hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光ワイル点に起因するトポロジカルエッジ状態を利用した半導体円偏光発光素子の実現

本研究では、半導体カイラルフォトニック結晶を用いて、トポロジカルな性質を有する光ワイル点を形成し、それに付随するトポロジカルエッジ状態を利用して、円偏光発光する光トポロジカル能動素子を実現することを目的としている。1年目であった当該年度では、カイラルフォトニック結晶における光ワイル点を数値的に実証した上で、次年度以降の実験に向けてフォトニック結晶構造の最適化を図り、その構造を半導体で実際に作製することを目指した。まず、光ワイル点の数値的な実証については、実空間局所基底を用いた手法や平面波展開法、有限差分時間領域法といった計算手法を用いて、カイラルフォトニック結晶における光ワイル点の存在を示した。また、波数を変化させることでワイル点の縮退を解くと、トポロジカルエッジ状態が現れることも確認した上で、そのエッジ状態が強く円偏光に偏極していることも示した。さらに、次年度以降の実験において他のバンドの影響を抑えるために、フォトニックバンド構造においてワイル点が孤立するようなフォトニック結晶の最適な構造パラメータを得た。これらの結果は国内・国際学会でそれぞれ3件、1件発表したほか、論文も出版した。次に、以上の構造最適化に基づいて、実際に試料作製を行った。電子線リソグラフィおよびドライ・ウェットエッチングによって、10ミクロン四方のGaAs薄膜を作製し、マイクロマニピュレーション法によって、この薄膜を1層ずつ16層積層することで、半導体カイラルフォトニック結晶の作製に成功した。また、次年度以降の光学測定の際に、より大きなサイズのカイラル構造が必要になる場合を想定し、15ミクロン四方の大きさの試料作製も行った。これらの結果は国際学会で1件発表し、論文も出版した。当初の予定どおり、光ワイル点の数値的な実証については、実空間局所基底を用いた手法や平面波展開法、有限差分時間領域法といった計算手法を用いて、カイラルフォトニック結晶における光ワイル点の存在を示した。さらに、次年度以降の実験に向けて他のバンドの影響を抑えるために、フォトニックバンド構造においてワイル点が孤立するようなフォトニック結晶構造が必要であることから、様々な構造パラメータについて数値計算を行い、その最適値を得た。以上の構造最適化に基づいて、当初の予定どおり、実際に試料作製を行った。以上の成果から、本研究は当初の研究計画に対しておおむね順調に進展している。次年度は、作製した試料を実際に測定し、光ワイル点を実験的に実証する。具体的には、波長可変な入射レーザ光に対して、作製したカイラルフォトニック結晶を回転させて、角度分解透過スペクトルを測定することで、得られるバンド構造からワイル点を示す。ただし、本研究で扱うような微小構造の顕微光学測定では、一般的に試料への励起光の集光や、その応答の局所的な検出が難しい。得られた測定結果には複数の現象が混合されて得られることが多く、ワイル点を示唆する結果のみを抽出することは困難が予想される。場合によっては、フォトニック結晶におけるスケーリング則を利用して、10cm四方の大きなカイラル構造を用意し、対応する波長のマイクロ波に対する応答を観測する。構造が十分に大きいため、マイクロ波の入射や検出の位置を正確に制御でき、難易度の高い顕微光学測定に対して試験的な実験として適当と考えられる。

当初の予定どおり、光ワイル点の数値的な実証については、実空間局所基底を用いた手法や平面波展開法、有限差分時間領域法といった計算手法を用いて、カイラルフォトニック結晶における光ワイル点の存在を示した。また、波数を変化させることでワイル点の縮退を解くと、トポロジカルエッジ状態が現れることも確認した上で、そのエッジ状態が強く円偏光に偏極していることも示した。さらに、次年度以降の実験に向けて他のバンドの影響を抑えるために、フォトニックバンド構造においてワイル点が孤立するようなフォトニック結晶構造が必要であることから、様々な構造パラメータについて数値計算を行い、その最適値を得た。以上の構造最適化に基づいて、当初の予定どおり、実際に試料作製を行った。電子線リソグラフィおよびドライ・ウェットエッチングによって、10ミクロン四方のGaAs薄膜を作製し、マイクロマニピュレーション法によって、この薄膜を1層ずつ16層積層することで、半導体カイラルフォトニック結晶の作製に成功した。以上の成果から、本研究は当初の研究計画に対しておおむね順調に進展している。次年度は、作製した試料を実際に測定し、光ワイル点を実験的に実証する。具体的には、波長可変な入射レーザ光に対して、作製したカイラルフォトニック結晶を回転させて、角度分解透過スペクトルを測定することで、得られるバンド構造からワイル点を示す。ただし、本研究で扱うような微小構造の顕微光学測定では、一般的に試料への励起光の集光や、その応答の局所的な検出が難しい。得られた測定結果には複数の現象が混合されて得られることが多く、ワイル点を示唆する結果のみを抽出することは困難が予想される。場合によっては、フォトニック結晶におけるスケーリング則を利用して、10cm四方の大きなカイラル構造を用意し、対応する波長のマイクロ波に対する応答を観測する。構造が十分に大きいため、マイクロ波の入射や検出の位置を正確に制御でき、難易度の高い顕微光学測定に対して試験的な実験として適当と考えられる。
歯の移動時の歯根膜細胞のmigrationおよび日内変動の評価

歯根膜細胞のcell migrationの実験マウスの下顎第一臼歯の移動開始後、24時間目に根尖部牽引側の部位に3H-thymidineによりラベルされた細胞が最も多く出現するので、この細胞をchaseして歯根膜細胞のcell migrationの有無を調べた。実験はマウス下顎第一臼歯に装置を槽着し歯の移動を行ない、24時間後3H-thymidine3.7MBq(100μCi,0.5ml)を腹腔内に投与し、(1)1日(2)4日(3)7日(4)10日(5)14日(6)21日後に灌流固定を行なった。cell migrationの評価は、骨セメント質側および歯冠歯根尖方向の2方向について行ない、現在データを解析中である。Agingの実験若いマウス(10週齢)と老齢マウス(約1年齢)での歯の移動刺激に対する比較的早期の歯根膜細胞の応答性の違いを知るための予備的な実験を行なった。マウス下顎第一臼歯の移動を行ない、(1)24時間(2)40時間(3)48時間後に3H-thymidine3.7MBq(100μCi,0.5ml)を腹腔内に投与し、さらに1時間後に灌流固定を行なった。若いマウスでは歯の移動16時間後から3H-thymidineラベルの細胞が出現してくることが明らかとなっているので、G0期あるいはG1期の増齢的延長の可能性を考慮すると16時間よりも後で投与することが適当と考え、24時間からとした。結果的には24時間でもまだラベルされた細胞の出現は観察されなかったが、40時間目の根尖部牽引側では観察された。今後は本実験で刺激に対する細胞増殖の開始時間を知り、増齢的な細胞数の減少、再生増殖能の低下、G0期あるいはG1期の増齢的延長等の可能性について検討を加えたい。
両極伝導性水素吸蔵体を利用した電荷・スピンの相反型蓄積機能

イットリウム(Y)などの希土類金属と水素(H)との化合物YH2では、電子の他に正孔も電気伝導に寄与する。正負の電荷の違いの他にアップかダウンかというスピン磁気モーメントの違いも考慮すると、YH2では電子/正孔電流、電子/正孔スピン流という4種類の流れが発生し得る。本研究は、これら4つの流れが共存する舞台としてHall素子を製作して、ソース電極から正孔電流/スピン流を、ドレイン電極から電子電流/スピン流を、それぞれHall素子のチャネル部に供給しながら、外部磁場の下、電気およびスピン伝導に注目した研究を行った。その結果、スピン流の自律モードに共鳴したHall効果を初めて観測することに成功した。近似的にゼロとみなせるホール係数を有する両極伝導性物質群(RH2, R=希土類元素, H=水素)をスピントロニクス材料に応用する研究である。アップ/ダウンのスピン自由度に、正孔/電子の電荷自由度を加えることによって、スピン蓄積機能と電荷蓄積機能の両者を一体化し、トータル4種類のスピン・電荷蓄積モードを創出することを目指している。27年度の目標は、希土類遷移金属合金TbFeCoをソース及びドレイン電極に用いて、YH2を伝導チャネルとするホール素子を製作し、YH2チャネル中の電流スピン偏極度を10%以上にすることであった。ホール素子はフォトリソグラフィー及び電子ビーム蒸着法で作製した。Siウェハ上にSiO2をスパッタ法で成膜し、下地にCrを、電極にTbFeCo (組成比Tb:Fe:Fe=26:66:8)を、チャネル下地にTiを、チャネル部にYを、保護膜としてPdをそれぞれ電子ビーム法によって蒸着した。その後、室温下で3 %水素雰囲気と反応させ、YH2チャネル層(チャネル長約10μm)を形成した。ホール抵抗及び横磁気抵抗の測定は、室温にて、磁場を膜面に対して垂直に印加した状態で、直流ないし交流電流をチャネル部に供給し、電流方向と交差する電極間の電位差を測定した。ヒステリシスを伴う異常ホール効果が観測された。異常ホール係数は負値であり、5 Tの磁場下におけるホール抵抗値はー1.2×10-9 Ωmである。TeFeCo電極からYH2チャネルへのスピン注入効果を評価するために、スピン注入によって生じるアップスピンとダウンスピンの電気化学ポテンシャル分裂を考慮して異常ホール効果を2流体モデルによって計算した。計算値と測定値とを比較することによってYH2チャネル中の電流スピン偏極度として約18%が見積もられた。また、スピン軌道相互作用強さの磁場換算値として約340 Tが得られた。当初の研究計画調書によると第1年目(27年度)の目標は、希土類遷移金属合金TbFeCoをソース及びドレイン電極にして、希土類水素化物YH2を伝導チャネルとするホール素子を製作し、YH2チャネル中のスピン偏極度を10%以上にすることであった。10μmのチャネル長のホール素子に対して、ソース・ドレイン電極磁化が平行配置の下、スキュー散乱型のスピン軌道相互作用を利用することによって、電荷蓄積が伴わず、スピン蓄積だけが発生するモードを観測することが出来、上記の概要で記述したように、電流スピン偏極度として、現在までのところ、約18%が得られている。この値は、目標値(10%)の約2倍である。したがって、おおむね順調に進展していると云える。正孔と電子とがほぼ同等のキャリヤ特性を有するYH2やScH2などの両極性伝導体をチャネルとする微小ホール素子において、チャネル長の短縮化(2μm以下)が急務であった。平成28年度から、微細加工及び電子線描画リソグラフィー工程の拠点を「大阪大学ナノテクノロジー設備供用拠点」から、研究代表者所属の埼玉大学と同じ県内の「東洋大学バイオ・ナノエレクトロニクス研究センター」に移すことによって、実験回数をより多く確保することが可能となり、平成28年12月に、27年度目標のチャネル長2μmへの短縮化に至ることができた。一方、ホール抵抗の定式化では28年度では顕著な進展があった。両極性伝導体へのスピン注入によって生じるアップスピンとダウンスピンの電気化学ポテンシャル分裂は当該微小ホール素子の動作原理の中核を担うが、27年度では、バイアス電流方向(x方向)のスピン分裂を考慮して、輸送係数を定式化し、それを用いて実験結果(チャネル長10μmのホール素子)を解析した。これに対して28年度では、ホール電場が発生する方向(y方向)のスピン分裂も考慮して計算を解析的に行うことによってホール抵抗の解析的表式を導出した。その結果、これまでに知られていなかった重要な知見(共鳴ホール効果)を見い出した。これは、スピン流の自律モードの発生条件が、ホール効果測定における電流境界条件(y方向の電流密度がゼロ)に一致することによって、ホール電場が共鳴的に増大するというメカニズムである。また、この共鳴効果は正孔と電子とが同等のキャリヤ特性を有する両極性伝導体に特有の現象であることも理論的に判明した。チャネル長10μmのホール素子にTbFeCo電極からスピン注入した際に観測されるホール抵抗の増大現象(既に27年度中に観測)は、この共鳴効果を見ている可能性が高いと考えられる。当初の研究計画調書によれば、第2年目(28年度)の目標は、電荷蓄積とスピン蓄積の両方が発生するモードを観測することを目的に、微小ホール素子におけるソース及びドレイン電極の磁化配置を互いに反平行にすることである。現状では、その反平行配置が完成していない。

以下に理由・経緯を説明する。27年11月に日本学術振興会に提出した前倒し支払い請求書に記述したように、本研究の微小ホール素子製作は、27年度までは、文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム「大阪大学ナノテクノロジー設備供用拠点」を利用して実施してきたが、予算的問題を鑑み、28年度の8月以降は、研究代表者の所属する埼玉大学と同じ県内の東洋大学バイオ・ナノエレクトロニクス研究センターの設備を利用して、製作実験を再開して現在に至っている。フォトマスク製作や電子線描画を最初からやり直す必要があったものの、大阪大学での実験回数に比べて、より多くの実験を確保できるようになった結果、27年度の製作目標であったチャネル長約2μmのホール素子が安定に製作できている。しかしながら、電極に当初の目標材料であるTbFeCo(キューリー温度約200°C)を使用するところまで至っておらず、そのため、レーザー照射による磁化反転プロセスに着手できていない。これが当初の予定より遅れていると判定した理由である。正孔と電子のキャリヤ特性が殆ど同じ両極性伝導体では、ホール抵抗における正孔の寄与と電子の寄与が互いに相殺してホール抵抗が近似的にゼロになる。しかしながら、スピン軌道相互作用による電流ースピン流間の相互変換(スピンホール効果及び逆スピンホール効果)を同時に考慮すると、正孔と電子間で相殺しきれなかった僅かな成分が、増強されることを理論的に予測した。この実証研究を、希土類遷移金属フェリ磁性体TbFeCoをスピン注入源とした電極間距離約10 μmのvan der Pauw型ホール素子を用いて行った。チャネル部はYH2である。電極がAuの場合には、電子と正孔の正常ホール効果が相殺されるので、ホール抵抗は10のー12乗Ωm台という非常に小さい値である。それに対してTbFeCo電極の場合には約500倍に増強され、チャネル部が非磁性体であるにも拘わらず、磁性体に特有なヒステリシスの伴う異常ホール効果が観測された。この増大現象は、スピン流の自律モードの発生要件(ある永年方程式の解)がホール効果測定の電流境界条件(横方向電流がゼロ)と一致することが主な原因であり、我々はこれを共鳴と呼んでいる。電極はTbFeCoのまま、チャネルをYH2の代わりに単極性伝導体CuやAuにしたホール素子では、このような共鳴は起こらないことが本年度の実験及び理論計算によって確認できたので、この共鳴は両極性伝導体特有な現象と云える。van der Pauw型ホール素子の代わりに、Hall-bar型素子を新規にフォトリソグラフィー法によって製作した。チャネル長は約90μmであるにも拘わらず、水素化前のYでも異常ホール効果が観測された。YはYH2と同様両極性伝導体であるが、正孔と電子濃度のずれはYH2より大きい。スピン流の自律モードに共鳴したホール効果が希土類水化物以外の補償金属でも見い出されたのは、今回が最初である。イットリウム(Y)などの希土類金属と水素(H)との化合物YH2では、電子の他に正孔も電気伝導に寄与する。正負の電荷の違いの他にアップかダウンかというスピン磁気モーメントの違いも考慮すると、YH2では電子/正孔電流、電子/正孔スピン流という4種類の流れが発生し得る。
細胞外マトリックス糖蛋白テネイシン欠損マウスを用いた造血微小環境解析モデルの作製

(1)Tenascinホモ欠損マウスの骨髄・脾臓および胸腺を病理組織学的に検索したが,正常マウスに比して形態学的相違・変化を認めなかった。(2)Tenascinホモ欠損マウスを用いた初代骨髄長期培養系を樹立し,BDF1マウス由来コントロールとの造血動態の相違につき比較検討を行った。骨髄球系細胞分化を主に支持するDexter培養系およびリンパ球系分化を主に支持するWhitlock-Witte両培養系において,コントロールに比して早期(2-10週)で優位の造血支持能低下が認められ,Tenascinホモ欠損マウスのin vitroでの造血支持能の質的相違が示されるとともに,造血現象におけるTenascin分子の関与が示唆された。(3)Tenascinホモ欠損マウスの骨髄及び脾臓由来間質細胞初代培養系を樹立した。これら初代間質細胞の細胞外マトリックス糖蛋白(fibronectin,laminin)産生を,BDF1由来間質細胞と比較検討したが,過剰産生等の代償機能発現を認めなかった。また,Tenascin遺伝子相同組み換えのマーカーとして組み込まれた遺伝子産物beta-galの発現が確認され,in vitroにおけるTenascin相同組み換え部位の転写活性が示された。さらに,この系より付着性単細胞のみを分離後,間質細胞のみをクローニングし,各々数クローンの株化細胞を得た。現在,これら株細胞をfeeder layerとし骨髄非付着細胞と共培養を行い,血液細胞に対する造血支持能を検索中であり,さらに既に我々が樹立した,培養条件で異なる血液細胞分化を支持しうる多支持性マウス骨髄由来間質細胞株との質的相違についての比較検討を開始している。
ジルコナシクロペンタジエンの環化付加反応の開発

これまで2つの異なったアルキン類を選択的にカップリングさせジルコナシクロペンタジエンを合成する選択的で簡便な方法を開発し,報告してきたが,本研究ではこのジルコナシクロペンタジエンと第3のアルキン類との反応の開発を行った.ジルコナシクロペンタジエンはアルキン類とは全く反応せず環化付加反応であるベンゼン誘導体は得られないことはよく知られた事実であった.しかしながら我々は,反応系中に塩化銅を2倍モル加えるとアセチレンジカルボキシレートにジルコナシクロペンタジエンが付加反応をおこし,ベンゼン誘導体を収率95%選択性98%以上で得ることに成功した。この加える塩化銅は触媒量でも反応は進行するが、収率は7080%に低下する。銅化合物が存在しないと反応は全く進行しない.アセチレンとしては少なくとも一つはエステルのような電子吸引基が結合している必要があり,通常の活性化していないアセチレン類、例えば4-オクチンやジフェニルアセチレンのような化合物では反応は全く進行しなかった。反応機構としては2通りのルートが考えられる.1つは7員環を経由するものでもう1つはディールスアルダータイプの反応である.これまでアセチレン類の3量化によりベンゼン誘導体を合成する方法は様々な遷移金属で報告されているが、3つの異なったアセチレン類を分子間でカップリングさせて選択的に、しかも収率よくベンゼン誘導体を合成した例はこれまでにない。
実用的・統合的環境負荷排出インベントリーシステム(PIEIS)の開発に関する研究

本研究は経済主体の活動に排出される環境負荷を定量的に把握する汎用性の高い手法である排出インベントリーの実用的かつ統合的なシステム(Practical Integrated Environmental Load Emission Inventory System;以下,PIEIS)開発を目的に、そのシステム開発を検討するものである.そのためには、流域の内外での流通活動の影響が評価可能なマクロなインベントリーシステムと、環境負荷の分布特性が把握可能な分布型インベントリーシステムが必要という観点から、産業連関分析モデルとGISをベースに各システム開発を進め、関東一都六県のエネルギー消費とCO2排出に対して適用した.算定に当たっては、3EIDデータ(独立行政法人国立環境研究所地球環境センター)と活動量をベースに、各都道府県のエネルギー消費量とCO2排出量のパラメータを設定し、関東一都六県のエネルギー消費量とCO2排出量の算定を行った.本研究による計算結果と3EIDの全国平均パラメータを用いた計算結果を比較すると,全国平均に比べて県別の計算結果の方が、約80%多く算定されることがわかった.特に石炭製品・石油製品(17)でその傾向が顕著である.これは3EIDの石油製品及び石炭製品部門で本来使用されている原油,LPG,原料炭のエネルギー消費量が"0"と計上されており、3EIDのデータの整備に問題があることが明らかとなった.また関東一都六県では,東京都がCO2の実質的な排出量の約42%を他都道府県に依存しているのに対し、千葉県、神奈川県は8%,18%を依存しており、CO2排出の依存度は、都県によって大きく異なることが明らかとなった.なお,研究成果はThe 12th International Conference onIntegrated Diffuse PollutionManagementに投稿中である.本研究は経済主体の活動に排出される環境負荷を定量的に把握する汎用性の高い手法である排出インベントリーの実用的かつ統合的なシステム(Practical Integrated Environmental Load Emission Inventory System;以下,PIEIS)開発を目的に,そのシステム開発を検討するものである.そのためには,流域の内外での流通活動の影響が評価可能なマクロなインベントリーシステムと,環境負荷の分布特性が把握可能な分布型インベントリーシステムが必要という観点から,産業連関分析も出るとGISをベースに各システム開発を進め,関東一都六県の水需要と排水中に含まれる汚濁負荷(炭素,窒素,りん)に対して適用した.その結果,東京湾流域では,鉄鋼業,化学工業などが多い沿岸地域(千葉県,神奈川県,茨城県)での水需要量が多く,約5割が流域外での消費活動に誘発される構造にあることが明らかとなった.一方,東京都の水需要量は少ないが,東京都での消費活動によって,東京湾流域で約15億m^3の水需要を誘発し,うち8割は東京都以外の地域で誘発されるという結論が得られた.さらに,汚濁物質により,排出構造に違いはあるものの,東京湾流域では下流・中流域の家計部門からの汚濁負荷の排出が全体の59割を占めるという結果が得られ,家計からの排出抑制が必要といえる.一方,上流では耕種農業や畜産業からの排出割合が多く,化学肥料や家畜糞尿の管理を含めた対策が必要と考えられる.また水需要および汚濁負荷の分布については,部門毎に分布の形態や強度が大きく異なることが明らかとなった.さらに水需要構造をマクロに把握した上で,具体的な水需要分布を把握し,各サブシステムを相互補完的に用いることで,東京湾流域の水需要分布特性をより現実的な形で把握できることが示された.なお,本成果は平成19年度に土木学会および環境システム等の国内ジャーナルに発表予定である.本研究は経済主体の活動に排出される環境負荷を定量的に把握する汎用性の高い手法である排出インベントリーの実用的かつ統合的なシステム(Practical Integrated Environmental Load Emission Inventory System;以下,PIEIS)開発を目的に、そのシステム開発を検討するものである.そのためには、流域の内外での流通活動の影響が評価可能なマクロなインベントリーシステムと、環境負荷の分布特性が把握可能な分布型インベントリーシステムが必要という観点から、産業連関分析モデルとGISをベースに各システム開発を進め、関東一都六県のエネルギー消費とCO2排出に対して適用した.算定に当たっては、3EIDデータ(独立行政法人国立環境研究所地球環境センター)と活動量をベースに、各都道府県のエネルギー消費量とCO2排出量のパラメータを設定し、関東一都六県のエネルギー消費量とCO2排出量の算定を行った.本研究による計算結果と3EIDの全国平均パラメータを用いた計算結果を比較すると,全国平均に比べて県別の計算結果の方が、約80%多く算定されることがわかった.特に石炭製品・石油製品(17)でその傾向が顕著である.これは3EIDの石油製品及び石炭製品部門で本来使用されている原油,LPG,原料炭のエネルギー消費量が"0"と計上されており、3EIDのデータの整備に問題があることが明らかとなった.また関東一都六県では,東京都がCO2の実質的な排出量の約42%を他都道府県に依存しているのに対し、千葉県、神奈川県は8%,18%を依存しており、CO2排出の依存度は、都県によって大きく異なることが明らかとなった.なお,研究成果はThe 12th International Conference onIntegrated Diffuse PollutionManagementに投稿中である.
数体のガロアρ拡大に関する研究

本研究では数体の分岐を制限した最大p拡大(pは素数)のガロア群に関し、次の成果が得られた。1.局所体の最大ρ拡大のガロア群は自由pro-p群あるいはDemushkin群であり、その構造(生成元と関係式)はよく知られている。いっぽう自由pro-p群は群論的にはNielsen-Schreierの公式(開部分群の最小生成元の個数の公式)で特徴づけられ、またDemushkin群についても類似の結果が知られている。本研究ではNielsen-Schreierの公式を一般化した条件をいくつか設定し、それらをみたすようなpro-p群の性質について考察した。応用として、数体の分岐を制限した最大拡大のガロア群として現れうるpro-p群については、このような(開部分群の最小生成元の個数に関する)性質に関して興味深い場合となりうるのは自由pro-p群あるいはDemushkin群に限ることを(ある種の条件のもとで)示した。2.数体の分岐を制限した最大p拡大のガロア群の中心の自明性(筆者の定理)と、結び目の基本群の中心の自明性(村杉の定理)とについて、ある種の類似性を見い出し、きちんと定式化し整理した。またガロア群の中心とLeopoldt予想との関係について、以前に得られた結果を改良した。本研究では数体の分岐を制限した最大p拡大(pは素数)のガロア群に関し、次の二つの知見が得られた。1.数体の分岐を制限した最大p拡大のガロア群の中心の自明性(筆者の定理)と、結び目の基本群の中心の自明性(村杉の定理)とについて、ある種の群論的類似性を見い出した。またガロア群の中心とLeopoldt予想との関係について、以前に得られた結果を改良する方法がわかった(証明はまだ完結していない)。ガロア群に関する考察に未完成の部分があり、来年度の完成に向け現在研究を継続中である。2.局所体の最大p拡大のガロア群は自由pro-p群あるいはDemushkin群であり、その構造(生成元と関係式)はよく知られている。応用として、数体の分岐を制限した最大p拡大のガロア群として現れうるpro-p群については、このような(開部分群の最小生成元の個数に関する)性質に関して興味深い場合となりうるのは自由pro-p群あるいはDemushkin群に限ることを(ある種の条件のもとで)示した。現在論文を準備中である。1.昨年度得られた次の結果を論文にまとめた。現在投稿中である。局所体の最大p拡大のガロア群は自由pro-p群あるいはDemushkin群であり、その構造(生成元と関係式)はよく知られている。2.数体の分岐を制限したpro-pガロア群の生成元と関係式による表示についての講演(口頭発表)を行なった。

3.数体の分岐を制限した最大p拡大のガロア群の中心の自明性(筆者の定理)と、結び目の基本群の中心の自明性(村杉の定理)とについて、ある種の群論的類似性を見い出した。またガロア群の中心とLeopoldt予想との関係について、以前に得られた結果を僅かに改良できた。
高分解能スピン分解光電子分光による金属超薄膜の電子状態の研究

予てより建設・改良を進めてきたスピン分解光電子分光装置を用いて、強いスピン軌道相互作用を持つV族半金属(Bi, Sb)のラシュバ効果について研究を行った。Biは重元素であることから、強いスピン軌道相互作用によってエッジなどの1次元構造においてもラシュバ効果の発現が期待される。しかし、1次元の電子状態を観測することは非常に難しく、その電子構造は未解明であった。本研究では、Si (111)基板上にアイランド成長したBi薄膜において、エッジ構造に由来した1次元ラシュバ効果の観測に成功し、招待講演を含む学会発表を行った。また、表面バンドのスピン偏極率がバルクバンドから受ける影響にっいて明らかにするため、Biと同様なラシュバ効果をもつがバルクバンド形状の異なるsbについて、薄膜の作成とスピン分解ARPES測定を行った。本研究では、Bi/si薄膜の上にSbを蒸着して薄膜を作成する手法を新たに考案した。試料は、LEEDおよびARPESによる量子井戸間隔より、平坦な膜が作成できていることを確認した。両者の比較から、スピン偏極成分をもたないバルクバンドとスピン偏極した表面バンドの混成効果によって表面バンドのスピン偏極率が減少することを見出した。この結果は英国物理学会New Journal of Physicsにおけるラシュバ効果の特集記事に依頼論文として掲載が決定した。また、本研究では、トポロジカル絶縁体のワーピング効果と面直スピンの大きさの関係を議論するため、様々な系のトポロジカル絶縁体のスピン偏極率を測定し、実験と理論の比較を行った。その結果、歪んだフェルミ面をもつトポロジカル絶縁体で面直成分が観測され、歪みが大きくなるほど(ワーピング効果が強いほど)スピン偏極率の面直成分が大きくなることを実験的に確立した。この結果は、米国物理学会Physical Review Bに論文が掲載された。(抄録なし)予てより建設・改良を進めてきたスピン分解光電子分光装置を用いて、強いスピン軌道相互作用を持つV族半金属(Bi, Sb)のラシュバ効果について研究を行った。(抄録なし)
九州旧石器編年の再構築と集団関係の研究―中九州石器群の再検討

九州の旧石器時代編年はその南北で大きく異なる。この違いを中九州石器群の検討によって検証し、九州の旧石器時代編年を再構築しようとするのが本研究の目的である。この問題解決のために、A:既存資料の精査(石材消費と石器技術の検討)とB:新資料の抽出(熊本県河原第6遺跡における発掘調査)を柱として、研究をおこなった。中九州の旧石器時代石器群は、鍵層である姶良Tn火山灰層を境に下位が3時期に、上位が5時期(細別6期)に区分可能である。これは南北九州の中間的様相を示す。中九州の旧石器時代石器群の特徴は、遠隔地産石材の利用頻度の強弱に現れており、集団の移動領域や居住形態に影響を受けている可能性が示唆される。本研究の目的は、九州地方における後期旧石器時代編年の南北差を、この違いを、両地域の間にある中九州の石器群を詳細に検討によって、解消し、本地域の旧石器時代編年を再構築しようとするものである。研究1年目である本年は、1中九州のとくにAT下位の石器群の資料集成および出土石器資料の検討2中九州石器群で利用頻度の高い西北九州黒曜石原産地の踏査の実施32015年以降に実施予定)の熊本県西原村河原第6遺跡の発掘調査の準備、の3つの作業を実施した。1については、熊本県曲野遺跡、耳切遺跡、瀬田池ノ原遺跡の3石器群を対象として、石器技術、石材利用について詳細に検討した。その結果、各石器群とも遺跡近傍産石材を主体としながら、西北九州産黒曜石などの遠隔地産石材を利用しており、これらの利用頻度が、石器器種によって異なっていることが分かった。2については、中九州でも利用頻度の高い、腰岳黒曜石原産地を対象として実地踏査を実施した。調査の過程では、これまで未解明であった黒曜石供給源とその足下の遺跡を発見し、採集された石器の形態や技術から、これらが旧石器時代から縄文時代に位置付けられる可能性が高いことを明らかにした。3については、河原第6遺跡の発掘調査について、研究協力者と地元教育委員会との打ち合わせを数回をおこなった。第1回目は2015年4月5月に実施予定である。なお、12の研究成果の一部は、九州考古学会や九州旧石器文化研究会等で口頭、誌上発表した。本研究の目的は、九州地方における後期旧石器時代編年の南北差を、両地域の中間に位置する中九州の石器群を詳細に検討することによって解消し、九州地方の旧石器編年再構築を模索する試みである。2年目にあたる本年度は、1阿蘇南外輪山西麓に位置する河原第6遺跡における発掘調査の実施2中九州AT下位石器群をめぐる行動論的考察3中九州石器群で利用頻度の高い西北九州黒曜石原産地の踏査の実施、の3つの作業をおこなった。1については、2015年4月末から5月上旬にかけて発掘調査を実施した。2つのトレンチを設定し、土壌堆積状況の確認と後期旧石器時代石器群の検出を目的とした。小規模な調査ながら良好な土壌体積状況を確認し、後期旧石器時代後半期の2時期の石器群の存在を確認した(成果の概要は『九州旧石器』19号にて発表)。2ついては、熊本県北中島西原遺跡を中心とした検討をおこなった。狩猟具(石器)の型式的特徴の広域分布と、阿蘇周辺石器群の石材消費の特徴である、遺跡近傍産石材の多用と遠隔地産石材の少量利用という特徴を明らかにした(『北中島西原遺跡』熊本県文化財調査報告にて発表)。3については、佐賀県伊万里市腰岳の踏査を2度実施した。黒曜石供給源からやや下った標高を周回的に踏査し、黒曜石分布の産状を確認し、多数の遺跡を発見した。現在その整理作業中である。これらのうち、1は河原第6遺跡の発掘調査から、石器群の重層的検出と分布の広がりを確認し、今後の継続調査に向けて有益な見通しを得たことから、当初の想定通りであったといえる。2については、熊本県教育委員会が実施した調査に参画できたことが研究を大いに進めた。これまで、小規模な石器群が多かった中九州西部にあって対象とした北中島西原遺跡は、石器群のほぼ全体が把握され、豊富な石器の接合資料に恵まれていた。そのため、他地域との石器技術や石材の比較にあたって多くの情報が得られ、これにより中九州のAT下位石器群の特徴を明確にできた。AT上位の石器群についても既存資料の見直しに取りかかっている。3については研究のキーとなる石材消費分析の基礎作りを念頭に、昨年度より調査を実施しており、本年度も黒曜石分布の産状と遺跡の発見という成果を得た。以上から、おおむね順調に進展していると評価できる。本研究の目的は、中九州石器群の石材利用、石器技術等の再検討によって、九州の後期旧石器時代編年を再構築することである。そのために、阿蘇周辺地域の発掘調査をおこない、編年の定点となりうる資料を追加する必要がある。3年目にあたる平成28年度はこの計画に照らして、阿蘇西外輪山西麓の西原村河原第6遺跡の第3次発掘調査を実施する予定であったが、同年4月に発生した熊本地震により発掘予定地周辺に甚大な被害が及びこれを断念せざるをえなかった。この代替措置として、以下の2つの調査研究を進めた。

1つは熊本県域の採集資料の整理、もう1つは黒曜石原産地における調査研究である。前者については、在野の研究者によって300点以上採集されており、これをリスト化し実測等の記録作業を進めた。資料の中には新たに発見された遺跡の資料も含まれており、また阿蘇周辺から天草地域にいたる広範囲で採集された資料であることから、この公表は今後の中九州地域における旧石器時代研究の重要資料となるだろう。後者の黒曜石原産地の研究は、おもに佐賀県伊万里市の腰岳を対象とした。この黒曜石は、先史時代を通じて中九州地域に及んでおり、石材の原産地と消費地遺跡との関係から、当該期の集団の移動領域を考察する上でキーとなる素材である。腰岳では、山腹での踏査から得られた石器と周辺遺跡出土石器とを比較することで、黒曜石資源の獲得と消費に関する新たな知見を得た。特に礫面形状や石質の相違が、獲得場所の違いをあらわすらしいことが明らかになった点は、今後消費地遺跡との関係を考える上で重要な指標になりうることを確認した。熊本地震の影響により、実施予定であった河原第6遺跡の発掘調査ができなかったことが、主たる理由である。この実施に関しては最終年度に期したいが、おそらく1回のみの調査となり、補足調査は難しい状況である。また特に熊本県下の収蔵資料の調査研究についても、同じ理由で予定よりも遅れている。ただし、代替措置として採集資料の記録化作業や黒曜石原産地の調査研究はおおむね順調に推移しており、最終年度にできうる限り研究を進める予定である。九州における旧石器時代研究は編年研究を中心に進んできた。研究初期には北部九州、特に西北九州における調査研究が進み、その後の中九州東部の調査研究をあわせて後期旧石器時代を5時期前後に区分する編年が一般的であった。しかし、2000年以降南九州において爆発的に増加した資料に基づいて、10期以上に区分する編年が提出された。両地域研究の接続に重要なのは、中九州地域(特に西部)である。この地域は、阿蘇火山による良好な火山灰堆積による層位的石器群の検出と、九州各地に起源をもつ石器石材の搬入による具体的な集団間関係の解明が期待できる。この問題にアプローチするために、A:既存出土資料の精査、B:新規資料の抽出の2つを柱として研究をおこなった。Aでは既存資料を石材消費分析により石材獲得や石器技術を細かく分析することで中九州地域の特徴を抽出することにつとめ、Bでは、熊本県阿蘇郡西原村所在の河原第6遺跡の発掘調査により、複数文化層石器群の検出と年代値の獲得を目指した。最終年度である29年度は、Bの河原第6遺跡第3次調査を実施し、第2次調査で確認していた細石刃石器群ブロックのほぼ全体を検出したほか、AT層準下位の土壌堆積状況を確認した。石器群では放射性炭素年代測定を実施し、九州地域でも数少ない旧石器時代終末期の細石刃石器群の年代値を得た(14,740±50yrBP、14,540±50yrBP)。これらの成果を『河原第6遺跡の研究』として報告書にまとめた。九州の旧石器時代編年はその南北で大きく異なる。この違いを中九州石器群の検討によって検証し、九州の旧石器時代編年を再構築しようとするのが本研究の目的である。この問題解決のために、A:既存資料の精査(石材消費と石器技術の検討)とB:新資料の抽出(熊本県河原第6遺跡における発掘調査)を柱として、研究をおこなった。中九州の旧石器時代石器群は、鍵層である姶良Tn火山灰層を境に下位が3時期に、上位が5時期(細別6期)に区分可能である。これは南北九州の中間的様相を示す。
薄膜磁気ヘッド加工用超精密研削装置の機素および研削條件に関する研究

薄膜磁気ヘッドの高精度加工を行うため、60年度科学研究補助金により高精度空気軸受をもつ砥石軸、および静圧油圧摺動台をもつティルティング方式研削装置を試作した。61年度はこれらの装置により、薄膜磁気ヘッド用材料として使用されるZr【O_2】などの難削硬脆材料の研削条件について研究し、次の事項を明確にした。1.Zr【O_2】などのセラミック材料をレジンボンドダイヤモンド砥粒で加工したとき、比研削エネルギは被研削材料の破壊靭性値と硬度に比例して大きくなり、研削比、加工能率を大きくするにはチッピングによる切粉排出が多くなるように高切込みで研削するのがよい。2.高切込みによる加工面のクラック層を除去するには、#800以上の微粒砥石で40μm以上除去する必要があり、これにより強度低下を防止できる。3.砥石側面に受ける研削抵抗が切込み深さとともに増大し、砥石軸が曲げられ加工精度が大幅に低下するのを防止するため、本研究課題として前年度に試作した砥石軸ティルティング装置により、切り込む毎に砥石を軸方向に振り、砥石両側面で交互に研削する方法をとり、その効果を確認した。4.ティルティング方式により、切断面のうねりが急激に小さくなることを確認し、2μm/45mm以下に低減することができた。また、先に検討した高切込みに対し、本方式では試作したシーケンス制御により、多段切込みと高速送り方式を敢えて採用し、実験検討の結果高能率研削が可能となり、従来の20【mm^2】/min(切り込み4mm,テーブル速度5mm/min)に対し、180【mm^2】/min(切り込み10μm,テーブル速度18m/min)に向上することができた。
ウイルス侵襲が脳内グリア細胞のケモカイン産生を誘導する分子機序の解明

ウイルス侵襲を受けた脳において産生されるケモカインは感染局所への白血球の動員を促進し、病原体の排除に働くことが知られている。本研究は、ウイルス侵襲に対するグリア細胞のケモカイン応答を生体レベルで明らかにすることを目的とする。RNAウイルスもしくはDNAウイルスを接種したマウスの脳におけるケモカインの遺伝子発現様式を解析し、特定のケモカインの発現が増加することを示した。また、脳組織におけるケモカインの発現誘導を蛋白質レベルで明らかにした。ウイルス侵襲に対する脳のケモカイン応答は感染局所への白血球の動員を促進し,病原体の排除に働く。脳では主としてグリア細胞がケモカインを産生することが知られているが,その詳細は分かっていない。本研究は,ウイルス侵襲に対するグリア細胞のケモカイン応答を生体レベルで明らかにすることを目的とする。平成19年度における本研究では,ウイルス侵襲を受けたマウスの脳におけるケモカインおよびケモカイン誘導因子の時間的・空間的な発現様式を解析した。向神経性ウイルスである狂犬病ウイルスをC57BL/6J系統マウスの大腿部筋肉内に接種した。麻痺が生じるまでの時点(0,1,3,5,7日後)において灌流による脱血処置を施した後,脳を採取した。大脳(嗅球,終脳)および間脳,小脳,脳幹(中脳,橋,延髄)からRNAを抽出し,リアルタイムPCRを用いてケモカインおよびケモカイン誘導因子の発現量の変動を調べた。ウイルス接種マウスの脳では,数種類のケモカイン(CXCL2,CXCL10,CCL2,CCL3,CCL5)の発現量が増大することが分かった。また,感染初期においては,CXCL10が大脳以外の領域において,CCL2とCCL3,CCL5が脳幹と小脳において,CXCL2が小脳において応答することが分かった。さらに,ケモカインの発現を間接的に誘導する因子を調べるため,同様の手法によってサイトカインの発現パターンを解析した。感染初期では,インターフェロン(IFN-β)が脳幹において,また,炎症性サイトカイン(IL1-β,IL-6,IL-12,TNF-α)が脳幹と小脳において顕著に発現誘導されることを示した。以上の結果から,ウイルス侵襲を受けた脳では,各領域においてケモカインの応答性の相違があること,また,脳幹と小脳におけるケモカイン応答にはサイトカインによる間接的な発現誘導が関与することを明らかにした。ウイルス侵襲に対する脳のケモカイン応答は感染局所への白血球の動員を促進し、病原体の排除に働く。平成20年度では、RNAウイルスおよびDNAウイルスに感染したマウスの脳における時間的・空間的なケモカイン応答を解析した。RNAゲノムを有する狂犬病ウイルスをC57BL/6マウスの大腿部筋肉内に接種し、症状が生じる7日後におけるケモカイン発現を調べた。狂犬病ウイルスを接種したマウスの脳では、脳全体において代表的なケモカインであるCCL5およびCXCL10の発現量が増加することを明らかにした。次に、脳定位固定装置およびマイクロインジェクターを用いて、DNAゲノムを有するポリオーマウイルスを脳に微量投与し、接種直後(0日)および2日、4日、6日、8日、10日、12日、14日、30日後において脳を採取した。得られた脳から組織スライスを作製した後、RNAを抽出しケモカインおよびサイトカインの遺伝子発現量をリアルタイムPCRによって測定した。ポリオーマウイルスを接種したマウスの脳では、ウイルスゲノムの増加に伴ってケモカインCCL5の発現量が増加することを示した。また、他のケモカインおよびサイトカインの発現量には変動が見られなかったことから、ポリオーマウイルスは感染細胞においてCCL5の発現を直接的に誘導することが推察された。加えて、神経細胞間を伝播する狂犬病ウイルスと比較して、感染細胞の核において蓄積するポリオーマウイルスの脳内伝播は限定的であり、接種局所においてケモカイン応答が誘導されることが分かった。以上より、脳におけるCCL5の発現は、ウイルスゲノムの種類ならびに組織内の伝播様式に関わらず誘導されることを示した。申請者らは平成19年度から20年度までの本研究において、ウイルスに感染したマウスの脳における時間的・空間的なケモカイン応答を解析し、感染に伴って遺伝子発現量が増加するケモカイン(IP-10/CXCL10)を特定することに成功した。平成21年度においては、ウイルスに感染した脳組織におけるケモカインCXCL10の蛋白質レベルでの発現様式を解析した。

狂犬病ウイルスをC57BL/6マウスの大腿部筋肉内に接種した後、全身の麻痺を呈した時点で血管内灌流による組織の固定処置を施した。マウス個体から脳を採取した後、凍結切片作成用コンパウンドに包埋し、凍結ミクロトームを用いて脳組織の切片を作製した。得られた組織切片をCXCL10もしくは狂犬病ウイルスに対する特異抗体と反応させた後、特異抗体に対する蛍光標識二次抗体を用いて目的の蛋白質を染色した。ウイルスを接種していないマウスの脳組織では、CXCL10の蛍光シグナルは認められなかった。これに対して、狂犬病ウイルスを接種したマウスの脳組織においては、CXCL10陽性細胞がみられた。以上の結果から、狂犬病ウイルスを接種したマウスの脳組織では、特定のケモカインの蛋白質の産生が誘導されることが示された。
肝再生早期におけるカルシトニンの役割とその分子機構

「肝再生の促進因子としてカルシトニンが重要な働きを担う」という仮説を立て検証を行った。70%肝切除モデルにおいて、再生肝でのCGRP遺伝子の発現は、肝切除1時間後から亢進し、切除12時間後でピークに達した。また免疫染色においてもCGRP抗体陽性の肝細胞が肝切除12時間後をピークに見られ、上記の結果を裏付けた。血中CGRP濃度は肝切除12時間後で有意に上昇しており、またそれと相関するように血中カルシウム濃度の有意な低下が見られた。CGRP拮抗剤を用いた動物実験では、CGRP拮抗剤投与群において70%肝切除48時間後の肝再生率に有意な低下が見られた。本研究の予備実験において、再生中の肝臓ではカルシトニンの遺伝子発現が正常の20倍近くまで亢進していることが示された。これは従来肝再生に重要といわれている因子であるIL-6,TNF-α,HGFなどの発現亢進の数倍にも及ぶ。この観察結果は、肝再生にカルシトニンが重要な役割を担っていることを強く示唆する。ラット70%肝切除モデルを用い、1時間、6時間、12時間、1日、7日、14日のtime courseで追跡した結果、24時間後より肝重量の増加を認めた。Real time PCRでは肝切除1時間後には残存肝内においてカルシトニン遺伝子の強発現を認め、12時間後にピークに達し48時間後でも持続していた。これに相関し血清中のカルシトニン濃度は6時間後より上昇を認め12時間後にピークに達する一方、血清中カルシウム濃度は6時間後より低下し12時間後には最低値を示していた。Immunohistochemistryでは肝切除12時間後の残存肝細胞内にカルシトニン抗体陽性の肝細胞を認めた。これは上記結果を裏付けた世界で初めての研究成果であり、肝再生時におけるカルシトニンの重要性と、肝細胞の関与を強く示唆する結果であった。本研究では、カルシトニンが肝再生のトリガーとして非常に重要であることが示された。これは血中カルシトニン濃度および血中カルシウム濃度の肝再生に及ぼす影響あるいは肝におけるカルシトニンレセプターの発現の有無が肝切除後肝再生率を予測する指標となりうることを示す。これらの因子を薬物的に調整することにより、患者に至適な肝再生環境を作り上げることが可能となり、臨床応用された場合の恩恵は大きいと考えられる。これまで肝再生とcalcitoninに関する研究はほとんどなく、先行実験においてラット70%肝切除モデルでの再生中の肝臓ではcalcitonin gene rerated protein : CGRPの遺伝子発現が正常値の約20倍に亢進していることをリアルタイムPCRで明らかにした。また、われわれはラット70%肝切除モデルを用い、1時間、6時間、12時間、1日、7日、14日のtime courseで肝重量の変化とCGRP遺伝子の発現量について詳細に検討した。肝切除24時間後以降に肝重量の増加を認め、リアルタイムPCRでは肝切除1時間後より残存肝内でのCGRP遺伝子の強発現を認めた。CGRP遺伝子の発現亢進は肝切除12時間後にピークに達し48時間後でも持続していた。これに相関し血清中のCGRP濃度は6時間後より上昇し、12時間後にピークに達し、血清中カルシウム濃度は6時間後より低下し12時間後には最低値を示した。さらに肝切除12時間後の残存肝組織に対するImmunohistochemistryの検討より、残存肝内に特異的なCGRP抗体陽性の肝細胞を認めた。これらの結果よりCGRP遺伝子が切除後肝再生において重要な役割を担っていることが示唆され、特に肝再生時におけるCGRPと肝細胞の関与が強く示唆された。現在CGRP拮抗剤を用いてCGRPと肝再生のメカニズムについて動物実験モデルを用いて検討中である。

さらに肝切除12時間後の残存肝組織に対するImmunohistochemistryの検討より、残存肝内に特異的なCGRP抗体陽性の肝細胞を認めた。また、CGRP拮抗剤を用いた動物実験では、CGRP拮抗剤投与群において70%肝切除48時間後の肝再生率に有意な低下が見られた。これらの結果よりCGRP遺伝子が切除後肝再生において重要な役割を担っていることが示唆され、特に肝再生時におけるCGRPと肝細胞の関与が強く示唆された。今後はCGRPが肝再生に関与するメカニズムについての検討が必要である。
遺伝子改変マウスと細胞を用いた血液細胞分化でのNDPキナーゼ分子の機能解析

1)ヒトnm23の両アイソタイプnm23H1およびH2のトランスジェニックマウスを作成した。これまでに我々の作製した各アイソタイプを認識するモノクローナル抗体を用いて、導入遺伝子の発現強度の異なるトランスジェニックマウス系を作成した。いずれのマウス系においても約2年間の観察期間において、野生型マウスに比して出産、発育、行動その他大きな変化はない。また、病理学的変化は認められなかった。2)マウスnm23のアイソタイプのひとつnm23M2のノックアウトマウスを作成した。nm23M2特異的抗体による検討で、ノックアウトマウスにおける当該遺伝子の発現は完全に消失していた。野生型マウスに比して出産、発育、行動その他の変化は生後約2年間までの観察で認められない。また、病理学的変化は認められていない。3)正常マウス由来の血液幹細胞コロニーアッセイにおいて、ヒトおよびマウスnm23とGSTの融合組み替え蛋白の培養液中に加え、コロニー形成能を観察した。いずれの蛋白もコロニー形成能に変化を与えなかった。4)ヒト骨髄幹細胞からの血球分化の解析システムの検討を続けた。その一つとして末梢血CD14陽性単球細胞から樹状細胞もしくはマクロファージへの分化を解析できるシステムを確立し、そのために必要なサイトカイン等の解析を進めた。今回新たに培養液中のIL6の存在は単球から樹状細胞への分化を阻害し、マクロファージへの分化を推進することが明らかをなった。本実験系におけるnm23/NDPkinaseの関与については各々のアイソタイプに対する抗体を用いて現在解析を進めている。(1)ヒトnm23の両アイソタイプnm23H1及びH2のトランスジェニックマウスを作成した。これまでに我々の作製した各アイソタイプを認識するモノクローナル抗体を用いて、導入遺伝子の発現強度の異なるトランスジェニックマウス系を作成しつつある。いずれのマウス系においても、1年間の観察期間において、野生型マウスに比して出産、発育、行動その地大きな変化はない。現在両アイソタイプのトランスジェニックマウスの交配を行いつつある。(2)マウスnm23のアイソタイプのひとつnm23M2のノックアウトマウスを作成した。nm23nm特異的抗体による検討で、ノックアウトマウスにおける当該遺伝子の発現は完全に消失していた。野生型マウスに比して、出産、発育、行動その他の変化は生後1年間までの観察で認められない。(3)正常マウス由来の血液幹細胞コロニーアッセイにおいて、ヒト及ぴマウスnm23とGSTの融合組み換え蛋白を培養液中に加え、コロニーの形成能を観察した。平成9年度に続き下記のことを現在継続して検討中である。1.作製したNM23H1及びNM23H2遺伝子のtransgenicマウスにつき各々のマウスにおける個体と各組織の病理学的変化について追跡調査を行っているが、1年6ヶ月にて特に目立った変化は認められていない。2.現在、NM23H1及びNM23H2遺伝子導入transgenicマウスを交配し、F1マウスの病理学的変化の存否を合わせて追跡中である。3. NM23M2遺伝子ノックアウトマウスについて現在個体及び組織の病理学的変化を追跡検討中である。1年5ヶ月の段階で、明らかな病理学的変化は認められていない。4. NM23H transgenicマウス及びノックアウトマウスの何れにおいても骨髄移植の実験条件を整えるためにC57BL/6との戻し交配を進行している。5.各種ヒト白血病細胞におけるNM23H1及びH2の発現を検討している。得られた結果と各症例の病態とを合わせて解析を進める予定である。1) nm23H1及びnm23H2遺伝子のトランスジェニックマウスについては、約2年間の追跡調査にて、個体及び各組織の病理学的変化が認められなかった。

2) nm23M2遺伝子ノックアウトマウスについても同様に追跡調査をし、明らかな病理学的変化は認められていない。3)ヒト骨髄幹細胞からの血球分化の解析システムの検討を続けた。その一つとして末梢血CD14陽性単球細胞から樹状細胞もしくはマクロファージへの分化を解析できるシステムを確立し、そのために必要なサイトカイン等の解析を進めた。今回新たに培養液中のIL6の存在は単球から樹状細胞への分化を阻害し、マクロファージへの分化を推進することが明らかをなった。本実験系におけるnm23/NDP kinaseの関与については各々のアイソタイプに対する抗体を用いて現在解析を進めている。