hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タイ日本双方から子ども達の自己実現意識を育むネットワーク形成に関する実践的研究

研究目的:日本タイにルーツを持つ子ども達の「自己実現意識」確立を支援するための提案、またはマニュアル(手引書)を作成し、具体的な事業計画(アクションプラン)を日本タイの教育現場に提言することを最終目標としている。研究方法:平成24年7月30日から9日間タイ国チェンライ県でのタイ政府とTJCセンター(NGO)によるタイ日国際児(TJC)実態調査に参加した。家庭訪問と聞き取りをし、社会的な問題点や子どもの年代による意識について研究ができた。NGOと自己実現意識確立の支援方法や子ども達の「自分史」を記録するワークショップなど先進的な手法について調査した。「子ども会議」「多文化スピーチ大会」を実施した。大学生、高校生、中学生のタイ出身の子ども達が自分達の体験を共有する事でお互いを仲間として意識し、先輩の姿をロールモデルとして長期的な目標設定ができるようになってきているのが成果である。夏休み5日間学校の教員、日本語指導者とタイ語支援者が、中学生を対象に学力と自己実現意識向上のためのワークショップを実施し、有効な手段を検討した。研究成果:これまでの実践的研究を通して関わったタイ日本双方の子ども達の中に、ロールモデルとして後輩のリーダーとなり「自己実現意識」を持って社会的自立しつつある者達が確実に育っている。彼らの成長の過程をフォローする事で、課題克服に向けての有効な手段が見えてきている。高校卒業後自立している元生徒へのインタビューを「おおさか子ども多文化センター」教育フォーラムで行い、また研究成果を平成24年12月1日「多文化社会実践研究・全国フォーラム第6回」で報告するなど公開に努めた。それに加え、ネットワーク形成の中で教育現場や社会で適用可能な成果も上がってきており、タイと日本にルーツを持つ子ども達に加え、日本に生活する多くの外国人生徒の社会的自立への提言につながる研究成果も得られている。
ABO血液型不適合移植における新しい治療戦略の開発

ABO血液型不適合移植は,グラフト上の血液型抗原とレシピエント血清中の抗血液型抗体との抗原抗体反応により激しい拒絶反応が起こるため,治療成績が極めて不良である.ABO血液型不適合移植の新しい治療戦略として,RNA interferenceおよび糖分解酵素を用いてA型抗原およびB型抗原を制御する方法を検討した.【RNAiを用いた血液型抗原の制御】ABO血液型遺伝子に対するsmall interferenceRNAを作成し,A型およびB型抗原を発現している癌細胞株(SW620,LoVo, SW48)にtransfectionしたところ,ABO血液型遺伝子のmessenger RNAが7080%抑制されたことがreal time RT-PCRにより確認された.しかしながら,flow cytometryとwesternblottingにより,ABO血液型抗原の発現は抑制されていないことが確認された.【糖分解酵素を用いた血液型抗原の制御】A型赤血球にα-N-acetylgalactosaminidaseを反応させたが,完全にA型抗原を消失させるにはいたらなかった.B型赤血球とα-galactosidaseを反応させたところ,B型赤血球上のB型抗原は完全に除去され0型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.AB型赤血球とα-galactosidaseを反応させると,AB型赤血球上のB型抗原は完全に除去されA型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.A型およびB型抗原を持つ癌細胞株(SW48)にα-galactosidaseを反応させると,A型抗原のみを持つ細胞に変換された.以上より,酵素を用いて血液型抗原を除去することができた.ABO血液型不適合移植は,グラフト上の血液型抗原とレシピエント血清中の抗血液型抗体との抗原抗体反応により激しい拒絶反応が起こるため,治療成績が極めて不良である.ABO血液型不適合移植の新しい治療戦略として,RNA interferenceおよび糖分解酵素を用いてA型抗原およびB型抗原を制御する方法を検討した.【RNAiを用いた血液型抗原の制御】ABO血液型遺伝子に対するsmall interferenceRNAを作成し,A型およびB型抗原を発現している癌細胞株(SW620,LoVo, SW48)にtransfectionしたところ,ABO血液型遺伝子のmessenger RNAが7080%抑制されたことがreal time RT-PCRにより確認された.しかしながら,flow cytometryとwesternblottingにより,ABO血液型抗原の発現は抑制されていないことが確認された.【糖分解酵素を用いた血液型抗原の制御】A型赤血球にα-N-acetylgalactosaminidaseを反応させたが,完全にA型抗原を消失させるにはいたらなかった.B型赤血球とα-galactosidaseを反応させたところ,B型赤血球上のB型抗原は完全に除去され0型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.AB型赤血球とα-galactosidaseを反応させると,AB型赤血球上のB型抗原は完全に除去されA型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.A型およびB型抗原を持つ癌細胞株(SW48)にα-galactosidaseを反応させると,A型抗原のみを持つ細胞に変換された.以上より,酵素を用いて血液型抗原を除去することができた.肝移植の際、最も重要なバリアーとなるABO式血液型物質を、移植前に除去することにより、血液型不適合肝移植の定着率向上を目指している。今年度は糖分解酵素によるA抗原,B抗原の発現抑制効果につき検討した.研究の開始に当たり、ABO血液型既知のヒト赤血球にそれぞれの糖鎖抗原特異的な糖分解酵素を作用させ,抗原性が消失・減弱するかを検討した.すなわちA型赤血球にはα-N-acetylgalactosaminidaseを添加し,またB型赤血球にはα-galactosidaseを添加し,抗血液型血清を用いた凝集反応により,糖分解酵素を添加した赤血球においては,同量の生理食塩水を添加したコントロール赤血球に比べ,A抗原,B抗原のいずれにおいても抗原性の有意な減弱が確認された.次に,in vitroで実験可能な培養細胞系を作成することを試みた。CHO細胞、COS-1細胞にヒト由来A遺伝子、B遺伝子をそれぞれトランスフェクションし、A型、B型抗原の発現を抗A血清、抗B血清を用いて、flowcytometryにて調べた。いずれも陽性の発現が見られたので、酵素処理を行うためのモデル細胞系が作成された。細胞からヒドラジン分解法、β-エリミネイション法により、N-グリカン、O-グリカンを精製し、タンデムMS法により、それぞれの糖鎖構造を決定した。野生型のトランスフェクタント細胞は、それぞれA型、B型の構造を持つことが確認された。市販品の糖分解酵素により、このモデル細胞からA型、B型抗原を消失させる条件検討を行った。簡便には、flowcytometryにてスクリーニングし、A型、B型抗原の減少を確認し、構造解析には、タンデムMS法を用いた。現在のところ、最適の糖分解酵素を探索している段階である。ABO血液型不適合移植は,グラフト上の血液型抗原とレシピエント血清中の抗血液型抗体との抗原抗体反応により激しい拒絶反応が起こるため,治療成績が極めて不良である.ABO血液型不適合移植の新しい治療戦略として,RNA interferenceおよび糖分解酵素を用いてA型抗原およびB型抗原を制御する方法を検討した.【RNAiを用いた血液型抗原の制御】ABO血液型

遺伝子に対するsmall interference RNAを作成し,A型およびB型抗原を発現している癌細胞株(SW620,LoVo, SW48)にtransfectionしたところ,ABO血液型遺伝子のmessenger RNAが7080%抑制されたことがreal time RT-PCRにより確認された.しかしながら,flow cytometryとwesternblottingにより,ABO血液型抗原の発現は抑制されていないことが確認された.【糖分解酵素を用いた血液型抗原の制御】A型赤血球にα-N-acetylgalactosaminidaseを反応させたが,完全にA型抗原を消失させるにはいたらなかった。B型赤血球とα-galactosidaseを反応させたところ,B型赤血球上のB型抗原は完全に除去され0型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.AB型赤血球とα-galactosidaseを反応させると,AB型赤血球上のB型抗原は完全に除去されA型赤血球に変換されたことが,flow cytometryにより確認された.A型およびB型抗原を持つ癌細胞株(SW48)にα-galactosidaseを反応させると,A型抗原のみを持つ細胞に変換された.以上より,酵素を用いて血液型抗原を除去することができた.
孔内ストンリー波のき裂透過係数に現れるオーバーシュートとき裂特性の関係

孔内ストンリー波検層において,実フィールドの検層周波数帯域でのき裂透過係数が理論値と異なることに着目し,その原因を理論モデル,シミュレーション,室内実験で検討を行った.その結果,透過係数が理論値から逸脱する主因は,き裂に入射したストンリー波が孔内に戻るときに,反射波を音源方向に,反射波の位相反転モードを受振器方向に発生させ,後者が透過波と重畳することによるものであることが判明した.孔内ストンリー波検層において,実フィールドの検層周波数帯域でのき裂透過係数が理論値と異なることに着目し,その原因を理論モデル,シミュレーション,室内実験で検討を行った.その結果,透過係数が理論値から逸脱する主因は,き裂に入射したストンリー波が孔内に戻るときに,反射波を音源方向に,反射波の位相反転モードを受振器方向に発生させ,後者が透過波と重畳することによるものであることが判明した.1.水平き裂モデルと傾斜き裂モデルによる理論的検討孔井と交わるき裂から発生するストンリー波の圧力場は,Tang and Cheng(1993)によって示されているストンリー波の反射係数と透過係数を求める手法とCicerone and Toksoz(1989)によって示されているき裂から発生するストンリー波の理論を組み合わせることで,P_b=EI_o(nr)_e^<i(k_zz-ax)>で与えられる.これを周波数領域に変換し,き裂の開口幅Lについて積分すると孔内で観測されるストンリー波の圧力場は,P_b=E'I_o(nr)sin(k_zL/2)になる.この式にはき裂の幅に依存するsinの振動項が含まれているのでき裂の厚さを評価できる.また,係数E'にき裂の動的通水率と圧力勾配を組み入れることで,オーバーシュートの大きさや継続周波数帯域を表現できるようにした.き裂が傾斜すると,孔とき裂の境界が楕円形状になりき裂開口部で流れの変化が生じ,境界垂直方向の広がりが波長と同程度になると波の運動が変化する.楕円の周長さと同じ円周を持つ等価円で境界形状を置き換え,き裂の垂直方向の広がりをモデルに組み入れることで,傾斜したき裂への対応を行った.2.水平き裂での室内実験孔を掘削した2つの岩石試料を組み合わせ,孔および岩石試料の隙間に流体を満たした状態で音波を測定する室内実験用音波検層システムを作成した.計測システムを広帯域化するために,広帯域の圧電トランスデューサと小型水中マイクロフォン,データレコーダを新たに導入した.ストンリー波のき裂透過係数に現れるオーバーシュートとき裂の開口幅との関係を求めた結果,低周波でのオーバーシュートは観測されたものの,大きさや継続周波数帯域に違いが見られ,計測システムとモデルに改良の必要があることが判明した.本年度は水平き裂,及び傾斜き裂を模擬した試料を用いた室内実験とアレイ信号処理法の構築を行った.(1)試料は模擬き裂に対して孔が直交するものと斜めに交わるものを作成した.模擬き裂外周部が外部に完全に開いており,き裂内流体は試料を設置する水槽内の流体と自由に往来可能である.また,音波検出部について孔軸に沿って芯出し設置できるように改良を行った.これらにより,ストンリー波の室内測定を実施した.得られた波形には,き裂からの反射波は現れず透過減衰のみが生じるという結果を得た.実フィールドにおけるストンリー波検層で反射波が観測されている事実に照らし合わせて考えると,実フィールドのき裂は外部に対して孤立している,もしくはき裂内部流体の流動抵抗が大きいことを示唆するもので重要な結果といえる.今後は,模擬き裂外周部が閉じている試料を用いた実験も行い,き裂からの反射波の発生を確かめることが重要である.(2)アレイ信号波形の解析法として,フィルタバンク法とセンブランス法を組み合わせた分散性解析手法,及び最尤推定法を用いた分散性解析手法の双方を構築した.これらの手法は周波数領域における多成分相関解析を基本としており,従来のセンブランス法よりも格段に優れ,ストンリー波の振幅の時間-周波数分布の推移が明確に求められるようになった.ここで構築した解析法は,孔内ストンリー波の解析に留まらず,管路内や丸棒表面でアレイ測定したデータの解析にも応用可能である.地下き裂の性状を評価する方法の一つとして,音波検層波形中に観測されるストンリー波の地下き裂における透過係数と反射係数を利用する方法が提案されている.実フィールドにおける地下き裂の性状評価の現状においては,反射係数の利用は見られるが,透過係数の利用はほとんど見られない.この理由として,透過係数はストンリー波が卓越する低周波域で雑音の影響が大きく,理論モデルと整合しないため,き裂のパラメータ推定が難しくなることによる.低周波域卓越する雑音は,透過係数のオーバーシュートとして観測される.この原因は主にき裂内流体の流動抵抗により生じた反射波の重畳によるものであることを室内実験と数値解析の双方で確認した.室内実験においては,き裂外周部が完全に外部に開いた試料と閉じた試料の双方を用いての比較実験を行い,き裂透過係数に現れるオーバーシュートの大きさやピーク周波数の間隔,継続周波数帯域などの特徴と,き裂の開口幅をパラメータとして調査した.得られた実験結果とTang and Cheng(1993)の理論とを詳細に検討した結果,透過係数に重畳している波は,反射波の位相が180度ずれた波で,振幅や周波数特性は反射波にほぼ等しく,周波数が大きくなると減衰することが判明した.
軌道磁気量子数計測法の確立と低次元電子物性研究への応用

本研究は、光電子回折法をベースにした独自の軌道磁気量子数計測法の開発と測定装置の整備、様々な材料の表面を舞台にした低次元電子物性研究への適応を目的とする。軌道磁気量子数は局所的な電子運動の対称性と結びつき、様々な電子物性の発現と密接な関係にある。しかし、こうした物性発現の鍵となる軌道磁気量子数を計測する手段がこれまでなかった。2018年度はNiおよびCuのオージェ電子回折の円二色性についてのデータ解析を終え、前者はPhys. Rev. B誌に論文が掲載された。オージェ電子回折の前方収束ピークに大きな方位の二色性が観測された。ここから軌道磁気量子数を算出した。現在理論化との共同研究が進み、これをNiやCuの円二色性のデータをサポートする理論研究の成果が出てきている。2018年に分子研に異動し、新たに真空紫外光・軟X線の光電子分光ビームラインでの広角取込み電子分析器の立ち上げに従事した。特に軽元素のK殻吸収端における共鳴光電子分光の研究が進んだ。ビームラインの光学系に付着した炭素系の汚れを酸素ガス中の光焼き出しで除去することでC K吸収端の共鳴光電子分光測定が実現した。グラファイト単結晶を用い、価電子帯共鳴光電子分光によるパイバンドの角度分布とC KLLオージェ電子回折の角度分布が異なる様子を確認することができた。嫌気性試料の取り扱いを行うために独自のグローブボックスが立ち上がり、大気暴露なしに他施設で作製した試料を真空分析槽に導入し測定に成功した。またグラファイトの価電子帯kz分散の実験・理論研究がまとまり、Phys. Rev. Bに掲載された。分子研にて化合物層状物質MoSe2のkz分散の場合について比較研究に展開することができた。価電子帯の元素選択的な原子軌道とその線形結合の情報が得られる。2018年に分子研に異動し、研究室の立ち上げに時間がかかったが、同時に新たに真空紫外光・軟X線の光電子分光ビームラインでの広角取込み電子分析器の立ち上げに従事することになり、直線偏光による光電子回折測定データをこれまでの円偏光光電子回折の知見と比較することができるようになった。2017年度より繰り越した予算で嫌気性試料の取り扱いを行うために独自のグローブボックスが立ち上がり、一時的な遅れを取り戻すことができた。大気暴露なしに他施設で作製した試料を真空分析槽に導入し測定に成功した。エネルギー分解能の良い光電子分光のデータを取得するためには試料温度を極力下げることが有効である。計画通り、試料冷却のためのクライオスタットを導入する。液体ヘリウムの入手がこれまでの大学の環境では困難であったが、異動先の分子研ではHe回収ラインが整備されているので比較的容易に試料冷却系を構築できる見込みである。これまで小型分析器の取り込み角は+/-50°程度であったが、これを広げる改良を続ける。UVSORの円偏光軟X線ビームラインでの実験を計画し、本課題を推進する。

2018年に分子研に異動し、研究室の立ち上げに時間がかかったが、同時に新たに真空紫外光・軟X線の光電子分光ビームラインでの広角取込み電子分析器の立ち上げに従事することになり、直線偏光による光電子回折測定データをこれまでの円偏光光電子回折の知見と比較することができるようになった。特に軽元素のK殻吸収端における共鳴光電子分光の研究が進んだ。ビームラインの光学系に付着した炭素系の汚れを酸素ガス中の光焼き出しで除去することでC K吸収端の共鳴光電子分光測定が実現した。グラファイト単結晶を用い、価電子帯共鳴光電子分光によるパイバンドの角度分布とC KLLオージェ電子回折の角度分布が異なる様子を確認することができた。2017年度より繰り越した予算で嫌気性試料の取り扱いを行うために独自のグローブボックスが立ち上がり、一時的な遅れを取り戻すことができた。大気暴露なしに他施設で作製した試料を真空分析槽に導入し測定に成功した。本研究は、光電子回折法をベースにした独自の軌道磁気量子数計測法の開発と測定装置の整備、様々な材料の表面を舞台にした低次元電子物性研究への適応を目的とする。軌道磁気量子数は局所的な電子運動の対称性と結びつき、様々な電子物性の発現と密接な関係にある。しかし、こうした物性発現の鍵となる軌道磁気量子数を計測する手段がこれまでなかった。2017年度は光触媒TiO2を舞台に光電子回折のデータ解析を終え、ルチル型表面の場合の含硫黄分子表面処理による欠陥準位のパッシベーションに関する論文をまとめた。オージェ電子収量X線吸収分光測定にて伝導帯のTi部分状態密度を詳細に観察した研究である。ルチル・アナターゼ表面の共鳴光電子分光についても指導した学生の博士論文として結実した。こちらは逆にオージェ電子回折を駆使し、欠陥準位の正体である局在的なTi 3d電子の軌道磁気量子数を明らかにした研究で、引き続き論文化作業を行っている。嫌気性試料の取り扱いを行うために独自のグローブボックスを2017年度に導入する予定であったが、設計上のミスが見つかり、その問題解決のために該当予算の繰越を申請し、認めていただいた。2018年度に無事新設計のグローブボックスが完成し、大気暴露なしに他施設で作製した試料を真空分析槽に導入し測定に成功した。任期の関係で奈良先端大で主宰していた研究室を2017年度いっぱいで終了した。当該年度は2人の博士号取得、2人の修士号取得の学生を輩出した。うち1人の修士学生が奈良先端大での優秀学生賞受賞者となったが、皆本課題に関わる研究に携わった成果である。2018年度に分子科学研究所に異動となり、研究室を再立ち上げしつつ、無事新設計のグローブボックスが完成し、大気暴露なしに他施設で作製した試料を真空分析槽に導入し測定に成功した。なお表面科学誌に掲載された解説記事「軌道磁気量子数計測:現象の理解と応用」はEditor's Choiceに採択された。エネルギー分解能の良い光電子分光のデータを取得するためには試料温度を極力下げることが有効である。計画通り、試料冷却のためのクライオスタットを導入する。液体ヘリウムの入手がこれまでの大学の環境では困難であったが、異動先の分子研ではHe回収ラインが整備されているので比較的容易に試料冷却系を構築できる見込みである。
カスケード・プロセスの開拓と生体機能分子の選択的合成

カスケード反応は、一回の反応操作で多数の結合形成あるいは開裂が進行する効率的なプロセスであり、その間に複数の官能基変換や不斉中心の構築を伴う。また、不安定で短寿命の反応中間体を系内で積極的に利用することができ、有機合成で必要とされている保護・脱保護操作を大幅に省略できる。この実現によって、今後ますます強く求められる短行程化・収率向上・廃棄物削減・コスト低下等の課題が解決された環境に優しい近未来型の物質製造法が確立されるであろう。本研究はこのような超効率プロセスを開発することで、将来的には創薬の実用化レベルに発展させることを目的としている。我々はすでに、極性反応、ペリ環状反応、ラジカル反応、さらには遷移金属反応条件下での多様なカスケード反応を実現している。これらを基盤として、虚血による中枢神経細胞死を抑制する物質の化学合成と、新規医薬品の開発を検討した。セロフェンド酸は牛の胎児の血清中に存在する中枢神経保護作用物質である。その全合成をカスケード反応であるパラジウム触媒シクロアルケニル化反応、ホモアリールラジカル転位反応、[2+4]環化付加反応を鍵反応として達成した。また、位置選択的ラジカル環化反応、[2+4]環化付加反応等のカスケード反応を利用して合成したカウレン型ジテルペンがNMDA受容体のアンタゴニストとして機能することを明らかにした。両架橋化合物はグルタミン酸仮説に基づく神経保護作用物質と考えられるが、それぞれの作用標的は異なるものである。
心臓リモデリングに関わるｌｉｎｃＲＮＡの機能の解明

本研究は心肥大・心不全に関与する非コーディングRNAの一つであるlincRNAに着目した研究である。我々は網羅的解析により、心肥大・心不全マウスモデルにおいて有意に上昇するlincRNAを3つ同定しており、本研究で詳細に機能を検討した。まず、3つのlincRNAを心筋細胞に過剰発現すると肥大が誘導された。また2つの過剰発現では肥大マーカーの有意な上昇も認めた。一方1つのlincRNAとmicroRNAとの結合を評価したところ、肥大を抑制するmicroRNAと結合することを見いだし、またサイクリン蛋白の有意な上昇を認めた。本研究で、lincRNAが心肥大に関与する可能性が示唆された。lincRNA-HFのノックアウトマウスを作成するため、我々の着目するlincRNA-HFの2つのエクソンをネオマイシンに置換するコンストラクトを作成した。2.培養心筋細胞を用いたlincRNAの機能解析について培養心筋細胞に、アンギオテンシンIIやフェニレフリンによる刺激を行ったところ、lincRNA-HFの発現は濃度依存性に上昇した。またlincRNA-HFの全長をクローニングし、マウス新生仔初代培養心筋細胞にレンチウイルスを用いて過剰発現したところ、心筋細胞は肥大し、肥大マーカーであるANFやBNPの有意な上昇を認めた。次にRNAiを用いて、内因性のlincRNA-HFを機能喪失させ、lincRNA-HFの機能を解析しようと試みた。しかしRNAiの効果が乏しかったため、現在microRNAをもちいて機能喪失実験を試みようとしているところである。lincRNAのin vitroの機能解析として、内在性microRNAと結合するかをルシフェラーゼの下流にlincRNA-HFを挿入したコンストラクトを作成し、検討した。その結果いくつかの内因性miRNAと結合することが判明した。その結果を手がかりに結合可能なmiRNAとの相互作用を検討しているところである。患者血清で我々の注目するlincRNA-HFが測定可能であるかを評価したが、現在のところ測定不可能な状態が続いている。我々の着目するlincRNA-HFは現在マウス組織やマウス由来の細胞のみで測定可能である。lincRNA-HFが機能上、ヒトにまで保存されているか、もし保存されていた場合どのように保存されているかを検討することが今後の課題である。本研究は心肥大、心不全の発症過程において上昇するlong intergenic non-coding RNA (lincRNA)の機能を解析することで、同疾患の病態解明を目的とする研究である。特に我々は3つのlincRNA-HFが心肥大や心不全のモデルマウスにおいて、有意に上昇してきていることを同定しており、それらのlincRNAの機能を検討した。我々が着目している3つのlincRNA-HFの中で進化の過程で保存されている一つについて、ノックアウトマウスを作成するためにターゲティングベクターを作成した。2.マウス培養細胞心筋細胞を用いた、lincRNA-HFの細胞内での動態と機能の解析。内因性のlincRNA-HFの機能を調べるため、lincRNA-HFのノックダウンを試みた。shRNAやmiRNAを発現するコンストラクトを作成したが、これらのコンストラクトではlincRNA-HFの発現は低下しなかった。おそらく、非常にノックダウンが効きづらい安定した転写産物であると考えている。また着目するlincRNA-HFをマウス心筋細胞に過剰発現すると細胞肥大が誘導されたため、そのメカニズムを検討した。具体的には、内因性のmicroRNAと結合するかを培養細胞の系で評価したところ、着目するlincRNA-HFはいくつかの抗肥大作用を有するmicroRNAと結合することを発見した。この働きによりlincRNA-HFの過剰発現で、心筋細胞において細胞肥大が誘導されているのかもしれないと考え、現在このlincRNA-HFと結合するタンパク質(RNA結合タンパク)を同定しようと試みているところである。lincRNA-HFのノックアウト作成については、ES細胞に打ち込むコンストラクトが完成した状況である。2つのエクソンをネオマイシンに置き換えるためのコンストラクト作成にやや時間を要したたため、進行状況としてはやや遅れている。ES細胞の培養を現在行っている状況である。lincRNA-HFの発現変化を、肥大を誘導する薬剤を用いて評価したところ、濃度依存性に有意な上昇を認めた。lincRNA-HFの機能解析として過剰発現により、マウス初代新生仔培養心筋細胞において、細胞肥大が誘導され、肥大マーカーであるANFやBNPの有意な上昇を認めた。内在性lincRNA-HFの発現変化の評価と、過剰発現系を用いたlincRNA-HFの機能解析については順調に経過した。しかし、内因性lincRNA-HFの機能解析のためのRNAiには未だ成功していないため、やや遅れているのが現状である。機能解析を総括すると、培養心筋細胞を用いた研究は過剰発現の実験が主ではあるが、おおむね予定通り進んでいる。

ヒト心臓、肝臓、脾臓由来のRNAをもちいて、我々の着目するlincRNAが測定可能であるかを評価したが、RTーPCRを用いた検討によると、測定不可能であった。血清中からRNAを抽出し、lincRNA-HFの発現を評価したが、こちらも測定不可能であった。我々の検討しているlincRNA-HFは現在のところ、マウス由来の臓器や細胞でのみ評価可能な状況である。そのため患者血清中のlincRNA-HFの発現レベルの評価については現在やや遅れているのが現状である。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在ES細胞を培養しており、今後ノックアウトマウス創出に向けてさらに進行させる予定である。もっぱらの問題点はRNAiの効果が認められないことである。RNAiが効きにくい原因として、着目するlincRNA-HFが核内に多い、RNAiの機構から保護されている等が考えられるが、現在のところその理由は不明である。lincRNAに着目した先行研究で、microRNAを用いて機能喪失に成功している研究もあるため、現在microRNAの過剰発現によりlincRNA-HFがノックダウンできないかを検討しているところである。ノックダウンに成功すれば、内在性lincRNA-HFの機能をさらに深く評価することが可能になる。上述したが、我々の着目するlincRNA-HFの測定は、RT-PCRを用いた検討によると、マウス由来の臓器や細胞でしか測定に成功していない。ヒトやラット由来のRNAを用いて評価しても、測定できなかった。lincRNAは進化の過程で、数や機能は爆発的に増加してきているという報告も多数存在する。塩基配列が保存されていなくても、RNAの2次構造が重要であることも予想される。また塩基配列としては保存されていないものの、同機能を持ったlincRNAが他の種にも存在している可能性は高く、今後そのようなことを解析するために、機能分画の解明、重要な塩基配列等の解明が重要になると考えている。
モンゴル高原地域における生業生産物の商品化に関する比較研究

2000年以降、牧畜社会では生業生産物の商品化を通じたグローバル経済への対応(脱生業化)が進行している。本研究課題は、「脱生業化により牧畜社会がグローバルな市場経済に組み込まれた現状において、牧畜社会の生業性と産業性はどこで均衡しうるのか?」を問う。モンゴル高原地域において文化人類学的な手法を用い、食(馬乳・ラクダ乳製品)、住(ゲル・畜糞)を対象として、内モンゴルとモンゴル国の比較研究を実施する。2019年度から2021年度までの3年間で実施し、3名の研究者が参加する。
シリコン初期酸化表面の非接触原子間力顕微鏡による酸素とシリコンの原子分解能識別

半導体の微細加工技術が進みますますデバイスの微細化が進んでいる。ゲート酸化膜として非常に薄いシリコン酸化膜が用いられており、原子レベルでの酸化機構解明が重要視されるようになっている。電気的特性や平坦性などの特性を向上させるために、初期酸化過程機構の解明の重要性が高まっている。しかし、シリコン上の初期酸化については様々な方法で研究されてきたにもかかわらず、その酸化過程については完全に明らかになっていない。この研究では、非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)を用いて、シリコン表面上に吸着した酸素を観察し、シリコン原子との識別の研究を行った。観察像からシリコンの初期酸化構造についてのモデルについて示した。測定条件は、Si(111)7×7再構成表面に室温で酸素を0.05L0.2L暴露し、室温にてNC-AFM観察した。これにより酸素の初期吸着構造について以下のような知見を得た。(2)Si(111)7×7のFaulted HalfとUnfaulted Halfに吸着する比は約2.3であり、STMの結果とほぼ一致した。また、Corner AdatomとCenter Adatom位置に吸着する比は等しいがSTMの場合はCorner Adatomの方がやや多い。これはSTMでは吸着位置に暗点と輝点の両方の場合があり、混同している可能性があるためと考えられる。(3)吸着位置での高さは、0.6Å前後の多数の輝点と2Å程度の少数な輝点とに分類される。酸素分子が解離するといわれる350度のアニール後の表面では2Å程度の輝点は見られなくなったことから、0.6Å前後の輝点は酸素分子が原子状に解離し、シリコン同士の結合を切り、酸素原子が潜り込んだ構造が支配的であることがわかった。近年、ゲート酸化膜として極薄のシリコン酸化膜が用いられるようになり、原子レベルでの酸化機構解明が重要視されるようになってきている。これまで、走査トンネル顕微鏡や光電子分光法などの手法を用いて、シリコン(111)表面の初期酸化モデルについていくつかの提案がなされてきた。しかし、酸素吸着したシリコン表面は非常に複雑で、暴露量や暴露後の時間、温度、観察時のバイアス電圧などにより、様々に変化する。この研究では、非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)を用いて、シリコン表面上に吸着した酸素を観察し、シリコン原子との識別を行った。測定条件は、Si(111)7×7再構成表面に室温で酸素を0.05L0.1L暴露し、室温にてNC-AFM観察した。(2)吸着したサイトには大きく3種類の違いが見られた。それらは、(a)高さ0.5Å程度の安定な輝点、(b)高さ2Å程度の安定な輝点、(c)高さ2Å程度の不安定な輝点である。(3)これまでの研究で提案されている構造と比較するとシリコン内部に酸素原子が潜り込んだ構造が(a)や(b)で、シリコン上に酸素分子がついた構造が(b)と(c)と考えられる。
「教師教育」と「教員の職務」との関連についての調査研究-看護教員を対象とした縦断的調査より-

今日、教員の資質開発をすすめるという意味でのファカルティ・ディベロップメントという考え方が強調されているが、看護教員に対して十分な教育が行われているかについては疑問が多い。すでに、研究者らは約15年前に看護教師を対象に調査研究を行っているが、看護学教育を取り巻く状況の変化の中で、縦断的研究を行う必要性があると考える。そこで本研究では、看護大学、看護短期大学、看護専門学校の教師を対象に調査し、教育機関別の比較を通して各教育機関の教師教育の特色を明確にし、看護学教育における教師教育の充実を図るための基礎資料を得ることを目的とした。看護大学76校、看護短期大学48校、三年課程看護専門学校497校、合計621校に調査依頼をした結果、看護大学43校、看護短期大学32校、三年課程看護専門学校83校、合計158校から研究協力の承諾が確認できた。2270名の看護教員を対象に郵送法による無記名自記式質問紙調査を実施した。回収数1119名(回収率49.3%)、有効回答数997名(有効回答率43.9%)であった。データは、記述統計量を求めた上で項目間のクロス集計を行い、カイ2乗検定を用いて分析した。その結果、教育機関別では、教育背景、教員の職務、教育実践上の問題という点で看護大学、看護短期大学、看護専門学校の教員の有意差が見られた。また、職位別では教授、助教授に比べて助手が教育実践上の問題を抱えている率が高く教育意欲も低いことが明らかになった。さらに前回調査との比較では、基礎的・応用的な看護実践能力を学生の個人差に応じて獲得させることに困難を感じる率が高くなっていた。以上のことから、看護教師教育の課題が示唆された。今日、高等教育を取り巻く環境が著しく変化し、質の向上のための取り組みが必要とされている。大学の大衆化、大学全入時代の到来が予測される中で、大学での教育の質を保ちその責任を果たすためにも、教員の資質開発をすすめるという意味でのファカルティ・ディベロップメントの大切さが強調されている。これらの動向は看護教師教育についても例外ではない。大学審議会の高等教育将来構想部会報告では、社会の高度化、複雑化の進展に伴い、高度の知的能力や職業上求められる専門性を身につけた高等教育修了者の育成が必要であるとされている。しかし、看護専門学校の専任教員については、その資格が「看護婦(士)学校養成所の運営に関する指導要領」(平成8年8月26日、健政発731)に拠るほかに明確な資格基準は見あたらず、十分な教育が行われているかについては疑問が多い。そこで本研究では、看護大学、看護短期大学、看護専門学校の教師を対象に調査し、教育機関別の比較を通して、各教育機関の教師教育の特色を明確にし、今後の看護学教育における教師教育の充実を図るための基礎資料を得ることを目的とした。本年度は、看護教師教育に対する制度及び教育内容の変遷と現状について、資料・文献を収集し整理した。収集した資料・文献を基礎とし、先行研究と照らして本研究の調査枠組みを検討した。また、調査枠組みを作成するために、看護大学教員3名、看護短期大学教員2名、看護専門学校教員2名に面接調査を行い、現在の職務や自己教育の状況などを中心に明らかにした。今後は、調査枠組みを基に調査票の検討・作成をし、調査を実施していく予定である。

大学の大衆化、大学全入時代の到来が予測される中で、大学での教育の質を保ちその責任を果たすためにも、教員の資質開発をすすめるという意味でのファカルティ・ディベロップメントという考え方が強調されている。これらの動向は看護教師教育についても例外ではない。大学審議会の高等教育将来構想部会報告では、社会の高度化、複雑化の進展に伴い、高度の知的能力や職業上求められる専門性を身につけた高等教育修了者の育成が必要であるとされている。しかし、看護専門学校の専任教員については、その資格が「看護婦(士)学校養成所の運営に関する指導要領」(平成8年8月26日、健政発731)に拠るほかに明確な資格基準は見あたらず、十分な教育が行われているかについては疑問が多い。すでに、研究者らは約15年前に看護教師を対象に調査研究を行っているが、看護学教育を取り巻く状況の変化の中で、縦断的研究を行う必要性があると考える。そこで本研究では、看護大学、看護短期大学、看護専門学校の教師を対象に調査し、教育機関別の比較を通して、各教育機関の教師教育の特色を明確にし、今後の看護学教育における教師教育の充実を図るための基礎資料を得ることを目的とした。本年度は、調査枠組みをもとに調査票の検討・作成をし、プレテストを実施した。プレテストの結果を受けて、調査票を修正し完成させた。さらに、全国の看護大学、看護短期大学、三年課程看護専門学校のリストを作成し、教員数を算定して、サンプリングを行った。そこから、各学校単位に調査依頼をし、研究の承諾を受けている途上である。今後は、質問紙調査を実施し、結果を分析して、総括する計画である。今日、高等教育を取り巻く環境が著しく変化し、質の向上のための取り組みが必要とされている。大学の大衆化、大学全入時代の到来が予測される中で、大学での教育の質を保ちその責任を果たすためにも、教員の資質開発をすすめるという意味でのファカルティ・ディベロップメントという考え方が強調され、看護教師教育についても例外ではない。そこで本研究では、看護大学、看護短期大学、看護専門学校の教師を対象に調査し、教育機関別の比較を通して各教育機関の教師教育の特色を明確にし、看護学教育における教師教育の充実を図るための基礎資料を得ることを目的とした。看護大学76校、看護短期大学48校、三年課程看護専門学校497校、合計621校に調査依頼をした結果、看護大学43校、看護短期大学32校、三年課程看護専門学校83校、合計158校から研究協力の承諾が確認できた。2270名の看護教員を対象に質問紙調査を実施し、有効回収数1119名(回収率49.3%)、有効回答数997名(有効回答率43.9%)であった。データは、SPSSver.11.5によりカイ2乗検定等を用いて分析した。その結果、教育機関別では看護大学、看護短期大学に比較して看護専門学校の教員が教育実践上の問題を感じている率が高いことが明らかになった。また、職位別では教授、助教授に比べて助手が教育実践上の問題を抱えている率が高く教育意欲も低いことが明らかになった。
マルチオーミクス解析で解き明かすアカパンカビにおけるDNAメチル化の機能的意義

アカパンカビにおけるDNAメチル化の存在意義を調べるため、野生株およびDNAメチル化状態に変化が生じていることが知られている3種類の変異株の間で比較解析を行った。全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)とクロマチン免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)によりDNAメチル化とヒストンの翻訳後修飾状態を比較した。その結果、DNAのメチル化とヒストンの翻訳後修飾の一部の新しい相関関係が確認された。このことはヒストン修飾に対するDNAメチル化の新しい機能を示唆していた。アカパンカビにおいてDNAメチル化とかかわりのあるエピゲノム情報の収集を試みた。研究計画では、全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)、染色体免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)、マイクロコッカルヌクレアーゼシークエンシング(MNase-Seq)およびRNAシークエンシング(RNA-Seq)によるデータ取得を行う予定であったが、今年度は、前者2つの方法によるデータ取得を実施した。WGBSによるメチロームデータの取得はMethylC-Seqにより行った。アカパンカビにおける主なDNAメチル化の対象領域として知られているRIP領域はAとTの塩基に富んだ配列を有しており、なぜかMethylC-Seqではこの領域に重点的にリードが張り付くという現象が確認された。この結果、ゲノム全体を重厚なリードで網羅するメチロームデータを得るためにはより多くの配列決定を行う必要があったものの、それ以外の点では生物学的再現性を検証するための複数のデータ取得も合わせて順調に作業が進んでいる。ChIP-Seq法によるヒストンの化学修飾状態の決定は、ヒストンH3の4および9番目のリシンのトリメチル化、4、9、18、27、36、56、79番目のリシンのアセチル化に加えて、ヒストンH4の5、8、12、16番目のリシンのアセチル化に対する抗体を用いたデータの取得が完了しており、これらの修飾のDNAメチル化との関係性について解析を進めている。DNAメチル化との深い関わりが知られているHP1に関しては特異的抗体が入手できないため、抗体作成のための抗原タンパク質の準備を行う必要があったが、これは平成25年度中に行うことはできなかった。アカパンカビにおけるDNAメチル化の存在意義を調べるため、全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)、クロマチン免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)、およびRNAシークエンシング(RNA-Seq)による解析を進めた。当初、野生株およびDNAメチル基転移酵素欠損株(dim-2株)間で比較解析を進める予定であったが、ゲノムの一部の領域でDNAメチル化の状態が大きく変化することが明らかになった2種類の変異体(cdp-2株、hda-1株)が入手できたことからこれらも加えて解析を進めた。WGBSによる比較メチローム解析では、それぞれの株間で特異的にDNAのメチル化レベルが変動する領域が同定された。面白いことに、CDP-2およびHDA-1は同一の複合体中に見いだされたタンパク質でありながら、それぞれの欠損株で異なるメチル化パターンを示すゲノム領域が存在した。ChIP-Seqによるヒストン翻訳後修飾状態の解析では、H3K9me3、H3K4ac、H3K9ac、H3K14ac、H3K18ac、H3K27ac、H3K36ac、H3K56ac、H3K79ac、H4K5ac、H4K12ac、H4K16acに対する特異的抗体を用いた解析を進めてきた。dim-2株に関しては実験データの質が低く再実験を計画しているが、その他の株の解析から、1)DNAメチル化とH3K9のトリメチル化状態の変動には強い相関が見られること、2)野生株、cdp-2株およびhda-1株においてDNAのメチル化状態にかかわらず、RIP領域のH3K9およびH4K16のアセチル化状態が低く抑えられていること、3)cdp-2、hda-1の欠損でRIP領域のH3K9およびH4K16以外のアセチル化が亢進していること、などが明らかになっている。アカパンカビにおけるDNAメチル化の存在意義を調べるため、全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)、クロマチン免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)、およびRNAシークエンシングのデータ取得と解析を進めてきた。これまでに過去の知見同様にDNAのメチル化レベルとH3K9me3のシグナルの間に強い相関がみられることを確認しているが、加えて、RIP領域ではH3K9およびH4K16以外のアセチル化が低く抑えられていること、これらのアセチル化がcdp-2やhad-1といったHDAC複合体のコンポーネントが欠損すると亢進することなどが明らかになっている。昨年度はデータ取得に注力したが、本年度は、これまで得られたデータ解析に集中した。解析の1例としては、WGBSの1塩基解像度のDNAメチル化情報に対し変曲点検出のアルゴリズムを適用した結果、ゲノムをおおむね妥当な形でドメインに分割することが可能であることが明らかになった。この変曲点検出アルゴリズムはヒトやマウスのメチローム解析において妥当なドメイン分割が可能であることがわかっていたが、アカパンカビのような非CpG型のメチル化データにおいても有効な手法であることが確認できたことになる。また、メチロームデータ同様にChIP-Seqのデータに対しても変曲点検出のアルゴリズム適用した結果、特にピークというよりは広い領域にわたって連続して分布するH3K9me3などのシグナルから、連続したドメインの定義に変曲点検出のアルゴリズムが有効であることが判明した。現在これらのデータを精査し、論文化に向けて検討を加えている。

なお、本研究の申請段階ではRIP領域のプロテオームの比較を野生株とDNAメチル化酵素欠損株の間で実施する予定であったが、様々な要因によりこれまでに実施に至っていないため、本研究では取りやめることにした。当初データ解析と論文化を平成27年度中に進める予定だったが、業務多忙につき進めることがかなわなかった。本研究ではアカパンカビにおいてDNAメチル化の制御への関連が示唆されているHCHCと呼ばれるHDAC複合体に注目し、そのコンポーネントであるcdp-2およびhda-1の欠損株と野生株の間でDNAのメチル化、ヒストン修飾(H3K4me3、H3K9me3、H3K9ac、H3K4ac、H3K14ac、H3K18ac、H3K27ac、H3K36ac、H3K56ac、H3K79ac、H4K5ac、H4K12ac、H4K16ac)、RNA発現量をそれぞれ全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)、クロマチン免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)、RNAシークエンシング(RNA-Seq)によりゲノム規模で測定することによりこの生物におけるDNAのメチル化の意義を明らかにすることを試みた。本年度は文献調査やバイオインフォマティクスによる解析を中心に研究を進め、論文化の準備を進めてきた。その結果、WGBSでは同一のHDAC複合体に含まれるコンポーネントでありながら、cdp-2、hda-1の欠損はDNAメチル化に対して異なる作用を示すことがゲノム規模で確認された。また、この効果はアカパンカビにおける主なメチル化の対象領域であるRIP領域の大きさに依存していることが示唆された。一方、ChIP-SeqデータとDNAメチル化の比較解析ではcdp-2、hda-1欠損株におけるDNAメチル化状態の変化がH3K9me3の分布の変化と強く相関していること、またH3K9以外のいくつかのヒストンのリシンのアセチル化が関連していることが明らかになった。さらにはアカパンカビではH3K9のメチル化に依存したDNAメチル化導入のモデルが提唱されているが、この既存モデルでは説明できないゲノム領域が複数個同定された。アカパンカビにおけるDNAメチル化の存在意義を調べるため、野生株およびDNAメチル化状態に変化が生じていることが知られている3種類の変異株の間で比較解析を行った。全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)とクロマチン免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)によりDNAメチル化とヒストンの翻訳後修飾状態を比較した。その結果、DNAのメチル化とヒストンの翻訳後修飾の一部の新しい相関関係が確認された。このことはヒストン修飾に対するDNAメチル化の新しい機能を示唆していた。計画当初から解析対象としていたdim-2株におけるChIP-Seqのデータ取得は一度試みたものの、データの質が十分担保されずに再実験を計画している。
ニワトリ胚を用いたネフロン細胞新規再生法の開発

本研究の目的は、適切な転写因子を導入したヒト間葉系幹細胞を、胎生ではないため移植実験が比較的容易なニワトリ胚内の後腎間葉領域に移植することで、近位尿細管細胞、遠位尿細管細胞、足細胞といったネフロン構成細胞に、特異的かつ高効率に分化誘導することである。我々は既に、GDNFを導入したヒト間葉系幹細胞を、哺乳類胚の後腎間葉領域に移植することで、ネフロンに分化することを確認している。腎臓発生に重要な遺伝子の発現パターンは、ニワトリ胚と哺乳類胚の間でほぼ共通であるため、哺乳類胚を用いた方法と同様に、ニワトリ胚を用いる場合でも、尿管芽が発芽する直前の後腎間葉領域に移植することで、ヒト間葉系幹細胞をネフロンへ分化誘導できると考えられる。それを確認した後、各種ネフロン構成細胞へと、特異的に分化させる条件検討する研究を開始する予定とした。そこで、移植時期および部位を決定するため、まずニワトリ後腎の解剖学的構造、発生に習熟した。さらに今年度の研究費を用いて、腎臓発生、再生に関連する遺伝子発現の定量解析を行うための試薬を購入した。しかし、平成27年7月1日より、勤務先が東京慈恵会医科大学腎臓・高血圧内科から、厚生労働省健康局疾病対策課に変更となったため、日本学術振興会の担当者ともご相談させて頂いた結果、国家公務員の職務専念義務を果たすため、科研費廃止の手続きを取った。当該分野の研究は、独創性が高いだけでなく、関連する業績も発表されつつあり、将来性が期待できる。また、所属する疾病対策課は、腎臓を含めた研究事業を扱っており、さらに行政的な観点を学ぶこともできる。今後は、これらの経験を活かして、研究のマネージメントや後輩の指導などをおこない、科研費廃止に伴う当該研究の遅れを取り戻すだけでなく、腎臓、さらには他臓器についての再生医療研究の発展にも寄与できるように努力してまいりたい。本研究の目的は、適切な転写因子を導入したヒト間葉系幹細胞を、胎生でないため移植実験が比較的容易におこなえるニワトリ胚内の後腎間葉領域に移植することで、近位尿細管細胞、遠位尿細管細胞、足細胞といったネフロンを構成する細胞に、特異的かつ高効率に分化誘導することである。我々は既に、GDNFを導入したヒト間葉系幹細胞を、哺乳類胚の後腎間葉領域に移植することで、ネフロンに分化することは確認している。それが確認できてから、各種ネフロン構成細胞へと、特異的に分化させる条件を検討する研究を開始する予定である。そこで、まずニワトリ後腎の解剖学的構造、発生に習熟し、移植時期および部位を決定するための研究をおこなった。尿管芽発芽直前段階であるラット胚の胎生11.5日は、ニワトリ胚では3.5日胚に相当する。まず、様々な発生段階の後腎の切片を作成し、尿管芽や後腎間葉などの解剖学的構造を把握した。また、これまでマウスピペットを用いてヒト間葉系幹細胞の移植実験をおこなってきたが、さらに安定した移植をおこなうためのデバイスを作成し、従来の方法と比較検討中である。臨床の業務が多かったこと。結婚式の準備などにより研究時間が減少したこと。新婚生活を開始したこと。

まず、GDNFを導入したヒト間葉系幹細胞を、適切な時期のニワトリ胚の尿管芽発芽予定領域に移植することにより、ネフロンに分化させることが、今後の研究の遂行のために必須である。研究の遅延。また、平成27年3月に出席した南アフリカ、ケープタウンでの学会費の請求が、今年度中には間に合わなかったため。平成27年度の研究で、速やかに遅れを取り戻すよう努力致します。
多軌道強相関電子系の相図及び超伝導発現機構の解明

研究成果として、近年日本で発見され、高い超伝導転移温度を持つ、鉄系超伝導体の相図全体の統一的理解が著しく進んだことが挙げられる。具体的には、我々が開発した新しい計算手法である自己無撞着バーテックス補正(SC-VC)法を用いることで、スピンと軌道間の新しい相互作用が現れ、軌道揺らぎがスピン揺らぎと協奏的に増大することが明らかとなり、鉄系超伝導体の相図に現れるスピン秩序相、軌道秩序相、超伝導相等を物質によらず、統一的に説明することが可能となった。また、軌道秩序相における特異な軌道偏極エネルギーの波数依存性もこのSC-VC法に基づいて物質によらず、統一的に説明することに成功した。鉄系超伝導体LaFeAsO1-xHxにおいて低ドープ領域と高ドープ領域の両方に磁性相転移と構造相転移が存在し、中間領域に超伝導相が存在することが明らかとなってきた。第一原理計算に基づく、LaFeAsO1-xHxのタイトバインディングモデルを作成し、多軌道ハバード模型を用いて解析を行った。RPAやFLEX近似では無視されている高次の多体効果であるバーテックス補正により、軌道揺らぎが増大することを明らかにした。特に、バーテックス補正の中でも、揺らぎの2次で記述されるAslamazov-Larkin(AL)項によりスピン揺らぎと軌道揺らぎのモード間結合が生じ、軌道揺らぎとスピン揺らぎが協奏的に増大することを明らかにした。LaFeAsO1-xHxの低ドープ領域の斜方晶構造相転移と高ドープ領域の4回対称性を保つ構造相転移をバーテックス補正により、統一的に説明することに成功した。低ドープ領域においては鉄のdxz,dyz軌道によるネスティングが支配的なのに対して、高ドープ領域においては鉄のdxy軌道によるネスティングが支配的であることが、2種類の構造相転移を引き起こす要因であることが分かった。更に、構造相転移近傍で出現する超伝導は符号反転のないS波(S++波)であることが明らかになった。また、特異な多軌道トリプレット超伝導体であるSr2RuO4についても多軌道ハバードモデルによる解析を行った結果、バーテックス補正により軌道揺らぎが増大し、軌道揺らぎが媒介するスピントリプレット超伝導が発現することが分かった。鉄系超伝導体における相図全体の理解に関して、軌道秩序状態を詳細に研究した。鉄系超伝導体においては一般的に低ドープ領域において、テトラ相からオルソ相への構造相転移が起き、鉄のd軌道(xz, yz軌道)に軌道偏極が出現する。その構造相転移における軌道秩序の詳細が最近ARPESにより明らかになってきた。特に反強磁性相転移が存在しないFeSeにおいては、X(Y)点近傍とΓ点近傍で軌道偏極エネルギー(Exz-Eyz)の符号が逆転し、Γ点近傍に縦長のフェルミ面が現れることが報告されている。これは、通常の波数依存性を考慮しない軌道秩序では理解できない。しかし、第一原理計算に基づく多軌道ハバードモデルを用いて、2回対称自己エネルギーを自己無撞着に求めることで、その波数依存性が実験と整合する符号反転軌道偏極を与えることを明らかにした。その際に、高次多体効果であるバーテックス補正が重要であることが明らかになった。具体的にはバーテックス補正の中でも揺らぎの2次で記述されるAslamazov-Larkin項により軌道偏極が主に引き起こされるが、FeSeにおける符号反転軌道偏極は揺らぎの1次で記述されるMaki-Thompson項に起因することが分かった。一方、LaFeAsOの第一原理計算モデルを用いた場合は符号反転軌道分極は現れなかった。これらの結果はAslamazov-Larkin項が軌道揺らぎの増大及び構造相転移を引き起こすという軌道秩序機構と良く整合する。当初の計画では鉄系超伝導体の超伝導発現機構および相図を解明することが目的であったが、初年度において、LaFeAsOの超伝導発現機構および相図に関して、高次多体効果を考慮したバーテックス補正により理解できることが分かった。本年度は、この理論を発展させて、詳細に軌道秩序状態の研究を行った。具体的には自己無撞着に自己エネルギーの波数依存性を計算することにより、ARPESで観測されている軌道偏極の波数依存性を再現することに成功した。最終年度は鉄系超伝導体における輸送係数の面内異方性についての研究を行った。鉄系超伝導体においては、一般的に低ドープ領域において、構造相転移が起きることで結晶の4回対称性が破れ2回対称性を持つネマティック相が現れる。このネマティック相において、特徴的な輸送係数の面内異方性が現れるため、ネマティック相の起源を解明することを念頭に輸送係数の計算を行った。具体的には、第一原理計算に基づく多軌道ハバードモデルを作成し、ネマティック相の起源を軌道秩序であると考え、軌道秩序によるスピン揺らぎの面内異方性を取り扱った。その軌道依存したスピン揺らぎによる自己エネルギーを自己無撞着に求め、輸送係数の面内異方性を久保公式により計算した。その結果、FeSeとBa122系において抵抗率の面内異方性が逆になるという実験結果を再現することに成功したため、鉄系超伝導体におけるネマティック相の起源が軌道秩序であることが強く示唆される。研究期間全体の研究成果として、鉄系超伝導体の相図全体の理解が著しく進んだことがあげられる。