hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌休眠マウスの遺伝解析

これまでの成績を通じ、次のような結論が導けた。1) Ehrlich腹水癌(EAT)細胞の膜表面には、少なくともH-2遺伝子産物は欠損している。2)しかし、おそらくnon-MHC遺伝子産物は残存し、微弱ながら宿主の拒絶を受けている。3)複数の近交系マウスはEATに対する抵抗性遺伝子を保有していると思われ、それはおそらくH-2に連関して位置していると思われる。その遺伝子数は多くとも2個程度と見積られる。4) ddY-drmマウスの癌休眠体質はリンパ球の移入によりddY-prgマウスに伝達できる。細胞性免疫の関与が考えられる。5) H-2ハプロタイプが異なるマウス間でも、なんらかの遺伝的背景を同じくする時、癌に対する養子免疫が可能である。この新規な事実は考慮に値する。6) N_2を対象にした遺伝子解析から、新たな結果が期待されよう。以上の結論を土台に、今後、癌抵抗性(癌休眠)遺伝子を同定し、これをddY-prgマウスに移入したトランスジェニック(Tg)マウスを作成する予定である。このTgマウスがEAT抵抗性を示すなら、次のステップでは癌休眠遺伝子を骨髄細胞に移入し癌宿主に戻すという、いわゆる癌休眠遺伝子療法に挑戦してみたいと考えている。1.モノクローナル抗体を用い、選抜交配中の癌休眠マウス(DDY-drm)のリンパ球表面抗原を調べるとH-2ハブロタイプはsであった。一方、対照マウス(DDY-prg)のそれもH-2ハプロタイプはsであった。2.Ehrlich腹水癌(EAT)細胞で免疫したDDY-drmの脾細胞をDDY-prgの静脈内に移入し、DDY-prgマウス皮下におけるEAT増殖速度を観察した。その結果、EATの増殖は抑制され、いわゆる養子免疫が確実に成立することが確認された。4.上記EAT退縮系マウスのLyハブロタイプはLy-1.2およびLy2.2であり、一方、EAT増殖系マウスのそれは、Ly-1.1(ただし、AKRは例外でLy-1.2)およびLy-2.1という共通性があった(ただし、これが決定的意味を持つかどうかは不明である)。1.DDY-drmとDDY-prgの選抜交配を継続している。癌抵抗性は♀のマウスに強く出る傾向がみられる。2.脾細胞の表面抗原について比較した。H-2については、K、DおよびI-Aともsであった。Ly-1およびLy-2については、DDY-drm、DDY-prgともほとんど反応を示さなかった。4.癌抵抗性とH-2座位Aβとの関連をみるため、B6.C-H-2^<bm12>マウスでの癌増殖性を調べた。Aβのb→bm12変異では癌抵抗性に変化は生じなかった。5.さらに違った視点から、癌抵抗遺伝子を探す必要がある。Ehrlich癌休眠系(drm)と癌増殖系(prg)マウスの遺伝解析を行うためN_2の作出を行った。遺伝子マッピングによる解析は都臨床研の米川博通博士に依頼することにし、我々はH-2,IA,Ly遺伝子についてその変異を調べ、それとEhrlich癌に対する感受性との関連を調べた。マウスの癌休眠体重はH-2^Sと関連しているように見える。両亜系マウスの肝DNAをBamH1で切断し、mo-2をプローブとしてサザン法を行うと、両亜系間で3本の異なるハンドが認められた。現在、mRNAから出発してsubstraction法により癌抵抗性遺伝子を探っているが結論を得ていない。癌休眠マウスの癌抵抗性は細胞性免疫が関与し、この2亜系間では養子免疫が確実に成立した。癌抵抗遺伝子が見い出せば、これをprg系に移入したトランスジェニックを作成し、体質変化を観察、もし、癌増殖系(prg)がdrm体質へ転換できれば、癌の休眠遺伝子治療の可能性が出てくると思われる。
（＋）－リアノジンの不斉全合成および構造活性相関研究

本年度は、前年度に達成した(+)-リアノジン、および(+)-リアノドールの不斉全合成を基盤として、様々な類縁天然物や人工誘導体の網羅的合成を行う予定であった。しかし本年度、所属研究室の他の研究者によって、一部の類縁天然物の網羅的合成が達成された。そこで本年度は計画を変更し、多様な高酸化度天然物の効率的合成を可能にする新たな方法論の確立を目指し、高酸化度炭素骨格のラジカル二量化に着目した。糖類は容易に入手可能なポリオールであり、その二量化反応は簡便に長鎖の高酸化度炭素骨格を与える。そこで糖由来の有機テルル化合物を用いたラジカル二量化反応を計画した。その際、化学的に安定な炭素ラジカル供与体として、アルコキシアシルテルリドを設計した。アルコキシアシルテルリドの炭素テルル結合開裂によって生じるアシルラジカルは容易に一酸化炭素を放出し、アルコキシ炭素ラジカルとなる。これは隣接する酸素原子による安定化効果を受ける、比較的安定な炭素ラジカル種であるから、そのラジカル二量化反応が効率的に進行すると予想した。まず、D-リボース由来のフラノシドに対して、室温、空気雰囲気下にてトリエチルボランを作用させたところ、良好な収率で二量化体が得られることを見出した。さらに、様々な糖由来のアシルテルリドを用いた際にも、効率的にラジカル二量化が進行した。以上のように、室温かつ中性という極めて温和な条件下、アルコキシアシルテルリドから生じる炭素ラジカル種の二量化反応によって、高酸化度炭素骨格の効率的構築を実現した。これにより、安価に入手可能な糖類から、多様なポリオール骨格を導くことを可能にした。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)9-デメチル-10,15-ジデオキシリアノドールを用いた3位ヒドロキシ基エステル化のモデル検討を行った。9-デメチル-10,15-ジデオキシリアノドールの3位ヒドロキシ基はピロールカルボン酸とエステル縮合することができない一方、ピロールカルボン酸の合成等価体であるグリシン保護体とはエステル縮合が円滑に進行し、対応するグリシンエステルが高収率にて得られることを見出した。続くビナビジニウム塩を用いた変換によってピロール環を構築し、9-デメチル-10,15-ジデオキシリアノジンを合成した。(2)(1)で得られた知見を活かし、市販品のリアノジンを加水分解して得たリアノドールからリアノジンへのリレー合成を試みた。エステル化に先立ち、リアノドールの3位を除く6個のヒドロキシ基を順次保護した。すなわち、2,4,6,12位の4個のヒドロキシ基を2対のフェニルボロン酸で、15位ヒドロキシ基をベンジル基で、10位ヒドロキシ基をアセチル基で保護した。保護した基質をグリシン保護体とエステル縮合した後、ピロールカルボン酸エステルへと変換した。最後に適切なヒドロキシ基の脱保護を行うことでリアノジンのリレー合成を達成した。以上のように、これまで困難とされてきたリアノドールの3位へのピロールカルボン酸エステル導入法を確立した。これらの結果は、官能基が密集し、極めて複雑な構造を有するリアノドールのような化合物の反応性・位置選択性の制御を確実にしたことを示すものであり、特筆すべき成果である。本年度は、様々な類縁天然物の網羅的合成へと応用可能なリアノドールとリアノジンの効率的不斉合成経路の確立を目指した。(1)リアノドールの不斉全合成:昨年度に大量合成したC2対称中間体から21工程の変換によってリアノドールの不斉全合成を達成した。まず2価コバルト触媒を用いたC2対称中間体の酸化的非対称化と、橋頭位ラジカルのアリル化によって、DE環部を有する4環性骨格を構築した。続く4工程の位置選択的官能基変換の後、C6位への立体選択的アルキル鎖の導入、閉環メタセシスによるC環形成によって、5環性骨格を導いた。C環部官能基化の後、C2位へのイソプロペニル基の導入、C3位ケトンの立体選択的還元によって全ての不斉点を構築した。最後にイソプロペニル基の還元と脱保護を一挙に行い、(+)-リアノドールを導くことに成功した。(2)リアノジンの不斉全合成:リアノドール合成の中間体からグリシンエステルを経由したピロールカルボン酸エステル導入によってリアノジンの不斉全合成を達成した。まずエステル化に先行し、4つの第三級ヒドロキシ基を2対のボロン酸エステルとして位置選択的に保護した。続くグリシン保護体とのエステル縮合によって、グリシンエステルを合成した。グリシン部位の脱保護の後、ピロール環形成反応を行った。最後に2つのフェニルボロン酸部位を除去した後、接触水素化によるイソプロペニルの還元と2つのベンジル基の除去を行い、(+)-リアノジンの初の不斉全合成を達成した。

そこで本年度は計画を変更し、多様な高酸化度天然物の効率的合成を可能にする新たな方法論の確立を目指し、高酸化度炭素骨格のラジカル二量化に着目した。糖類は容易に入手可能なポリオールであり、その二量化反応は簡便に長鎖の高酸化度炭素骨格を与える。そこで糖由来の有機テルル化合物を用いたラジカル二量化反応を計画した。その際、化学的に安定な炭素ラジカル供与体として、アルコキシアシルテルリドを設計した。アルコキシアシルテルリドの炭素テルル結合開裂によって生じるアシルラジカルは容易に一酸化炭素を放出し、アルコキシ炭素ラジカルとなる。これは隣接する酸素原子による安定化効果を受ける、比較的安定な炭素ラジカル種であるから、そのラジカル二量化反応が効率的に進行すると予想した。まず、D-リボース由来のフラノシドに対して、室温、空気雰囲気下にてトリエチルボランを作用させたところ、良好な収率で二量化体が得られることを見出した。さらに、様々な糖由来のアシルテルリドを用いた際にも、効率的にラジカル二量化が進行した。以上のように、室温かつ中性という極めて温和な条件下、アルコキシアシルテルリドから生じる炭素ラジカル種の二量化反応によって、高酸化度炭素骨格の効率的構築を実現した。これにより、安価に入手可能な糖類から、多様なポリオール骨格を導くことを可能にした。研究課題の中で最も重要かつ困難である(+)-リアノジンの世界初の完全化学合成を達成した。さらに、複雑分子の構造決定法、高極性化合物の精製方法確立など、本年度に蓄積した知見は類縁天然物の網羅的合成に大きく貢献すると期待される。そのため、本年度の達成度は計画以上であったと評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に確立したリアノジンの合成経路、およびその過程で得た様々な知見を最大限に活かし、多様な酸化度を持つ類縁天然物の網羅的合成へと展開する。具体的にはまず、シンゼイラノール、シンナカソール、およびシンカッシオールBの合成を目指す。これまで困難とされてきた3位へのピロールカルボン酸エステル導入法を確立した。これにより、リアノドールからリアノジンへの世界初の変換に成功した。一方、エステル化の検討に計画以上の期間を要した。そのため、年度内に完了する予定であった(+)-リアノジンの不斉全合成の達成に至らなかった。来年度は、本年度に得た知見と所属研究室で得られた知見を統合的に活かし、(+)-リアノジンの不斉全合成を達成する。さらにリアノジンの類縁天然物の網羅的合成へと展開する予定である。
メタ認知に基づく機械学習に関する研究

本研究の目的は,自己の認知的活動に関する認知を表す「メタ認知」の概念に基づく機械学習を公正することである.これにより,学習器そのものが学習の過程を監視し,ルール抽象化の程度を制御できるようになる.1)メタ認知に基づく学習モデルの構築まず,本研究では「メタ認知」を「学習過程を観測し,知識の内部表現を調整する機構」として定義した.なお,ここでは,一般的な機械学習の形式に従って「知識」を「特定の入力信号に対して出力信号を決定する単一のルール」とした.メタ認知の学習モデルは,このルール間の重複と矛盾を観測し,重複があればルールの統合を,矛盾があればルールを分割するというメタ学習機構によって実現されることとした.2)メタ認知に基づく強化学習アルゴリズムの構築1で構築したメタ認知の学習モデルを,代表的な機械学習である強化学習法のひとつQ学習に適用した.Q学習では,センサ入力に対する行動の出力確率をQ値というスカラー値によって決定する.このとき,同じセンサ入力に対するQ値の集合が,メタ認知学習モデルにおけるルールに対応すると考える.静的な環境においては,ルールが適切であれば,十分に学習が進んだ後,ある特定の行動に対する確率が高くなるように,対応するQ値が大きくなる.ルールに「矛盾」がある場合は,単一のセンサ入力に対して複数の行動の確率が同時に高くなり,ルールに「重複」がある場合は,異なるセンサ入力に対して同一の行動の確率が高くなると仮定し,Q学習にメタ学習に基づく学習機構を組み込んだ.3)移動ロボットを用いた検証2で構築した強化学習アルゴリズムを実装し,二輪型の移動ロボットのシミュレータを用いて実験を行った.また,これを市販の四足移動ロボットであるSONY社のAIBOに実装して実験を行った.この結果,メタ認知学習モデルが適切に動作していることを確認した.本研究の目的は,自己の認知的活動に関する認知を表す「メタ認知」の概念に基づく機械学習を構成することである.今年度は,学習モデルの構築とこの学習モデルに基づく強化学習法の構築,そして車輪移動型ロボットのシミュレータを用いた強化学習法の検証を行った.1.メタ認知に基づく学習モデルの構築本研究では「メタ認知」を「学習過程を観測し,知識の内部表現を調整する機構」として定義した.なお,ここでは,一般的な機械学習の形式に従って,「知識」を「特定の入力信号に対して出力信号を決定する単一のルール」とした.メタ認知モデルは,このルール間の重複と矛盾を観測し,重複があればルールの統合を,矛盾があればルールを分割するというメタ学習機構によって実現されることとした.2.メタ認知学習モデルに基づく強化学習法の構築・検証1.で構築したメタ認知の学習モデルを代表的な機械学習である強化学習法のひとつQ学習に適用した.Q学習では,センサ入力に対する行動の出力確率をQ値というスカラー値によって決定する.このとき,同じセンサ入力に対応するQ値の集合が,メタ認知学習モデルにおけるルールに対応すると考えられる.静的な環境においては,ルールが適切であれば,十分に学習が進んだ後,ある特定の行動の確率が高くなるように対応するQ値が大きくなる.ルールに「矛盾」がある場合は,単一のセンサ入力に対する複数の行動に対応するQ値が同様に大きくなり,ルールに「重複」がある場合は,異なるセンサ入力に対する同一の行動に対応するQ値が大きくなると仮定し,Q学習にメタ認知に基づく学習機構を組み込んだ.これを実装し,2輪型移動ロボットのシミュレータを用いて簡単な実験を行ったところ,メタ認知学習モデルが適切に動作していることを確認した.本研究の目的は,自己の認知的活動に関する認知を表す「メタ認知」の概念に基づく機械学習を公正することである.これにより,学習器そのものが学習の過程を監視し,ルール抽象化の程度を制御できるようになる.1)メタ認知に基づく学習モデルの構築まず,本研究では「メタ認知」を「学習過程を観測し,知識の内部表現を調整する機構」として定義した.なお,ここでは,一般的な機械学習の形式に従って「知識」を「特定の入力信号に対して出力信号を決定する単一のルール」とした.メタ認知の学習モデルは,このルール間の重複と矛盾を観測し,重複があればルールの統合を,矛盾があればルールを分割するというメタ学習機構によって実現されることとした.2)メタ認知に基づく強化学習アルゴリズムの構築1で構築したメタ認知の学習モデルを,代表的な機械学習である強化学習法のひとつQ学習に適用した.Q学習では,センサ入力に対する行動の出力確率をQ値というスカラー値によって決定する.このとき,同じセンサ入力に対するQ値の集合が,メタ認知学習モデルにおけるルールに対応すると考える.静的な環境においては,ルールが適切であれば,十分に学習が進んだ後,ある特定の行動に対する確率が高くなるように,対応するQ値が大きくなる.ルールに「矛盾」がある場合は,単一のセンサ入力に対して複数の行動の確率が同時に高くなり,ルールに「重複」がある場合は,異なるセンサ入力に対して同一の行動の確率が高くなると仮定し,Q学習にメタ学習に基づく学習機構を組み込んだ.3)移動ロボットを用いた検証2で構築した強化学習アルゴリズムを実装し,二輪型の移動ロボットのシミュレータを用いて実験を行った.また,これを市販の四足移動ロボットであるSONY社のAIBOに実装して実験を行った.この結果,メタ認知学習モデルが適切に動作していることを確認した.
極端小キャリヤ-物質のヘビ-フェルミオン状態の研究

極小キャリヤ-物質のヘビ-フェルミオン状態はSingle Impurityの近藤問題の最密解を単純に延長することでは決して理解出来ないことを10年前より吾々によって指摘されていた。本研究の期間中に極めて興味ある現象がいくつか発見された。これは一つには結晶作製面での著しい進歩をなすことが出来たことに大いに関係がある。この詳しい著述は、参考論文1)に述べてある。又、極小キャリヤ-のヘビ-フェルミオン状態といつでも様々な形態があることが判った。即ち1)磁気的秩序を示しかつ磁気モ-メントの大きさは、近藤効果によって少しも減らしていないヘビ-フェルミオン状態:CeSb、CeBi、CeAs、Cep2)磁気的秩序を示すが、磁気モ-メントは近藤効果によって大きさがかなり減らしているヘビ-フェルミオン状態:YbP、YbAs3)磁気秩序を示さないヘビ-フェルミオン状態:YbAs_3以上が極端にキャリヤ-の少ない物質であるが、更に研究においてキャリヤ-が存在しない物質においても、ヘビ-フェルミオン状態が存在する発見があった。これには次の分類をすることが可能である。1)磁気的秩序を示さないヘビ-フェルミオン物質:Sm_3Se_42)磁気的秩序を示しかつヘビ-フェルミオン物質:Sm_3Te_4上述の如く、極小キャリヤ-物質にも多くの側面をもったヘビ-フェルミオン状態を存在することが多くの実験的側面によって明らかにすることが出来た。それは後述の参考論文に述べられている。しかし、これはまだまだ多くの成果が今後大いに期待され、国内外の協同研究が予定されている。本研究の大きな成果の一つとして、極小キャリヤ-でヘビ-フェルミオン状態の問題の面白さ、重要性が国内外で多くの人々によって認識され始めたこと、そのことによって協同研究が進みつつあることがあげられる。キャリヤ-数がないヘビ-フェルミオン物質Sm_3Se_4の極低温磁場中比熱が西独ダ-ムシュタット大学ステ-グリッヒ教授との共同研究が行われ、異常に大きいγ比熱(2.8J/mol・deg^2)を示すことが実験的に非常に明確になった。更にSm_3Se_4,Sm_3Te_4と同系列の物質が系統的に調べられている。キャリヤ-数が0.1%のヘビ-フェルミオン物質Yb_4As_3は磁場中比熱が1.7K以上で測定され、著しい磁場変化が観測され、磁場によるヘビ-フェルミオン状態の破壊過程が詳細に観測された。又物性研毛利教授との共同研究により、高圧下の電気抵抗の測定が行われ、圧力の増加と共にキャリヤ-数が増大してゆき、それと共に近藤温度が上昇してゆき、この物質でキャリヤ-数の増大と近藤状態との関連について貴重な情報を得ることが出来た。これと平行してYb_4As_<3-x>P_x及びYb_4Sb_<3-x>As_xの系列が調べられたが、圧力と反対にキャリヤ-数の増大はみられず、ヘビ-フェルミオン状態がP,Asのド-プによっても変化せず、むしろYb_4As_3のヘビ-フェルミオン状態は局所的な性質によって支配されていることを示唆しているように思われる。キャリヤ-数が1%前後のYb,Sm,Ceモノプニクタイトはdilution領域でのドハ-ス測定が行われ、フェルミ面の同定がなされた。

Ybモノプニクタイトについてはフランス,グルノ-ブル原子力研究所のロザミニオン教授との協同研究で中性子弾圧散乱、非弾圧散乱実験が行われ、T_Nが0.5Kと非常に小さいにも係わらず、磁気相関が100K前後まで存在していること、及び磁気モ-メントが約半分にまで減少していること等詳細な測定が行われた。又Ce,Sm,モノプニクタイトはTkが約100Kと通常理論値で与えられる10^<-6>Kの温度をはるかに超えたものを実験は与えており、極小キャリヤ-のヘビ-フェルミオン状態の究明は、近藤状態の解明に大きな手掛かりを与えるという確信がますます深められた。極小キャリヤ-物質のヘビ-フェルミオン状態はSingle Impurityの近藤問題の厳密解を単純に延長することでは決して理解出来ないことを,10年前より我々によって指摘されていた。本研究の期間中に極めて興味ある現象がいくつか発見された。これは一つには結晶作製面での著るしい進歩をなすことが出来たことに大いに関係がある。この詳しい著述は,参考論文に述べてある。又極小キャリヤ-のヘビ-フェルミオン状態といっても様々な形態があることが判った。既ち,1)磁気的秩序を示し,かつ磁気モ-メントの大きさは近藤効果によって少しも減らしていないヘビ-フェルミオン状態:CeSb,CeBi,CeAs,CeP2)磁気的秩序を示すが,磁気モ-メントは近藤効果によってかなり減少しているヘビ-フェルミオン状態YbP,YbAs3)磁気的秩序を示さないヘビ-フェルミオン状態:Yb_4As_3以上が極端にキャリヤ-の少ない物質であるが,更に本研究によって,キャリヤ-が存在しない物質においても,ヘビ-フェルミオン状態が存在する発見があった。これには次の分類をすることが可能である。1)磁気的秩序を示さないヘビ-フェルミオン物質:Sm_3Se_42)磁気的秩序を示しかつヘビ-フェルミオン物質:Sm_3Te_4上述の如く,極小キャリヤ-物質にも多くの側面をもったヘビ-フェルミオン状態が存在することを多くの実験的側面をもったヘビ-フェルミオン状態を明らかにすることが出来た。しかしこれはまだまだ多くの成果が今后期待される。今后の国内外の協同研究の成果も又きたいされる。
細胞外基質の時空間制御および細胞ダイナミクス誘導による腎組織の形成

腎臓の発生は他の臓器と異なり、二つ別×の始原から出発、其々尿管と糸球体を生成する。この二つの始原の相互作用は異なる基質段階を経て、最後にネフロンを構成する。本研究は、腎臓発生期に発現する複数のコラーゲンを中心とし、損傷細胞の再生環境を築くことを最終目標とする。そのため、細胞が再生する際、細胞と足場が緊密付着よりもダイナミックな付着することに着目し、発生期の外的環境を模倣し、基底材料をV型-IV型コラーゲンで重層する。腎糸球体細胞が時間的に基質から付着、脱着を可動化し、空間的に凝集して、糸球体を形成することを目的とする。本年度の研究は、以下の点を明らかにした。(1)マウス発生期(胚性E11,E13,E15,E17)の後腎組織を其々取得し、コラゲナーゼ処理後、腎組織をV型コラーゲン再構成繊維上で培養する。V型コラーゲン繊維が発生腎臓に及ぼす影響を、免疫染色、共焦点顕微鏡観察とタイムラプスで観察した。その結果、V型コラーゲンは培養した後腎において、帯状高次構造を形成し尿管芽先端に巻きついていることを明らかにした。また、培養後腎は、V型コラーゲン繊維の足場情報により、後腎間充織中で閉鎖血管構造を形成することも明らかにした。(2)胚性期各時期のマウスの後腎組織をコントロールとして、組織取得後、すぐに凍結、切片化、各発生期におけるV型コラーゲンの局在とIV型コラーゲン、フイブロネクチンなど、V型コラーゲンからバトンタッチされる次環境ECMの局在を調べた。その結果、V型コラーゲンは発生後腎成長面に近い未成熟糸球体に局在、逆にIV型コラーゲンは発生後腎内部の成熟糸球体に局在、ECMバトンタッチが行われている。(3)アダルトの腎疾病モデルマウスから腎臓を摘出、mesh seiving法により、糸球体を取得する。V型コラーゲン繊維内で糸球体を培養してから、発生期の胚性腎臓と共培養する。その結果、アダルトの糸球体が発生腎の尿管芽先端に付着、融合することが可能となった。共焦点蛍光顕微鏡で観察した結果、発生期後腎尿管芽先端にアダルト進級態が近づくと、間充織細胞を巻き込んだシャープなV型コラーゲン繊維が尿管芽先端を糸球体間に形成されることを認めた。これらの結果より、V型コラーゲンが超高次構造ECMを介したcell-ECM-cell間相互作用を緩やかに誘導し、腎発生における基調ECMとして働き、毛細血管組織である腎糸球体と尿管芽との融合を助長するECMであることが明らかにした。腎臓の発生は他の臓器と異なり、二つ別々の始原から出発、其々尿管と糸球体を生成する。この相互作用は異なる基質段階を経て、最後にネルロンを構成する。そのため、細胞が再生する際、細胞と足場が緊密は付着よりもダイナミック的な付着するのに着目し、発生の外的環境を模倣し、基底材料をI型-V型IV型コラーゲンで勾配的に重層する。腎糸球体細胞が時間的に基質から付着、脱着を可動化し、空間的に凝集重層して、糸球体を形成することを目的とする。本年度は、以下の点を明らかにした。(1)豚角膜から酵素ペプシンとヘパリンカラムを用いて、I型、V型コラーゲンの抽出精製を完成した。また、豚のレンズカプセルから酵素を用いずに酢酸抽出法でIV型コラーゲンの抽出精製を完成した。さらに、I型、V型コラーゲンの繊維の再構成、IV型コラーゲン中性ゲルの作成も完成した。(2)豚やマウスの腎糸球体をmesh-seiving法により単離し、異なる培地を用い、細胞培養皿で培養した結果、上皮、内皮、メサンギウム細胞が其々outgrowthできた。トリプシン法を用い、繊維芽細胞を除いた後、純粋な上皮、内皮、メサンギウム細胞をさらに増殖させ、実験必要な細胞量が集められた。また、DMSO法により、細胞を凍結保存できた。(3)上記(1)の各コラーゲンを用い、培養皿コートをしたうえ、単離した腎糸球体構成細胞を其々培養する。さらに、コラーゲンを細胞播種時から培地に加えて、細胞を培養した。蛍光免疫染色により、細胞骨格を観察した。その結果、I, IV型コラーゲン上の細胞は密着付着を呈したが、V型コラーゲン繊維上だけで細胞が活発なmigrationが観察された。また、細胞接着のシグナルレセプターを観察した結果、I, IV型上の細胞ではintegrinしか発現しないが、V型上の細胞ではintegrinとNG2二つのレセプターを持って、細胞外の基質情報を細胞内に伝達したことが認められた。以上の成果により、V型コラーゲン繊維は細胞のダイナミクス誘導に関与することを示唆した。

そのため、細胞が再生する際、細胞と足場が緊密付着よりもダイナミックな付着することに着目し、発生期の外的環境を模倣し、基底材料をV型-IV型コラーゲンで重層する。腎糸球体細胞が時間的に基質から付着、脱着を可動化し、空間的に凝集して、糸球体を形成することを目的とする。本年度の研究は、以下の点を明らかにした。(1)マウス発生期(胚性E11,E13,E15,E17)の後腎組織を其々取得し、コラゲナーゼ処理後、腎組織をV型コラーゲン再構成繊維上で培養する。V型コラーゲン繊維が発生腎臓に及ぼす影響を、免疫染色、共焦点顕微鏡観察とタイムラプスで観察した。その結果、V型コラーゲンは培養した後腎において、帯状高次構造を形成し尿管芽先端に巻きついていることを明らかにした。また、培養後腎は、V型コラーゲン繊維の足場情報により、後腎間充織中で閉鎖血管構造を形成することも明らかにした。(2)胚性期各時期のマウスの後腎組織をコントロールとして、組織取得後、すぐに凍結、切片化、各発生期におけるV型コラーゲンの局在とIV型コラーゲン、フイブロネクチンなど、V型コラーゲンからバトンタッチされる次環境ECMの局在を調べた。その結果、V型コラーゲンは発生後腎成長面に近い未成熟糸球体に局在、逆にIV型コラーゲンは発生後腎内部の成熟糸球体に局在、ECMバトンタッチが行われている。(3)アダルトの腎疾病モデルマウスから腎臓を摘出、mesh seiving法により、糸球体を取得する。V型コラーゲン繊維内で糸球体を培養してから、発生期の胚性腎臓と共培養する。その結果、アダルトの糸球体が発生腎の尿管芽先端に付着、融合することが可能となった。共焦点蛍光顕微鏡で観察した結果、発生期後腎尿管芽先端にアダルト進級態が近づくと、間充織細胞を巻き込んだシャープなV型コラーゲン繊維が尿管芽先端を糸球体間に形成されることを認めた。これらの結果より、V型コラーゲンが超高次構造ECMを介したcell-ECM-cell間相互作用を緩やかに誘導し、腎発生における基調ECMとして働き、毛細血管組織である腎糸球体と尿管芽との融合を助長するECMであることが明らかにした。
重症下肢再灌流障害の研究--凍結保存虚血骨格筋MTT assayの確立--

1,ラット下肢骨格筋は主として薄筋を用い,DMSOは吸光分析用を用いたが,互いに極めて隣接した部位より採取した3個の新鮮筋標本のMTT assayの測定値が,大きく隔たらないまでに操作手技に習熟した後,triplicateで測定を行った。骨格筋の凍結は,新鮮筋標本約20mgを容量約1mlの容器に入れ密閉し,容器ごと液体窒素内に没入して凍結した。凍結保存は,deep freezer内に-70°Cで保存した。解凍は約10分間の室温放置とした。2,筋標本を同一ラットの同一下肢筋より採取して,これを2分割し,一方を新鮮標本,他方を凍結標本としてMTT assay(1)を行った。二標本相互の測定値の隔たりを,新鮮標本測定値に対する凍結標本測定値の比率Rで表し,検討した。まず,新鮮標本と凍結保存標本の差を概観する目的で実験1を,保存なしで凍結,解凍操作の影響を見る目的で実験2を行った。〈実験1〉凍結保存時間を数時間から数日とし,6個体で検討すると,Rは0.891.27,平均1.05であり,Rと凍結保存時間の相関関係は認められなかった。〈実験2〉標本凍結を液体窒素内20分のみとし,ただちに解凍して5個体で検討すると,Rは0.981.46,平均1.21であった。3,凍結骨格筋を用いたMTT assay法は現時点では以下のようにまとめられる。1)本法は筋湿重量あたりの活性値として測定されるので,新鮮筋標本の乾燥が測定値を不安定にするが,筋標本の凍結は必ずしもこの欠点を改善せず,むしろ測定誤差を拡大する可能性があり大きな利点はないと考えられる。2)急速冷凍乾燥法は検討の余地がある。MTT assayを同一骨格筋の新鮮筋標本と凍結保存筋標本で行うために,採取する筋量を増やす必要があり,実験動物を以前使用していたマウスからラットに変更した。ラット下肢筋を既に報告した方法で、まず新鮮標本でのMTT assayの確立を図ったが,triplicateで行った測定値が必ずしも安定せず、実験がこの段階で止まっている。MTT assayの測定値が安定しない原因を追求したが、以下のことが考えられた。1.試薬が劣化している。2.測定手技,特に筋細切が一定しない。3.実験室内の湿度が低下し筋標本の乾燥が起こる。4.ラット下肢筋では赤筋,白筋の占める比率が同一筋内でも一定していない。現在,試薬は再調整され、測定手技もほぼ安定して来ているので,実験室内の湿度を上げて標本の乾燥を防ぐ工夫を検討中である。これで測定値が安定しない場合は,ラット下肢骨格筋が(4)の理由により,この実験系には不適当とも考えられ,実験動物をマウスへ戻すことを考慮している。しかし,この場合は,凍結標本での検討は筋量の制限から難しくなるので,マウス屠殺後室温放置による骨格筋虚血モデルで,MTT assayによる評価と虚血時間の関係を検討することに実験の主目的を変更せざるを得ないと考えている。
還元性雰囲気中における熱処理がチタン陶材焼付冠の臨床的強度に及ぼす効果

現在市販されている陶材焼付用合金には力学的な問題や生体適合性の問題等がある。そこで強度が高く,生体為害作用の少ないと言われているチタンを陶材焼付冠に使用することは有益である.しかし,チタンと陶材の接合強度は従来の陶材焼付用合金に比較して劣っており,その原因の一つとして,陶材焼成時にチタン表面に過剰に生成されるチタン酸化物が考えられている.本研究では,陶材焼成時,界面の過剰なチタン酸化物の生成量を減少させるために,チタンに前処理を行ってチタン表面に水素との化合物を作り,その上に陶材を接合させて,陶材との接合強度を測定した.さらに,チタンと陶材との接合界面の反応生成物を分析することにより,両者の接合機構について考察した.その結果水素雰囲気中にて500°Cまで加熱処理を施したTiと陶材との接合強度は4.38±0.816MPaであり,これはコントロール群の接合強度,1.99±0.479MPaの約2倍の強度であった,450°Cで処理した試料群の接合強度は2.10±0.318PMaであり,平均値ではコントロールを上回ったが,有意差はなかった.550°Cで処理した試料群の強度は測定不可能であった.接合界面のSEM像観察の結果,水素雰囲気中にて500°Cまで加熱処理を施した試料では陶材と金属は密に接合しており,界面に約1μmの反応層が観察された.金属表面のX線回折ではいずれの試料においてもTiO_2のピークが検出された.コントロールの試料に比べて,加熱処理をした試料ではTiO_2のピークの強度が小さかった.550°Cの試料ではTixHyのピークが検出された.以上の結果より水素雰囲気中での加熱温度は500°Cが最も適していることが分かった。また,加熱最高温度における稽留時間については、30分が最も効果的であった。さらに陶材とチタンの接合界面の元素挙動を調べるためにX線マイクロアナライザーを用いて線分析を行ったが,チタンや陶材成分元素の凝集は見られなかった.現在X線光電子分光装置を用いて,水素雰囲気中における熱処理後の表面の組成分析を行っている。
五重塔の歴史地震による被災状況とその力学的機構に関する解析的研究

現存する国宝・重要文化財建造物の塔婆建築(五重塔、三重塔、多宝塔など)125基のうち、五重塔は25基(うち国宝13基)である。これらのうち,屋内にある五重小塔(3基)を除外した22基について,昨年度は,建設年・構造形式・修理履歴を対象にデータベースを作成したが,本年はこれに加えて以下の項目を調査しデータに加えた.(1)地質図から調べた地盤条件,(2)被災記録,(3)水平力抵抗要素に関する詳細な検討.この結果,現存する五重塔の約7割は洪積層に立地している,7回の地震で5塔の五重塔に被害の記録がある,被害の内容は相輪付近に集中していることが明らかになった。また,被害を受けた五重塔の特徴としては,沖積層上に立地している,本瓦葺きなど重い屋根材料を用いている,水平力抵抗要素の配置に偏りがあるなどの傾向が認められた.更に,歴史地震史料から木造層塔建築の被害の記録を拾い出したところ,23件の被害記録が確認でき,その内容は:倒壊(3割),破損(2割),傾斜(1割),部分被害(4割)に分類できた.また,部分の被害のほとんどは九輪付近の被害であることから,地震により相輪及び心柱が大きく振動し塔本体と当たっている可能性が示唆された.池上本門寺の常時微動測定及び人力加振試験を行った.建物の基本的な振動特性を明らかにするとともに,人力加振試験の際には心柱と本体が約90°の位相差で振動することを定量的に明らかにした.実験及び解析結果をシンポジウムで口頭発表を行った.五重塔建築の耐震性に深く影響していると考えられる構造要素である組物について,過去に行った振動台実験及び静加力試験の結果を基に理論的なモデル化をおこない,地震応答解析を行い,実験結果を理論的に再現することが可能になった.現存する国宝・重要文化財建造物の塔婆建築(五重塔、三重塔、多宝塔など)125基のうち、五重塔は25基(うち国宝13基)である。これらのうち,屋内にある五重小塔(3基)を除外した22基について,文献調査を行い建設年・構造形式・修理履歴のデータベースを作成した.各建物の立地条件・及び建設年代をもとに歴史地震に関する既往の研究から当該建物に被害を及ぼした可能性のあるM7以上の地震を選び,これもデータベースの項目とした.その結果,五重塔は地震にかなり大きな地震に遭遇しているものもあることが明らかになった.山口県の瑠璃光寺,東京都の池上本門寺の現地調査を行った.更に,池上本門寺に関しては常時微動測定を行い,基本的な振動性状を把握した.これと平行して,五重塔建築の耐震性に深く影響していると考えられる構造要素である組物について,過去に行った振動台実験及び静加力試験の結果を基に理論的なモデル化をおこない,地震応答解析を行い,実験結果を理論的に再現することが可能になった.来年度は,建物の修理報告書及び寺史などの文献調査を行うことにより,五重塔が遭遇した可能性のある被害地震による当該建物の被災の有無を調べる.更に,同じ境内のほかの建物の被災状況との比較を行う.また,地盤を含めた立地条件をデータベースに含める.また,現地調査及び常時微動測定を更に行うことにより,構造形式,特に心柱の形状が建物の振動特性に及ぼす影響を明らかにする.最終的には,組物の効果を考慮したモデル化を行い,建物全体の地震応答解析を行う予定である.現存する国宝・重要文化財建造物の塔婆建築(五重塔、三重塔、多宝塔など)125基のうち、五重塔は25基(うち国宝13基)である。また,被害を受けた五重塔の特徴としては,沖積層上に立地している,本瓦葺きなど重い屋根材料を用いている,水平力抵抗要素の配置に偏りがあるなどの傾向が認められた.更に,歴史地震史料から木造層塔建築の被害の記録を拾い出したところ,23件の被害記録が確認でき,その内容は:倒壊(3割),破損(2割),傾斜(1割),部分被害(4割)に分類できた.また,部分の被害のほとんどは九輪付近の被害であることから,地震により相輪及び心柱が大きく振動し塔本体と当たっている可能性が示唆された.池上本門寺の常時微動測定及び人力加振試験を行った.建物の基本的な振動特性を明らかにするとともに,人力加振試験の際には心柱と本体が約90°の位相差で振動することを定量的に明らかにした.実験及び解析結果をシンポジウムで口頭発表を行った.五重塔建築の耐震性に深く影響していると考えられる構造要素である組物について,過去に行った振動台実験及び静加力試験の結果を基に理論的なモデル化をおこない,地震応答解析を行い,実験結果を理論的に再現することが可能になった.
企業・労働者マッチング・パネルデータを用いた賃金・生産性ギャップの分析

ベッカーによる人的資本論では、若い時は賃金が生産性より高く、訓練後は賃金より生産性が高いと考えている。一方、ラジアーらは賃金を後払いにすることで、若い労働者の賃金は生産性より低く、退職間近の労働者では賃金のほうが生産性より高いと考えた。この研究では標準的な生産関数を用い、賃金や生産性などの人的資本も標準的なミンサー型の関数を用い、両者を企業単位で線形関数として統合し、パネル固定効果分析を行える関数型を確立した。データ分析の結果、若い労働者の賃金は生産性よりも高いがまもなく逆転する。一方、賃金と生産性は中高年期の労働者で再び逆転し、退職間近の労働者では再び賃金が生産性よりも高くなる。人的資本と賃金の差異については、これまで、関数型が半対数型であるために、企業単位で集計すると、労働者の数だけの非線形項が生じて、有効な計量分析が行えないという深刻な問題点があり、労働経済の発展の障害となってきていた。例えばLazear and Moore (1984)は賃金労働者の生産性を測定できず代わりに同年齢の自営業者の収入で代理し、Medoff and Abraham (1980)は生産性の代わりに人事評価結果を用い、Shaw and Lazear (2006)は個人の作業数量で代理した。Hellerstein et al. (1999), Crepon et al. (2002), Ilmakunnas et al. (2004)らは、労働者グループ間の相対生産性を計測したが、依然として賃金と生産性のギャップは測定不能であった。ここで確立した方法は、半対数型の賃金関数と、生産性関数の差異を定式化してから処理することで、人的資本関数と生産関数を、容易に一体化させることができる点で画期的である。この人的資本と賃金の差異の計測についての理論的研究については、国際学会において発表を行った。また、データ分析を進展させるためのモデル設計を行った。データ個票申請については、具体的モデルや集計表の形式を先に決定することで、申請後の分析作業の効率化を図ることとした。人的資本と賃金の差異については、これまで、賃金や人的資本を表す関数型が半対数型であるために、企業単位で集計すると、無数の非線形項が生じて、有効な計量分析が行えないという問題があり、労働経済学の発展の障害となってきていた。これに対し、本研究では、半対数型の賃金関数を、標準的な生産関数に導入することで、人的資本関数と生産関数を容易に一体化させる画期的な処理をめざすものである。27年度は、賃金と生産性のミンサー関数を企業の生産関数に代入して、賃金と生産性のギャップを計測する実証モデルを構築した。その特徴は以下の3点である。1賃金と生産性、そして両者のギャップの3者を、勤続、経験、学歴等の変数によってミンサー型の関数として計測できる。2この3つの関数すべてで切片項(定数項)が識別できるため、賃金・年功カーブと生産性・年功カーブを同一座標に位置づけ、どこで交差するのかを確認できる。3実証モデルは、すべて線形の関数型であるため標準的な計量経済手法が適用でき、特に、企業固定効果と、産業ごとのビジネスサイクルをコントロールできる。この実証モデルは、企業*労働者パネルデータに適用することで、賃金と生産性のギャップをミンサー型の関数の係数として測定することが可能である。27年度は、更に、この実証モデルを用いたデータ分析のための具体的設計を行った。実証モデルの検証と、企業・労働者マッチングデータを用いた実証分析の設計をほぼ終えた。人的資本と賃金の差異については、これまで、賃金や人的資本を表す関数系が半対数型であるために、企業単位で集計すると、無数の非線形項が生じて、有効な計量分析が行えないという問題があり、労働経済学の発展の生涯となっていた。これに対し、本研究では、半対数型の賃金関数を、標準的な生産関数に導入する数式処理を発展させたことで、人的資本関数と生産関数を容易に一体化させる画期的な処理を目指すものである。28年度は、別途提出した研究期間延長申請書に記したように、家族の健康の問題から、データ構築及びデータ分析の作業へのエフォートが割けず、研究が遅延することとなった。なお、この間に、実証モデルをより現実的にするための問題点の検討を進めた。別途提出した研究期間延長申請書に記したように、家族の健康の問題から、データ構築及びデータ分析の作業へのエフォートが割けず、研究が遅延することとなった。29年度は、生産性関数と賃金関数のそれぞれの企業*年レベルの誤差項が相関する可能性を考慮に入れて再検証を行い、本方法による賃金・生産性ギャップの測定の成果を得た。

一方、ラジアーらは賃金を後払いにすることで、若い労働者の賃金は生産性より低く、退職間近の労働者では賃金のほうが生産性より高いと考えた。この研究では標準的な生産関数を用い、賃金や生産性などの人的資本も標準的なミンサー型の関数を用い、両者を企業単位で線形関数として統合し、パネル固定効果分析を行える関数型を確立した。データ分析の結果、若い労働者の賃金は生産性よりも高いがまもなく逆転する。一方、賃金と生産性は中高年期の労働者で再び逆転し、退職間近の労働者では再び賃金が生産性よりも高くなる。これまで労働経済の研究の障害となっていた賃金と生産性の差異の計測方法を、ほぼ確立したことで、今年度からのマッチングデータ分析による実証の目処が立った。この分析は、ベッカー、ラジアーらの研究を統一的に検証する挑戦的な研究であり、また、この分析により、賃金と生産性の比較が行えることで、多くの関連研究が進展するという萌芽的な研究である。賃金および企業活動の統計データの使用申請を行い、実証モデルの有効性を検証する。研究期間の延長申請が認められたことにより、今年度は、実証モデルをより現実的な仮定に基づくものに再構築し、モデルの理論的進歩をもとに、マイクロデータの分析を行う予定である。人的資本今年度は、初年度において先行的に構築した実証モデルを念頭に、マイクロデータの構築を行う。賃金構造基本統計調査、事業所・企業統計調査、および企業活動基本統計調査の目的外使用許可を得て、企業・労働者マッチング・パネルデータの構築を行う。上記で得られた賃金・生産性ギャップ関数と、賃金関数の係数を積み上げることで、労働者の生産性関数を導出する。賃金関数の推定は、ギャップ関数の係数の推定(2)の際と同様に、企業固定効果、業種×年のビジネスサイクル固定効果をコントロールして行う。この生産性関数は、賃金関数+ギャップ関数であり、賃金関数との水準の差であるギャップ関数は上述のとおり切片項が識別され推定されているため、ギャップ関数を用いて、労働者の賃金・年功プロフィールと、生産性・年功プロフィールをひとつの座標軸の上に描き、交点を確認することができる。賃金のプロフィールを生産性のプロフィールが追い抜く形で交差していればベッカーの主張と整合的であり、逆に生産性のプロフィールを賃金のプロフィールが追い抜く形で交差していればラジアーの主張と整合的である。27年度に実証モデルの検証を先行させ、研究費使用予定額の主要部分であるマイクロデータ構築の作業を28年度にしたため。別途提出した研究期間延長申請書に記したように、家族の健康の問題から、データ構築及びデータ分析の作業へのエフォートが割けず、研究が遅延することとなった。初年度に実証モデル構築を先行して行い、2年度目にマイクロデータ構築を行うこととしたため、リサーチアシスタントの謝金や、諸資料の物品費の執行が後ろ倒しになったため。28年度において、マイクロデータの構築でリサーチアシスタントの使用を予定している。実証モデルをより現実的な仮定に基づくものに再構築し、モデルの理論的進歩をもとに、マイクロデータの分析を行う予定である。マイクロデータ構築のため、リサーチアシスタントの謝金と、関連資料の購入に費用を要する。また、研究発表のため、旅費として費用を要する。
スフェロイト形成による間葉系幹細胞のstemness制御機構の解明

本研究では、Tomato遺伝子によって標識した骨髄由来間葉系幹細胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells:BM-MSC)を用い、スフェロイド形成初期から変化する遺伝子、特に細胞接着に関与するインテグリンとその細胞内シグナルを検索する。また、スフェロイドに取り込まれる非幹細胞を蛍光によって同定し、特異的に発現または消失する分子を同定することで、脱分化による幹細胞性獲得のメカニズムの解明を目指す。
LECラットにおける肝臓始原細胞株の樹立と肝細胞への分化機構

1.目的銅トランスポータであるウィルソン病遺伝子の異常を持つLECラットにおける肝炎後の肝細胞の特徴は、化学発癌過程と同様にoval cellが著明に増生することである。この時期のLECラット肝臓からoval cellを分離・樹立を試みた。さらに、樹立したoval cellを用いて、肝細胞へ最終分化する過程で、この細胞がホメオドメイン蛋白HNF-lα、-3β遺伝子などの肝細胞転写因子の階層的制御により肝細胞へと分化する機構の解明を目的とした。2.方法と結果(1)肝細胞の分化過程において、HNF-3β,HNF-3α,HNF-4,HNF-1α遺伝子はこの順で発現することが知られている。肝細胞転写因子のうち、HNF-3βmRNAのみが発現していたが、他の4つの転写因子はいずれも発現していなかった。(2)我々はすでにHNF-lαのcDNAと抗体を作製しており、肝細胞分化の良いマーカーであることを明らかにしてきた。oval cellにHNF-lαのcDNAを導入した結果、永久株の樹立はできなかった。(3)このoval cellはin vitro三次元コラーゲンゲル培養系でEGFを添加すると管様構造を形成した。一方、前年度でも報告したように、肝臓に移植したoval cellは肝細胞に分化した。
フレーバー物理によるテラスケールの新物理の現象論的研究

高エネルギー加速器実験であるLarge Hadron Collider(LHC)実験はそのRun2実験を終了したが、現在までに素粒子標準模型を超える高エネルギーの新物理の直接的な証拠は発見されていない。それに対して、低エネルギーのフレーバー実験(BaBar、Belle、LHCb)からの複数の実験データに標準模型の予言からの24σ程度の有意さのずれがあることが報告されている。特にb->cτνおよびb->sll(l=e、μ)崩壊において観測されているズレは、レプトンフレーバー普遍性を破るような標準模型を超える相互作用の存在を示唆している。従来考えられてきた新物理模型ではそのような相互作用の存在は想定されておらず、それらのズレの存在は従来とは異なる新物理模型を構築する必要があることを意味している。平成30年度はそのような模型の構築および様々なフレーバー物理量への影響の解析を目指して以下の研究を進めた。(1) SU(5)大統一模型でレプトンフレーバー普遍性を破るような相互作用を持つスカラーレプトクォークがTeVスケールの質量を持つような模型について研究を進めた。標準模型のフェルミオン質量と混合および実験で観測されているズレを同時に説明可能な模型の構築を目指して、現在研究を進めている。(2)統合解析ツールHEPfitの開発を進めた。このツールが他の研究者にも広く使用されるように、その正式リリースに向けてコード整備およびマニュアル作成等を進めた。統合解析ツールHEPfitの開発は順調に進んでいる。また研究計画で当初予定していた最小超対称標準模型とは異なるが、最近の実験データから示唆されているレプトンフレーバー普遍性を破るような新物理模型の有力な候補と考えられるSU(5)大統一模型の研究を進めた。その研究成果は今後論文にまとめる予定である。このように本研究課題はおおむね順調に進展している。平成31年度は、現在のフレーバー実験のデータに現れているズレを説明可能な新物理模型の構築に関する研究を更に進める。最近の研究により、それらのズレを説明するためには適切な量子数を持ったレプトクォーク(クォークとレプトン間の遷移を引き起こすスカラーまたはベクトル粒子)がTeVスケールに存在すればよいということがわかってきている。そのようなレプトクォークをSU(5)大統一模型の枠組みで考え、それがフレーバー物理をはじめとする種々の物理量に与える影響について解析を行う。そのためにHEPfitの開発を更に推し進める。そしてその結果を基にして、より効果的・効率的に新物理模型の峻別をする手法の開発を目指す。研究成果は随時論文にまとめ、学会、国際会議等で発表していく。素粒子標準模型は数100GeV程度までの現象をよく記述しているが、更に高エネルギーには新物理理論が存在すると考えられている。現在、世界最高エネルギーの加速器実験であるLHC実験が進められているが、新物理の証拠は未だ見つかっていない。したがってLHC実験では到達できない高エネルギーの新物理の間接探索が可能なフレーバー物理の重要性は益々増してきている。平成29年度はフレーバー物理を軸にして新物理の間接探索に関する以下の研究を進めた。(1)統合解析ツールHEPfitの開発を進めた。特に電弱精密測定とヒッグスボソン崩壊への新物理の効果についての解析をアップデートし、国際会議論文として発表した。現在、雑誌に投稿するための論文を準備中である。また次年度以降はフレーバー物理に関係する開発を更に進める予定である。(2)近年の理論計算の進展により、K中間子が2つのパイオンに崩壊する過程における直接的CP対称性の破れに関する理論値と実験値の間に3シグマ程度の有意さのずれが報告されている。このずれが超対称性模型のグルイーノの寄与によるものである可能性について調べた。グルイーノの寄与はスクォーク・スクォーク・ヒッグス間の三点結合が大きいほど効いてくる。しかしながら大きな三点結合は、K中間子混合を始めとする他のフレーバー物理量にも影響し、また真空の不安定性をもたらす。それらの制限を考慮すると、上記のずれを説明するためにはスクォークの質量は5.6TeV以下でなければならないことを示した。この結果は論文にまとめて発表した。統合解析ツールHEPfitの開発は順調に進んでおり、コードのリリース準備およびコードについての論文の執筆が進められている。また本年度のK中間子崩壊および関連するフレーバー物理量への超対称粒子の寄与の研究は、次年度以降にフレーバー物理への様々な新物理模型の影響を考える際の一例となっている。

平成30年度はそのような模型の構築および様々なフレーバー物理量への影響の解析を目指して以下の研究を進めた。(1) SU(5)大統一模型でレプトンフレーバー普遍性を破るような相互作用を持つスカラーレプトクォークがTeVスケールの質量を持つような模型について研究を進めた。標準模型のフェルミオン質量と混合および実験で観測されているズレを同時に説明可能な模型の構築を目指して、現在研究を進めている。(2)統合解析ツールHEPfitの開発を進めた。このツールが他の研究者にも広く使用されるように、その正式リリースに向けてコード整備およびマニュアル作成等を進めた。統合解析ツールHEPfitの開発は順調に進んでいる。また研究計画で当初予定していた最小超対称標準模型とは異なるが、最近の実験データから示唆されているレプトンフレーバー普遍性を破るような新物理模型の有力な候補と考えられるSU(5)大統一模型の研究を進めた。その研究成果は今後論文にまとめる予定である。このように本研究課題はおおむね順調に進展している。平成30年度以降はHEPfitへのフレーバー物理量の組み込み、そしてそれを用いた新物理の統合解析を進める。特に複数のB中間子崩壊過程のデータで近年見つかっている標準模型からのズレに着目し、平成29年度に研究したK中間子崩壊におけるズレについても合わせて考慮して、様々な新物理模型の可能性を探っていく。研究成果は随時論文にまとめ、国際会議や学会等で発表していく。平成31年度は、現在のフレーバー実験のデータに現れているズレを説明可能な新物理模型の構築に関する研究を更に進める。最近の研究により、それらのズレを説明するためには適切な量子数を持ったレプトクォーク(クォークとレプトン間の遷移を引き起こすスカラーまたはベクトル粒子)がTeVスケールに存在すればよいということがわかってきている。そのようなレプトクォークをSU(5)大統一模型の枠組みで考え、それがフレーバー物理をはじめとする種々の物理量に与える影響について解析を行う。そのためにHEPfitの開発を更に推し進める。そしてその結果を基にして、より効果的・効率的に新物理模型の峻別をする手法の開発を目指す。研究成果は随時論文にまとめ、学会、国際会議等で発表していく。当初予定していた国際会議への参加を行わなかったため余剰金が生じた。これは次年度に旅費として使用する予定である。前年度からの余剰金があったことに加え、当初予定していたノートパソコンの代わりにより安価な電子ペーパー機器を購入したために余剰金が生じた。これは次年度に物品費および旅費として使用する予定である。