わる二つの実形の交叉は対蹠集合になる。これは、コンパクト型エルミート対称空間の点対称に関する固定点からなる有限部分集合である。この結果から、Floerホモロジーを定義するための境界作用素の構成に必要な正則なstripの空間に自由なZ_2作用が入り、L_1とL_2の交叉そのものがFloerホモロジーを生成することがわかった。特に、既約の場合には、L_1とΦ(L_2)の交点数の最良評価が得られ、また、複素Grassmann多様体の二つの実形で、対のFloerホモロジーの階数がL_1とL_2のいずれのZ_2係数ベッチ数の和よりも小さい例を発見できた。これらは、代表者、酒井高司(首都大学東京)、田崎博之(筑波大学)との共同研究により得られた。対のFloerホモロジーが具体的に計算された例は、最近活発に研究されているトーリック多様体の場合以外では数少ない。本研究により、対のFloerホモロジーの具体的計算例を大量に構成できたことは、今後のFloerホモロジーの研究において大変有用である。Gromovによって1985年に導入された擬正則曲線の方法により、シンプレクティック多様体の大域的な研究が発展した。この方面の基本的な予想の一つに、シンプレクティック多様体の反シンプレクティックな対合による固定点集合として得られるラグランジュ部分多様体Lとそのハミルトン微分同相写像Φによる像Φ(L)との交点数を、LのZ_2係数のベッチ数の和で下から評価するArnold-Givental予想がある。この予想は、1995年にコンパクト型既約エルミート対称空間の実形Lの場合にY.-G.Ohにより示され、さらに一般の場合の研究が進んでいる。昨年度、単調なコンパクト型エルミート対称空間の実形の対(L_1,L_2)の場合にFloerホモロジーを計算することに成功し、実形の対(L_1,L_2)に対するArnold-Givental不等式の拡張を得た。今年度はその応用として、コンパクト型エルミート対称空間の一種である複素2次超曲面の実形Lをハミルトン変形したΦ(L)の体積が球面として埋め込まれている実形の体積以上になることを示した。特に、実形Lが球面の場合、それがハミルトン体積最小になることが証明できた。証明方法は、上で述べた実形の対(L_1,L_2)に対する一般化されたArnold-Givental不等式および積分幾何学的な方法による。これらは、研究代表者、酒井高司准教授(首都大学東京)、田崎博之准教授(筑波大学)との共同研究により得られた。この成果は、ラグランジュ部分多様体のハミルトン体積最小性問題に関するOhの予想の一つの部分的解答を与える。
緑膿菌の実験動物とヒト間の伝播及びその防除対策

緑膿菌は、実験動物領域では、specific pathogen-free動物においてしばしば汚染が認められ、免疫抑制剤の投与等の実験処置が加わると本菌症が誘発される事から問題視されている。他方、人医領域でも、病院内に高率に汚染しており、免疫不全状態の人院患者等で本菌症が誘発される事から問題になっている。私は、病院と動物実験施設が同一敷地内に併設されている事、しかも動物実験を行う研究者が病院内の入院患者と実験動物の両者と頻繁に接触している事実から、緑膿菌の実験動物とヒト間の伝播について疫学調査を行った。検索箇所は、(1)研究者及び動物飼育者の飼育室入室前後の手指及び口腔、(2)マウス、ラットの新鮮糞便及び飲水、(3)飼育室内の流し台等8ヵ所、(4)飼育室周辺の廊下床面等7ヵ所、を対象とした。検査方法は、NAC培地にて緑膿菌を分離した後、簡易同定キットにて同定、さらに免疫血清にて血清型別を行った。その結果、研究者の口腔からは多種類の血清型の緑膿菌が分離された。しかし、その研究者が使用している動物あるいは環境からは、緑膿菌は全く分離されなかった。これらの成績から、研究者は動物に対して緑膿菌の汚染源になるとは考えられなかった。それに対して、研究者及び動物飼育者の手指からは、そのヒトが関係している動物の糞便及び一部の環境から分離された緑膿菌と同一の血清型の菌が、実験あるいは作業終了後にのみ分離された。以上の成績から、研究者あるいは動物飼育者は、緑膿菌汚染の被害者あるいは媒体者としての役割を果たしいてると考えられた。動物実験施設を中心として、そこにかかわるヒト、動物および環境を対象として緑膿菌の疫学調査を実施した。具体的な検索箇所としては,(1)ヒト:研究者および動物飼育者の動物飼育室入室前後の手指および口腔,(2)実験動物:マウス,ラットの新鮮糞便および飲水,(3)動物実験施設内の環境:飼育室内の流し台など8ケ所,あるいは飼育室周辺の廊下床面など7ヶ所を対象とした。検査方法は,NAC培地にて緑膿菌を分離したのち,パイルチュ-ブNo.2で同定,さらに緑膿菌用免疫血清にて血清型別をおこなった。その結果,現在までに達成された研究成果としては,(1)ヒトからの緑膿菌の分離:研究者の口腔からは,飼育室への入室直前、入室中および退室直後に約8%から分離され,また手指からは入室直前と退室直後に少数例から分離された。これに対して,動物飼育者の口腔からはいずれの時点からも分離されなかったが,手指からは作業終了後にのみ約5%のヒトから分離された。(2)動物からの緑膿菌の分離:一部の動物飼育室のマウスの糞便および飲水からそれぞれ高率に分離されたが,他の飼育室で飼育されたいる動物からほとんど分離されなかった。(3)環境からの緑膿菌の分離:一部の飼育室内の流し台と飼育棚さらに周辺環境の廊下床面から少数例分離された。(4)分離された緑膿菌の血清型別:研究者の口腔からは種々の型の緑膿菌が分離されているが,研究者と動物飼育者の退室直後の手指,動物の糞便と飲水水あるいは流し台,飼育棚および床面などから分離された緑膿菌は,ほとんどがG型に限られている。以上の成績からすると,現在までのところ,実験動物にかかわるヒトは緑膿菌感染の被害者あるいは媒体者としての役割を果たしていると考えられる。

他方、人医領域でも、病院内に高率に汚染しており、免疫不全状態の入院患者等で本菌症が誘発される事から問題になっている。私は、病院と動物実験施設が同一敷地内に併設されている事、しかも動物実験を行う研究者が病院内の入院患者と実験動物の両者と頻繁に接触している事実から、緑膿菌の実験動物とヒト間の伝播について疫学調査を行った。検索箇所は、(1)研究者及び動物飼育者の飼育室入室前後の手指及び口腔、(2)マウス、ラットの新鮮糞便及び飲水、(3)飼育室内の流し台等8カ所、(4)飼育室周辺の廊下床面等7カ所、を対象とした。検査方法は、NAC培地にて緑膿菌を分離した後、簡易同定キットにて同定、さらに免疫血清にて血清型別を行った。その結果、研究者の口腔からは多種類の血清型の緑膿菌が分離された。しかし、その研究者が使用している動物あるいは環境からは、緑膿菌は全く分離されなかった。これらの成績から、研究者は動物に対して緑膿菌の汚染源になるとは考えられなかった。それに対して、研究者及び動物飼育者の手指からは、そのヒトが関係している動物の糞便及び一部の環境から分離された緑膿菌と同一の血清型の菌が、実験あるいは作業終了後にのみ分離された。以上の成績から、研究者あるいは動物飼育者は、緑膿菌汚染の被害者あるいは媒体者としての役割を果たしていると考えられた。
1990年代日本の政党政治変動(政権交代・連立政権)の地方分権改革への影響

1993年以降の政党政治の変動が地方分権改革の政治過程にどのような影響を与えたのかを探る観点から、以前の改革過程に比して、政策結果・政策過程・アクター・リソースに関して変化が見られたか否かに焦点を絞って研究を進めてきたが、平成14年度までに調査そのものは概ね完了し、平成15年度では、主として調査結果を英文論文の第としてまとめることに意を注いだ。研究計画の順調な進捗を受けて、平成16年度には、論文の最終的な国際学術誌・論集等への投稿(ないし寄稿)・出版を目的とした。そのため、補足的調査をし、論文の更なる推敲を行い最終稿をまとめることが本年度の研究活動の中心となった。従って、研究経費としては、研究補助・資料整理のための謝金、論文執筆のための図書・ソフトウェア・コンピュータ関連消耗品・文具等の物品費、地方分権改革関連資料についての補足調査を目的とした宮城県仙台市への国内旅費が主たるものとなった。1993年以降の政党政治の変動が地方分権改革の政治過程にどのような影響を与えたのかを探る観点から、以前の改革過程に比して、政策結果・政策過程・アクター・リソースに関して変化が見られたか否かに焦点を絞って研究を進めてきた。これまでの研究準備において、自民党一党支配下の戦後期での中央一地方関係の変遷については自分なりの研究がほぼ終わっており、また今次の改革に関しても、地方分権推進委員会事務局や全国知事会などの予備的な調査は既に行いつつあった。従って、平成14年度では、加えて政治家などを中心にインタビュー調査を補足した。文献についても市販の先行研究・勧告などは入手済みであるため、審議会議事録などの記録等を主に精査した。この年度における研究活動は、地方分権推進委員会の枠組みでの分権改革に様々な形で関わった政治家・有識者・地方政府関係者等のインタビュー調査と、審議会議事録・先行研究・新聞記事・勧告等の文献精査の主に二本立てとなった。従って、研究経費としては、データ記録・整理のためのノートブック・パソコン及びプリンタ、図書などの設備備品費・消耗品費、地方でのインタビューなど調査・研究を目的とした国内旅費、研究補助・資料提供・閲覧などのための謝金が主な支出となった。インタビューとしては、村山富市元総理大臣を始め、五十嵐広三元官房長官の筆頭秘書であった叶俊寛氏など旧社会党関係者を中心に行った。加えて、神戸・京都・名古屋各市に出張し、現地の地方分権改革関連資料の精査等を行った。東京においても、研究補助を得て自治省や都道府県庁に関わるデータの収集整理を実施した。1993年以降の政党政治の変動が地方分権改革の政治過程にどのような影響を与えたのかを探る観点から、以前の改革過程に比して、政策結果・政策過程・アクター・リソースに関して変化が見られたか否かに焦点を絞って研究を進めてきたが、平成14年度に補足した政治家などを中心としたインタビュー調査と審議会議事録などの記録等の精査作業をもって調査そのものは概ね完了した。平成15年度では、名古屋市に出張し現地の地方分権改革関連資料を追加したほかは、主として調査結果を英文論文としてまとめることに意を注いだ。このように本年度における研究活動は、前年度までに収集した資料を整理した上での論文執筆となり、英文論文の第一稿を完成させたが、研究経費としては、論文執筆のためのデスクトップ・パソコン及びレーザープリンタ、メモリ・図書・ソフトウェア・文房具などの消耗品費、研究補助・資料整理などのための謝金、名古屋での調査・研究を目的とした国内旅費が主な支出となった。英文論文の第一稿は、1980年代のフランスにおける同様の地方分権改革の政治過程との比較という枠組みの中でまとめ、Democratizing Policy Communities?: The Politics of Decentralization in France and Japanという仮題の論文として形となった。この論文は、平成16年3月13日に日仏政治学会、日仏会館フランス事務所、在日フランス大使館主催の日仏シンポジウム「地方分権と地方自治の変容-日仏比較の視点から-」にて、「地方分権改革の政治:日仏比較の試み」として報告された。
変調構造の中に置かれた電子系の磁気伝導と量子効果

本研究の実施によって次のような研究成果を挙げ,それぞれ印刷公表した.(1)有機伝導体(BEDT-TTF)_2KHg(SCN)_4,(BEDT-TTF)_2NH_4(SCN)_4における角度依存磁気抵抗振動効果:結晶構造がほとんど同一であるこれら2つの物質は,その角度依存磁気抵抗振動効果が定性的にも大きく異なることが知られ,謎となっていた.われわれは磁場中の2軸回転によりフェルミ面のマッピングを行い,KHg-塩では平面状の開いたフェルミ面,NH_4Hg-塩では円柱状のフェルミ面がそれぞれ角度依存磁気抵抗振動に寄与していることを明らかにした.さらにKHg-塩における磁気抵抗振動をモデル計算によって定量的に再現することができた.(2)層状合成金属であるグラファイト層間化合物において極めて明瞭な角度依存磁気抵抗振動効果を観測した.SbCl_5をインターカレートしたグラファイトにおいて角度依存磁気抵抗振動効果とともにシュブニコフドハース効果を観測した.これらを総合してフェルミ面の決定を行うことができる.(3)GaAs/AlGaAs超格子系を利用し,円柱状のフェルミ面を設計して作成することにより角度依存磁気抵抗振動効果を観測することに成功した.(4)円柱状のフェルミ面に対していろいろな対称性の変調がかかった場合について,角度依存磁気抵抗振動効果がそのように現れるかをモデル計算によって検討した.(5)GaAs/AlGaAsヘテロ界面2次元電子系に変調磁場をかける試みを行った.1次元のすだれ状ゲード電極を強磁性体で作成し,一様磁場を変調することを試みている.格子不整合による歪みの効果によるワイス振動と周期磁場による効果を分離する条件を探っている段階である.本研究の実施によって次のような研究成果を挙げ,それぞれ印刷公表した.(1)有機伝導体(BEDT-TTF)_2KHg(SCN)_4,(BEDT-TTF)_2NH_4(SCN)_4における角度依存磁気抵抗振動効果:結晶構造がほとんど同一であるこれら2つの物質は,その角度依存磁気抵抗振動効果が定性的にも大きく異なることが知られ,謎となっていた.われわれは磁場中の2軸回転によりフェルミ面のマッピングを行い,KHg-塩では平面状の開いたフェルミ面,NH_4Hg-塩では円柱状のフェルミ面がそれぞれ角度依存磁気抵抗振動に寄与していることを明らかにした.さらにKHg-塩における磁気抵抗振動をモデル計算によって定量的に再現することができた.(2)層状合成金属であるグラファイト層間化合物において極めて明瞭な角度依存磁気抵抗振動効果を観測した.SbCl_5をインターカレートしたグラファイトにおいて角度依存磁気抵抗振動効果とともにシュブニコフドハース効果を観測した.これらを総合してフェルミ面の決定を行うことができる.(3)GaAs/AlGaAs超格子系を利用し,円柱状のフェルミ面を設計して作成することにより角度依存磁気抵抗振動効果を観測することに成功した.(4)円柱状のフェルミ面に対していろいろな対称性の変調がかかった場合について,角度依存磁気抵抗振動効果がそのように現れるかをモデル計算によって検討した.(5)GaAs/AlGaAsヘテロ界面2次元電子系に変調磁場をかける試みを行った.1次元のすだれ状ゲード電極を強磁性体で作成し,一様磁場を変調することを試みている.格子不整合による歪みの効果によるワイス振動と周期磁場による効果を分離する条件を探っている段階である.研究計画調書に記載した本年度の研究テーマは、(1)超格子の垂直伝導と角度依存磁気抵抗振動効果、(2)2次元変調構造中の電子系の伝導、(3)超伝導ー絶縁体転移におけるスケーリング、であった。これらのうち、(1)、(2)についてはほぼ予定通りに進行した。(3)については海外の同種の研究の進展は速いため、戦略的な軌道修正が必要と考えている。以下、具体的な成果を述べる。有機伝導体において最初に発見された角度依存磁気抵抗振動効果が擬2次元電子系一般の性質であることをモデル計算によって示し、半導体超格子系の垂直伝導において同様の効果を観測することによってそのモデルの正しさを実証した。また有機伝導体については最近、標準的なふるまいとは大きく異なる角度依存磁気抵抗振動効果を示す系が見いだされており、その解明のために磁場中で試料を2軸にわたって精密に回転する装置を製作し、詳しい測定を行った。2次元電子系に周期的変調のかかった磁場を印加した場合に磁気抵抗に振動が現れることをモデル計算によって示した。これを実証する試みとして、GaAs/AlGaAsへテロ界面2次元電子に磁性体のゲート電極を付けた系を作成したところ振動効果が見いだされたが、磁場の変調によるものよりもむしろゲート構造による歪によるものが支配的であることが判明した。このほか、超伝導/絶縁体多層膜(a-MoGe/Ge)の作成を行いその異方性を磁気抵抗の角度依存性および磁気トルク測定によって調べている。さらにこの系における垂直伝導の測定技術を確立するためのプロセス技術開発を行っている。本年度,つぎのような研究成果を挙げ,(1),(2)に関してはそれぞれJ.Phys.Soc.Jpn.に発表した.

(1)有機伝導体(BEDT-TTF)_2KHg(SCN)_4,(BEDT-TTF)_2NH_4(SCN)_4における角度依存磁気抵抗振動効果:結晶構造がほとんど同一であるこれら2つの物質は,その角度依存磁気抵抗振動効果が定性的にも大きく異なることが知られ,謎となっていた.われわれは磁場中の2軸回転によりフェルミ面のマッピングを行い,KHg-塩では平面状の開いたフェルミ面,NH _4Hg-塩では円柱状のフェルミ面がそれぞれ角度依存磁気抵抗振動に寄与していることを明らかにした.さらにKHg-塩における磁気抵抗振動をモデル計算によって定量的に再現することができた.(2)層状合成金属であるグラファイト層間化合物において極めて明瞭な角度依存磁気抵抗振動効果を観測した.SbCl_5をインターカレートしたグラファイトにおいて角度依存磁気抵抗振動効果とともにシュブニコフドハース効果を観測した.これらを総合してフェルミ面の決定を行うことができる.(3)アモルファスMoGe/Ge多層膜の超伝導異方性および垂直伝導を測定した.(4)GaAs/AlGaAsヘテロ界面2次元電子系に変調磁場をかける試みを行った.1次元のすだれ状ゲード電極を強磁性体で作成し,一様磁場を変調することを試みている.格子不整合による歪みの効果によるワイス振動と周期磁場による効果を分離する条件を探っている段階である.
神経根性疼痛における細胞外プロテアーゼtPAの関与

本研究は、神経根への損傷が引き起こす脊髄内での細胞外環境の改変に着目したもので、神経の病理的・生理的両面の可塑性に関与している蛋白分解系である、組織型plasminogen activator(tPA)の活性と神経根症の引き起こす疼痛との関係を解明することを目的としている。以下の新規所見を見いだした。1.ラットのL5神経根損傷モデルを作成し、脊髄後角でのtPA発現の経時的な変化を確認しその変化を定量した結果、術後3日目をピークに7日目まで有意に増加していた。2.脊髄後角でのtPA発現と、各種のマーカー蛋白とtPAを組み合わせた多重染色を行った結果、脊髄後角のアストロサイトがtPAを発現していることが明らかとなった。3.ラット脊髄後根損傷による脊髄後角のプロテアーゼ活性の変化をIn situ Zymographyを用いて検討した。後根損傷後の脊髄表層において、プロテアーゼ活性の増加が確認され、tPA-STOPを投与するとその変化が消えることより、この脊髄後角におけるプロテアーゼ活性の増加はtPAの活性増加を介していることが明らかとなった。4.疼痛行動を起こす脊髄根部分損傷モデルにおいてtPAの発現を検討した結果、アストロサイトでのtPA発現は14日後でも増加していた。後根の部分損傷モデルにおける足底刺激に対する過敏反応は、tPAの特異的阻害剤のtPA-STOPの髄腔内投与によって、有意に抑制されることがわかった。以上の結果は、英文雑誌GLIAに採択され、発表した。これまでに、1.ラットのL5神経根損傷モデルを作成し、脊髄後角でのtPA発現の経時的な変化を確認し、その変化を定量した結果、術後3日目をピークに7日目まで有意差を持って増加していた。2.脊髄後角でのtPA発現と、各種のマーカー蛋白(ニューロン:Neu N、マイクログリア:Iba1、アストロサイト:GFAP)などとtPAを組み合わせた多重染色を行った結果、脊髄後角のアストロサイトがtPAを発現していることが明らかとなった。ただし、tPA-STOP投与を術時ではなく、術後10日目から投与しても過敏反応の改善は見られず、tPA活性はMechanical Allodyniaの誘導には関与しているが維持には関係ないことが明らかとなった以上の結果は、英文雑誌GLIAに採択され、発表された。今年度は、tPAのプロテアーゼ活性の標的蛋白を見つけることを主眼に実験を進める予定である。本研究は、神経根への損傷が引き起こす脊髄内での細胞外環境の改変に着目したもので、神経の病理的・生理的両面の可塑性に関与している蛋白分解系である、組織型plasminogen activator (tPA)の活性と神経根症の引き起こす疼痛との関係を解明することを目的としている。

2.脊髄後角でのtPA発現と、各種のマーカー蛋白とtPAを組み合わせた多重染色を行った結果、脊髄後角のアストロサイトがtPAを発現していることが明らかとなった。3.ラット脊髄後根損傷による脊髄後角のプロテアーゼ活性の変化をIn situ Zymographyを用いて検討した。後根損傷後の脊髄表層において、プロテアーゼ活性の増加が確認され、tPA-STOPを投与するとその変化が消えることより、この脊髄後角におけるプロテアーゼ活性の増加はtPAの活性増加を介していることが明らかとなった。4.疼痛行動を起こす脊髄根部分損傷モデルにおいてtPAの発現を検討した結果、アストロサイトでのtPA発現は14日後でも増加していた。後根の部分損傷モデルにおける足底刺激に対する過敏反応は、tPAの特異的阻害剤のtPA-STOPの髄腔内投与によって、有意に抑制されることがわかった。以上の結果は、英文雑誌GLIAに採択され、発表した。神経解剖学、ペインリサーチ