hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性ナノパーティクルを用いた新規生体組織接着技術の開発

本研究では合成した様々な形状を有するナノアパタイトを基盤材料にした新しい生体組織接着剤を開発し、その可能性を示した。この接着について材料学的な評価を行うとともに、組織学的観点からのメカニズム検討を行った。その結果、アパタイト孔部へのコラーゲン線維の取り込みと濃縮を認め、接着メカニズムとしての水移動の可能性を示した。本研究の目的は生体安全性の高い無機アパタイトを基盤とした生体組織用接着剤を開発することである。本年は種々の形状を有するナノアパタイトを合成し、ナノアパタイトの生体組織接着剤としての有用性について検討を行った。合成したナノアパタイト形状は、ロングロッド、ショートロッド、スフェリカルの3種類である。いずれの場合もナノアパタイトを介在することで生体組織に見立てたハイドロゲルの接着性改善が認められたが、ナノアパタイト形状による接着力の違いはあまり認められなかった。そこで、次の検討としてこれらアパタイトを原料に成形加工し、より大きなスケールでの接着について検討を行った。ここにおいて、ナノアパタイトを原料にプレート状のアパタイトを作製し、生体組織に見立てたゲルの接着性を評価した。その結果、粉末で行った場合と比べて、約4倍程度接着力が向上することがわかった。当初予定では、種々の条件下でアパタイトを合成すること、ならびにその評価を行うことを目的として掲げていた。これらについては、pHおよび温度制御などを行うことで種々の形状のアパタイトナノパーティクル作製に成功した。また、これらナノアパタイトの材料学的評価についてもある程度進んでいる。本年は、これら結果に加えて、実際の生体組織接着を模倣した実験系での評価についても進めている。これらのことから本研究は概ね順調に進展しているといえる。昨年と同様、種々のアパタイトナノパーティクルを合成した。形状はスフェリカル、ショートロッド、ロングロッドの3種類であり、これらを合成、精製した。その後、実際にこのナノパーティクル分散液を用いて生体組織接着を試みた。用いた生体組織はマウス皮膚組織である。接着実験の結果、本パーティクル分散液がゲルの場合と同様、生体組織に対しても接着特性を有することが示された。この際、接着力としては、ロングロッドのナノパーティクルにおいて最も高い接着特性を示した。また、この接着を行った際のナノパーティクルの凝集状態について、電子顕微鏡を用いて観察したところ、パーティクルの形状に依存して、接着界面におけるナノパーティクルの分散状態が異なること、また、凝集塊の形状が異なることが明らかとなった。これらのことから凝集破壊が起こる割合を抑えるための適正な接着剤塗布量があることが示唆された。次に同様の方法で合成したナノパーティクルを原料に成形、加工したアパタイトプレートを用い、マウス皮膚組織の接着を行った。微小メカニカルテスターを用いてこの接着力について定量評価した結果、現行のフィブリンゲルと比較して約2.4倍接着力示すことが明らかとなった。今回用いたアパタイトプレートは5mm x 5mmの正方形形状をしており、皮膚組織の間に介在する形をとったが、より微細に砕いた形状を使うことで、比表面積を高め、接着力をあげる可能性が考えられた。以降の検討に加えていく必要性が考えられた。当初計画に挙げた通り、実際の生体組織接着を行い、その結果、生体組織接着剤としての本材料の有効性を示すだけでなく、現在使用されている接着剤よりも高い接着力を示すことを明らかにした。この結果、本接着剤の応用性を高めることが次のステップとして明確となってきた。これは当初計画を一部前倒しで行った研究である。上記のことから、本研究は概ね順調に進展しているといえる。今後については、アパタイト成形方法として、現在の硬いプレート状アパタイトだけでなく、軟らかいシート状の加工も進めていく。これにより、可動性の低いところだけでなく、可動性の高い部分にも使用できる可能性が高まる。また、シート状アパタイトの作製にあたっては、ポリ乳酸・グリコール酸共重合体のような生体吸収性シートを基盤にアパタイト析出を行うといった、別のアプローチでのアパタイト材料加工を進める。さらに、実際の生体組織との接着力を評価し、その改善を進める。具体的には、現在パウダーのレベルで5kPa程度の接着力を有しているので、これを別の方法で成形加工したアパタイトを使用することでより高い接着力を獲得できるよう、改善を進める。このアパタイトナノパーティクルならびにそれを原料にしたプレートが生体組織と接着するメカニズムについて、より詳細な検討を進める。具体的には、接着界面における生体組織の状態、生体分子の分布や変化などについて、組織学的検討ならびに微視的な検討を種々の染色方法ならびに電子顕微鏡観察などを通し、進めていく予定である。また、他の有機材料にアパタイトナノパーティクルを析出した場合の接着剤としての応用性などについても、合成方法を含め検討を進める予定である。さらに、アパタイトプレートを破砕し、比表面積を高めた状態での接着等についても、検討を進める予定である。生体材料学今年度は無機材料合成、有機材料合成といった材料の扱いがほとんどであり、in vivoでの評価といった経費のかかる実験が少なかったため。
地熱環境下における岩体のS波伝播挙動の測定に関する研究

地熱発電においては、地熱貯留層評価が重要となるが、その評価の基礎資料となるのは地下構造,とりわけ地下き裂に関する情報である。それを得る方法として、S波スプリッテング現象を利用した断裂型地熱貯留層のキャラクタリゼ-ションが考えられる。そのためには先ず、地熱環境下における岩体のS波伝播挙動を調べる必要がある。地熱環境下・即ち高温高圧水環境下におけるS波伝播速度の測定に際し、最も重要で技術的に困難な事は、高温高圧に耐え得るトランスデュ-サの設計製作である。数回におよぶ試作の結果、20MPa,160°Cまで測定可能な治具の作製に成功した。そして、予備実験としてサンプルを挿入しての測定を行った。その結果、S波信号が小さいことが判明したので、信号を増幅するためのプリアンプを作製し、再びテスト実験を行った。受信信号はまだ充分でないにしても,加算処理することによってS波の読み取ができるようになった。このような一連の計測システムの校正後に、実際の岩石試料について測定を実施した。先ず最初に測定したのは、直径25mm.厚さ20mmの本小松安山岩である。封圧10MPaの一定条件下で、温度を10°Cから160°Cまで、10°C間隔で上昇させ、各温度におけるS波速度を計測した。また、温度の降下過程においても測定を行った。その結果、10°Cで1.7Km/sの速度は,昇温とともに減少し,160°Cでは1.3Km/sまで下がった。その後温度を下げながらの測定によると,速度は除々に回復し、10°Cではもとの値にもどった。即ち、速度ヒステリシス現象はP波同様見られなかった。しかし,花崗岩ではP波の速度ヒステリシス現象は著しいことから,S波速度でも期待できるので現在測定中である。なお、今後の課題は計測システムが完成したことから、異方性を有する岩種について測定を行い、S波スプリッテング現象の解明を行い、実用に寄与するデ-タを得ることである。
メタンから水素と芳香族化合物を誘導するための触媒複合反応場の設計

前年度までに触媒種と水素吸蔵メディアについて触媒複合場構築のための実験的スクリーニングを行った。この結果をもとに、モリブデンを担持したH-ZSM-5触媒と水素吸蔵メディアである金属チタンを複合化させた反応場について、周期操作反応場である圧力スイング(PSA)反応器のモデルを構築し、メタン脱水素芳香族化反応のシミュレーションを行った。等温条件で、栓流を仮定した1次元モデルで、脱水素芳香族化反応(触媒反応)と水素の吸蔵(または脱着)が同時に起こることを仮定して物質収支をとり、この基礎式を市販ソルバーで計算した。反応速度式は文献値をもとにして設定し、水素の吸蔵速度と脱着速度は、実験条件に対応した希薄水素を用い、熱重量分析法を用いて実験的に求めた。標準反応条件での実験により明らかとなった本反応の促進効果が、シミュレーションで再現できることを確認した。この手法を用いて条件を変えた計算を行い、律速段階が脱水素芳香族化反応と水素吸蔵反応の間でシフトすることを明らかにし、触媒量及び水素吸蔵材料(チタン粉末)の量の影響を検討しミクロスコピックな視点からの触媒反応場の最適化を行った。また、同様の計算手法を用いて、圧力スイング(PSA)操作のシミュレーションを行い、反応周期と水素脱離周期の組み合わせの最適化を行い、マクロ反応場構築のための基礎的知見を得た。メタンから水素及び芳香族化合物を誘導するメタンの脱水素芳香族化反応は、天然ガスの有効利用という立場から注目されている。我々は、脱水素反応を平衡の制約を解除しつつ効率よく進行させるため、脱水素触媒と水素吸蔵合金をハイブリッド化し、周期操作によって反応分離場を持続させる「PSA(圧力スイング吸着)反応器」を提案している。効率的な反応系の設計には、触媒と水素吸蔵合金の組み合わせの最適化が不可欠である。本研究では、メタンの脱水素芳香族化反応を促進するための反応メディアとして、触媒にMo/HZSM-5を、水素吸蔵材料に金属チタンを組み合わせた。触媒は常法により4wt%のMoを担持したH-ZSM-5を用い、水素吸蔵材料としては、市販のチタン超微粒子を用いた。反応には内径10mmの石英製反応管を用い、触媒およびチタン粉末を充填した。反応器入り口に切り替え弁を設け、反応ガス(メタン)と、スイープガス(アルゴン)を交互に、適当な時間間隔で切り替える単塔型PSA反応器とした。チタン共存時、メタン供給開始時に25-30%の高い反応率を示し、1時間程度でチタンのない場合の定常値に漸近した。これは、チタンに水素が吸蔵される効果により、反応が促進され、吸蔵量の増加とともに効果が減少するためと考えた。水素吸蔵能は、アルゴンパージにより回復するため促進効果は再現され、PSAサイクルを繰り返すことで同様の経時変化が持続できた。1晩アルゴンパージを行った後、反応を再開したところ、顕著な活性の低下は認められなかった。パージ時間を延長すると促進効果は向上し、4時間のパージを行うことにより40%の最高反応率を得た。単塔型反応システムを試作し、17年度より実験的検討を継続している。本年度は、特に触媒とチタン粉末のハイブリッド化について検討を行った。湿式ボールミルを用いたメカニカルアロイングによるハイブリッド化を試みたが促進効果は減少した。過度の機械的衝撃はゼオライト結晶構造の破壊を招き、活性の劣化につながったと考えられる。また、触媒とチタン粉末の位置的関係についても検討を行ったが、物理混合や層状充填などは、あまり大きな要因とはなりえないいことがわかった。これは、細孔内で脱水素反応が生起し、生成した分子状水素が触媒外部のチタンに吸蔵されることによると推定した。これは、過去の研究で示唆された、スピルオーバーによる原子状水素の吸蔵とは異なるメカニズムであると考察した。

この手法を用いて条件を変えた計算を行い、律速段階が脱水素芳香族化反応と水素吸蔵反応の間でシフトすることを明らかにし、触媒量及び水素吸蔵材料(チタン粉末)の量の影響を検討しミクロスコピックな視点からの触媒反応場の最適化を行った。また、同様の計算手法を用いて、圧力スイング(PSA)操作のシミュレーションを行い、反応周期と水素脱離周期の組み合わせの最適化を行い、マクロ反応場構築のための基礎的知見を得た。
ハイZクェーサーの形成とその構造

標準的な膨張宇宙における天体形成シナリオによると、10^7太陽質量程度のダ-クマタ-魂はまわりの物質との潮汐相互作用により角運動量を得て、ハイz(z数百)時にサイズ数パーセクの回転支持円盤を形成する。これがもととなって、クェーサー活動の担い手となる巨大ブラックホールをつくるかどうかは、円盤が自由落下程度で中心崩壊するか否かによる。われわれは前年度の研究により、自己重力粘性円盤の進化を記述する、一連の自己相似解を等温の仮定のもと求めた。今年度はその研究を一層推進し、等温の仮定をはずしても、ある一定の条件のもと自己相似解が存在することを示した。また、密度の中心集中は、粘性の密度依存性に強く依存することも判明した。さらに、円盤ガスと宇宙背景輻射との相互作用が、円盤の粘性による進化にどう影響するかを調べ、一般にガスと輻射摩擦による角運動量喪失が粘性進化を促進し、確実に円盤中心のコア生成を早めることを見いだした。こうして、自己重力粘性円盤がハイZにおいて中心崩壊する可能性が、ますます現実的になった。またわれわれは、ハイZクェーサーの中心構造を観測的に分解する、一つの極めて有効な方法をあみ出した。これは、クェーサー像の中心が星を通り過ぎることにより、クェーサー中心核の光のみが増幅される現象(重力マイクロレンズ)を用いるものであり、アインシュタインクロスと呼ばれる系に適用した場合、数倍のシュバルツシルト半径の空間精度で円盤の輻射特性が求められることが判明した。今後の観測結果が楽しみである。膨張宇宙における密度ゆらぎの成長の理論によると、10^7太陽質量程度のダ-クマタ-塊は、まわりの物質との潮汐相互作用により角運動量を得て、ハイz(z数百)時にサイズ数パーセクの回転支持円盤を形成する。これがもととなって、クェーサー活動の担い手となる巨大ブラックホールをつくるかどうかは、自己重力不安定や粘性等の物理過程により、自己重力円盤がどのようにふるまうかが鍵となる。しかしながら自己重力粘性円盤の進化に関する解析解は研究開始当時知られておらず、数値計算も難であった。そこで自己相似解を求めるべく奮闘した結果、みごと一連の解を見つけることに成功した。この解によると円盤は、回転速度一定、降着速度一定、半径の2乗に逆比例する密度をもつ粘性のない平衡円盤解(メステル解)から出発して、中心から崩壊を始め、円盤中心の密度が時間と共に激しく上昇する。結果、密度が半径の-8/3乗に比例するコアを形成することがわかった。興味深いことにこのような急な質量分布は一般相対論的に不安定であり、ブラックホールを形成する可能性が出てきた。このあたりを今後つめていく。ところで、せっかく巨大ブラックホールを作っても、そこにまわりのガスが降り積もらない限りクェーサーは明るく光らない。しかしながらわれわれは、爆発的星形成領域からの輻射によって円盤ガスの角運動量を抜き取り、高速な降着を促進するメカニズムを発見した。これは、クェーサー形成のみならず、今まで謎であった活動銀河核へのガス補給の問題を解決するメカニズムとしても有効であることが判明した。標準的な膨張宇宙における天体形成シナリオによると、10^7太陽質量程度のダ-クマタ-塊はまわりの物質との潮汐相互作用により角運動量を得て、ハイz(z数百)時にサイズ数パーセクの回転支持円盤を形成する。

また、密度の中心集中は、粘性の密度依存性に強く依存することも判明した。さらに、円盤ガスと宇宙背景輻射との相互作用が、円盤の粘性による進化にどう影響するかを調べ、一般にガスと輻射摩擦による角運動量喪失が粘性進化を促進し、確実に円盤中心のコア生成を早めることを見いだした。こうして、自己重力粘性円盤がハイZにおいて中心崩壊する可能性が、ますます現実的になった。またわれわれは、ハイZクェーサーの中心構造を観測的に分解する、一つの極めて有効な方法をあみ出した。これは、クェーサー像の中心を星が通り過ぎることにより、クェーサー中心核の光のみが増幅される現象(重力マイクロレンズ)を用いるものであり、アインシュタインクロスと呼ばれる系に適用した場合、数倍のシュバルツシルト半径の空間精度で円盤の輻射特性が求められることが判明した。今後の観測結果が楽しみである。
ヒト腎臓由来iPS細胞を用いたNF-kappaB制御による新規腎臓再生療法の検討

ヒト腎臓由来iPS(hR-iPS)細胞と線維芽由来iPS細胞でのNF-kB制御、未分化維持・分化誘導機構を検討した。両未分化iPS細胞のNF-kB活性をsiRNAにてknockdownしたところ、未分化マーカーの発現抑制、逆に分化マーカーの発現増加を認めた。またhR-iPS細胞の方が腎臓発生分化マーカーの発現が強い傾向にあった。この結果よりiPS細胞の未分化維持機構にNF-kB活性が関与をしている事、更にhR-iPS細胞の腎臓再生の可能性を見出した。成果の一部は日本腎臓学会、再生医療学会、海外誌(PLoSOne)などに報告した。ヒト腎臓上皮細胞由来iPs(hR-iPS)細胞におけるNF-κB活性化、またNF-κB制御による未分化維持・分化誘導について、ヒト皮膚線維芽細胞由来iPS(hF-iPS)細胞と比較して検討した。両iPS細胞は共にEMSAにてNF-κB活性化を認めた。またfeeder細胞とb-FGFを無くした通常血清培地での培養7日目(分化系ips細胞)においてNF-κB活性はいずれも低下していた。その際の分化、未分化因子に関してはWestern blotにてOct3/4、NANOGの未分化因子は通常iPS細胞では発現増加を認め、WT-1、Pax-2の分化因子の発現は認めなかった。逆に分化系iPS細胞では未分化因子の発現は認めず、分化因子の発現増加を認めた。以上よりNF-κB活性はiPS細胞の未分化・分化能に働いている可能性が示唆された。そこでNF-κBを制御するためiPS細胞にNF-κB p65 siRNA処置を行った。siRNA処置にてiPS細胞のNF-κBをKnockdownする事が可能で、その際の未分化因子の発現は抑制され、逆に分化因子の発現増加を認めた。hR-iPS細胞とhF-iPS細胞との比較検討において、hR-iPS細胞の方が腎臓系の分化系因子の発現が強かった。ここまでの研究において、NF-κB活性はiPS細胞の未分化維持に必要である事を見出した。またiPS細胞源基の由来元細胞により分化因子の発現に違いがあった事より、エピジェネティックの概念を考慮するとiPS細胞は由来元細胞系により強く特異的分化する傾向にある事も見出した。この研究成果は、iPS細胞の未分化維持・分化誘導研究に新たな進展を導き、今後の臨床研究に繋がるものと考える。これらの成果の一部を2010年、2011年の日本腎臓学会学術総会、2010年の日本再生医療学会総会、日本高血圧学会総会にて報告した。ヒト腎臓上皮細胞由来iPS(hR-iPS)細胞におけるNF-κB活性化、またNF-κB制御による未分化維持・分化誘導について、ヒト皮膚線維芽細胞由来iPS(hF-iPS)細胞と比較検討した。両未分化iPS細胞は共にNF-κB活性化を認め、未分化マーカー(Oct3/4、NANOG)の発現を認め、feeder細胞とb-FGFを無くした通常血清培地で培養した両分化系iPS細胞においては、NF-κB活性化は低下し、逆に分化マーカー(WT-1、Pax-2)の発現を認めた。そこでNF-KBを制御するためiPS細胞にNF-κBp65siRNA処置を行った。siRNA処置にてiPS細胞のNF-κB活性をKnockdownする事が可能で、その際の未分化因子の発現は抑制され、逆に分化因子の発現増加を認めた。hR-iPS細胞とhF-iPS細胞との比較検討において、hR-iPS細胞の方が腎臓系の分化系因子の発現が強い傾向にあった。これらの結果よりNF-κB活性はiPS細胞の未分化維持に必要である事を見出した。またiPS細胞源基の由来元細胞により分化因子の発現に違いがあった事より、エピジェネティックの概念を考慮するとiPS細胞は由来元細胞系へより強く特異的分化する傾向にある事も見出した。それらを踏まえて、両iPS細胞にエピジェネティックを修飾するTSA処理(HDAC阻害剤)を施し、分化の差異をみたところ、やはりhR-iPS細胞の方が腎臓系の分化系因子の発現が強い傾向にあった。この研究成果は、iPS細胞の未分化維持・分化誘導研究に新たな進展を導き、今後の新規腎臓再生療法に繋がるものと考えた。これらの成果の一部を日本腎臓学会学術総会、日本再生医療学会総会などに報告した。ヒト腎臓上皮細胞由来iPS(hR-iPS)細胞におけるNF-kappaB(NF-kB)活性化、またNF-kB

制御による未分化維持・分化誘導について、ヒト皮膚線維芽細胞由来iPS(hF-iPS)細胞と比較検討した。両未分化iPS細胞は共にNF-kB活性化を認め、未分化マーカー(Oct3/4、NANOG)の発現を認め、feeder細胞とb-FGFを無くした通常血清培地で培養した両分化系iPS細胞においては、NF-kB活性化は低下し、逆に分化マーカー(WT-1、Pax-2)の発現を認めた。以上よりNF-kB活性はiPS細胞の未分化・分化能に働いている可能性が示唆された。そこでNF-kBを制御するためiPS細胞にNF-kB p65 siRNA処置を行った。siRNA処置にてiPS細胞のNF-kB活性をKnockdownする事が可能で、その際の未分化因子の発現は抑制され、逆に分化因子の発現増加を認めた。hR-iPS細胞とhF-iPS細胞との比較検討において、hR-iPS細胞の方が腎臓系の分化系因子の発現が強い傾向にあった。これらの結果よりNF-kB活性はiPS細胞の未分化維持に必要である事を見出した。またiPS細胞源基の由来元細胞により分化因子の発現に違いがあった事より、エピジェネティックの概念を考慮するとiPS細胞は由来元細胞系へより強く特異的分化する傾向にある事も見出した。それらを踏まえて、両iPS細胞にエピジェネティックを修飾するTSA処理(HDAC阻害剤)を施し、分化の差異をみたところ、やはりhR-iPS細胞の方が腎臓系の分化系因子の発現が強い傾向にあった。この研究成果は、iPS細胞の未分化維持・分化誘導研究に新たな進展を導き、今後の新規腎臓再生療法に繋がるものと考えた。これらの成果の一部を日本腎臓学会学術総会、日本再生医療学会総会などで報告した。In vivo研究において、SCIDマウスの腎被膜下への各iPS細胞移植であるが、すべてがテラトーマ形成を認める事は出来なかった。細胞移植の際に腎出血や、細胞注入不足、注入漏れなどが原因と考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。In vivo研究において、腎被膜下への各iPS細胞移植による腎臓前駆細胞としての機能評価であるが、テラトーマ形成において手技的に熟練した研究者が、一定の期間に行い、安定したテラトーマ作成が出来る様に細胞移植を試みる。In vitroの研究結果より、NF-κB制御やTSA処置を施したiPS細胞移植は、R-iPS細胞とF-iPS細胞の各エピジェネティックの修飾に過ぎないと考えられ、細胞移植によるテラトーマ作成は処置をしていないiPS細胞を使用する。また同様に障害腎への細胞治療も行う。
飽和土の時間遅れ変形・破壊挙動のメカニズム理解のための、水〜土連成解析と室内試験

昨年度までの研究成果として、練り返し飽和粘土の時間依存性、飽和砂の浸透破壊実験とその数値解析を通じ、時間遅れ変形・破壊挙動を弾塑性構成モデルの水土連成計算でほぼ説明できることを示した。本年度は、練り返し正規圧密粘土の角柱三軸圧縮試験を行い、せん断挙動の載荷速度効果について系統的に実験を行った。得られた実験結果は、速い速度でせん断した場合は、数種類の破壊モードが得られ、それに応じた「強度」を示したのに対し、遅い速度は一次モードで破壊し、その「強度」も小さくなった。本実験結果を、下負荷面カムクレイモデルを用いた水土連成有限変形計算によりシミュレートしたところ、速い載荷速度では水のマイグレーションがほとんど起こらず、僅かな幾何的初期不整に応じたモードで変形が進行し、破壊に至った。すなわち初期不整を正面に入れるもの、側面に入れるものによって、その破壊モードが変わるのである。いずれにしても速い載荷の場合は初期不整に応じた高次のモードで、高い耐荷力を示した。一方、遅い載荷速度では水のマイグレーションが十分に起こり、初期不整の影響を受けずに、耐荷力の低い、低次モードヘモードスイッチングした。このように載荷速度効果について、その傾向を数値シミュレーションにより説明することができた。しかし時間依存特性の一つである「二次圧密」は、側方変形を拘束した状態での遅れ圧縮挙動であり、上記のようなモードスイッチングでは説明不能となる。ここでは構造を有する土に注目し一次元圧密試験を行った。その結果、いわゆる「先行圧密応力」付近の鉛直荷重で、大沈下が起こり、消散した過剰水圧が、その後湧き出し、再び消散するとともに遅れ圧縮が起こった。この現象を説明するために、新たに上負荷面カムクレイモデルを提案し、水土連成有限変形計算を実施したところ、外力が一定でもある荷重では塑性圧縮を軟化挙動が起こり、それに伴い正の過剰水圧が発生、消散し、遅れて圧密が進行した。実験および数値シミュレーション結果からその挙動を説明することができた。今まで2次圧密といえば、弾粘塑性構成式による説明が主であったが、ここでも水土連成の効果で説明することに成功したといえる。本年度は、飽和土の時間遅れ変形・破壊に関する計算および実験((1)(3))を行った。すなわち(1)練り返し粘土供試体の非排水クリープ破壊の数値シミュレーション、(2)軟弱な地盤の急速載荷によるクリープ破壊のシミュレーション、さらに室内試験として、(3)密詰め砂地盤の浸透破壊実験である。以下、得られた結果を示す。(1)では、構造をもたない練り返し粘土のクリープ破壊を、下負荷面カムクレイモデルを用いた水土連成有限変形計算により表現すことに成功した。この結果から構造をもたない粘土の非排水クリープ破壊のメカニズムを以下のように結論づけた。僅かな幾何的初期不整により、荷重放置直後には変形が高次モードで、高い耐荷力であった供試体が、荷重放置中に間隙水のマイグレーションにより、耐荷力の低い、低次モードへモードスイッチングすることにより、時間遅れで破壊が起こるというものである。この破壊に至る過程で供試体内部の過剰水圧は新たに発生し、軟化する土エレメントが増える傾向にあった。

この結論は以下の(2)、(3)の現象説明にも密接に関連するものである。(2)については、一般に正規圧密状態の軟弱な地盤に盛土のような局部載荷がなされる場合、盛土を盛ることができれば、後は圧密が進行するので、地盤は強くなり安定化する一方であると言われ、このような問題を短期安定問題と言う。しかし、同様の水土連成計算によると限界荷重近くまで速く盛土を立ち上げた後、約1週間後に破壊に至った。このメカニズムは、盛土立ち上がり後、時間とともに排水よりも盛土内部の過剰水の移動が卓越して生じ、地盤内部の一部の土エレメントで軟化が起こるためで、(1)のクリープ現象とその破壊メカニズムは同じであると結論づけた。(3)について、浸透力による砂地盤の破壊実験では、急速載荷後放置すると、地盤内部の過剰水圧が上昇し、時間遅れで変形し、破壊に至った。(1)、(2)の数値シミュレーションでは、外力(全応力)一定のもとで、時間とともに過剰水圧の湧き出しが観測されており、本実験からも同様の結果を得ており、クリープ破壊のメカニズムの妥当性を示すことに成功した。本年度は、練り返し正規圧密粘土の角柱三軸圧縮試験を行い、せん断挙動の載荷速度効果について系統的に実験を行った。得られた実験結果は、速い速度でせん断した場合は、数種類の破壊モードが得られ、それに応じた「強度」を示したのに対し、遅い速度は一次モードで破壊し、その「強度」も小さくなった。本実験結果を、下負荷面カムクレイモデルを用いた水土連成有限変形計算によりシミュレートしたところ、速い載荷速度では水のマイグレーションがほとんど起こらず、僅かな幾何的初期不整に応じたモードで変形が進行し、破壊に至った。すなわち初期不整を正面に入れるもの、側面に入れるものによって、その破壊モードが変わるのである。いずれにしても速い載荷の場合は初期不整に応じた高次のモードで、高い耐荷力を示した。一方、遅い載荷速度では水のマイグレーションが十分に起こり、初期不整の影響を受けずに、耐荷力の低い、低次モードへモードスイッチングした。このように載荷速度効果について、その傾向を数値シミュレーションにより説明することができた。しかし時間依存特性の一つである「二次圧密」は、側方変形を拘束した状態での遅れ圧縮挙動であり、上記のようなモードスイッチングでは説明不能となる。ここでは構造を有する土に注目し一次元圧密試験を行った。その結果、いわゆる「先行圧密応力」付近の鉛直荷重で、大沈下が起こり、消散した過剰水圧が、その後湧き出し、再び消散するとともに遅れ圧縮が起こった。この現象を説明するために、新たに上負荷面カムクレイモデルを提案し、水土連成有限変形計算を実施したところ、外力が一定でもある荷重では塑性圧縮を軟化挙動が起こり、それに伴い正の過剰水圧が発生、消散し、遅れて圧密が進行した。実験および数値シミュレーション結果からその挙動を説明することができた。今まで2次圧密といえば、弾粘塑性構成式による説明が主であったが、ここでも水土連成の効果で説明することに成功したといえる。
高階型理論におけるパラメトリシティーの理論

本研究では、高階型理論におけるパラメトリシティーの理論について研究し、以下の成果を得た。まず、高階型理論の基礎として、二階型付ラムダ計算の上の二階帰納法とパラメトリシティーの関係を研究した。そして、パラメトリシティーの理論から、各種の帰納法が自然に導入されることを示した。この研究は英文学術雑誌「フンダメンタ・インフォルマチカ」に収録された。次に、その理論を高階型理論に拡張した。高階型理論では、圏論の概念を幾つか表現することが出来る。圏論に於て随伴函手は重要な道具とされている。「極限を保存する函手には随伴函手がある」という定理は、随伴函手に関して最も基本的な定理である。高階型理論では、函手、極限、随伴函手等の概念を表現することが出来る。その様に表現した許では、パラメトリシティーの理論からこの定理が証明される。このことが、本研究の主要な成果である。また本研究では、多相型の計算にとって重要である、最汎型付けについても研究した。従来、線型項の最汎型と準線型項の最汎型に対して、その特徴付けがなされていた。その両者の証明は独立に与えられていた。一方、ベラルディは計算項の最適化という観点から「枝刈」という方法を提案していた。本研究では、枝刈の方法によって、両者の証明が本質的には同一であることを明らかにした。この成果は国際学会「2000年オーストララシア計算機科学週間」にて発表し、英文学術速報「理論的計算機科学電子版速報」に収録された。今年度は、パラメトリシティーの理論の背景的な基礎付けを行なった。まず、パラメトリックな多相型の理論によって、循環的構造を扱う論理体系を作ることが出来た。通常、有理木など、循環的構造のあるデータは、循環経路のある有向グラフによって表現される。循環的構造においては、その循環経路を展開したものも意味としては同じである、という意味論がとられる。その意味論の公理化は、従来、等式の範囲に留まっていた。しかし、循環的構造をデータ型として把える為には、単なる等式論理では足りず、関数の引数になったり返り値になったりするような振る舞いをも把えられなくてはならない。今回の研究では、循環的構造を表す有向グラフをλ式に翻訳し、循環的構造はそのようなλ式の上の一種の同値類であると定義する。そうすると、循環経路の展開など、循環的構造として同じ意味をもつものは同じ同値類に入ることが、バラメトリシティーの理論によって証明された。これは、バラメトリシティーの理論が様々なデータ型を扱う上で優れた理論であることを示すものである。また、計算モデルの上で定義されたデータ型によって、通常の数学がどの程度展開できるかについても研究した。その為に多項式時間計算可能な関数の型によって、数学の理論を記述した。そして、自己相似図形に関する幾つかの定理が証明できることが解った。
ラテンアメリカにおける福祉国家再編の政治経済学

本研究は、民主化後30年が経過したラテンアメリカにおける、福祉国家再編を促した要因を解明することを目的としている。具体的に、経済的および政治的要因を包括的に検証することを通じて、2000年以降に、同地域で所得格差と貧困の是正をもたらした福祉再編を巡る政治過程を分析することに主眼を置きつつ研究を遂行した。平成27年度は、本研究に必要となる基礎的データの収集を行った。具体的に、福祉再編について国連ラテンアメリカ経済委員会(ECLAC)が国別にまとめた社会的保護の近年の再編についてまとめた出版物、各国政府が公表している一次資料、主要な学術書を読み込むことを通して、ラテンアメリカ全体、および各国における福祉再編の動向(本研究における従属変数)を正確に把握することに専念した。平成28年度は、予備的調査の過程で生じた、新たな視点を当初の研究計画と矛盾しない形で研究課題に組み込むこととした。具体的に、中間成果を、国際学会で報告するとともに、政治経済的条件に加えて、自然災害も福祉国家のあり方に影響を与えている、との新たな仮説を導くに至った。平成29年度は、ラテンアメリカ域内において社会経済発展度が比較的低い中米のグアテマラと、南米アンデス地域のエクアドルに焦点を合わせた。国際学会に参加して専門家と意見交換を行うことを通じて、両国の社会的保護政策に関する最新の研究動向について学んだ。研究成果を両学会で報告した。特に、同地域の社会的保護政策は限定的であり、経済成長の鈍化とともに、所得格差および貧困は再び悪化しつつあることが明らかになった。最終年度である平成30年度は、前年度までに実施した研究内容を踏まえ、本研究課題の総括を行った。定量的・定性的な分析を行い、国際学会で報告するとともに、研究成果を英語による単書として出版する準備を開始した。本研究課題は、民主化後30年が経過したラテンアメリカにおける、政治的および政治的要因を包括的に検証することを通じて、福祉国家再編を促した要因を解明することを目的としている。平成27年度は、(1)日本での予備調査、(2)チリでの現地調査、および(3)日本でのまとめの作業を予定していたが、(2)の現地調査を行わなかった。当初、チリのサンチアゴ市にある、国連ラテンアメリカ・カリブ経済委員会(ECLAC)を訪問し、ECLACが長年研究を行ってきた、ラテンアメリカ諸国における福祉再編の最新動向について資料入手および聞き取り調査を行う予定であったが、ECLACが福祉再編について国別にまとめたものを出版したため、日本における予備調査の段階で、重要なデータおよび情報を乳することが可能となったため、現地調査を行わなかった。こうした理由により、日本で入手可能なデータを用いて、(1)日本での予備調査、およb(3)日本でのまとめの作業を行うことに集中した。また、福祉再編についてECLACが国別にまとめた出版物を読み込む過程で、さらに文献を検索する必要が生じた。したがって、今年度は、主に文献や一次資料に依拠しつつ、ラテンアメリカ全体、および各国における福祉再編の動向(本研究における従属変数)の理解を集中的に行っうことに専念した。上記のように、当初予定していたチリにおける現地調査の必要性がなくなったために、現地調査を行わなかったが、チリで収集予定であった資料は日本で入手できたために、研究の遅延をもたらすに至らなかった。その他、ブラジルにおける経済の失速、および政府機関の汚職が大統領の弾劾手続へと至るまでに問題化したことを受けて、社会的保護政策にも大きな変化が生じた。こうした予期せぬ政治状況の変化を背景に、福祉再編についての信頼できる情報やデータを得ることが難しくなったため、平成28年度に予定しているブラジル現地調査について再考する必要が生じた。しかし、この予期せぬ事態は、本研究課題の目的に影響するものではない。本研究課題は、民主化してから30年が経過したラテンアメリカにおいて、政治経済的条件の変化を考察しつつ、同地域で新興する福祉国家再編過程の規定要因を解明することである。平成28年度は、1.ブラジルの事例について調査・研究、および2.メキシコの事例についての調査・報告を行うために、ブラジルとメキシコでの現地調査を予定でいていた。しかし、1.ブラジルにおいては大統領の弾劾を含む政治的混乱の最中であり、政治的条件の変化を客観的に調査するためには時間の経過を舞ってからのほうが望ましいこと、また、2.前年度の行った調査の結果、域内各国に見られる、大洪水や地震などの大規模自然災害の被災者への施策を社会的保護と結びつける必要性を学び、この視点を当初の研究計画と矛盾しない形で研究課題に組み込むことを検討する必要が生じたこと、の2点において、研究計画を若干変更する必要があった。このため、具体的に、1.昨年度の研究成果を、6月にスペインのサラマンカで行われた国際学会、および9月にアメリカで開催された、アメリカ政治学会研究大会で報告を行った。2.メキシコの事例について、集中的に日本で予備調査を行った後に、次年度初め(平成29年度)4月第1週にメキシコで調査を行った。3.日本で自然災害と社会的保護について文献調査を行い、その結果、政治経済的条件に加えて、自然災害も福祉国家のあり方に影響を与えている、との仮説を導くに至った。さらに、ラテンアメリカにおいて福祉が高度に発達しているウルグアイから専門家を招いて知見を提供していただくことを通して、福祉が充実した同国においても、市場経済化の影響を受けて、貧困層を対象とした社会的保護政策の見直しが行われていることを学ぶことができた。

このように平成28年度は、中間成果報告、文献調査、専門家の招聘を通じて、福祉国家再編に見られる多様なパターンを認識するに至った。上記のように、当初予定していたブラジルにおける現地調査を遂行することは見合わせたが、前年度の調査の結果、自然災害を社会的保護に組み込むという新たな視点を得ることができ、文献調査により具体的な分析方法も明確にすることができた。さらに、海外の学会における中間成果報告を行った際に有益なフィードバックを得ることができたこと、およびラテンアメリカから専門家を招聘することを通じてウルグアイの事例について見識を深めることができたことにより、研究をおおむね順調に進めることができた。このように、研究を進めるにつれて、当初は予定していなかった新たな知見を得ることが可能となった。その結果、研究のスコープが広がり、研究課題に対する理解を深める結果になった点を強調したい。本研究課題は、民主化してから30年が経過したラテンアメリカにおいて、政治経済的条件の変化を考察しつつ、同地域で新興する福祉国家再編過程の規定要因を解明することである。平成29年度は、ラテンアメリカ域内において社会経済発展度が比較的低い中米のグアテマラと、南米アンデス地域のエクアドルに焦点を合わせて行うことを目的としていた。当初、現地調査を含めて研究を進める予定であったが、以下の様に研究計画を若干変更した。(1)両国の事例について調査・研究について、現地調査を行う代わりに、アメリカおよびメキシコでの国際学会に参加し、両国の社会扶助政策に関する最新の研究動向について学んだ。前年度までの研究成果を両学会で報告するとともに、パネル参加者との議論を党して、ラテンアメリカにおける福祉国家再編過程についての最新の情報を得ることができた。特に、2015年以降、同地域における経済成長の鈍化とともに、所得格差および貧困は再び悪化しつつあることから、社会的保護政策の重要性がより一層高まっていることが明らかになった。(2)ラテンアメリカ全般の政治についての専門家をメキシコから招き、専門知識を提供してもらった。エクアドル、ペルー、ボリビア等のアンデス諸国においても、福祉改革が重要な政治的課題として認識されていることを確認するとともに、ラテンアメリカにおいても社会経済発展度が低い国においては、厳しい予算制約の中でどのように貧困を削減するかが、依然として重要な問題であることが再確認された。(3)昨年度の研究を通じて明らかになった、地震等の大規模自然災害が社会的保護のあり方に与える影響について研究を深めた。特に、自然災害が、貧困層、および社会的に脆弱な層の生活レベルの悪化をもたらし、そのような人々がどのように利益表出を行い、政策形成へと影響を及ぼすのかについて、メキシコ、中米を中心として研究を行った。上記のように、当初は、平成29年度に中米のグアテマラと南米のエクアドルでの現地調査を行い、これら2カ国の事例に焦点を絞って、それぞれの国における社会的保護政策の実態について詳細なデータを収集する予定であった。しかし、前年度における研究計画の一部変更を受け、その結果、平成29年度の研究計画についての若干修正する必要が生じたため、やや遅れていると認識している。
中華人民共和国の対日「民間」外交と日中人的交流に関する実証的研究

本研究は中国政府の外交部档案館档案資料などの一次資料と中国政府の対日業務担当者への聞き取り調査を通じて、学術的に中国の対日外交の展開方式を分析し、また建国直後に形成された外交業務方式が現在の日中関係への影響についても分析した。1952年に中国の対日業務統括者として廖承志が指名された。周恩来との信頼関係を背景に、中共中央と政府機関の各部門が連携したタスクフォース的な性質を有する対日業務グループが形成された。本研究は廖承志を中心とした対日業務方式を明らかにし、今日への影響も分析した。本研究は中国政府の档案資料などの一次資料と中国政府の対日業務担当者への聞き取り調査を通じて、学術的に中国の対日外交の展開方式を分析し、また建国直後に形成された外交システムが現在の日中関係への影響についても分析した。以下の史実を明らかにした。建国直後の中国は、対日業務担当者に対しては、特別な要求をしたため、人材不足が深刻であった。こうした状況下で、日本留学経験者や、日本からの帰国華僑から、多くの対日業務担当者として起用した。対日関係の改善は、建国後の中国外交の重要な位置を占めていた。冷戦構造下で、政府間交渉が実現できないなか、「民間先行、以民促官」の方針を打ち出したため、中国外交部ではなく、婦女連合会や、総工会、中国国際電台などのいわゆる民間団体(実質的にすべて中国政府や中共に直轄された部門)に、多くの対日業務担当者が配属され、対日業務を様々な面から行った。特に、日本人の考え方を熟知していた帰国留日学生・華僑を起用してことのよって、中国の対日業務の現場では、日本人の心を捕まえ、日本側の期待をできるだけ応えようとする業務方式を取られた。結果として日本の国内世論は中国への親近感を増し続け、日中国交正常化の機運が次第に高まった。文革中にも関わらず、日中国交正常化が実現できたのも、中国対日「民間」外交によって形成された日本の国内世論に大きく影響された結果だと言われている。以上の中国の対日業務指導方式は、外交上では、異例な業務方式であるが、廖承志の個人的な人脈によって成功した面も強いです。この方式は、日中国交正常化が実現したこともあり、廖承志の死去によって終焉が迎え、政府レベルの対日業務は、基本的に外交部に移管された。また、廖承志日中蜜月関係構築の功労者でもあるが、1983年廖承志の死去によって、日中両国のハイレベルのパイプ役が失われたとも言える。本研究の目的は中華人民共和国(以下:中国)の日中両国の人的交流をめぐる動きについて分析し、中国の対日外交における民間アクターと政府の関係を解明することである。特に、1972年の日中国交正常化までの間、両国には国交がなかったため、多くの中国政府関係者は民間の身分を使って、日本の民間団体と交流し、日本を訪れ、中国政府のために対日活動を行っていた。本研究は、中国政府が「民間」人的交流を活用して行った対日外交メカニズムを解明したい。研究方法は、中国外交部档案館、上海市档案館などの史料館で公開している一次史料を重点的に収集し、分析する。また、中国日本友好協会や、中国青年団、中国婦女聯合会、中国国際広播電台、中国国家体育総局、中国総工会などの政府主導でありながら、対日「民間」活動を盛んに行っていた団体に保存されている資料を収集する。同時に、『中国留日学生報』や『大地報』などの中国政府の影響を強く受けながら、日本で発行された新聞資料を収集し、中国の対日「工作」活動のアプローチを解明するために利用する。同時に、当時中国政府の対日「工作」に参加していた対日「工作」者に対するインタビュー調査を行い、中国の対日「工作」システムを体系的に分析する。2011年度の調査は、史料収集を重点的に行い、北京、天津、上海、広州在住の対日「工作」者への調査を行った。現段階調査の結果は以下の通りである。廖承志は日本との経済、文化、「民間」交流を展開するために、父親である廖仲凱と母親である何香凝の人脈を広く使い、日本の華僑の支持を集めていた。周恩来との信頼関係を背景に、中共中央と政府機関の各部門が連携したタスクフォース的な性質を有する対日「工作」グループは形成された。それは日中国交正常化の早期実現に貢献したと言える。中国建国初期の対日外交は、廖承志を言及せずに語れないと言える。

档案史料調査:2011年5月2012年3月まで5回に分けて外交部档案館、上海市档案館への調査を実施、外交部档案(432巻)、上海市档案(97巻)を入手し、分析中である。団体史料調査:中国において、中国総工会、中国青年団、上海市体育委員会の日本関連活動の資料収集を行った。『中国青年報』などの新聞資料、公刊書籍を入手できた。日本において、東京華僑総会、中国留日同学総会と中国政府の関係を解明するために、『華僑報』、『中国留日学生報』などの団体機関紙を入手し、現在資料リストを作成している。また、留日華僑、『華僑報』の編集委員を長期に務めた陳立清様が個人的に保存していた留日華僑・学生の活動関連資料をご遺族から寄付してもらい、東大駒場キャンパスの王研究室にて陳立清文庫を創設した。現在文献リストを作成中で、今後研究活動の使用だけではなく、ウェブサイトを通じて、対外的にも公開する予定である。また史料調査も予定より多くの史料収集ができた。インタビュー調査:2011年度の申請書に書いた72名のインタビュー調査について、上海市档案館で大量の一次史料を発見し、収集に時間がかかったため、2012年3月まで北京、天津、上海、広州の33名の調査完了。インタビュー調査は、予定より実施人数が少なかったが、重点調査の調査対象に対して、24回の調査を実施し、より内容的に深い調査が実現できた。学会・国際シンポジウムでの研究報告:2011年度に、アジア政経学会東日本大会(獨協大学)、国際シンポジウム「廖承志と戦後日中関係」(中国杭州市浙江旅遊職業学院)などの研究集会で、6回の研究報告を行い、研究成果を公表してきた。以上の状況から、2011年度の研究実施状況はおおむね順調に進んでいると判断した。2012年度は2011年度には収集した資料の分析、聞き取り調査とシンポジウムにも重点がおかれることから、研究補佐(档案、資料リスト作成、聞き取り調査記録作成業務担当の大学院生2名)と研究代表者(王)が、初年度の活動を踏まえた上で、主に初年度に収集した調査資料の分析をおこなう。特に年度の前半では、初年度に取得した外交部档案、上海市档案館档案、『華僑報』、『中国留日学生報』と陳立清文庫の関連資料のリスト作り、新聞記事リスト作りを中心に収集史料の整理、インタビュー調査のテープ起こしなどの作業を行い、分析する。同時に、8月9月の夏休みを利用し、継続して聞き取り調査と史料調査を実施する。今年度の史料調査の重点は、中日友好協会、中国国務院華僑事務弁公室、中国婦女連合会、中国体育委員会などの団体の資料を中心に収集する。他方、年度の後半(2013年2月を予定)に東京大学駒場キャンパスにてシンポジウムを開催し、本研究の資料調査、聞き取り調査の分析結果について報告し、討議をおこなう。またここに現れる問題点を整理し、その後の研究活動の必要性、可能性についてもあわせて話し合うこととする。シンポジウムでは、本研究の構成員だけではなく、中国の対日外交や日中関係についての学識がある先輩研究者にも参加していただき、本研究の研究成果に対する意見も広く求める予定である。その結果を踏まえて、研究報告書を作成し、HPなどを通じて、研究成果を公開する。また、2013年3月に中国の上海復旦大学で開催する予定の国際シンポジウム「アジア未来会議・アジアにおける地域交流」のセッション「廖承志と日中国交正常化」で研究報告を行う予定である。このほか研究成果の公刊の準備を開始する(2013年度に刊行予定)。2012年度は、初年度に収集した史料の整理、データベース化、インタビュー調査のテープ起こしを行った上で、追加調査を実施し、国際シンポジウムを開催し、中国で開催する国際会議で研究報告を行い、研究成果の整理と公表をより重点的に行う予定である。そのため、研究費の使用は、以下の通り、旅費と謝金を中心に使用する予定である。
中性子繊維回折法による生体超分子系の構造解析

本年度は、中性子線維回折法の方法論の確立を目的とした実験・解析を行った。前年度に組上げた中性子イメージングプレートを用いた中性子繊維回折測定システムについて、筋肉の細いフィラメントの配向試料(当初計画していたタバコモザイクウィルスは、極微量しか入手できなかったために用いなかった)を標準試料とした測定を行い、分解能10Å程度までの測定が可能であることを示す結果を得た。但し、測定システム周りの環境変化による背景雑音増大のため遮蔽強化の必要性も明らかとなった。遮蔽強化は今後の課題である。また、前年度に行った重水素化トロポニンC(d-TnC)を用いた筋肉の細いフィラメントの中性子繊維回折測定に続いて、本年度は、d-TnIを調製し、d-TnIを含む細いフィラメント及びnativeなTnIを含む細いフィラメントのそれぞれについてCa^<2+>の有無の条件下において配向試料を調製し、その中性子繊維回折測定を行った。測定は前年度に行ったdTnCを用いた測定との直接比較が可能なように、日本原子力研究所所有の中性子小角散乱測定装置SANS-Jを用いて行った。各試料からの子午線上のTn由来の反射及び赤道反射を抽出し、d-TnIを含むフィラメントとnativeなTnIを含むフィラメントで強度分布が異なること、さらにCa^<2+>の有無で強度分布変化が起こることを示した。これらの強度分布を、前年度に行ったd-TnCを用いた測定から得られた強度分布と合わせてモデル計算による解析を行った。その結果、Ca^<2+>の有無によりTnCの配向が変化すること、並びにTnIにも大きな構造変化が起こることが明らかとなった(投稿準備中)。これは中性子線維回折法の有用性を示す重要な結果であり、このことにより試料調製から測定、解析までの方法論は確立されたと考えられる。本年度は、中性子繊維回折法の実行可能性を確認することを主たる目的とした実験を行った。ウシ心筋から単離精製した筋肉の細いフィラメント(天然の細いフィラメント)及び天然の細いフィラメント中の内在トロポニンC(TnC)を重水素化TnCに置換した細いフィラメントの2種類の試料を調製し、それぞれの高濃度ゾルを直径3mmのクォーツキャピラリーに封入した後、18Tの高磁場中に静置することにより高配向試料を調製した。(配向試料の調製には理化学研究所播磨研究所前田構造生物化学研究室の設備を借用した。)これらの配向試料の中性子繊維回折測定を、日本原子力研究所所有の中性子小角散乱測定装置SANS-Jを用いて行った。いずれの試料についても、得られた繊維回折像には、細いフィラメントに特徴的なトロポニン(Tn)由来の子午線反射、アクチン由来の層線反射が明瞭に観測された。繊維軸の傾き補正、バックグラウンド除去等の繊維回折像解析のプログラムを開発し、得られたデータに適用し、Tn由来の子午線反射の強度分布を抽出した結果、天然の細いフィラメントと重水素化TnCに置換した細いフィラメントでは強度分布が異なっていることが明らかとなった。これは中性子繊維回折測定から、重水素化成分のみの構造情報を抽出できる可能性を示している。現在、詳細な解析中であるが、中性子繊維回折法の実行可能性は確認されたと考えている。SANS-Jを用いた測定は広角側の分解能が50Å程度である。詳細な解析のためにはより細かい分解能が必要となるため、分解能10Å程度までの測定が可能な中性子繊維回折測定システムを試作した。中性子イメージングプレートを検出器とし、全体がSANS-Jの試料ゴニオ台に搭載可能なコンパクトな設計とした。現在、システムの調整中であるが、予備的測定で、回折像の測定可能なことは確認済みである。
ビンクリスチンの薬物血中濃度と末梢神経障害発現リスクに関する研究

悪性リンパ腫などの血液がんに対しては、ビンクリスチン(VCR)を含む多剤併用化学療法が標準療法として行われているが、末梢神経障害が副作用として比較的高頻度に発現することが問題となっている。末梢神経障害はVCRの用量規制毒性であり、重篤化するとQOLを著しく低下させ、回復に数か月を要する場合もあり、その後の治療にも影響を与えることから、末梢神経障害の発症や重篤化を未然に防ぐことは極めて重要である。VCRによる末梢神経障害の発現頻度およびその重症度はVCRの1回投与量および累積投与量に相関すること、アゾール系抗真菌薬との併用により末梢神経障害の発現リスクが増大することが報告されている。これらの事実は、VCRが高濃度維持されることが末梢神経障害の発現リスクを増大することを示唆しているが、血清中VCR濃度と末梢神経障害発現リスクの関連性については全く報告が無く、同じく血液がんに対して汎用されるメトトレキセートで行われているような薬物動態の個人差を考慮した副作用マネジメントは困難であるのが現状であった。そこで本研究では、VCRを含む化学療法を受けた患者を対象として、VCR投与後の血中濃度を経時的に測定し、末梢神経障害発症リスクとの関連性を解析することを目的として検討を行った。研究倫理審査委員会の承認を得た後に、2014年4月から11月までの期間にVCRを含む化学療法を受けた患者9名の血清中VCR濃度をLC-MS/MSを用いて測定し、末梢神経障害の発現状況との関連性を解析した。その結果、仮説に反しVCR濃度と末梢神経障害の発現状況との関連性は認められず、末梢神経障害のリスクをVCR濃度のみで説明することは困難であることが示唆された。今後はさらに症例数を増やして検討を進め、VCRによる末梢神経障害のリスク要因を解明することが必要と考えられた。