hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子通信符号・多元接続通信符号を導出する組合せデザインの構成に関する研究

量子ジャンプ符号を導出するデザインt-SEEDの特徴付けと再帰的構成法の提案を行った.また,アフィン一般線形群AGL(1,pow(3,2n))の下で, AG(2n,4)における平面全体がなすデザインが既知の結果よりも多くの部分デザインに分割可能である(t-SEEDの性質を満たす)ことを示した.衝突回避符号については,重み3のときに,タイトかつ等差という条件を付加した場合およびタイト条件のみの場合の各々に対し,最適符号の新たな奇数符号長系列を示した.重み4のときには,等差符号に限定することにより,最大符号語数を再帰式として定式化するとともに複数の符号長の無限系列を与えた.(1)アフィン幾何AG(2n,4)における平面全体がなすデザインの分割数を求めるためのプログラムを作成し, 6通りの場合分けをしたときの分割数を数え上げた.しかし,理論的には更なる場合分けにより,より多くの部分デザインに分割可能であることを示すことができたことから,今後もプログラムを改良し計算を継続する予定である.(2)量子ジャンプ符号を与える組合せデザインt-SEEDの特徴付けと再帰的構成法の提案を行った.この結果は査読付き国際雑誌に掲載予定である.(3)重み3の衝突回避符号の最大符号語数は,偶数符号長については完全に解明されているが(研究代表者の成果を含む),奇数符号長についてはほとんどわかっていない.本年度の研究では,タイトかつ等差という条件を付加した衝突回避符号の最大符号語数が厳密に決定できる奇数符号長のシリーズを与えることができた.この結果は国際会議でも発表し,査読付き国際雑誌にも投稿し掲載された.(4)これまでに知らている衝突回避符号の最大符号語数の研究結果は,重み3の場合がほとんどである.本年度の研究では, (3)で述べた重み3の場合と並行して,重み4の等差衝突回避符号の最大符号語数についても符号語数の理論的上限値を求め,それを達成できる符号が体系的に構成できるか否かを調べた.これまでに,奇数全体の1/3程度までは,最大符号語数を決定できることを明らかにした.(1)アフィン幾何AG(2n,4)における平面全体がなすデザインをアフィン一般線形群AGL(1,pow(4,2n))により固定される部分デザインに分割する手法を, AG(2n,3)における平面全体がなすデザインに対しても適用し,部分デザインの数を最大にする分割方法を理論的に示すことができた.更に,一般のnについて,ヤコビ和およびヴェイユ和のリフトにより,分割された部分デザインの最大数が決定可能であることを示し,具体的にnに値を与えAG(2n,4)およびAG(2n,3)の平面をすべて調べることにより,この数え上げの一般化理論の正しさを裏付けることができた.(2)重み3の衝突回避符号の最大符号語数は,符号長が奇数についてはほとんど解明されていなかったが,符号長n=pow(3,k)*pow(p,e) (kとeは非負の整数,pは3(mod 8)を満たす素数)に限定することで,タイトで最適な符号の構成法とともに最大符号語数を与えることができた.このような形の符号長をもつ衝突回避符号の存在が保証されたことにより,これまでは再帰的構成法が適用できず存在が未知であった符号長に対して最大符号語数が決定可能となった.この結果は査読付き国際雑誌に投稿中である.(3)重み4の衝突回避符号については,等差符号に限定することにより, mを3の倍数でない奇数として,符号長nがm, 2m, 6mとなる場合,および24mとなる場合の一部が体系化できていないものの,それ以外の符号長については最大符号語数を定式化することができた.この結果は査読付き国際雑誌に掲載予定である.【最終年度に実施した研究の成果】(1)本研究課題において前年度までに得られた,アフィン幾何AG(2n,4)における平面全体がなすデザインの分割数に関し,部分デザインの数の最大性の証明を試み,巡回群の多重分解因子が周期性をもてばよいことまでを解明した.多重分解因子が周期性をもつための巡回群の位数条件については,今後の課題として引き続き研究を行う予定である.(2)デザインの分割に関連する問題として,同じサイズの部分集合を頂点集合とする完全二部グラフが異なる長さのサイクルに分解可能であることを示した.この結果は査読付き国際雑誌に掲載予定である.【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】(1)アフィン幾何AG(2n,4)における平面全体がなすデザインを,アフィン一般線形群AGL(1,pow(4,2n)))により固定される部分デザインに分割する手法を与えた.さらにその手法をAG(2n,3)における平面全体がなすデザインに対しても適用することで,より多くの部分デザインに分割できることを理論的に示すことができた.(2)重み3と4の衝突回避符号について,タイトや等差という性質は付加したものの,最大符号語数が決定可能な新たな符号長系列を与えることができた.これらの結果は査読付き国際雑誌に掲載された.量子ジャンプ符号を導出するデザインt-SEEDの特徴付けと再帰的構成法の提案を行った.

また,アフィン一般線形群AGL(1,pow(3,2n))の下で, AG(2n,4)における平面全体がなすデザインが既知の結果よりも多くの部分デザインに分割可能である(t-SEEDの性質を満たす)ことを示した.衝突回避符号については,重み3のときに,タイトかつ等差という条件を付加した場合およびタイト条件のみの場合の各々に対し,最適符号の新たな奇数符号長系列を示した.重み4のときには,等差符号に限定することにより,最大符号語数を再帰式として定式化するとともに複数の符号長の無限系列を与えた.(1) AG(2n,3)の平面全体がなすデザインをAGL(1,pow(3,2n))により固定される部分デザインに分割する場合の最大分割数について, nが4の倍数でない場合にはnの関数として定式化することができた.また,AG(2n,4)の平面全体がなすデザインの分割についても, nが素因数として5を高々1つ含む場合についてはnの関数として定式化できた.(2)重み3の衝突回避符号の最大符号語数の決定に関して,単群の性質を利用することで,新たな奇数符号長のシリーズを与えることができた.(3)重み4の等差衝突回避符号について,符号長全体の半分程度は最大符号語数が決定可能であることを示すことができた.組合せ論(1)アフィン幾何の平面全体がなすデザインの最大分割数に関して,これまでに得られた成果をまとめ,査読付き国際雑誌に投稿する.(2)重み3の衝突回避符号の最大符号語数の決定に関し,奇数符号長のシリーズn=pow(3,k)*pow(p,e)について, pが3(mod 8)を満たす素数の場合の理論をもとに, pが7(mod 8)を満たす素数に対して理論展開していく.(3)重み4の等差衝突回避符号において,最大符号語数が決定でいていない符号長のうち, n=m, 2m (mは3の倍数でない正整数)の場合は,グラフを用いた特徴付けにとりかかっており,この作業を進めていく.(1)計画当初より時間が必要であると想定していたアフィン幾何AG(2n,4)における平面全体がなすデザインの分割数について, 6通りの場合分けに対する数え上げプログラムを作成できた.また,理論的に可能な場合分けの限界を示すこともできたので,今後は計算機で算出可能な限り,より多くの分割数を決定するだけという状態になっている.(3)衝突回避符号の最大符号語数の決定については,重み3, 4の2つの場合を並行して進め,重み3について得られた成果は国際会議および査読付き国際雑誌に発表できた.(1)奇数符号長で重み3の衝突回避符号の最大符号語数について,タイトや等差といった性質を付加しない場合について決定していく.すでに,単群の性質を用いれば決定可能な場合があることの議論に入っており,一定の成果に近づいている.(2)重み4の等差衝突回避符号の最大符号語数について,これまでの成果をまとめ,奇数全体の残り2/3に相当する符号長の各場合について,既知の手法とその応用を考えていく.
電磁・超音波混合方式のリモート式非接触非破壊検査による早期欠陥検出技術

配管や格納庫等の構造物を対象とし、これに超音波ガイド波を誘導し、発生した振動由来の磁気信号を高感度磁気センサSQUIDで検出する、配管等の広範囲にわたる非接触・リモート非破壊検査技術の開発・研究を行った。平成30年度では、研究実施計画に従い、非接触振動発生機構の開発を行った。これまでは、磁化したニッケル薄板を対象管に貼り付けることで磁歪式ガイド波送受信機構を構成していた。ここでは、対象を磁性配管として、ニッケル管をサンプル管として用意し、管自体を磁化してその磁化を超音波ガイド波発生に用いる方法について検討した。電磁界シミュレータJMAGを用いて、管の一部を周方向に均一に磁化する方法について検討した。その結果、電磁石を2個用いて、管か電磁石を周回させる方法で管内部に均一な残留磁化を発生できることがわかった。また均一かつ強度の高い磁化を行うための電磁石パラメータの最適条件を解析により調べた。以上の解析で得られた磁化方法を実験で実現して試験した結果、群速度一定で欠陥位置検出に有効なT(0, 1)モードガイド波を発生し、欠陥検出にも適用できる可能性があることを実証した。本技術は特許出願を行った。また、超音波シミュレータSWAN21を用いて、配管や板材を伝搬するねじれ波の伝搬挙動をシミュレートし、実験結果との比較を行った。この結果、上記で開発した非接触手法で得られた管周囲のガイド波由来磁気信号と、シミュレートしたガイド波伝搬分布は大変良い一致が得られた。これにより、上記手法の有効性を実証した。配管や格納庫等の構造物を対象とし、これに超音波ガイド波を誘導、発生した振動由来の磁気信号を高感度磁気センサSQUIDで検出する、配管等の広範囲にわたる非接触・リモート非破壊検査技術の開発・研究を行っている。平成28年度では、研究実施計画に基づき、1磁性金属管を伝達する振動由来の磁気信号のリモート検出検証実験、および2誘導コイルを用いた電磁波により振動を発生させる機構の開発・導入を行った。1では、まず打撃により、次いでアコースティックエミッション(AE)センサによりAE振動をサンプル間に発生・伝達させ、振動由来の磁気信号が発生・リモートで検出できるかどうかを、SQUIDセンサで計測を行い調査した。微小なAE振動に関しては、SQUID(受信器)を設置する管の部分に磁歪効果を持つニッケル薄板を貼り付けることで、振動を磁気信号に変換して、ガイド波を非接触で検出できることを示した。2として、送信部にも磁化したニッケル薄板を管一周にわたって貼り付け、コイルを巻きつけた磁歪式送信器を導入した。これにより安定して管にT(0,1)モード超伝導ガイド波を発生させることが出来るようになった。また従来の圧電式受信器と比較して、高感度なSQUIDを用いることで、非接触にもかかわらず、より信号雑音比(SN比)の大きなガイド波計測が可能であることを示した。研究実績の概要にも記述した通り、計画通りに研究を遂行し、おおよそ期待した成果が得られている。本研究では、配管や格納庫等の構造物を対象とし、これにニッケルの磁歪と電磁波を組合せることで超音波ガイド波を誘導、発生したガイド波由来の磁気信号を超高感度磁気センサSQUIDで電磁的に検出する、配管等の長距離構造物の広範囲を一度に非接触・リモートで検査する非破壊検査技術の開発・研究を行っている。平成29年度では、研究実施計画に従い、試料配管に亀裂欠陥などの人工欠陥を導入し、欠陥に由来する磁気信号が計測できるかを実験的に調べた。また、上記の計測のため、ウェーブレット変換による周波数解析機能を有する測定用のLabVIEWプログラムを開発した。このプログラムにより、ガイド波由来の磁気信号の測定だけでなく即時の周波数解析が可能となり、後述する全周計測を行った後に、試料周囲におけるガイド波由来の信号のコンターマップが容易に作成可能となった。欠陥検出として、アルミ配管に亀裂模擬欠陥を設け、アルミ周囲でSQUID磁気センサの位置を変えながら全周計測を行った。この結果得られた磁場信号のコンターマップから、欠陥の軸方向位置だけでなく周方向位置の推定を行える可能性が示された。欠陥の軸方向位置を変えて全周計測を行うことで、配管を伝搬するT(0,1)モードガイド波の伝搬経路や広がり等の情報を取得できる可能性を示した。また、測定される欠陥信号の振幅値が欠陥のサイズに比例しており、測定信号から欠陥のサイズ(試料断面における欠陥の占める断面積の割合)が推定できることが示された。上記の研究実績の概要に示した通り、研究計画に従い研究は進展しており、各年度に設定した研究計画が予定通り実施されている。求める成果もおよそ得られており、順調に研究は進展していると考えられる。

また均一かつ強度の高い磁化を行うための電磁石パラメータの最適条件を解析により調べた。以上の解析で得られた磁化方法を実験で実現して試験した結果、群速度一定で欠陥位置検出に有効なT(0, 1)モードガイド波を発生し、欠陥検出にも適用できる可能性があることを実証した。本技術は特許出願を行った。また、超音波シミュレータSWAN21を用いて、配管や板材を伝搬するねじれ波の伝搬挙動をシミュレートし、実験結果との比較を行った。この結果、上記で開発した非接触手法で得られた管周囲のガイド波由来磁気信号と、シミュレートしたガイド波伝搬分布は大変良い一致が得られた。これにより、上記手法の有効性を実証した。平成29年度には、欠陥(配管では亀裂、減肉など)や溶接による異常磁気信号の取得と解析ソフトの開発を行う。平成28年度に開発した非破壊検査装置を用い、試料管に亀裂や減肉などの欠陥を導入し、欠陥に由来する磁気信号が計測できるかを調べる。上記欠陥箇所では、ガイド波は一部がこれらを透過、一部が反射すると考えられる。この反射波振動に由来する磁気信号をSQUIDで計測できれば、欠陥の有無だけでなく、伝達速度と時間から欠陥の位置同定が可能になる。信号強度は管材、欠陥の距離や、欠陥サイズ(深さや幅)に依存すると考えられるため、種々の人工欠陥を計測し、欠陥パラメータと磁気信号との関係を明らかにする。一方、管の端や、管に溶接や継手等が存在すれば反射波を発生させることが予想されるため、これらも計測してデータベースを作っておき、欠陥信号との比較等が行えるようにする。上記を行うには、管の端での反射波等と欠陥信号を区別するため、信号解析技術を開発する必要がある。ここではスペクトラムアナライザで信号解析を進めると同時に、LabVIEWを用いたリアルタイム解析プログラムを開発する。最終的に検出可能と考えられる欠陥サイズの推定を目指す。本研究の研究計画では、最終年度となる平成30年度は、非接触でのガイド波発生・測定機構・技術の開発を行う予定であり、電磁波および磁化を用いた非接触ガイド波発生・測定技術を開発する。配管は、断熱材やコーティングなどが施されている場合が多く、本研究の成果により、本技術の実用度が大幅に向上すると考えられる。
学習者コーパスに基づく習熟度別ポルトガル語学習語彙目標の策定

本研究ではポルトガル語の学習目標語彙リストを、欧州言語共通参照枠の習熟度で区分された学習者コーパスに基づいて作成することを目的とする。学習者コーパスから得られた習熟度別特徴語彙リストを一次データとし、母語話者コーパスや教科書コーパスの語彙頻度情報で調整することで、最終的に初級約1500語、中級約1500語の語彙リストが得られた。従来、シラバスや教材における使用語彙の選定は、共通基準が不在であるために各教師や執筆者の直観や経験則に委ねられてきたが、目標習熟度の学習者が実際に用いることができる語彙からリストを作成することで、今後、目指すべき語彙が適切に収録されるようになることが期待される。本研究は学習者データに基づいた学習語彙目標リストを作成することを目的としている。本研究の研究動機は、日本国内ではポルトガル語教材作成に関する客観的指針がないことと、ネイティブスピーカー(NS)の言語使用ではなく目標習熟度における学習者の言語使用をモデルとすべきであるという学習者中心主義の考えにある。平成27年度の主たる研究の成果として2つのポルトガル語学習者コーパス(Corpora de PLE、Corpus de PEAPL2)から一次的な語彙リストを作成した(研究目的2)。両コーパスでは各被験者の学習習熟度が欧州言語共通参照枠(CEFR)に従って注釈されているため、頻出語彙を単純に頻度順に羅列したのではなく、カイ二乗検定など統計学的手法を用いて初級(A1-A2レベル)、中級(B1-B2)、上級(C1-C2)のそれぞれの段階で特徴的な語彙を約500語ずつ算出した。このリストは学習語彙目標リストの原形となる。また、国内で流通している教材のデータベース化も進め、現在14の教材をデータ化している(研究目的3)。教材データから語彙リストを得て学習者コーパス語彙リストと比較することで、教材の語彙面での実質目標習熟度と、学習者が習得すべき語彙と教材に収録されている語彙に隔たりがないかを検証することができる。NSコーパスの語彙リスト(研究目的1)は作成済みであるが、データの整理に多大な時間がかかっているため、これらの直接的な比較には至れていない。これに代わり既製のものではあるが、『現代ポルトガル語参照コーパス』(約3億語)から得られた語彙リスト・LMCPCを上記の学習者コーパスからの語彙リストと比較し、両者の差異を比較検討した(研究目的4)。結果、中上級学習目標語彙とNS頻出語彙との間に隔たりが確認され、学習目標語彙リストのデータソースをNSではなく学習者コーパスとしている学習者中心主義の考え方の妥当性を支持するものとなった。研究目的(1)NSコーパス語彙リスト作成:NSコーパスからの語彙リストは4コーパスから得られているが、各リストを比較するためデータを整理する必要がある。この作業に時間がかかっているため、統計的な同一性検定に着手できていない。このままのペースでは期限内に終了させることが難しいため、対象語彙を上位5000語程度に限定する予定である。研究目的(2)学習者コーパス語彙リスト作成:学習者コーパスからの一次語彙リスト作成は完成している。この結果は日本ポルトガル・ブラジル学会にて発表した。ただし、もとのコーパスの大きさに起因する問題ではあるが、得られた語彙リストは参考とした先行研究のもの(English Vocabulary Profile, Capel 2010, 2012; CEFR-J Wordlist,投野2013)と比べると語彙数が少ない。研究目的(3)教材コーパス語彙リスト作成:教材のデータベース化は現在14の教材をデータ化し、2つの教材をコーパス化(テキストデータ化と品詞タグ付け)している。2016年3月現在、追加で6教材のデータ化を予定している。データ化に時間がかかっており、コーパス化がやや遅れているため、本年度では語彙リストの作成には至っていない。研究目的(4)語彙リスト間比較:当初の予定では、NSコーパスから得られた語彙リストと学習者コーパスから得られた語彙リストの比較検討は初年度では行わない予定であったが、LMCPC(約2万語)の上位5000語を用いてパイロット研究を行った。この結果はスペインコーパス言語学会にて発表した。本研究では共通の学習目標規定が存在しない日本国内のポルトガル語教育において、語彙面での学習目標の指針を欧州言語共通参照枠(CEFR)と学習者コーパスに基づいて提案することを目指した。研究は以下の段階を経て行われた。まず、CEFR習熟度別ポルトガル語学習者コーパスから習熟度別語彙リストを作成した。ポルトガル語学習者コーパスのCorpora do PLE(リスボン大学、7万語)とCorpus de PEAPL2(コインブラ大学、12万語)を統合してCEFR習熟度別に整理し、各習熟度間での各語彙の頻度をひとつひとつカイ二乗検定し、習熟度別の特徴語彙を明らかにした。結果、A(初級)、B(中級)、C(上級)それぞれ約500語、合計約1500語の語彙リストが得られた。ただし、数字や時間の表現など直観的には基礎語彙であるものの、頻度が少ないために中上級に分類されてしまう語彙が多く見られ、頻度主義の問題点が明るみになった。続いて、調整データのひとつとして、日本国内で流通するポルトガル語教科書6編をコーパス化し、分析して語彙頻度リストを作成した。

教科書コーパスの各語彙は、既存の大規模母語話者コーパス(LMCPC、リスボン大学)での使用頻度とカイ二乗検定によって有意差比較された。結果、教科書で用いられる語彙と、母語話者が実際に用いる語彙の意味領域は大きく異なっていることが明らかになった。最後に、学習者語彙リストをベースに、不足する基礎語彙を補うため、母語話者語彙リストの頻度情報と教科書語彙リストのレンジ情報を反映して、最終的に初級と中級で約1500ずつ、合計約3000語の語彙リストが完成した。なお、上級語彙の特定は見送られた。最終語彙リストは、途中で作成した習熟度別学習者コーパス語彙リスト、初級教科書語彙頻度リストとともにウェブ上に公開されている。本研究ではポルトガル語の学習目標語彙リストを、欧州言語共通参照枠の習熟度で区分された学習者コーパスに基づいて作成することを目的とする。学習者コーパスから得られた習熟度別特徴語彙リストを一次データとし、母語話者コーパスや教科書コーパスの語彙頻度情報で調整することで、最終的に初級約1500語、中級約1500語の語彙リストが得られた。従来、シラバスや教材における使用語彙の選定は、共通基準が不在であるために各教師や執筆者の直観や経験則に委ねられてきたが、目標習熟度の学習者が実際に用いることができる語彙からリストを作成することで、今後、目指すべき語彙が適切に収録されるようになることが期待される。今後着手すべき計画として、NSコーパスから得られた語彙リスト間の比較と統合、教材のコーパス化と語彙リストの構築、そして各語彙リストの比較が挙げられる。NS語彙リストについては、各リストの統合に先立って、リスト間の同一性を統計学的手法を用いて検証する必要があるが、このためのデータ整理に多大な時間がかかることが見込まれる。そのため、語彙を上位5000語ほどに限定することを検討している。教材データについても、データ化に時間がかかることが見込まれるが、得られる語彙リストはNSリストほど大規模ではないため、データ整理は比較的速やかに完了すると見込まれる。最後に各語彙リストの比較に着手する。こちらも、約1500語の学習者語彙リストを基準に比較を行うため、データ整理は比較的速やかに行えるものと見込まれる。ポルトガル語教育
イオン液体型架橋の相互作用を制御した自己修復性リグニンスルホン酸樹脂の開発

リグニンスルホン酸に含まれるスルホン酸基に対してイオン液体のカチオンで架橋構造を形成させ、新規材料を開発した。はじめに、架橋剤であるホスホニウム系のジカチオンを新規に合成した。さらにそのジカチオンのアニオンを水酸化物アニオンとし、リグニンスルホン酸と混合することで容易に複合体を作製することができた。小さな傷であれば加熱によって修復できることが分かった。架橋剤として用いるための、新規イオン液体の合成を行った。リグニンスルホン酸は親水性であるため、疎水性の高いホスホニウム型のイオン液体の合成を試みた。はじめに、Diethylene glycol 2-chloroethyl etherを用いて反応を試みたが、末端がClの場合は、イオン液体の4級化反応が進行しなかった。そのため、Diethylene glycol 2-chloroethyl etherを過剰量のNaIとアセトン中で反応させて、Diethylene glycol 2-iodoethyl etherを合成した。その後、Diethylene glycol 2-iodoethyl etherとTrihexylphosphineを混合、還流することでジカチオンタイプのイオン液体を合成した。そのジカチオンのアニオンをヨウ素アニオンから水酸化物イオンに交換し、ホスホニウム型のジカチオンを作製することに成功した。構造は1H NMRおよび13C NMRにて確認した。新規のジカチオンタイプのイオン液体の合成に成功し、リグニンスルホン酸分子間を架橋する準備が整った。リグニンスルホン酸分子間の架橋をするためのイオン液体型架橋剤の合成に成功したため、リグニンスルホン酸と混合し、物性を確かめるためのフェーズに入った。昨年度合成した新規のジカチオンタイプのイオン液体を利用してリグニンスルホン酸の架橋を行った。市販の高純度高分子量なリグニンスルホン酸(パールレックスNP)を、合成したジカチオンと混合し、樹脂を作製した。その後ジカチオンによってリグニンスルホン酸分子間の結合ができていることを水溶性の変化から確認した。また比較対象としてスルホ基を持たないアルカリリグニンでも同様の実験を行った。リグニンスルホン酸は水溶性であるが、リグニンスルホン酸/ジカチオン複合体は疎水性であった。一方、アルカリリグニン/ジカチオン混合物は水中へ一部溶解した。これらの結果より、リグニンスルホン酸/ジカチオン複合体ではリグニンスルホン酸分子間がジカチオンによって繋がれていることが示唆された。熱重量測定からもジカチオンによるリグニンスルホン酸分子間の結合を確認した。リグニンスルホン酸は40°Cから徐々に分解が始まったが、リグニンスルホン酸/ジカチオン複合体は300°Cまで大きな分解を起こさず、耐熱性の向上がみられた。一方で、アルカリリグニン/ジカチオン混合物では耐熱性の向上はみられなかった。このこともジカチオンによるリグニンスルホン酸分子間の結合を支持している。作製したリグニンスルホン酸/ジカチオン複合体の熱溶融性を検討した。複合体は120°Cで軟化し、室温まで冷ますと再び硬化した。この現象は反復して行うことができた。そのため、リグニンスルホン酸/ジカチオン複合体は熱によって修復可能な樹脂であることが示された。リグニンスルホン酸とイオン液体型架橋剤を混合、物性(熱溶融点、熱分解点など)について検討を行う。グリーンケミストリー
歯原性腫瘍の骨浸潤過程における間質細胞の関与とその機能解明

本研究ではエナメル上皮腫における腫瘍および間質細胞の相互作用について解析、腫瘍骨浸潤の分子機構解明を目的としている。本年度研究ではAM-1および間質細胞の相互作用が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に及ぼす影響について検討した。AM-1とエナメル上皮腫間質細胞の共培養上清を骨髄細胞に添加したところ破骨細胞分化に変化は認められなかった。しかし扁平上皮癌培養細胞HSC-2と間質細胞の共培養上清を添加すると破骨細胞数は増加した。このことから、扁平上皮癌では間質を介して破骨細胞分化を促進するが、エナメル上皮腫では破骨細胞分化に関しては促進作用がないことが考えられた。エクソソームの関与について検討した結果、エナメル上皮腫間質細胞のエクソソームを添加すると破骨細胞は減少し、共培養上清のエクソソームを添加するとさらに破骨細胞は減少した。一方、扁平上皮癌間質細胞のエクソソームは破骨細胞を減少させるが、HSC-2と間質細胞の共培養上清のエクソソームを添加すると破骨細胞数減少は軽減された。このことから、扁平上皮癌では細胞間相互作用により、間質細胞エクソソームの破骨細胞分化抑制を軽減させることが考えられた。昨年度、腫瘍細胞が骨芽細胞分化にあたえる影響について検討した結果、AM-1ではST-2のALP活性に変化は認められなかったがMC3T3、KUSAでは強い骨芽細胞分化抑制が認められた。本年度、扁平上皮癌の骨芽細分化におよぼす影響について解析を行った結果、HSC-2ではST2、MC3T3、KUSA全てに強い骨芽細胞分化抑制が認められた。以上のことからエナメル上皮腫では扁平上皮癌と異なる因子が骨芽細胞分化抑制に関与している可能性が考えられた。本年度研究計画では、エナメル上皮腫における腫瘍および間質細胞の相互作用について解析、歯原性腫瘍の骨浸潤の分子機構解明を目的として、AM-1および間質細胞の相互作用が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に及ぼす影響について検討する計画であった。研究はほぼ予定通り計画どおりに進めることができた。よって本研究は概ね順調に進展している判断した。本年度研究ではAM-1および間質細胞の相互作用が、破骨細胞分化、骨芽細胞分化におよぼす影響について実験を行い、ほぼ予定通りのデータを得ることができた。今後の研究推進方針としては、腫瘍細胞が直接的に骨芽細胞の分化におよぼす影響については解析を行ったが、腫瘍細胞と間質細胞の相互作用が骨芽細胞の分化におよぼす影響については解析が進んでいない。今後は腫瘍各種培養株および間質細胞を用いて共培養を行い、細胞間相互作用が骨芽細胞分化に及ぼす影響について検討する。エナメル上皮腫が間質細胞の浸潤能獲得に及ぼす影響については、これまでに詳細な解析が進んでいない。今後、様々な条件を検討し腫瘍細胞が間質細胞の浸潤能獲得にあたえる影響について検討する。また、これまでの研究を通じてエナメル上皮腫と扁平上皮癌には、間質細胞や骨芽細胞におよぼす影響に違いが認められることを確認している。エナメル上皮腫に特異的な因子の同定のため、論文的検索と平行して扁平上皮癌等の腫瘍細胞とエナメル上皮腫のマイクロアレイ解析等を行う。選定された複数の候補因子に関しては、腫瘍培養上清から各候補因子に対する抗体を用いてウェスタンブロッティング法にて産生蛋白質の検出を行うと共に、実際に患者のエナメル上皮腫から候補因子が産生されているかを確認するため、臨床材料のパラフィンブロックから薄切標本を作製し、免疫組織化学的染色により蛋白質の発現や局在を解析する。本研究ではエナメル上皮腫における腫瘍および間質細胞の相互作用について解析、歯原性腫瘍の骨浸潤過程における間質細胞の関与とその機能について解明することを目的としている。本年度研究ではエナメル上皮腫間質の初代培養間質細胞(ASF)にエナメル上皮腫細胞株(AM-1)産生因子を作用させ、AM-1産生因子がASFの増殖、遊走性、浸潤能に及ぼす影響、および破骨細胞、骨芽細胞の分化に及ぼす影響について検討した。エナメル上皮腫が間質細胞の増殖に及ぼす影響については、AM-1培養上清をASFに添加した実験群において細胞数が僅かに増加する傾向が認められた。エナメル上皮腫が間質細胞の浸潤能におよぼす解析についてはAM-1培養上清をASFに添加、細胞浸潤チャンバーを用いて解析したところ、浸潤細胞数が増加する傾向が認められた。エナメル上皮腫が破骨細胞分化におよぼす影響については、マウス長管骨骨髄から骨髄細胞を回収、MCSF、RANKLによる破骨細胞誘導培地にAM-1培養上清を添加したところ変化が認められなかった。しかしAM-1とASFを共培養した上清を上記破骨細胞分化実験系に添加したところ対照群と比較してトラップ陽性細胞数の増加傾向が認められた。エナメル上皮腫が骨芽細胞分化におよぼす影響について検討した結果、AM-1培養上清を添加したBMP-2誘導ST2細胞では対照群と比較して殆どALP活性に及ぼす変化は認められなかった。しかしMC3T3、KUSA培養細胞ではAM-1培養上清の添加によりALP活性の著しい抑制が認められた。またKUSA細胞ではALP活性の低下に加えて石灰化についても検討を行ったところ、AM-1培養上清の添加により著しい石灰化抑制も観察された。

本年度研究計画では、エナメル上皮腫間質の初代培養細胞(ASF)にエナメル上皮腫細胞株(AM-1)産生因子を作用させ、エナメル上皮腫が間質細胞におよぼす影響について検討するため、1間質細胞の増殖、2浸潤能獲得、3破骨細胞分化に及ぼす影響、4骨芽細胞の分化に及ぼす影響などを検討する予定であった。研究は大きなトラブル等も無く計画通り進めることができた。よって本研究は概ね順調に進展していると判断した。本研究ではエナメル上皮腫における腫瘍および間質細胞の相互作用について解析、腫瘍骨浸潤の分子機構解明を目的としている。本年度研究ではAM-1および間質細胞の相互作用が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に及ぼす影響について検討した。AM-1とエナメル上皮腫間質細胞の共培養上清を骨髄細胞に添加したところ破骨細胞分化に変化は認められなかった。しかし扁平上皮癌培養細胞HSC-2と間質細胞の共培養上清を添加すると破骨細胞数は増加した。このことから、扁平上皮癌では間質を介して破骨細胞分化を促進するが、エナメル上皮腫では破骨細胞分化に関しては促進作用がないことが考えられた。エクソソームの関与について検討した結果、エナメル上皮腫間質細胞のエクソソームを添加すると破骨細胞は減少し、共培養上清のエクソソームを添加するとさらに破骨細胞は減少した。一方、扁平上皮癌間質細胞のエクソソームは破骨細胞を減少させるが、HSC-2と間質細胞の共培養上清のエクソソームを添加すると破骨細胞数減少は軽減された。このことから、扁平上皮癌では細胞間相互作用により、間質細胞エクソソームの破骨細胞分化抑制を軽減させることが考えられた。昨年度、腫瘍細胞が骨芽細胞分化にあたえる影響について検討した結果、AM-1ではST-2のALP活性に変化は認められなかったがMC3T3、KUSAでは強い骨芽細胞分化抑制が認められた。本年度、扁平上皮癌の骨芽細分化におよぼす影響について解析を行った結果、HSC-2ではST2、MC3T3、KUSA全てに強い骨芽細胞分化抑制が認められた。以上のことからエナメル上皮腫では扁平上皮癌と異なる因子が骨芽細胞分化抑制に関与している可能性が考えられた。本年度研究計画では、エナメル上皮腫における腫瘍および間質細胞の相互作用について解析、歯原性腫瘍の骨浸潤の分子機構解明を目的として、AM-1および間質細胞の相互作用が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に及ぼす影響について検討する計画であった。研究はほぼ予定通り計画どおりに進めることができた。よって本研究は概ね順調に進展している判断した。エナメル上皮腫が間質細胞の増殖および細胞浸潤能獲得に及ぼす影響については、ほぼ仮説通りの研究データが得られているため、今後症例数を増やして研究データを蓄積する。AM-1培養上清が破骨細胞分化に及ぼす影響に関しては、トラップ陽性細胞数のカウントのみでは客観的なデータが得られにくいことが判明したため、定量的に破骨細胞分化を計測できるようトラップ染色後吸光度による測定法を試みる。AM-1培養上清が骨芽細胞の分化に及ぼす影響に関しては、C2C12細胞を用いた実験系で予定通りのデータが得られていないため、C2C12細胞を用いた実験系を確立する。また上記研究と平行してエナメル上皮腫が分泌する因子の同定と、作用について検討するため、間質細胞の各影響に関与する因子候補の選出を行うと共に、エクソソームの作用解析を行う。
小型衛星による重力波探査と衛星搭載用干渉計の開発

昨年度までで、衛星搭載超小型重力波検出器SWIMmnの運用を終了し観測データを得ていた。しかし、そのデータには不具合が発生していたためにそのまま科学解析に供することはできない状態であった。今年度は、まず不具合が発生していたデータの修復を行った。具体的には、複数回の重複したデータ取得を行っていたため、それを利用して通信経路によるデータ障害を取り除いた。さらに、衛星搭載プログラムによる不具合は、地上で異常モードを推定することによって障害を修復することに成功した。この修復作業によって衛星から取得した貴重なデータを利用できるようになったので、プロジェクトの最終目的の一つである、重力波探査を実施した。SWIMmnは、衛星のスピン姿勢制御によって「回転TOBA」という新しいタイプの重力波検出器を実現する。その回転TOBAは重力波の周波数変換によって低周波重力波に対する感度を持つ。さらに、回転と揃った方向(フォワードモード)と逆方向(リバースモード)の円偏光に対する直接的な感度をもつため、他の重力波検出器にはない、唯一の観測を行うことができる。得られたデータの統計的解析によって,宇宙背景重力波の臨界エネルギー密度に対する比の,フォワード・リバース各モードについての上限値を算出した。SWIMmnは小型軽量な実証機であるため,他の観測法(ドップラートラッキング)と比較すると感度が良いわけではないが,この結果は円偏光モードについての背景重力波の上限値を定めた初めての例となった。このように重力波探査という科学的成果を得られたことで、SWIMmnプロジェクトの重要な目的である、将来の重力波検出器につながる技術の軌道上実証を達成したといえる。これらの成果は、特別研究員の穀山が博士論文としてまとめた。さらに、投稿論文としても発表する準備を行っている。今年度は、研究計画「小型衛星を用いた重力波探査」の一環として超小型重力波検出器SWIMmnの打ち上げ・運用とそれを用いた観測へ向けた調整実験を行った。2009年1月23日に種子島宇宙センターから打ち上げられたSWIMmnは、2009年2月から2010年4月現在に至るまで、順調に運用を続けている。数ヶ月間の調整運用を経て、2009年5月にはSWIMの内部に格納されている試験マスの正常な制御に成功した。鉛直・回転の2自由度の制御に成功し小型衛星の内部の試験マスを非接触支持することができ、フルサクセスレベルをこの時点で達成した。さらに、SDS-1衛星が「スピン安定モード」と呼ばれる状態(スピンをつけて角運動量を持つことで姿勢を安定化させる)と「3軸姿勢制御」(衛星内に持っているはずみ車を回転させ、姿勢をある一定方向に保つような姿勢制御)のときのノイズレベルを比較した。各姿勢制御状態でのSWIMmnのノイズスペクトルにはほとんど違いがなく、スピン安定時に存在する、衛星の回転に由来する0.05Hzのピークが3軸姿勢制御時には消えていることがわかった。これは、衛星のホイールを回転させてもSWIMmnの感度を汚すような振動ノイズを発生させなかったということを意味し、良好な結果といえる。これらの結果をふまえ、2010年度はいよいよSWIMを用いた観測運用を行っていく予定である。今年度は、衛星搭載超小型重力波検出器であるSWIMmnの運用を引き続き行い、装置の衛星軌道上での性能評価を引き続き進めるとともに観測運用を行った。JAXAの協力のもと地球を2周回以上する連続測定・観測運転を実施し、データを取得した。その際には地上設置型ねじれ型重力波アンテナと同時に観測を行った。それら観測データを用いて、(1)衛星搭載重力波検出器による重力波観測、(2)衛星検出器-地上検出器の同時観測、(3)小型衛星上の振動環境の測定、の3つのテーマについてデータ検討と解析の準備を進めた。また、DECIGO Pathfinder (DPF)は、宇宙における精密計測技術を実証し重力波観測を行うとともに、これまでにない精度での地球重力場の観測も可能になる将来計画である。そこで、DPFミッション部を火星、金星、水星、月の周回軌道に投入し、重力場観測に応用した場合の性能を評価した。その結果、過去の同様のミッションと比較して、25桁程度よい精度での測定ができることが判明した。このような高感度の重力プローブを用いることで惑星表面の大気、地殻や惑星内部に対する革新的な観測ができる可能性があり、惑星科学の研究者との意見交換を進めた。

SWIMmnは小型軽量な実証機であるため,他の観測法(ドップラートラッキング)と比較すると感度が良いわけではないが,この結果は円偏光モードについての背景重力波の上限値を定めた初めての例となった。このように重力波探査という科学的成果を得られたことで、SWIMmnプロジェクトの重要な目的である、将来の重力波検出器につながる技術の軌道上実証を達成したといえる。これらの成果は、特別研究員の穀山が博士論文としてまとめた。さらに、投稿論文としても発表する準備を行っている。
日本列島周辺に分布する海底堆積物の堆積学的・地球物理学的研究

日本列島周辺に分布する海底堆積物の諸性質をまとめるために今年度は以下のような調査・研究を行った.[陸源・火山源物質の供給源である陸上地質帯の調査].これは日本列島西端の対島,伊豆・小笠原の大島,新島,神津島,八丈島,式根島,島孤会合部のヤップ島及び天然の実験室である大槌湾である.対馬は日本海の成因と関連する重要な地域で15Ma頃に日本海が拡大してその後大陸と日本列島の中間に位置していることが明らかとなった.七島の島々は,島孤起源の火山性堆積物の形成と運搬を考える上で重要で,伊豆・小笠原孤飯谷に多量の火山性物質を数Maに亘って供給しつづけて来た.ヤップ島では50Ma頃の海洋地殼そのものが陸化し,それが削剥されて周辺の海底に運搬されたらしいことが明らかとなった.大槌湾では,河川の削剥と堆積物の運搬が,後背地の地質体と極めてよい相関を持って行なわれていることが明らかになった.[陸上水系図と水系区分]陸上の地質調査と平行して日本列島全域の水系図を50万分の1地形図を基本にして作製した.この水系図の作製は精度はやや粗いが日本列島の大雑把な水系区,すなわち陸源物質の削剥・運搬過程を眺め,陸源物質の運搬系路区を作製するのに大いに役立った.すなわち海底堆積物によって形成される堆積盆の特徴を知るためにその起源となった堆積区をいくつかに区分することが出来た.また現在の海底谷の分布図を作製中であるが,これと陸上水系区から,陸源堆積物の削剥・運搬・堆積のすべての過程のルート図を編むことが出来,それぞれの堆積盆を埋める陸源物質の特徴をまとめることが出来る.本年度の結果は主として陸源物質についての予察的なまとめが出来たが,前年度に行った火山源物質のまとめとあわせて,今後,より定量的な精度の高い島孤ー海溝系周辺の堆積盆を形成する海底堆積物の区分とその成因に関する研究が完成するものと思われる.日本列島周辺に分布する海底堆積物の特徴を明らかにする目的で2年間に亘って以下のような調査・研究を進めて来た.1.陸源・火山源物質の供給源となっている陸上の地質調査(対馬,伊豆七島,伊豆半島,大槌湾周辺,八ヶ岳).また同時に陸上地形図から河川水系図と水系区分部の作製.これらは陸源物質が海岸まで削剥運搬される過程を明らかにする目的で行われた.2.海洋地質調査:東大海洋研究所の淡青丸,白鳳丸,弥生による海底地質調査:御蔵・入丈海盆,ヤップ島周辺,相模湾,大槌湾の堆積物や岩石の採集.これら以外に「しんかい2000」による御蔵海盆の潜水,日仏海溝計画で「ノチール」によって行われた潜航調査の結果の再吟味も行った.3.室内実験:上記の調査によって採集された堆積物や岩石の中に含まれる陸源・火山源物質の顕微鏡観察や磁気的性質の測定を行った.以上のことから次のような結果が得られた.陸源物質は水系図や水系区分図からその供給源をいくつかに区分出来る.運搬過程については河川の流路を構成する地質体により大きく支配されることが大槌湾とその周辺の河川堆積物から明らかになった.海域では海底谷系の分布に大きく支配されて最終点である堆積盆へと運搬され堆積する.海底堆積物のうち陸源物質は後背地からの水系・海底谷系に強く依存するため陸上の地質体の特徴がその中によく保存されている.島弧-海溝系の周辺の海底堆積物は陸源・火山源,生物源,自成,風成のものが複雑に混合したものであるが堆積盆を構成する堆積物の特徴はその地理的位置に強く支配される.安定大陸や日本列島から削剥運搬される陸源物質(T),島弧-海溝系の火山活動の産物である火山源物質(V),黒潮や親潮の運搬する生物源物質(B)の3つの要素が基本的に重要であり, T, V, Bの三要素の比が堆積盆の特徴を知る指標となることが明らかになった.日本列島周辺に分布する海底堆積物の諸性質をまとめるために今年度は以下のような調査・研究を行った.[陸源・火山源物質の供給源である陸上地質帯の調査].これは日本列島西端の対島,伊豆・小笠原の大島,新島,神津島,八丈島,式根島,島孤会合部のヤップ島及び天然の実験室である大槌湾である.対馬は日本海の成因と関連する重要な地域で15Ma頃に日本海が拡大してその後大陸と日本列島の中間に位置していることが明らかとなった.七島の島々は,島孤起源の火山性堆積物の形成と運搬を考える上で重要で,伊豆・小笠原孤飯谷に多量の火山性物質を数Maに亘って供給しつづけて来た.ヤップ島では50Ma頃の海洋地殼そのものが陸化し,それが削剥されて周辺の海底に運搬されたらしいことが明らかとなった.大槌湾では,河川の削剥と堆積物の運搬が,後背地の地質体と極めてよい相関を持って行なわれていることが明らかになった.[陸上水系図と水系区分]陸上の地質調査と平行して日本列島全域の水系図を50万分の1地形図を基本にして作製した.

この水系図の作製は精度はやや粗いが日本列島の大雑把な水系区,すなわち陸源物質の削剥・運搬過程を眺め,陸源物質の運搬系路区を作製するのに大いに役立った.すなわち海底堆積物によって形成される堆積盆の特徴を知るためにその起源となった堆積区をいくつかに区分することが出来た.また現在の海底谷の分布図を作製中であるが,これと陸上水系区から,陸源堆積物の削剥・運搬・堆積のすべての過程のルート図を編むことが出来,それぞれの堆積盆を埋める陸源物質の特徴をまとめることが出来る.本年度の結果は主として陸源物質についての予察的なまとめが出来たが,前年度に行った火山源物質のまとめとあわせて,今後,より定量的な精度の高い島孤ー海溝系周辺の堆積盆を形成する海底堆積物の区分とその成因に関する研究が完成するものと思われる.日本列島周辺に分布する海底堆積物の諸性質をまとめるために今年度は以下のような予察的研究と研究航海を行なった。〔陸源物質〕は主として陸上の河川と海底谷によって運搬されるので、その運搬系路そのものの地質学的特性を出すべく、陸上の河川水系図と海底の海底谷系図を作製中である。陸源物質は日本列島のみならず、中国大陸とシベリアからも大量の土砂が日本近海に運ばれてきている。従って中国大陸の地質,水系も同時に検討中であり日本周辺は100万分の1の地形図にそれらを落として検討する事にしている。〔火山源物質〕は主として海底のテフラとなっている。テフラは島弧系の火山活動に由来するが、日本や大陸から来ている。そういう意味で砂漠の石英粒などと同様に扱える。テフラの主要なものの年代と海底での分布はピストンコアサンプルを用いて大雑ぱにはまとめる事が出来た。これは海底堆積物の年代尺度としても用いられ堆積速度を求めた。この中でATとAhは氷期と間氷期の海水準変動に有用な指標テフラで、日本海の堆積物の変遷を考える上に重要な役割りを果たした。その他に淡青丸KT86-10次航海となつしましんかい2000によって御蔵海盆の調査を行ない海盆西部より安山岩から成る小海丘とそれに伴う熱水性堆積物の存在を発見した。この発見は伊豆・小笠原弧に熱水活動のあった事を示唆しており重要である。またKAIKO計画で行なわれた海底の目視観察や堆積物,岩石は現在の海底での堆積物や岩石の現場での存在状態について極めて重要な指標を与えてくれた。これらの結果をもとにして中国大陸及び日本列島とその周辺全体の海域の堆積物の性質をまとめつつある。
特発性側弯症の病因解明

ヒトの特発性側弯症の病因を解明するために、健常小児15名、思春期特発性側弯症の手術例30名、乳幼児期特発性側弯症2名、思春期特発側弯症で経過観察中の2名を対象に、3時間毎に血液を採取し、血清メラトニン値を定量した。その結果、健常小児では血清メラトニン量が21時より増加し、3時にピークとなり、6時に減少し、その後プラトーとなる日内変動パターンがみられた。側弯症例でもこの様な日内変動パターンがみられたが、0時から6時までの夜間メラトニン量が1年間に10°以上の側弯変形進行例では、統計学的に有意に低値であった。同様な変化が乳幼児期特発性側弯症の進行例でみられた。また、経過観察中の思春期特発性側弯症でも、血清メラトニン量が正常であれば、側弯変形の進行はみられなかった。以上の研究結果から特発性側弯症の進行例ではメラトニンの分泌が低下しており、血清メラトニンを定量することにより、側弯変形の進行を定量することにより、側弯変形の進行も予測することが可能と思われた。さらに特発性側弯症の一次的原因にメラトニンの関与が考えられた。ヒトの特発性側弯症とメラトニンとの関連性を明らかにするために,健常小児15名,特発性側弯症の手術例18名を対象に,3時間毎に血液を採取し血漿内メラトニンを定量した。その結果,血漿内メラトニンは全例が21時より上昇し6時に下降し,その後低値を示すサーカリアンリズムを認めた。健常小児のメラトニンの1日量,0時から6時までの夜間メラトニン量,9時から18時までの昼間メラトニン量はそれぞれ229.9±88.6pg/ml,161.0±76.0pg/ml,47.5±14.2pg/ml(Mean±S.D.)であった.それに対し,特発性側弯症で手術前1年間にCobb角が10°以上進行した症例とそれ以下の症例ではそれぞれのメラトニン量は異なっていた.1年間に10°以上進行した症例は10例で,10°以下の進行例は8例であり,前者の1日メラトニン量,夜間メラトニン量および昼間メラトニン量はそれぞれ121.3±28.5pg/ml,82.3±32.9pg/ml,28.6±8.4pg/mlであったのに対し,後者のそれらは265.3±108.9pg/ml,215.6±87.9pg/ml,41.6±22.2pg/mlであった.1年間に10°以上の進行例のメラトニンの1日量および夜間メラトニン量は健常小児のそれらに比較し有意に低値であったが,10°以下の進行例では健常小児のメラトニン量と有意差がみられなかった.以上の研究結果から,特発性側弯症の進行例ではメラトニンの分泌が低下していることが明らかとなり,またメラトニンを定量することにより側弯変形の進行もある程度予測することが可能と思われる.特発性側弯症の病因を解明するために,特発性側弯症の血清メラトニンの定量および日内変動パターン(サーカディアンリズム)を用いて,これまで検討してきた。その結果,特発性側弯症の進行例ではメラトニンの分泌量とくに夜間に低下していることが明らかとなり,また血清メラトニンを定量することにより側弯変形の進行もある程度予測可能となった。しかし,これまでの対象が思春期側弯症であったため,今年度は乳幼児側弯症10例および先天性側弯症5例を対象とした。乳幼児側弯症は3歳以下に発症する特発性側弯症で,緩解型と進行型の2型に分類できる。しかし,早期に両者を鑑別診断することは不可能であった。

今回,これらの両者の血清メラトニン量を定量した結果,緩解例では正常であったが,進行例では夜間分泌量が低値であった。このことから,側弯変形の進行を血清メラトニン量を定量することにより予測可能であることが再確認できた。しかし,脊椎の先尺奇形による先天性側弯症では進行の有無にかかわらず,血清メラトニン量および日内変動パターンには異常がみられなかった。以上のことから,特発性側弯症と先天性側弯症では病因が同一では無いこと,特発性側弯症の進行にはメラトニンが関与しており,血清メラトニン量の低値は側弯変形の結果ではなく,病因であると考えられる。特発性側弯症の病因を解明するために,3時間毎に血清メラトニンの定量およびその日内変動パターンを用いて検討した。対象は健常小児15名,思春期特発性側弯症の手術症例30例,乳幼児期特発性側弯症2例,2030のコブ角を有し外来通院加療中の思春期特発性側弯症を検査した。その結果,健常小児では,血清メラトニン量が21時より増加し,3時にピークとなり6時には減少,その後プラトーとな日内変動パターンがみられた。特発性側弯症例でもこのような日内変動パターンがみられたが,0時から6時までの夜間メラトニン量が1年間に10°以上側弯変形が進行する症例では,統計学的に有意に低値であった。同様な変化が乳幼児期特発性側弯症でもみられた。緩解例では血清メラトニン量が正常であったが,進行例では,夜間メラトニン量が低値であった。また,経過観察にて通院加療中の思春期特発性側弯症でも,血清メラトニン量が正常であれば,側弯変形の進行はみられなかった。以上の結果から,特発性側弯症の進行例ではメラトニンの分泌が低下しており,また血清のメラトニンを定量することにより側弯変形の進行も予測することが可能と思われた。さらに,特発性側弯症の一次的原因にメラトニンの関与が考えられた。
自己免疫性胃炎惹起性T細胞とこれを抑制するT細胞のレパートリー

胃粘膜細胞の産生するプロトンポンプに由来するペプチドの1種と反応して増殖し、ヌードマウスへの移入により自己免疫性胃炎を惹起できるCD4陽性T細胞クローンII-6が発現するT細胞受容体の構造をRT-PCR法ならびに5^1-RACE法を用いたcDNAの単離により決定した。α鎖はVα10-Jαc5a-Cαであり、β鎖はVβ14-Jβ2.3-Cβ2であった。決定された塩基配列をもとにII-6が発現するT細胞受容体可変部に特異的なPCRプライマーを設計、作製した。これを用いたRT-PCR法とその産物の塩基配列決定により、ヌードマウスに移入されたII-6細胞が胃粘膜に集積し、胃炎を惹起していることを確認した。次に、このプライマーと定常部プライ-マ-によるRT-PCR法を新生児胸腺摘除によって自己免疫性胃炎を発症したマウスの胃粘膜由来RNAに適用し、これによって検出されたT細胞受容体cDNAをクローニングした後、得られたクローン多数の塩基配列を決定し、これがII-6と類似するものの頻度を測定した。その結果、新生児胸腺摘除によって自己免疫性胃炎を発症させると、II-6細胞のT細胞受容体に極めて類似した構造の受容体を発現するT細胞がその胃粘膜に集積したマウス個体が高頻度に、高い再現性をもって観察されることを見い出した。以上の事実は、II-6細胞と類似するクロノタイプをもつ細胞が自己免疫性胃炎の発症に第一義的に関与し、必須ではないが中心的な役割を果たすのもであることを表している。従って、CD4陽性T細胞亜集団間における類似レパートリー細胞の出現頻度やこのクロノタイプを強制的に発現させたマウスの解析は自己免疫性胃炎の発症機構ならびに抑制性T細胞の成り立ちの解明へつながるものと期待される。