hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糞線虫べネスタチン/宿主RAGEを介する寄生生理機構の解明

iL3にベネスタチン遺伝子のKd効果はみられなかったが、LL3では72hの浸漬が最も効果的でベネスタチンmRNAの発現が82.8%低下した。Kd LL3感染マウスでは、対照LL3感染マウスに比べ、肺への移行幼虫数が59.3%減少していた。Kd LL3感染直後のマウス皮下組織において、虫体の周囲に浸潤する宿主細胞数の有意な増加が認められた。2.RAGE欠損マウス(RAGE-/-)を用いた、糞線虫感染動態と宿主応答の解析:野生型(Wt)とRAGE-/-それぞれに、ベネズエラ糞線虫iL3を皮下感染し、幼虫移行経路である皮膚、肺、小腸を回収した。幼虫が肺に到達する感染3日目において、Wtと比較してRAGE-/-では、肺の点状出血斑の大きさが増大し、肺への移行幼虫数も有意に増加した。幼虫の移行経路である皮膚、肺、小腸について病理組織学的検討を行った結果、Wtの皮下組織で確認された虫体周囲のマクロファージを中心とした細胞浸潤がRAGE-/-では有意に抑制されていることが分かった。以上より、ベネスタチンは宿主応答を抑制するのに対し、RAGEは糞線虫幼虫に対し免疫応答を亢進する働きを持つことが示唆された。RAGE-/-をKd幼虫感染実験に導入することで、in vivoでのベネスタチンのRAGEを介する機能をマップ化できる。本研究は、糞線虫の体内移行に関与する分泌蛋白「ベネスタチン」の、宿主炎症反応の発端となるシグナルを伝達する「RAGE」を介する寄生生理的機能を明らかにすることを目的としている。この目的達成のためには、in vivo評価系を用いたベネスタチンの機能解明が不可欠である。RAGE欠損マウス(RAGE-/-)を導入し、RNA干渉法によりベネスタチン遺伝子Kd糞線虫を作製するこで、これらの組み合わせを変えて感染実験を行うことが可能となり、感染動態や宿主応答を比較することで、ベネスタチン/宿主RAGEを介する寄生生理機構が明らかとなると考えられる。2018年度は実際にRAGE-/-を導入し、糞線虫感染実験を行い、基礎となる感染動態のデータを得た。さらには、RNA干渉法によりKd糞線虫の作製技術を確立し、ベネスタチンない場合での幼虫体内移行に対する影響を解析し、in vivoにおけるベネスタチンの機能を判断する結果を得ることができた。従って、おおむね順調に進展しているとの判断をした。目標:ベネスタチン/RAGE介在性によるシグナル伝達、下流域エフェクターの動態を明らかにする。1リガンド能の解明:べネスタチンとRAGEの結合親和性について既知リガンドを用いて量的、質的差異の検討を行う。大腸菌により発現したRAGEの各ドメインとの結合試験を行い、結合ドメインを特定する。細胞膜にRAGEを高発現する培養細胞[HUVEC(ヒト臍帯静脈内皮細胞)]とベネスタチンを共培養し、細胞内におけるRAGEとベネスタチンの共局在性を調べる。2応答経路の解明:HUVECを用いて、べネスタチン共存下におけるRAGEシグナル経路とエフェクター産生の挙動への影響を量的、質的に解析する。グリセルアルデヒド(Gla)-BSAでHUVECを刺激し、活性酸素種の産生、RAGE下流分子のリン酸化、サイトカインの発現へのベネスタチンの作用を明らかにする。2.In vivo評価系を用いたベネスタチンの機能解明(2018年度の続き)目標:寄生虫感染性や宿主炎症反応へのベネスタチン/RAGE経路の役割を明らかにする。1炎症反応に与える影響:RAGE介在性炎症を惹起するGla-BSAを野生型とRAGE-/-に投与する。
骨粗鬆症診断における超音波速度測定の高精度化と高効率化に関する研究

本研究は、超音波透過法による速度測定を利用した骨粗鬆症診断法の高精度化と高効率化を目的として行った。1.速度測定の高精度化ならびに効率化のための解析法の開発水中を透過した信号を基準にした干渉法による速度測定法を応用し、干渉信号の周波数解析により骨の速度を決定する新しい速度測定法について検討した。デジタル信号処理上で遅延時間を増大させ、測定帯域内で十分な長さの干渉が生じるようにした結果、サンプリング周波数を10MHz程度の低い値にして測定しても十分な精度が確保できるようになった。これにより、測定時間を短縮することができた。2.温度補正による測定の高効率化水中法のシステムは測定の安定度に優れている反面、水温を一定にする必要があるため、そのための装置と時間を必要としていた。そこで新たに水温を測定して測定値を補正するプロセスを追加し、水を介する測定でも恒温装置等を必要とすることなく効率よく測定できるようにし、精度の良い測定を効率よく行うことを可能にした。3.骨の音速測定に対する骨外形形状の曲率の影響に関する実験的検討骨と同程度の音速を有するベ-クライトを利用して上記1.及び2.の効果と測定値の妥当性について実験的に確認した。次に実際の測定部位として踵骨部を仮定し、人の踵骨と同程度の曲率を有する試料と平行平面試料とをベ-クライトを利用して作成し、曲率による音速測定値の変化について検討した。中心周波数1MHz,直径20mmの平面トランスジューサを使用した場合、平面試料に比べ曲率試料の方が音速測定値が小さくなることから、測定される音速値は試料の物理的な音速とは異なり、曲率の影響を含んでいることを明らかにした。
ギャップ結合による肝がん発生の抑制メカニズム

我々は,ギャップ結合とくにCx32が肝がん発生を抑制するメカニズムを解明するために,Cx32欠損マウスを用いて,Cx32と肝細胞の増殖および分化に焦点を絞ってin vivoおよびin vitroで検討した。In vivoの実験では,部分肝切除後,Cx32欠損マウスではwild typeマウス(C57BL/6)と比較して肝細胞の増殖抑制がみられた。Cx32欠損マウスの発がん物質投与実験より,Cx32欠損マウスはwild typeマウスと比較して肝腫瘍の増加がみられた。In vitroの実験では,まず初代培養ラット肝細胞の解析結果から,肝細胞に発現しているギャップ結合蛋白であるCx32とCx26のうち,Cx32が上皮の分化の指標のひとつであり細胞の極性に関与しているタイト結合と密接な関係があることが分かった。次に,Cx32欠損マウスの初代培養肝細胞の解析結果から,Cx32欠損マウスの肝細胞の増殖度の明らかな増加がみられた。さらに,Cx32欠損マウスの初代培養肝細胞から継代培養により肝細胞株を樹立し,この細胞株にCx32遺伝子を再導入した結果,タイト結合の誘導およびアクチン形成の増強がみられ,分化の亢進が認められた。以上のことより,Cx32が肝がん発生を抑制するメカニズムとしては,Cx32の発現およびそれを介した細胞間コミュニケーションが,肝細胞の増殖だけでなく分化をも調節している可能性が考えられた。
動物の群れの意思決定と維持機構

集散系の社会を持つ動物、特にイルカ類における群れの意思決定の過程とその維持機構を解明することを目的とし、本年度は特に前年度までに得た伊豆諸島御蔵島のミナミハンドウイルカ、南アフリカのコシャチイルカ、そして名古屋港水族館の飼育シロイルカの音声データの解析を続けた。1.音声から見た群れ内の個体間関係:伊豆諸島御蔵島周辺海域において、この地域に生息するミナミハンドウイルカの音声と映像を収録し、各個体の音声カタログを作る資料作りを進めている。2.群れの意思決定:4つの水中マイクを用いた水中マイクアレーによって録音した御蔵島のイルカの音声を現在解析中であるが、雑音が大きく、精度のよい結果は得られていない。3.シロイルカの音声行動・・・集散の程度が弱く、系統がミナミハンドウイルカと異なるシロイルカについて、2007年夏に収録していた音声を解析し、シロイルカの音声のうち、これまで言われていたホイッスルにコンタクトコール、つまり互いの存在を伝え合う音声としての機能はなく、代わりにバーストパルスの一種類を用いているのではないかという結果を得た。4.コシャチイルカの音声行動・・・集散の程度は弱いが、系統がミナミハンドウイルカに近いコシャチイルカについて、2007年度に収録していたコシャチイルカの音声を解析し、本種はホイッスルを発さないこと、そしてクリックスは他のセッパリイルカ属の音声と非常に似ている結果を得た。集散系の社会を持つ動物における群れの意思決定の過程とその維持機構を解明することを目的とし、本年度はミナミハンドウイルカにおける音声研究を中心に従事した。1.音声からみた群れ内の個体間関係、を明らかにするために、伊豆諸島御蔵島周辺海域において、ここに棲息するミナミハンドウイルカの音声と映像を録画し、各個体の音声カタログを作る資料を収集した。また、この際に個体間関係を示す指標をSOCPROGにて行うため、カナダで行われたワークショップに参加した。2.個体が音声から認識する群れの範囲、を明らかにするために、イルカのホイッスル音の発せられた場所を特定するための水中マイクアレーシステムを構築し、本年度は特にそのシステムの精度評価を中心に行った。また、昨年度までに収録していたデータなどを再解析した結果、イルカが音声から認識する群れの節囲を明らかにできる確信を得たため、現在論文執筆中である。また、この中間結果をカナダで行われた国際行動学会、また南アフリカで行われた海棲哺乳類学会で報告を行った。3.群れの意思決定、を明らかにするために、本年度はその場所を決定することを目指した。しかしイルカは季節や天候などで移動パターンが様々であり、設置型のシステムはこの研究に非常に困難であることが判明したため、現在、移動可能なシステムを考案中である。4.ホイッスルを発さない種の音声行動とその意思決定のメカニズムを知るために、南アフリカ沿岸に棲息するコシャチイルカの基礎的音響調査を一ヶ月程度行い、9時間近くの貴重な音響データを収録した。集散系の社会を持つ動物、特にイルカ類における群れの意思決定の過程とその維持機構を解明することを目的とし、本年度は前年度に引き続き、御蔵島に棲息するミナミハンドウイルカと、三陸沖に棲息するイシイルカ(リクゼンイルカ型)についての研究を行った。1.音声から見た群れ内の個体間関係:伊豆諸島御蔵島周辺海域において、この地域に生息するミナミハンドウイルカの音声と映像を収録し、各個体の音声カタログを作る資料を本年度も収集した。2.群れの意思決定:御蔵島において、4つの水中マイクを用いた水中マイクアレーを構築し、精度評価を行い、このシステムにより、イルカのホイッスル音の位置を推定することが可能であると確認した。その後、実際にイルカの音声を収録し、多くのデータを収集することができた。現在解析中である。3.ホイッスルを発さず、集散の程度が弱いイシイルカ(リクゼンイルカ型)の音声を3つの水中マイクを用いて収集を試みた。複数回の試行にも関わらず音声を収録することができなかった。一方、本調査中に遭遇したカマイルカ、コビレゴンドウの音声を収録することができた。4.これまで行ってきた「個体が音声から認識する群れの範囲」「系統が異なるシロイルカの音声行動」そして「ホイッスルを発さず高周波クリックスのみ発するコシャチイルカの音声行動」の研究について、それぞれ解析を行っており、すべてについて平成21年度に発表を行う予定である。

4.コシャチイルカの音声行動・・・集散の程度は弱いが、系統がミナミハンドウイルカに近いコシャチイルカについて、2007年度に収録していたコシャチイルカの音声を解析し、本種はホイッスルを発さないこと、そしてクリックスは他のセッパリイルカ属の音声と非常に似ている結果を得た。
原子・分子の共鳴状態および光イオン化過程の理論研究

1.これまでの研究で、分子の光イオン化過程の全断面積や微分断面積を、複素基底関数法を用いて効率的に計算できるようになった。一方、最近、分子の内殻X線領域の光電子分光が盛んになされている。この領域では、相対論や多重極場の効果が重要になるが、この問題を扱った理論計算はほとんど行われていない。そこで複素基底関数法を、多重極場を含むディラック方程式に拡張し、その有効性を調べた。2.ウラン(91+)のディラックハミルトニアンを用いて、1s1/2電子の光イオン化問題に応用したところ、全断面積、微分断面積とも、600keV程度の光子エネルギーまで高精度に計算可能であることが分かった。さらにその微分断面積が顕著な相対論的効果を示すことを見いだした。400keVの光子エネルギーにおいて、光電子の角度分布のピークは、非相対論では、振動電場の向きを反映して、光の進行方向に垂直(θ=π/2)であるが、相対論効果を含めると特に磁場効果によりθ=π/6になり実験と良く対応する結果を得た。3.ICN分子は、その光分解反応の実験データが詳細まで知られている。ところがその電子状態には不明な点が多く、実験結果の原理的な理解には至っていない。そこでスピン軌道配置間相互作用法を用いた大規模計算により、光分解反応系のポテンシャル面と電気的遷移モーメントを理論計算により評価し、半古典論と古典的軌跡計算を併用することで、久しく謎であった、生成物CNの回転微細構造準位の非統計分布の原因、および円偏光を用いて解離した場合に、CNの回転角運動量が空間的に配向する原因が、量子動力学的な干渉効果にあることを明らかにした。4.イオンと水分子の集合体であるクラスターの幾何構造および電子構造を理論的に調べ、特に水素結合の影響、第2水和圏あるいは第3水和圏にある水分子の重要性を明らかにした。本研究により、分子の連続電子状態用の複素数基底関数を高効率に作成でき、また従来、複素基底関数法では不可能であると考えられた微分断面積や多チャネルの場合の分岐比の計算も可能になった。計算技術的には、複素数の基底関数を有効に用いるもので、特に固有値問題としてではなく、線型方程式の問題を解くという斬新さを持っている。最近発展が著しい重原子系X線領域光電子スペクトルの実験に対応するために、是非とも本研究で開発した理論手法の相対論化が必要であると考えている。本年度の研究実績の概要に記したように、その方向の下準備はうまく行っている。このため、本科研費の研究期間を1年間延長することにした。2019年度に相対論化の可能性を最終的に明らかにする所存である。また、長年の謎を含むICN分子の光分解過程の詳細を明らかにすることが出来た。この光分解反応には、多くの量子論的干渉効果、さらに、様々な種類の共鳴効果や量子準位の閾値効果が含まれていることが期待される。これらの点も2019年度に明らかにする所存である。重原子系X線領域光電子スペクトルの実験に対応するため、相対論を含む光イオン化断面積の理論計算を行う。具体的には最近拡張させた複素基底関数法を用いる。また数値積分法のプログラムも作っているので、それと併用して、答え合わせをしながら、計算方法を開発する。複素基底関数法を1電子ディラックハミルトニアンに応用した結果は、予想通りのもので、計算可能性を示している。特に応用計算上、重要になる多重極場の影響を丁寧に調べる。例えばハミルトニアンに含まれる2電子項の遅延効果や磁場効果が、光電子の角度分布に及ぼす影響は、光電子のθ=0の領域の角度分布に強い影響を及ぼす可能性がある。ICN分子の光解離の問題に半古典動力学理論を応用して、様々な種類の共鳴効果や量子準位の閾値効果の生成可能性を調べる。以上の研究成果発表のために、数回の学会発表の出張旅費を準備する。1.複素基底関数法における振動数依存分極率を用いた光イオン化断面積の変分計算において、その基底関数を最適化する意味は、遷移モーメントを非同次項とする、非同次シュレーディンガー方程式を、複素対称ヒレラース型汎関数を用いて変分的に解くことであると明確にした。さらにこの概念を用い、正則・非正則クーロン関数の複素スレーター型軌道(cSTO)の組による変分的展開法、および外向波クーロン関数の複素ガウス型軌道(cGTO)の組による最小二乗展開法という、二つの方法を新規に考案し、これら基底関数の組が、微分断面積を高精度に与えることを、水素様原子や簡単なモデル計算によって示した。2.複素基底関数法と自由完員関数法を組み合わせ、共鳴状態を特徴づける複素エネルギーを直接計算する手法を考案し、二つのモデルポテンシャルで正確な解に収束する結果を得た。また水素分子の2電子励起状態について高精度な値を得た。3.ビス(シクロオクタテトラエン)ランタノイド錯体の負イオン光電子スペクトルに観測された、顕著なランタノイド依存性を、Dyson振幅の計算など様々な理論手法を用いて解析し、中性錯体は特殊な4f-配位子間相互作用を持つことを明らかにした。(以上藪下)4.(岩田)分子間相互作用理論、局所射影分子軌道摂動論を構築し、並列計算プログラムを開発した。他の量子

化学汎用プログラムとのインターフェースを作成し、共同研究によって、多種の分子間相互作用系に応用することを可能にした。多数の分子からなる相互作用系で見られる強い非加成性の解析方法を開発し、水素結合系に適用した。本年度の研究成果により、原子・分子ともに複素数の電子連続状態波動関数を、通常の量子化学計算で使用する基底関数展開法によって表現出来るようになった。この成果によって従来のモーメント法や複素基底関数法では不可能といわれた光イオン化断面積の角度分布が評価可能になった。複素基底関数法の適用により、通常の量子化学計算で用いる実数GTO基底関数に数個の複素数GTO(cGTO)を追加するだけで、光イオン化微分断面積まで計算できることが可能になり、今後の応用研究への足がかりを築くことが出来たと考えている。また、非エルミートな固有値問題を解く複素基底関数法についても、自由完員関数法の有用性が確認できた。この結果は今後の計算手法を考察する上で重要なヒントになる。(以上藪下)局所射影分子軌道法プログラムと他の汎用のプログラムとの連携を強め、研究対象を拡げることが出来るようになった。(岩田)1.従来の光イオン化全断面積だけでなく、その微分断面積や分子座標光電子角度分布も複素ガウス型基底関数を用いて評価できることを示した。特に微分断面積の計算では、終状態が内向波型境界条件を満足するように、2ポテンシャル法を用いて、ゼロ次波動関数と1次摂動波動関数を別々に複素基底関数法で変分的に最適化して用いた。H2についてStatic-exchange近似とRandom-Phase近似を応用して、それぞれ正確な微分断面積の計算を行った。この成果によると、通常の量子化学計算で用いるGTO基底関数に数個の複素GTOを追加するだけで光イオン化微分断面積まで計算できることになり、今後の応用研究への足がかりを築いた。2.非同次型シュレディンガー方程式の解である1次摂動波動関数の虚部は、非同次項の詳細によらないという特徴を持つ。これを生かして、非同次項を、中心がaで幅bの球対称ガウス型関数で表現し、さらに複素基底関数による連続波動関数の展開が高精度に行えるように、a, bを最適化した。その結果、従来に比べて原点からかなり離れた領域でも1次摂動波動関数の形状をよく再現でき、位相シフトの計算精度を向上することができた。ただし光イオン化全断面積の計算精度は、この人工的な非同次項を使うよりも、正確な始状態の波動関数と遷移モーメントを非同次項に用いた方が良かった。これは振動数依存分極率の変分的な性質のためであると考察した。3.希土類錯体の負イオン光電子スペクトルを理論的に評価するため、Dyson振幅の計算プログラムを、スピン軌道相互作用も考慮できるように拡張し、応用計算により、スピン軌道相互作用の重要性を考察した。4.局所射影分子軌道法に基づく摂動論を用いて、ナトリウムイオンの水和クラスターにおける水水間の水素結合を解析し、水素結合ネットワークに対する水和イオンの影響を調べた。本年度の研究成果により、複素STO基底関数だけでなく複素GTO基底関数の有用性が、微分断面積の計算においても確認できた。また非同次シュレディンガーの解の虚部として与えられる正則連続解は、原理的に非同次項の形状によらないという任意性を持つ。この性質を活用して従来法に比べて効率の良い展開法の開発を試したところ、連続波動関数の形状は確かに良くなったものの、それを用いた遷移モーメントの値は、それほど改善されず、むしろ悪くなる場合もあった。
再発・難治性Ｐｈ陽性白血病に特異的な腫瘍溶解性ウイルス療法の開発

感染した癌細胞内で増殖しながら死滅させるウイルス本来の性質を利用する癌ウイルス療法の開発・改良に取り組んだ。Ph陽性白血病をはじめとする難治性造血器腫瘍はワクシニアウイルスに感受性を示すが、多発性骨髄腫はさらに例外的な高感受性を有した。治療の安全性を高めるためにmiRNA制御、チミジンキナーゼ(TK)欠損を加えた多因子制御性ワクシニアウイルス(MDVV)を作製した。多発性骨髄腫細胞株を移植したSCIDマウスモデルを用いたin vivo実験において、MDVVの感染は腫瘍部に集中し、安全かつ効果的に腫瘍を縮小できた。このことからMDVVは癌ウイルス療法における有望なツールとなることが示唆された。研究目的:再発難治性造血器腫瘍に対する腫瘍溶解ウイルス療法を開発する。内容:本研究では純国産ワクシニアウイルスワクチン株を基に、安全性を高めた多因子制御ワクシニアウイルス(MDVV)を作製した。まずワクシニアウイルスの増殖に重要な役割を果たすB5R遺伝子の3 ́非翻訳領域へ、正常細胞では高発現しているが種々の悪性腫瘍で発現が低下しているmiRNAの一つ、let7aの標的配列を挿入した。さらにホタルルシフェラーゼ遺伝子の発現ユニットをチミジンキナーゼ遺伝子に挿入し、これを不活化した。これらにより、let7aの発現が低下しチミジンキナーゼ活性の高い腫瘍細胞において高率に増殖するという特異性を持たせた。我々のスクリーニングで、造血器腫瘍の中で多発性骨髄腫が例外的にワクシニアウイルスへの感受性が高く、当初、対象と考えていたPh陽性白血病よりも高い効果が期待できたため、平成25年度においては多発性骨髄腫も含めて実験を行った。in vitroでは、正常細胞においてlet7a制御性ワクシニアウイルスの感染性が低下する一方、骨髄腫細胞株では低下しないことが確認された。次にin vivoでの抗腫瘍効果・腫瘍特異的増殖性を評価するため、骨髄腫細胞株を免疫不全(SCID)マウスへ皮下移植し、28日後にMDVVを経静脈投与し、継時的に観察した。その結果、腫瘍でのウイルス増殖と腫瘍の縮小効果が確認された。比較対象として元来のワクシニアウイルス、TK遺伝子のみ不活化させたウイルスを感染させたところ、いずれも抗腫瘍効果は高かったが、特に前者では腫瘍以外の部位にも感染が拡がり、マウスが死亡した。一方MDVVではその分布は腫瘍特異性が極めて高く、正常組織への感染が有意に抑制されていた。以上のことから、MDVVは高い抗腫瘍効果と、腫瘍特異的増殖による高い安全性を兼ね備えた、新規がん治療法として有力な候補になると考えられた。本研究の目的はワクシニアウイルスの腫瘍溶解作用に注目し、改良を加えウイルス製剤として活用することにある。ワクシニアウイルスのB5R遺伝子はウイルス伝播に必須であり、腫瘍細胞内でB5Rを発現するが正常細胞ではB5Rを発現しない改良を行えば、腫瘍溶解性と安全性を兼ね備えたウイルスができると予想される。miRNAは、特定の遺伝子のメッセンジャーRNAに結合し、配列特異的に発現を抑制する。腫瘍細胞は正常細胞と異なるmiRNA発現様式を示すため、正常細胞で発現が高く腫瘍細胞で著減しているmiRNAの相補配列をB5R遺伝子下流に挿入すれば、腫瘍細胞でのみB5Rを発現するウイルスが作成できる。本研究ではまず、Ph陽性白血病の一つである慢性骨髄性白血病で発現が低いmiR-203, miR-10a, miR-150, miR-199aが正常細胞では高発現していることを定量PCR法で確認した。次に、これらのmiRNA標的配列を遺伝子下流に挿入すると、miRNAを発現する細胞で遺伝子抑制効果が得られることをレポーターアッセイで確認した。miR-203, miR-10a, miR-150の発現低下はPh陽性白血病以外にも殆どの造血器腫瘍に共通することが定量PCR法で判り、これらのmiRNAは造血器腫瘍の標的治療へ幅広く応用可能であると考えられた。ワクシニアウイルスに特に感受性が高い疾患を特定するため、造血器腫瘍に由来する様々な細胞株にワクシニアウイルスを感染させ感受性を測定した。その結果、Ph陽性白血病よりも多発性骨髄腫と成人T細胞白血病が高い感受性を示すことが分かった。特に多発性骨髄腫由来細胞はワクシニアウイルスに著しく高い感受性を示したため理想的な標的疾患となると考える。今後はPh陽性白血病、多発性骨髄腫の動物モデルを用いた治療実験により効果の検証を行っていく予定である。マイクロRNAの発現解析、標的遺伝子の組み換えなどの実験を計画どおりに進めることができた。また予想したとおり、miR-203, miR-10a, miR-150の標的配列を用いればマイクロRNAによって発現抑制できることも確認できた。

またマイクロRNA制御性ワクシニアウイルスを作製する手技も問題なく終了できた。様々な血液腫瘍細胞株に対して感染を行ったところ、当初対象として考えていたPh陽性白血病よりも多発性骨髄腫で予想した以上に高いウイルス感受性があることが分かった。多発性骨髄腫で欠失しているマイクロRNAはPh陽性白血病で欠失していたものとほとんどが共通していた。したがって新たなウイルスを作製する必要はなく、作成済みのマイクロRNA制御性ワクシニアウイルスを使うだけで多発性骨髄腫のIn vitroおよびIn vivo感染実験が可能である。作製したマイクロRNA制御性ワクシニアウイルスを複数の多発性骨髄腫細胞株、患者由来細胞にインビトロで感染させ、効果を確認する。またヒト多発性骨髄腫患者細胞を免疫不全SCIDマウスへ移植し骨髄腫モデルマウスを作成後、ワクシニアウイルスを感染させてin vivo効果を生体内イメージングを用いて確認する。マウスの体内ではヒト多発性骨髄腫細胞を生着させにくいが、あらかじめヒト由来造血支持環境をマウスの体内に形成しておけば効果的に生着できることが分かっている。我々の研究室ではヒト間葉系幹細胞をIn vitroで骨前駆細胞へ分化させたあとマウスに移植することにより造血支持環境を再構築する技術を確立しており、本研究でも利用する予定である。マウス実験を中心に研究費を支出する予定である。SCIDマウスの購入、多発性骨髄腫細胞の培養液とサイトカイン、間葉系幹細胞の培養液とサイトカイン、骨組織再生用の基質、多発性骨髄腫細胞イメージング用のルシフェラーゼ試薬が必要である。
ヘリコバクターピロリ除菌後発生胃がんのスナネズミモデルでの経時的検討

我々は,ヒト類似の胃病変を呈するHelicobacter pylon (Hp)感染スナネズミモテルにて1.Hp除菌後発生スナネズミ腺胃がんの形質発現以上を検索した。1.Hp除菌後発生スナネズミ腺胃がんの形質発現N-methyl-N-nitrosourea (MNU)投与Hp感染+Hp除菌群(n=26)で発生した腺胃がんにつき胃型・腸型の形質発現を検討した。胃がん26例は,胃型14例,胃腸混合型10例,腸型2例に分類された。すでに我々が報告しているMNU単独投与群(n=6),MNU投与+Hp感染群(n=50)のデータと比較して(Mizoshita, T., et al.CancerSci. 97:38-44, 2006.).除菌により腸型形質胃癌の低下傾向が見られた。2.Hp感染後のCgA, Gastrin, GIP発現の経時的変化Hp感染スナネズミ腺胃粘膜でのCgA, Gastrin, GIPの発現をreal-time RT-PCRあるいは免疫染色にてHp感染後50,75,100週で評価した。Hp感染スナネズミ腺胃でのCgA, Gastrinは,Hp非感染群と比較して,実験開始後50週で著明な増加を示し、その後75100週となるに従って減少した。GIPは、実験開始後5075100週となるに従って増加した。以上より,スナネズミモデルにてHp感染・Hp除菌による胃型・腸型形質発現の変化をがん部非がん部で検索することは胃病変の発生を解明する上で重要であると考えられた。Helicobacter pylori(Hp)感染スナネズミモデルは、ヒト胃病変検索の良いモデルである。一方、胃がんの組織発生を考える上で胃型・腸型の形質発現の検索は重要である。今回我々は、スナネズミ腺胃がんの形質発現を周辺非がん部粘膜も含めて解析した。1.胃がんの形質発現MNU+Hp感染群の胃がん50例(分化型44例、未分化型6例)は、G21例、GI24例、I4例、N1例に分類された。一方、Hp非感染MNU投与群の胃がん6例(分化型5例,未分化型1例)は全てGであった。2.胃がんとその周辺粘膜の形質発現の関係MNU+Hp感染群の直径10mm以内の分化型胃がん13例中(G9例、GI2例、I2例)、7例の胃型胃がんは、G typeの非がん腺管のみの周辺粘膜を有した。しかし、その他6例の胃がんでは、がんとその周辺粘膜の形質発現に明らかな相関関係が認められなかった。一方、MNU単独投与群の胃がん6例の周辺粘膜は、すべてG typeの非がん腺管から成っていた。以上より、スナネズミ腺胃がんの多くは、胃型の形質発現を有していた。前がん病変としてG typeの非がん腺管の検索も重要であると考えられた。Hp感染が、胃がんと非がん組織の腸型化を引き起こしている可能性が考えられた。
アルカリ金属原子・イオンの溶媒和ダイナミックス

金属の溶解とそれに伴う溶媒和電子生成の分子論的過程にどのようなダイナミックスが関与しているかを、ナトリウム(Na)原子の水和クラスターをモデル系として理論的に研究した。非経験的分子軌道法で計算した核座標に対するエネルギー勾配を利用した分子動力学法(ab initio MO-MD)のプログラムを開発し、水分子が1つまたは2つ結合したNa原子負イオンからの電子脱離後の、中性の基底状態でのダイナミックスに応用した。水が1分子の場合は水が水素をNaに向けた負イオン水和構造は、中性状態では解離極限によりエネルギーが高いため水とNaが解離する。一方水が2分子であると水とNa負イオンの1:1錯体に第2の水が水素結合した構造が安定で、この水素結合のため垂直電子脱離した後も解離極限よりエネルギーが低い。第2の水分子は第1の水の解離を抑制する。電子脱離後分子間振動を数回くり返し約700フェムト秒(fs)で第1の水は酸素(O)をNaに向けるようになる。さらに700-1400fsの間Na-O結合の伸縮などをくり返し、1400fs以降は徐々に第2の水がNa-O結合した1:1錯体の遠くを回る状態へ移っていく。電子状態は、約700fsで原子的性質を持つ状態から分極して不対電子が広がった状態へ急に移る。その後分子間振動に依るポテンシャルエネルギーの振動を経て、約1400fs以降は第2の水分子から摂動を受けた1:1錯体の状態へ収束する。これに伴い3^2P(Na)<-3^2S(Na)型遷移のエネルギーは700fsを境に約0.5eV急減し、振動をくり返しながら1400fs以降約1.6eVへ収束してゆく。この変化をフェムト秒スケールで追う分光実験を行えば1中心イオン対状態の生成ダイナミックスを観測できると予測した。
市民運動によるコミュニティづくり ー武蔵野市「けやきコミュニティ」の事例研究ー

本研究では、市民の手による草の根のコミュニティづくりの事例研究として「けやきコミュニティ」を取り上げた。先ず事務局メンバ-とのインタビュ-により、その運動体としての成立の経緯およびコミュニティセンタ-建設後の管理・運営様式から見て、武蔵野市のコミュニティ構造の3つの柱である〈自主参加〉〈自主計画〉(自主管理〉を体現していると言えることがわかった。続いて、「けやきコミュニティ協議会」が自分たちの歴史をまとめようと企画していた「けやき学舎」と今回の我々の研究とが、「けやき」の地域をもっとよく知ろうということで一致を見たため、お互いのプロジェクトを協力して進める合意ができた。我々は「けやき」の成立以のニュ-スやパンフレット類を整理することに協力し、「学舎」も我々の「コミュニティづくりに関する意識調査」を援助してくれることになった。「学舎」は、けやきコミュニティセンタ-を利用して900人を越える名簿および延べ約100人の運営委員と協力員のリストを提供してくれた。この意識調査は、それらに加えて600人のランダムサンプリングした地域住民を対象に平成3年の11月に実施され、現在分析中である。インタビュ-調査と意識調査から得られた「けやき」のユニ-クさとは、1)誰に対しても開かれている、2)自律性、自主性、自由を最大限に尊重している、3)それを脅かそうとするものに対して極めて敏感に反応する、4)その意識を地域的にも世代的にも広めようと常に「しかけ」を用意しており、その結果「けやき」の活動全体が「民主主義の学校」のようになっていること等に求められる。筆者は4年前に、武蔵野市の市民運動のリ-ダ-たちへのインタビュ-調査と個々の運動体への郵送調査を実施している。これらと今回の事例研究を合わせて、武蔵野市の草の根市民運動の全体像を一つの著作にまとめたいと考えている。
食生活での栄養素相互作用と臓器代謝調節ネットワーク機構の解明

パラチノース(P)とオレイン酸(O)およびシュクロース(S)とリノール酸(L)の組み合わせでみられる相互作用は、臓器の脂肪酸組成の変化を介した作用であることが明らかになった。線維芽細胞増殖因子21(FGF21)発現は摂食刺激および空腹刺激で増加したことから、FGF21は栄養代謝を調節する生体防御因子であることが明らかとなった。1、糖質・脂質の組み合わせが生体代謝におよぼす作用の解明糖質(パラチノース(P)又はシュクロース(S))と脂肪酸(オレイン酸(O)又はリノール酸(L))を組み合わせて4種類の餌(PO, PL, SO, SL)を調製し,肥満モデル動物Zucker fattyラットに4週間投与後,膵臓の形態,機能および脂肪酸組成について解析を行った。S群はP群に比し,膵島の肥大化および線維化を認めた.一方,L群はO群に比し,膵島のアポトーシスの割合が高く,細胞量は減少していた。インスリン分泌能はPO群で最も保たれた。以上より、摂取する糖質と脂質を選択的に組み合わせることにより,肥満およびインスリン抵抗性に伴う膵臓β細胞障害の発症・進展リスクを軽減できることが示された。さらに、SL摂取によるインスリン抵抗性の亢進に、組織中の脂肪酸組成の違いが重要であることが明らかとなった。2、臓器間栄養代謝調節ネットワークにおけるFGF21機能の解明(竹谷)炭水化物をタンパク質に置換したエネルギー制限食は、肥満ラットの脂質代謝異常を効果的に改善した。この効果は、炭水化物摂取の制限による肝SCD1発現の低下を介したTG合成抑制作用と、グルカゴン分泌作用によるFGF21を介した肝臓中脂質利用促進作用に起因することが示唆された。食餌性糖質と脂質の組み合わせが糖・脂質代謝に与える影響について検討し、生体組織の脂肪酸組成変化の役割に着目して検討を行った。肥満モデル動物であるZucker fatty (fa/fa)ラットに異なる糖質[パラチノース(P)またはスクロース(S)]と脂質[オレイン酸(O)またはリノール酸(L)]を組み合わせた4種類の食餌(PO, PL, SO, SL)を投与し、3週後にブドウ糖負荷試験を行った。その結果、リノール酸投与群(PL, SL)においてインスリン分泌量が増加する傾向が認められた。さらにSL群ではより食後血糖上昇が持続していたことから、スクロースとリノール酸の組み合わせ食はインスリン抵抗性の発症を促進することが示唆された。しかしながら4週後の体重、内臓脂肪量および肝臓トリグリセリド含量は各群間に有意な差はみられなかった。近年、組織中の脂肪酸組成を調節することで肥満状態であってもインスリン抵抗性を改善できることが示されている。このことから、食餌組成の違いにより組織中の脂肪酸組成が変化することがインスリン抵抗性の発症に関与すると考えられた。そこで肝臓中の脂肪酸組成を測定した。SL群ではアラキドン酸が増加しており、アラキドン酸の増加を介したインスリンシグナル抑制作用が示唆された。しかしながら、SL群の肝臓において顕著なインスリンシグナルの抑制は認められなかった。一方SL群でアラキドン酸が増加していた骨格筋では、アラキドン酸合成酵素の遺伝子発現が肝臓よりも顕著に上昇していた。以上より、食餌組成の影響は臓器により異なり、肝臓より骨格筋でのアラキドン酸の増加がインスリン抵抗性に関与していることが明らかになった。【目的】Fibroblast Growth Factor (FGF)21は、栄養・代謝を反映する内分泌因子である。マウス肝臓のFGF21発現は、絶食およびケトン食で誘導され再摂食により抑制される。ヒトでは、血中FGF21濃度は肥満度やインスリン抵抗性などと相関することが知られている。グルコースやインスリンによるFGF21発現調節が考えられるが、その機構はよく知られていない。そこで、グルコースおよびインスリンのFGF21発現制御への影響を明らかにすることを目的とした。【方法・結果】ヒト肝癌細胞(HepG2)において、FGF21mRNA,発現は高グルコース・インスリン刺激により上昇した。マウス初代培養肝細胞においてもグルコース濃度依存的なFGF21mRNA発現上昇が見られた。さらに、グルコース応答性転写因子であるCarbohydrateresponse element binding protein (ChREBP)活性化作用のあるXylitol刺激によってもFGF21mRNA発現は上昇した。ヒトFGF21プロモーターを用いて転写調節への影響を検討した結果、ヒトFGF21は2つのグルコース応答領域を有することがわかった。これらの領域はCarbohydrate response element (ChoRE)を含んでおり、グルコースのみならずXylitolにも応答することからChREBPの関与が考えられた。核タンパク質を用いてゲルシフト法によるDNAへの結合を検討した結果、Xylitol刺激によりDNAへの結合が増強され、この結合はChREBP抗体を前処理することにより抑制された。【結語】ヒトFGF21遺伝子発現はグルコースに応答するChREBPを介した転写調節機構を有している。
集水域における炭素-窒素-リンの共役循環が湖のメタン動態に及ぼす影響の解明

平成30年度は「サブテーマ3)ホスホン酸代謝を担う浮遊性細菌の時空間分布解明」、「サブテーマ4)リン飢餓状態における微生物細胞内のホスホン酸生成過程」、「サブテーマ5)栄養塩バランスの異なる湖水における好気的メタン生成カイネティクスの定式化」に関する研究を行った。次世代シークエンスによる群集解析の結果、亜表層に顕著なメタン極大が出現する深い湖においては、メタン極大が発達する水温躍層付近にシアノバクテリアであるSynechococcusが特異的に多く分布していることが明らかとなった。SynechococcusはC-Pリアーゼを有すると考えられることやメタン生成能が申請者らの先行研究で確認されていることから、メタン極大の形成に大きく寄与しているものと考えられた。サブテーマ2である微生物細胞内のホスホン酸生成については、湖水から大量捕集した微生物試料について実験条件の検討を行い、解析の準備を完了した。また、培養細胞では実験場件下で特定の微生物が細胞内にホスホン酸を生成・蓄積することが確認された。この微生物については、既知のホスホン酸生合成経路とは異なる反応によるホスホン酸を生成している可能性が示唆された。サブテーマ3については、湖水へのホスホン酸添加実験から、夏季に強いリン飢餓状態となるメタン極大層付近においてC-Pリアーゼ活性が認められた。さらに、カイネティクスの推定も試み、ごく微量ながら湖水中にホスホン酸が存在している可能性を示すことができた。これまでの成果により、湖沼の湖盆形状と浮遊性微生物の栄養飢餓状態がメタンの亜表層極大形成に強く影響することを示すことができた。また、このメタン生成反応には貧栄養環境で優占するシアノバクテリアのSynechococcusが関与しており、細胞内または湖水中に存在している微量のホスホン酸を基質にC-Pリアーゼによりメタンを生成しているものと考えられる。これらの結果は、当初の仮説を概ね支持するものであり、学術的にもきわめて新規性の高い重要な知見である。ホスホン酸のスペシエーションや存在形態、微生物のゲノム解析についても進展しており、研究はおおむね順調に進展していると評価できる。本年度は、研究実績に記載したサブテーマ3、4、5の研究を継続し、残された試料分析とデータ解析および成果の公表に注力する。とくに、微生物解析においては、多様な系統の分類群がメタン生成に関与している可能性も示唆されていることから、代表者と協力者が集まって議論を行うことで、解析方針の検討を行う。また、好気的メタン生成カイネティクスの定式化についてはデータが不足していることから、野外調査を複数回行い、より精度の高いデータをもとに解析を進める予定である。現在、これまでの成果を複数の論文にまとめて投稿しているところであるが、さらにデータ解析を進めることで、新たな投稿原稿の作成を行う。すべての成果を統合し、本年度に湖の好気環境におけるメタン動態に影響を及ぼす要因について整理を行い、報告書にまとめる予定である。平成28年度は、「サブテーマ1:集水域のマルチ元素バランスと湖のメタン極大形成の関係解明」、「サブテーマ2:ホスホン酸の湖水中における起源・挙動とメタン極大との関係解明」および「サブテーマ3:ホスホン酸代謝を担う浮遊性細菌の時空間分布解明」を目的として多地点調査を行った。その結果、すべての調査湖沼で好気環境にメタン極大を確認することができた。メタンピークは、浮遊性微生物が強いP飢餓状態にある湖ほどよく発達し、その傾向は細胞内P含量(PP/Chla)の少ない湖・水深で顕著であった。また、浮遊性微生物の細胞内P含量は湖水中のDOCとNO3のバランスにより変化し、それによって好気環境における溶存メタン濃度が影響を受けることも明らかとなった。以上より、サブテーマ1の主題である炭素と窒素のバランスが微生物のリン代謝を通じてメタン生成を引き起こす、生物地球化学反応のカスケードを示すことができた。次いで、サブテーマ2の課題である好気的メタン生成の基質と考えられるホスホン酸の起源と分布を評価するために、湖水懸濁物のサイズ別大量捕集に挑戦した。新たなろ過システムを開発することで、各湖で200Lの湖水をろ過することに成功した。サブテーマ3については、各湖・各水深から採取した浮遊性細菌を対象とした微生物群集構造解析を実施した。これにより、微生物群集の空間パターンに関するデータを取得することができた。また、湖水の培養試料からのmRNA抽出・精製にも成功し、現在RNAシークエンスによる発現解析を実施しているところである。これらのデータをもとに、浮遊性細菌がメタン生成に関わる直接的証拠を示す予定である。本研究により、好気環境にメタン極大が出現する湖では、DOCとNO3のバランスにより湖水中の微生物によるP代謝が変化し、好気的にメタンが生成している可能性が強く示唆された。平成28年度の調査では、湖水中のDOCとNO3のバランスが微生物の細胞内リン含量を変化させ、それによって好気的メタン生成を引き起こす生物地球化学反応のカスケードを示すことができた。この結果は、当初予測していた通りの研究成果であり、研究はおおむね順調に進展していると評価できる。また、メタン生成に関与していると思われる浮遊性細菌の群集構造解析およびRNAシークエンス解析と、NMRによるホスホン酸分析用の懸濁物の大量捕集にも成功した。いずれも、技術的に困難な制約を突破しながら得られた成果であり、当初の計画通りに研究課題を進展させることができた。

前年度に引き続き、平成29年度は「サブテーマ1:集水域のマルチ元素バランスと湖のメタン極大形成の関係解明」、「サブテーマ2:ホスホン酸の湖水中における起源・挙動とメタン極大との関係解明」および「サブテーマ3:ホスホン酸代謝を担う浮遊性細菌の時空間分布解明」を目的とした多地点調査を行った。その結果、すべての調査湖沼において亜表層にメタン極大が出現することが明らかとなった。溶存メタンの分布パターンから、浮遊性微生物(とくにラン藻類)がメタン極大の形成に関与している可能性が強く示唆された。また、滞留時間の短い湖で溶存態有機リン(DOP)濃度が上昇し、それによってメタンの亜表層極大がより発達することが明らかとなった。さらに、浮遊性微生物が強いリン・窒素飢餓状態を示す湖でメタンピークが大きくなる傾向も見られた。このことから、DOP濃度に強く影響を及ぼす湖盆形状と浮遊性微生物の栄養飢餓状態が微生物の有機リン代謝に関わっており、湖沼のメタン極大形成に強く影響しているものと考えられた。次いで、二次元NMRを用いた好気的メタン生成の基質解析を実施し、調査湖沼の懸濁物質中から2-アミノエチルホスホン酸を検出することに成功した。これは浮遊性微生物の細胞中にアルキルホスホン酸が存在することを示しており、好気的メタン生成の潜在的基質が湖水中に存在していることが初めて明らかとなった。さらに、浮遊性微生物の群集解析からホスホン酸分解酵素(C-Pリアーゼ)を有する特定の微生物群がメタン極大の分布水深で多く検出されることも明らかとなった。詳細な系統解析を行いながら、メタン生成に関わるグループの特定を進めているところである。また、特定の微生物群についてはゲノム解析を行い、DNA断片配列のアセンブリを完了した。得られたデータをもとに、湖水中のC-Pリアーゼ遺伝子(phnJ)の探索を開始した。過去2年間の調査により、湖沼の湖盆形状と浮遊性微生物の栄養飢餓状態がメタンの亜表層極大形成に強く影響することを示すことができた。当初想定していた、DOC-NO3-P-CH4生成に至る生物地球化学反応のカスケードについては平成29年度の調査結果からは強くは支持されなかったものの、得られた成果は新奇性が高く学術的に重要な知見である。さらに、湖水中から懸濁物を大量捕集する技術開発にも成功し、浮遊性微生物の細胞中にホスホン酸が存在していることも明らかとなった。この成果は高く評価され、すでに学術誌に受理・掲載されている。また、メタン生成に関与していると思われる浮遊性細菌についても分子生物学的手法により特定しつつあり、研究はおおむね順調に進展していると評価できる。平成30年度は「サブテーマ3)ホスホン酸代謝を担う浮遊性細菌の時空間分布解明」、「サブテーマ4)リン飢餓状態における微生物細胞内のホスホン酸生成過程」、「サブテーマ5)栄養塩バランスの異なる湖水における好気的メタン生成カイネティクスの定式化」に関する研究を行った。次世代シークエンスによる群集解析の結果、亜表層に顕著なメタン極大が出現する深い湖においては、メタン極大が発達する水温躍層付近にシアノバクテリアであるSynechococcusが特異的に多く分布していることが明らかとなった。
低次元有機導体における磁場誘起超伝導現象の探索と解明

2次元有機伝導体λ-(BETS)_2FeCl_4では、高磁場中でのみ超伝導が発現するという極めて不思議な温度-磁場相図をもつことを明らかしてきた。この磁場誘起超伝導カニズムはジャッカリーノ・ピーター効果で説明される。この磁場誘起超伝導相において、超伝導秩序変数が空間的に振動する状態(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状態、FFLO状態)が安定化することを検証するため、超伝導相内での電気抵抗を詳細に測定し、磁場が正確にc軸方向(伝導面に平行)の時の、伝導面間の抵抗は超伝導転移に特徴的なディップ構造を発見した。この構造はFFLO状態の超伝導秩序変数の周期とジョセフソンボルテックス格子の周期との整合効果であることを明らかにした。κ-(BETS)_2FeBr_4は、約2.5KでFeスピンが反強磁性転移を起こすが、π電子との相互作用がさほど大きくないため、λ-(BETS)_2FeCl_4と異なり、低温で絶縁体になることはなく、約1.3Kで超伝導転移を示す。磁場を伝導面内に正確に平行になるようにかけると、低温で約10Tで磁場誘起超伝導相が出現することを明らかにした。この超伝導は再帰超伝導である。1次元有機伝導体(TMTSF)_2ClO_4は低温でClO_4イオンが整列し、結果的に2組の一次元フェルミ面(FS)を持つ。伝導面(ab面)に垂直に磁場をかけると、磁場誘起逐次スピン密度波(SDW)転移を起こし、8Tで量子数n=1の量子ホール効果状態(SDW I)へ転移する。さらに強磁場をかけると26T程度で強磁場SDW II相へと転移する。ホール抵抗は、SDWI相では量子化されているが、SDW II相へ入ると量子ホール効果は崩れ、符号の反転を伴う大きな振動が現れることを明らかにした。さらに比熱がこの磁場領域で振動することを発見した。また、一組のフェルミ面ネスティングモデルで、ホール抵抗振動現象を説明することに成功した。2次元有機伝導体λ-(BETS)_2FeCl_4はゼロ磁場では反強磁性絶縁相(AFI)であるが、磁場を伝導面(ac面)に平行にかけると10Tで絶縁相から金属相(M)に転移した後、17T-42Tの範囲で超伝導(S)を示す磁場誘起超伝導体である。これらの系の磁場誘起超伝導はJaccarino-Peter効果でほぼ説明できる。実際にこの効果を取り入れたFisherの理論式を用いて、磁場誘起超伝導の温度-磁場相図をほぼ再現できる。一方、ClをBrと置換した試料λ-(BETS)_2FeCl_<4-x>Br_xでは,少なくともx>0.3の領域で、Feの磁化の温度変化に2段階の転移があり、M-I転移はその高温側の磁気転移に連動して起こることが報告されている。この2段階転移のメカニズムは明らかではないが、磁気転移とM-I転移が同時に起こることから、FeスピンとBETS上の伝導電子(π電子)スピンとが強く結合していることが示唆される。このBr置換試料の系統的な実験を行った。

x=0.7では、磁場(c軸方向)をかけると、0.45Kでは、26T程度の磁場でAFI相からほとんど直接にS相へと転移することを見出した。温度の上昇とともに超伝導は急激に抑制され、2K以上では完全に消失する。抵抗の最小は33T程度にあり、この磁場でもっとも超伝導が安定していることが示唆される。x=0.7ではx=0と比較して絶縁相の領域がずっと高磁場まで安定していることが分かった。磁化の2段階転移に対応して、この絶縁相の中に相境界があるはずであるが、抵抗測定からはまだ判明していない。x=0では量子振動の解析、相図の解析から、内部磁場が33T程度であり、そのために33T付近で超伝導転移温度が最大になることが分かっている。x=0.7でも最大超伝導転移温度は33T付近であり、33T程度の内部磁場を持つようである。この事実はClをBrに置換しても、Feスピンとπ電子スピンの交換相互作用は大きくは変化していないことを示している。Br置換によるM-I転移温度の上昇は、他の要因が関わっていると考えられる。現在までに、λ-(BETS)_2FeCl_4の伝導面内に強磁場を加えると、1)10.5T付近で反強磁性絶縁体状態から常磁性金属状態へと転移した後、20T付近で抵抗が急激に減少し超伝導状態へと転移する。2)さらに強磁場ではこの超伝導は破壊され、42T程度で常磁性金属状態へと戻り、この磁場誘起超伝導転移は温度の上昇ともに抑制される。3)Feイオンを非磁性のGaイオンで置換すると、反強磁性絶縁相は抑制され、磁場誘起超伝導相は徐々に低磁場にシフトする。ことを見出してきた。そこで、本年度は、ClイオンをBrイオンに置換した系λ-(BETS)_2FeCl_<4-x>Br_xの強磁場電子状態を詳細に調べた。Brイオンは僅かながらClイオンよりも大きいために、Br置換は結晶に負の化学圧を印加することに対応する。磁場を伝導面内c軸に平行に印加すると、低温でBr濃度の増加に伴い、反強磁性絶縁相がより安定化することを見出した。また、Br置換の場合には、磁場誘起超伝導相は、λ-(BETS)_2FeCl_4と同様に32Tで最も高いTcを持ち(もっとも安定化し)続けることを見出した。このことから1)Br置換でも、Feスピンの作る内部磁場はほとんど変化しないことを意味している。つまりドナー分史上の伝導電子とFeスピンとの交換相互作用は変化しない。2)Br置換により、伝導電子系のMott不安定性が増大した。これはBr置換によりドナー分子間の距離が広がり、結果として分子間のトランスファー積分が小さくなり、Mott不安定性を決定するU/tが増大したことを意味している。(U:電子相関の大きさt:トランスファー積分)2次元有機伝導体λ-(BETS)_2FeCl_4では、高磁場中でのみ超伝導が発現するという極めて不思議な温度-磁場相図をもつことを明らかしてきた。この磁場誘起超伝導カニズムはジャッカリーノ・ピーター効果(J-P効果)で説明される。J-P効果は、伝導電子とは別に、局在した常磁性モーメントが存在し、両者に負の交換相互作用が働いていれば起こりうる。置換系λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4やλ-(BETS)_2FeCl_<4-x>Br_xの温度-磁場相図においても、その大まかな温度-磁場相図は,J-P効果で説明できることを示してきた。さらに、κ-(BETS)_2FeBr_4においても磁場誘起超伝導を発見し、低磁場と高磁場の超伝導相図をJ-P効果で(定性的に)説明した。