hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
衛星観測データ・客観解析データに基づく極渦周辺擾乱の気候学

さらに,極渦との関係を調べるため,最新のラグランジュ的解析手法を用いてその分布を3次元的におさえた.擾乱は極夜ジェットの位置で大きな振幅をもっていることから,極夜ジェット付近で正の極大となるポテンシャル渦度の南北勾配に捕捉された波動であると推定された.この内容については,現在論文執筆中である.1.大気重力波は,運動量の鉛直輸送を担い,大気大循環に重要な役割を果たすと考えられている.各種地上観測や人工衛星観測により,陸上や規模の大きな重力波特性は明らかになってきたものの,海洋上小規模擾乱の実態はいまだ不明である.前年度本研究では,東大海洋研の白鳳丸にてラジオゾンデを打ち上げ,太平洋中部の赤道を含む28N48Sの70度以上の広い緯度領域の成層圏微細構造をほぼ1度ごとに観測することに成功した.観測期間は2001年11月27日12月25日のほぼ1ヶ月.国際重力波プロジェクトの解析手法に合わせ,小規模擾乱の鉛直波数スペクトル,運動・位置エネルギー解析を行った.この観測では、熱帯から亜熱帯にかけてきれいな波束が捉えられていた。今年度は、重力波理論を駆使した詳細な解析を行ったところ、北半球亜熱帯収束帯での対流活動を起源とする波長1800kmの慣性重力波と特定することができた。重力波の南向き群速度と船の進行速度がほぼ一致したために約一週間に亘り同じ波束を捉えるのに成功したことがわかった。この研究成果は、各関連国際会議で発表し、論文にまとめ、JGRに投稿した。2.平成12年度に購入,整備したヨーロッパ中期予報センターの19791993年の15年分の再解析気候データを用いて,これまで殆ど解析のなされていない南北両極の成層圏極渦周辺擾乱の解析を前年度に引き続き行った.前年度は2次元スペクトル解析、ラグ相関解析、コンポジット解析などを行って、極夜ジェット付近で正の極大となるポテンシャル渦度の南北勾配に捕捉された小規模波動の存在を示すことができた。この内容は今年度JGRに投稿、印刷予定である。今年度は、その励起源を調べるため、3次元EPフラックス解析を行った。その結果、1993年に研究代表者等により発見されたほぼ同じ空間スケールをもつ中緯度対流圏界面に捕捉された中間規模波動と深く関連することがわかった。すなわち、中間規模波動と極渦捕捉波によるジオポテンシャル高度擾乱の位相が西に傾いたとき、捕捉波は増幅する様子が捉えられた。この関連は、中間規模波動と極渦捕捉波の卓越経度帯と季節がほぼ一致することからも強く示唆される。
肝分化指向性ヒトiPS細胞による胆管がんモデル作製

胆管上皮細胞や肝細胞に分化させるiPS細胞をがん組織由来の初代培養細胞から作製した。作製したiPS細胞のマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析と次世代シークエンスとバイオインフォマティクス解析によるキノーム遺伝子及びがん関連遺伝子の変異を調べた。その結果、結腸がん組織または胃がん組織由来のiPS細胞は、線維芽細胞由来の標準的iPS細胞と比べ、各々特徴的な遺伝子発現プロファイルを示し、がん関連遺伝子の発現も上昇していた(Cancer Informatics, 15: 163-178, 2016)。一部の複数株は肝分化指向性のiPS細胞に特徴的な肝細胞遺伝子の発現上昇も同時に観察された。一方、結腸がん組織由来の初代培養細胞から作製したiPS細胞は、非がん組織には存在しないsingle nucleotide variants (SNVs)が検出された(World Journal of Stem Cells, in press)。胃がん組織由来の初代培養細胞から作製したiPS細胞にも、非がん組織には存在しないSNVsが検出された。これらの遺伝子変異の発がんやがん進展への関連性についてはまだ明らかではない。実験動物への細胞移植実験は、研究所移転等の理由により、動物飼育施設内で安定的に超免疫不全マウスを飼育することに懸念があったため、次年度に開始すべく延期した。がん組織由来の初代培養細胞から作製したiPS細胞の肝細胞分化及び胆管上皮細胞分化を実施する。また、超免疫不全肝傷害モデルマウスへ細胞を移植し、ヒト肝細胞や胆管上皮細胞がマウス肝臓内に生着するかを検討する。さらに、マウス肝臓内にヒト胆管がんを発生させることが可能か調べる。初年度予定していた超免疫不全マウスへの細胞移植実験を次年度に開始する。それに関わる初年度使用予定されていた消耗品やマウス購買費用に対して支出を履行する。これに関わる費用が発生しなかったため、次年度使用額が生じた。
古地磁気強度変化曲線の絶対強度キャリブレーション

海洋堆積物と厳密に対比のできる火山岩を用いて、堆積物コアから求めた相対古地磁気強度(RPI)曲線と火山岩を用いた絶対古地磁気強度(API)の比較を行ない、RPI曲線のキャリブレーションを行なった。用いた火山岩は、海洋堆積物コア中で見いだされている広域テフラ給源の溶結凝灰岩、地磁気エクスカージョンを記録している火山岩、ブルン.松山境界の火山岩である。1つの例外を除いてRPIとAPIは良い一次関係を示し、RPIが古地磁気強度の記録として適切であることが明らかになり、また、その絶対値校正に成功した。阿蘇火砕流の古地磁気試料を採集し、古地磁気強度測定実験のルーチンの確立を行うとともに、特に自家の弱い資料と取り扱いのためにカルフォルニア工科大学を訪問しで測定した。カルフォルニア工科大学では,9月27日から10月5日までの9日間に超伝導磁力計(2G Enterprise Model 755 SRMシステム)を用いた古地磁気強度実験を主として,その他に,KAPPABRIDGE(AGICO社製)を用いた岩石熱磁気実験を行った.その結果,14サンプルに対して古地磁気強度実験を行い,5サンプルから古地磁気強度値を得た.また,熱磁気実験についても9サンプルについて測定を行った.この成果については,12月14日から12月18日まで行われたAGU (American Geophysical Union)において発表をしている.また,3月8日から3月12日までの5日間に,高知大学において実験を行った.高知大学の実験では,振動型磁力計(Princeton Measurements社製,MicroMag 3900)を用いた岩石磁気実験を主として行い,また,その他に古地磁気強度実験をおこなった.高知大学での古地磁気強度実験はカルフォルニア工科大学でのサンプル、また古地磁気強度実験は4サンプルに対して実験を行った.阿蘇火砕流の古地磁気強度測定についてほぼ完了した。特に、火山ガラスを用いたLTD-DHTショー法による古地磁気強度測定の成功は特筆すべきものである。岩石磁気測定は、ガラス部分の磁性鉱物が、他の部分の磁性鉱物よりも化学組成・粒径がより一様であることを示した。得られた古地磁気強度はAso-1,2,3,4、それぞれ19.5±3.3,20.3±2.2,27.7±4.9,36.5±9.2μTであった。また、結晶質部分のLTD-DHTショー法とガラス部分との比較から、低保持力部分のデータの方が一様な古地磁気強度を与え、ガラス質部分との一致も良いと言う興味深い結果が得られた。そちらから得られた古地磁気強度は、それぞれ、20.9±4.6,23.9±2.6,30.3±8.3,33.5±5.4μTで、全体の平均を取ると、20.6±4.3,22.7±3.0,29.7±7.9,34.1±6.3μTとなった。この結果から、既報告のテリエ法の結果の評価と理解が進み、異なるサイト・異なる材料・異なる実験法での比較が、信頼度の高い結果を与えることが分かった。古地磁気強度研究に於いて、方位研究に於ける野外テストに対応するものを提案できたと考えている。これを、Cannell eta al.,2009による相対古地磁気強度曲線PISO-1500とそれぞれのテフラの酸素同位体ステージで対比して比較すると、PISO-1500は全体に強すぎる値を示していることがわかり、本研究の結果を用いてリキャリブレーションの必要が指摘される。この結果について、現在論文を準備中で、来年度中の出版を目指している。九州に分布する広域テフラを伴う火砕流の古地磁気強度測定を行ない、海洋堆積物コアの磁化強度変動から計算されている相対古地磁気強度変動曲線の絶対値を得るべく研究を進めている。前年度までに、阿蘇火砕流の結果から、270万年から90万年までの比較で、相対古地磁気強度のキャリブレーションが適切でなく、大きめに見積もっていることが明らかにできた。本年度は、年代を新しい方に伸ばす目的で船倉火砕流(K-Ahテフラ:7.28ka)入戸火砕流(ATテフラ:29ka)の2火砕流について、また、古い方に伸ばす目的で今市火砕流(Sz-Azテフラ:830ka)耶馬渓火砕流(Sz-Pnkテフラ:1050ka)の古地磁気強度を二回加熱ショー法で決定した。結果はそれぞれ30.9μT,14.9μT,32.2μT,30.7μTと古地磁気強度が求まり、いずれも、Channell et al.(2009)のPISO-1500相対古地磁気強度変動曲線より、数%から20%程度弱めの値となっていた。

これは、古地磁気強度の過大な見積もりが、過去100万年程度はまでは同様に見られることを示している。堆積残留磁化が圧密などで減少することによる効果も考えられたが、不一致の年代による傾向は認められず、火山岩の平均古地磁気強度を用いた過去のキャリブレーションのスキームの不備、または、平均古地磁気強度を求める際に用いたデータベースの大半を占めるテリエ法の問題点を示していると思われる。阿蘇火砕流の論文について、広域テフラの層位に疑問が出るなどして、予定より多少遅れ、出版には至っていないが、投稿準備はできている。また、本年度の結果も順次公表する予定である。
Dystoninコンディショナルマウスを用いたジストニア症状の責任脳回路解明

Dystonin(Dst)はジストニア様の体幹および四肢の捻転、拮抗筋の高頻度同時収縮を主徴とした運動異常を示すマウス(dtマウス)の原因遺伝子である。Dstは皮膚、筋肉や神経系など生体で広く発現している遺伝子であるが、運動異常の原因となり得るDst発現細胞に関しては理解が進んでいない。今年度、本研究では、シュワン細胞におけるDstの異常が運動異常を誘発する可能性について調べるため、Dst遺伝子のトラップマウスとP0-Cre遺伝子改変マウスとを交配させて得たDstコンディショナルノックアウトマウス(P0-Cre; Dst cKOマウス)を作製し、解析を進め、以下の結果を得た。1)P0-Cre; Dst cKOマウスは幼若期に運動異常は認められなかったが、生後三か月過ぎから小脳失調を示し始めた。2)一連の運動能力解析からP0-Cre; Dst cKOマウス運動能力異常が明らかになった。3)P0-Cre; Dst cKOマウスの末梢神経の電子顕微鏡像解析から、末梢神経のミエリンが有意に薄くなっていること、マクロファージ様の細胞が末梢神経近傍に多数観察されることがわかった。以上の結果から、Dstを発現するシュワン細胞はdtマウスにおけるジストニア様の運動異常の主たる原因細胞では無いと考えられた。一方で、シュワン細胞におけるDstは末梢神経系におけるミエリン構造の維持に重要であるが示唆された。dtマウスが示すジストニア様運動異常の原因となり得る神経要素を同定するため、今年度は末梢神経系の構成要素であるシュワン細胞におけるDstのコンディショナル実験を行い、研究実績の概要に示した結果を得たので、現在研究結果をまとめ、論文作成中である。一方、中枢神経系を構成する神経細胞要素の運動異常への関与については、現在解析中であり、予定よりやや遅れている。解析に必要なマウス数を得るのに時間がかかったことがその理由である。シュワン細胞のコンディショナルノックアウト実験結果は、これらの細胞におけるDst異常がジストニア様運動異常の原因となる可能性が小さいことを示している。しかしながら、末梢神経系を構成するもう一つの重要な細胞種である後根神経節細胞に関しては、今回のコンディショナルノックアウト実験から知見を得ることができなかった。また、中枢神経系特異的にDstをKOさせたマウスもジストニア様運動異常を示さない(未発表)。今後、ジストニア様運動異常への後根神経節細胞、そして末梢神経系と中枢神経系神経要素の同時関与についても検討する必要がある。体幹および四肢の捻転を主徴としたジストニア様の運動異常を生じるDystonin(Dst)変異マウスでは、その神経系内にニューロフィラメントの異常蓄積を示す変性を部位特異的に生じることが分かっている。本研究ではDst変異マウスに見られる神経変性領域とジストニア発症との因果関係を明らかにすることを目的とし、1)全身性(Actin-CreマウスおよびTLCN-Creマウスを使用)、2)末梢神経系(P0-Creマウスを使用)、3)中枢神経系(Nestin-Creマウスを使用)特異的にDstタンパクを異常化したマウスを作製して、ジストニア発症について検討を行い、以下の結果を得た。1)全身性にDstタンパクを異常化させたマウスを2系統(Actin-CreマウスおよびTLCN-Creマウスを使用)作製した。Actin-Creで作製したマウスは捻転を示したが、TLCN-Creで作製したマウスでは捻転は認められなかったが、歩行異常および安静時の両下肢開脚などの運動失調が現れた。2)末梢神経系でDstタンパクを異常化させたマウスにおいても捻転は認められなかったが、歩行異常および安静時の両下肢開脚などの運動失調が現れた。このマウスの上腕二頭筋の表面筋電図解析を行ったところ、ジストニアに見られる拮抗筋の同時収縮は認められなかった。3)中枢神経系特異的にDstタンパクを異常化させたマウスは運動失調を示さなかった。以上の結果から、Dst変異によるジストニアの発症には、末梢神経系と中枢神経系の両方において異常Dstタンパクを必要とすること、2系統の全身性Dstタンパク異常化マウスの結果から、おそらく異常Dstタンパクの発現時期が重要であることが示唆された。研究代表者は平成29年度に現所属に着任した。着任後直ちに実験系のセットアップにとりかかった。しかし実験用マウスは凍結精子から胚操作等を行い、得られた産駒を成体まで育てたため、多くの時間を必要とした。一方、研究計画書の年次計画に示した1)全身性(Actin-CreマウスおよびTLCN-Creマウスを使用)、2)末梢神経系(P0-Creマウスを使用)、3)中枢神経系(Nestin-Creマウスを使用)特異的にDstタンパクを異常化したマウスの作製とジストニア発症の確認については予定通り遂行することができた。

1)P0-Cre; Dst cKOマウスは幼若期に運動異常は認められなかったが、生後三か月過ぎから小脳失調を示し始めた。2)一連の運動能力解析からP0-Cre; Dst cKOマウス運動能力異常が明らかになった。3)P0-Cre; Dst cKOマウスの末梢神経の電子顕微鏡像解析から、末梢神経のミエリンが有意に薄くなっていること、マクロファージ様の細胞が末梢神経近傍に多数観察されることがわかった。以上の結果から、Dstを発現するシュワン細胞はdtマウスにおけるジストニア様の運動異常の主たる原因細胞では無いと考えられた。一方で、シュワン細胞におけるDstは末梢神経系におけるミエリン構造の維持に重要であるが示唆された。dtマウスが示すジストニア様運動異常の原因となり得る神経要素を同定するため、今年度は末梢神経系の構成要素であるシュワン細胞におけるDstのコンディショナル実験を行い、研究実績の概要に示した結果を得たので、現在研究結果をまとめ、論文作成中である。一方、中枢神経系を構成する神経細胞要素の運動異常への関与については、現在解析中であり、予定よりやや遅れている。解析に必要なマウス数を得るのに時間がかかったことがその理由である。今年度の大きな成果は、1)末梢神経系および中枢神経系特異的にDstタンパクを異常化したマウスのいずれにおいてもジストニアが認められなかったこと、2)全身性に異常Dstタンパクを発現させた2系統のマウスにおいて、ジストニアが現れるマウスと、現れないマウスが生じたことである。1)の結果から、ジストニアの発症には末梢神経系と中枢神経系の両方においてDstタンパクが異常になっている必要があること、2)の結果から、異常Dstタンパクの適切な部位における発現時期が重要であると考えらえれた。今後直ちに確認しなければならないのは、Dstタンパクの発現時期、特にジストニアが現れる生後10日目以前にDstタンパクがどの神経領域に発現しているかということである。シュワン細胞のコンディショナルノックアウト実験結果は、これらの細胞におけるDst異常がジストニア様運動異常の原因となる可能性が小さいことを示している。しかしながら、末梢神経系を構成するもう一つの重要な細胞種である後根神経節細胞に関しては、今回のコンディショナルノックアウト実験から知見を得ることができなかった。また、中枢神経系特異的にDstをKOさせたマウスもジストニア様運動異常を示さない(未発表)。今後、ジストニア様運動異常への後根神経節細胞、そして末梢神経系と中枢神経系神経要素の同時関与についても検討する必要がある。平成29年度に現所属に異動したため、当初計画よりも動物作製および維持費がかかった。一方で、現所属に購入を予定していた実験器具及び試薬等が多く存在したため、これらの購入費用が減ったことが次年度使用額が生じた理由である。次年度は、当初予定したマウスの維持費よりも高額になるので、こちらに使用していく。今年度は研究実績概要で示したDstを発現するシュワン細胞のコンディショナル実験と並行して中枢神経系ニューロンにおけるDstのコンディショナル実験を進める予定であった。
自己抗体産生細胞を標的とした全身性エリテマトーデスの新規治療法の開発

RP105陰性B細胞は自己抗体産生B細胞であるが、この細胞に対して、BCMAのリガンドであるBAFFやAPRIL制御による治療への応用の可能性について検討を行った。in vitroにおいてRP105陰性B細胞の生存細胞数を計測し、BAFF,APRILの有する機能を解析した。SLE由来のRP105陰性B細胞は、BCMAを特異的に発現していた。強力なCD40Lにより、RP105陰性B細胞は、細胞死が誘導されたが、そのリガンドであるBAFF、APRILにより、同細胞は細胞死を回避し、生存に寄与した。一方、RP105陽性B細胞はBAFF,APRILにより細胞死を回避しえなかった。また、基礎的研究として、B細胞でのRP105陰性B細胞の分化段階の位置付けするためにフローサイトメトリーを用いて、RP105陰性B細胞のフェノタイプの解析を行った。この際に、RP105陰性B細胞はさらに、活性化B細胞、前期・後期形質芽細胞、早期形質細胞、形質細胞の後期B細胞の5サブセットを形成していることが明らかとなった。SLEでは、RP105陰性B細胞の増加が認められるが、そのサブセットのうち、形質芽細胞の増加が特徴的な所見であり、病態に寄与している可能性があると考えられる。また、このうち、新たなB細胞サブセットを形成する細胞群がSLEにおいて存在することを初めて同定した。RP105陰性B細胞に対し、BCMAのリガンドであるBAFFやAPRILなどによる制御の可能性について検討を行った。また、CD40LやIFNαなどのさまざまなサイトカインやリガンド、あるいは抗体、アンタゴニストを作用させ、RP105陰性B細胞の細胞死の誘導や増殖抑制ができないかを検討した。この際に実験系はin vitroにおいてRP105陰性B細胞の生存細胞数を計測し、機能的解析を行った。RP105陰性B細胞は、BCMAを特異的に発現していた。CD40Lにより、RP105陰性B細胞は、細胞死が誘導されたが、そのリガンドであるBAFF、APRILにより、RP105陰性B細胞は細胞死を回避し、生存に寄与した。一方、正常のRP105陽性B細胞は細胞死を回避しえなかった。また、フローサイトメトリーにより、RP105、CD19、CD138および特異的抗原IgD,CD27,CD38,CD20,CD21,CD22,CD80,CD86,CD95などに対する抗体により、4重染色を行った。この際に、B細胞サブセットして、活性化B細胞、前期・後期形質芽細胞、早期形質細胞、形質細胞の後期B細胞の5サブセットを同定しえた。SLEでは、RP105陰性B細胞の増加が認められるが、そのサブセットのうち、形質細胞、形質芽細胞の増加が特徴的な所見であり、病態に寄与している可能性があると考えられる。新規抗体を用いた細胞死誘導に関する実験については、細胞死が効率的に除去できないために、さまざまな実験条件にて、細胞死を誘導可能な条件を設定していく必要がある。自己抗体産生細胞として同定されたRP105陰性B細胞に対して、BCMAのリガンドであるBAFFやAPRIL制御による治療への応用の可能性について検討を行った。この際にin vitroにおいてRP105陰性B細胞の生存細胞数を計測し、BAFF,APRILの機能的解析を行った。

この際に、RP105陰性B細胞はさらに、活性化B細胞、前期・後期形質芽細胞、早期形質細胞、形質細胞の後期B細胞の5サブセットを形成していることが明らかとなった。SLEでは、RP105陰性B細胞の増加が認められるが、そのサブセットのうち、形質芽細胞の増加が特徴的な所見であり、病態に寄与している可能性があると考えられる。また、このうち、新たなB細胞サブセットを形成する細胞群がSLEにおいて存在することを初めて同定した。SLE由来のRP105陰性B細胞は、BCMAを特異的に発現していた。強力なCD40Lにより、RP105陰性B細胞は、細胞死が誘導されたが、そのリガンドであるBAFF、APRILにより、同細胞は細胞死を回避し、生存に寄与した。一方、RP105陽性B細胞はBAFF,APRILにより細胞死を回避しえなかった。また、基礎的研究として、B細胞でのRP105陰性B細胞の分化段階の位置付けするためにフローサイトメトリーを用いて、RP105陰性B細胞のフェノタイプの解析を行った。RP105陰性B細胞の基礎的データの集積が終了し、B細胞の治療標的としてBCMAが有用である可能性を解析できたので、おおむね順調に進展していると考えられる。また、新たなB細胞サブセットして、B細胞分化後期のサブセット群を同定しえたことは、SLEの研究で有用な情報であると思われる。24年度が最終年度であるため、記入しない。RP105陰性B細胞に対する治療分子標的としてBCMAが有用であることが明らかとなったため、今後、SLEの治療法として、発展させていく。また、新たなB細胞サブセットの同定ができたため、さらに詳細なフェノタイプ解析を行うとともに、新たなサブセットに発現して、しかもSLEの病態に特異的な標的分子の同定を今後の課題としていく。
ΔNp63による上皮ー間葉転換を介した口腔扁平上皮癌の発生および悪性化機構の解明

その結果、口腔扁平上皮癌細胞においてΔNp63の発現の低下がEMTを誘導していることが示唆され、さらにΔNp63がEMT関連分子と考えられているKLK6あるいはmiR-205を制御することにより、浸潤・転移能の獲得に関与していることが推察された。本研究では癌の発生および浸潤・転移に関与していると考えられている上皮ー間葉転換1ΔNp63の発現抑制により、OSCC細胞株において線維芽細胞様の形態変化、細胞増殖活性の低下、細胞遊走能、浸潤能の亢進を認めた。2ΔNp63の過剰発現により、OSCC細胞株において多角形の細胞形態変化、細胞増殖活性の亢進、細胞遊走能、浸潤能の低下を認めた。3高転移OSCC細胞株においてΔNp63の発現は認められず、間葉系マーカーの強発現を認めた。以上の結果より、OSCCにおいてΔNp63の発現減弱あるいは消失がEMTを誘導していることが示唆され、浸潤・転移能の獲得に関与している可能性が推察された。本研究によりΔNp63を介した癌の発生および浸潤・転移能獲得の分子機構が解明され、ΔNp63が癌治療の標的となり得るならば、抗癌剤、分子標的薬、外科治療等原発巣の治療が進歩した現在においても治癒が困難な頸部再発、遠隔転移の治療法の開発に大きく貢献でき、癌治療のパラダイムシフトとなる可能性があるため、意義のある研究であると考えている。arcinoma:OSCC)の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っている。現在までに得られた結果について以下に示す。1ΔNp63の発現抑制により、OSCC細胞株において線維芽細胞様の形態変化、細胞増殖活性の低下、細胞遊走能、浸潤能の亢進を認めた。本研究ではΔNp63によるEMTを介した口腔扁平上皮癌の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っており、現時点での研究結果より、ΔNp63が口腔扁平上皮癌においてEMTを制御している可能性が見出されているため、おおむね順調に進展していると考えている。本研究では癌の発生および浸潤・転移に関与していると考えられている上皮ー間葉転換(epithelial-mesenchymal transition:EMT)に着目し、その制御分子であるΔNp63を介した口腔扁平上皮癌(oral squamous cell carcinoma:OSCC)の発生および浸潤・転移能の獲得機構を分子生物学的に解明することを目的として研究を行っている。一方、ΔNp63の過剰発現により、OSCC細胞株において多角形の細胞形態変化、細胞増殖活性の亢進、細胞遊走能、浸潤能の低下を認めた。2高転移OSCC細胞株においてΔNp63の発現は認められず、間葉系マーカーの強発現を認めた。以上の結果より、OSCCにおいてΔNp63の発現減弱あるいは消失がKLK6やmiR-205を介してEMTを誘導していることが示唆され、浸潤・転移能の獲得に関与している可能性が推察された。本研究の今後の推進方策として高転移口腔扁平上皮癌細胞株の細胞生物学的特性について検討予定としている。

医歯薬学本研究の今後の推進方策としてEMT誘導細胞であるΔNp63発現抑制細胞を用いて転移能について検討する予定である。また高転移口腔扁平上皮癌細胞株の細胞生物学的特性についても検討予定としている。次年度に物品の購入が必要なため、次年度使用額が生じた。次年度に行うべき研究の費用にあてるため次年度使用額が生じた。次年度に必要な物品の購入に充てる。次年度に計画している研究の材料費として使用する予定である。
ソーシャルメディアを介した情報伝達についての理論的研究

本研究の目的は、情報源としての重要性が増しつつあるソーシャルメディアを介した情報伝達の状況をゲーム理論の枠組みに沿って定式化し、昨今の新しいメディア環境を分析・理解することである。加えて、正確な情報伝播を促進するメカニズムの検討を行うことにより、近年問題視されているフェイクニュースを解消する糸口を見出すことを目的とする。
分子内キラリティー伝播機構に基づくキラル識別法の開発

遠隔位にメチル分岐を有する脂肪酸やアルコール類に対する新規なキラル識別試薬を創製し、それら誘導体の順相系での分離法の確立を目的とした。本年度は、9位に芳香族環(phenyl,2-methoxy-phenyl,2-benzoxazolylおよび2-naphth[2,3-dloxazolyl)10位に誘導体化用宮能基(-CO_2HおよびNH_2)を有する9,10-ethanoanthracene化合物を調製することを目標として、以下の研究を進めた。1.Anthraceneと1,3-diacetyl-2,3-dihydrol H-imidazoleとのDiels-Alder反応後、生成物を酸加水分解し、cis-ジアミンを調製した。一方のアミノ基を2,3-naphthalimidoに誘導化すると残りのアミノ基がイミドのカルボニル基を攻撃し、脱水閉環し当初目指した目的物は得られなった。2.Anthraceneとmethyl 3-(2-methoxy)phenyl-2-propynoateとのDiels-Alder反応、加水分解を経て9,10-ethenoanthraceneのカルボン酸を得、接触水素添加により重なり型配置の試薬を調製した。1-phenylethanolおよび1-phenylethylamineとのジアステレオマー誘導体はシリカゲルTLC上で完全に分離した。NMR分析に供した結果、基質のプロトンは対面する芳香族環の影響を受け相対配置の解析が容易であった。3.Anthraceneとdiethyl acetylenedicarboxylateとのDiels-Alder反応生成物から、9位に2-benzoxazolylおよび2-naphth[2,3-d]oxazolylを、10位に-CO_2HおよびNH_2を有するcis配置の試薬を調製した。Isopropyl alcoholとのエステルの等価なジメチル基はそれぞれδ1.12,1.00;0.81,0.48(in CDCl_3)に検出された。α-キラルアルコールおよびアミンのジアステレオマー誘導体はシリカゲルTLC上で完全に分離した。キラル誘導体化試薬の新規骨格として優れていることが証明された。本年度は、リード化合物としてポリエーテル基の付いたアリールイミドと誘導体化用の官能基を有する9,10-ethanoanthracene化合物を調製することを第一目的として、以下の研究を進めた。1.Anthraceneおよびその誘導体と無水シトラコン酸などの5員環の酸無水物、ウレア、カーバメートおよびカーボネートとのDiels-Alder反応を行い、試薬の母骨格となる化合物を調製し、NMR分析に供した。さらに、それぞれの誘導体において官能基変換やアリールイミド基の構築を試みたが現在までのところ最終化合物は得られていない。これまで得られた中間体の反応性を考慮し、環状ウレアを用いジアミンを経る合成ルートが最良と判断し、次年度集中的に合成を進める予定である。2.試薬の性能や最適化を評価するためのメチル分岐を有する脂肪酸、アルコール類および共通の合成中間体を調製した。
酵母に見出したプロリン代謝酵素の多機能性の解明と細胞機能の向上への挑戦

我々は、酵母Saccharomyces cerevisiaeにおけるプロリン(Pro)の代謝制御機構と生理機能を解析し、Proが様々なストレスから細胞を保護することを明らかにした。また、Pro代謝関連酵素が新規な細胞機能(N-アセチルトランスフェラーゼMpr1:アルギニン合成を介した抗酸化、γ-グルタミルキナーゼPro1:リボソームの選択的オートファジー、ProオキシダーゼPut1:細胞寿命の制御)に関与することを見出した。本研究では、Pro代謝関連酵素が関与する環境適応機構への理解を深めるとともに、各酵素の発現を制御することで、酵母の高機能開発(ストレス耐性・発酵生産性の向上)を試みる。
アジア諸国におけるボトムアップ型地域開発計画システム構築支援に関する研究

(1)地方分権の及ぼす効果に関する調査地方分権化における都市計画、地域計画、地域振興計画の運用実態および課題を把握するための県レベル自治体アンケート調査を実施し、「住民要求に対する応答性」「情報・意思決定プロセスの公開性」「アカウンタビリティ」の項目にかかわる評価および、実際の計画プロセスにおける住民参加度ならびに、予算・事業ならびに住民参加をすすめるための条例制定などの制度の進展度等に関する項目を中心として評価することにより、地方分権の進展、ボトムアップ型地域開発計画プロセスの進展、計画実施における地域性固有の発展条件の反映度の3者間に望ましい関係性のあることを示した。(2)典型地域における事例調査の継続と比較対照地域での調査タイ、ならびにインドネシアにおいて行われている自治体主導のボトムアップ型事業に関する詳細な事例分析を行い、合意形成プロセス分析と対照することで、ボトムアップ型開発計画制度の有効性を検討した。この結果をもとに、他のアジア諸国ならびに日本の地方都市における比較検討をおこなった。(2)ボトムアップ型地域開発計画制度構築のための政策課題の検討と提言本研究において構築・検証されたボトムアップ型地域開発計画システムを構築していくための具体的な政策課題を抽出するために、国際専門家ワークショップを開催し、本研究で得られた成果発表と議論の場とした。そこで得られた提言を調査全体の提言に盛り込むと同時に、本研究の成果を対象国において敷衍する場とした。(3)都市・地城開発分野における新たな方向性に関する政策提言研究成果を総合化・体系化し、地域発展におけるローカルガバナンスの構築の重要性を指摘し、今後の方向性として、都市コーポラティズム型計画先導アプローチ、市民イニシアチブアプローチ、市場主義型プロジェクトアプローチとして整理し、全体の結論とした。本年度は、対象とするインドネシア、タイにおいて、地方分権政策、都市計画・地域計画制度全般についての資料を整理すると同時に、対象2か国において、その運用実態に関して、関係政府機関、関連NGO、研究者らにヒアリング調査、資料収集のための現地調査を実施した。地域開発計画制度の策定プロセスに関する比較制度研究を行った。その結果、対象とする2カ国は、いずれも地方分権政策を、近年、急速に推し進めつつあるが、NGO、民間セクターとの連携のもとでの計画策定は中央政府レベルでは進んでいるものの、地方自治体レベルにおいては、いくつかの先進事例はみられるものの今後の課題となっていることがわかった。また、タイにおいては、先進的な事例としてタイ中部に位置するピサヌローク市を取り上げ、市長、地方議員、行政官、NGO、コミュニティ組織等に対する詳細なヒアリング調査ならびにコミュニティ住民に対する世帯アンケート調査を実施し、ピサヌローク市におけるコミュニティ形成と参加型計画策定プロセスについて検討した。インドネシアにおいては、自治体アンケート調査を実施し、アンケート内容は、「住民要求に対する応答性」「情報・意思決定プロセスの公開性」「アカウンタビリティ」の項目にかかわる評価および、実際の計画プロセスにおける住民参加度ならびに、予算・事業ならびに住民参加をすすめるための条例制定などの制度の進展度等に関する項目を中心としている。本年度は、対象とするインドネシア、タイの対象2か国において、ボトムアップ型地域開発計画の運用実態に関して、詳細ケーススタディを先進事例であるジョグジャカルタ(インドネシア)、ピサヌローク(タイ)において実施した。さらに比較検討のために、日本、および他の東南アジアにおいても地域開発計画制度の策定プロセスに関する制度の収集、事例調査を実施した。その結果、ジョグジャカルタにおいては、NGO、民間セクターとの連携のもとでの計画策定は地方自治体レベルにおいて進められているものの、いまだ萌芽的段階にあることがわかった。一方、ピサヌロークおいては、市長のリーダーシップが大きな影響をもち、そのもとで新たなローカルガバナンスの枠組みが作られつつあることがわかった。

分析の結果、地方分権政策のもとで、上記ガバナンス指標が改善されている地方自治体と、そうでない自治体の差が顕著であり、今後の課題として、中央政府による地方自治体の支援を進めていくための制度構築が課題となっていることが示された。本年度は最終年度であることから全体のまとめとして、下記の調査ならびに調査結果の分析をおこなった。(1)典型地域における事例調査の継続と比較対照地域での調査タイ、ならびにインドネシアにおいて行われている自治体主導のボトムアップ型事業に関する詳細な事例分析を行い、合意形成プロセス分析と対照することで、ボトムアップ型開発計画制度の有効性を検討した。この結果をもとに、他のアジア諸国ならびに日本の地方都市における比較検討をおこなった。(2)ボトムアップ型地域開発計画制度構築のための政策課題の検討と提言本研究において構築・検証されたボトムアップ型地域開発計画システムを構築していくための具体的な政策課題を抽出するために、国際専門家ワークショップを2007年1月12日に東京大学で開催し、本研究で得られた成果発表と議論の場とした。そこで得られた提言を調査全体の提言に盛り込むと同時に、本研究の成果を対象国において敷衍する場とした。(3)都市・地域開発分野における新たな方向性に関する政策提言研究成果を総合化・体系化し、地域発展におけるローカルガバナンスの構築の重要性を指摘し、今後の方向性として、都市コーポラティズム型計画先導アプローチ、市民イニシアチブアプローチ、市場主義型プロジェクトアプローチとして整理し、全体の結論とした。
ヘテロクロマチン構造の確立と維持に関わる分子メカニズムの解析

1.RNAを介したクロマチン構造変換に必要な新規因子の機能解析分裂酵母では、RNAiに関与する因子が高次クロマチン構造の形成に関与するが、詳細な制御機構については不明な点が数多く残されている。本年度の研究では、その制御機構を明らかにする目的で、他の生物種でRNAiを負に制御することが示されている、二本差RNA特異的な分解酵素Eri-1に着目し、その相同因子について解析を行った。その結果、まず分裂酵母のEri-1が実際に二本差のRNAを特異的に分解する活性を有すること、またeri1+の遺伝子破壊によって、サイレンシングが増強されることを見いだした。この結果は、核内のヘテロクロマチン化という全く異なる現象においても、Eri1が負の制御を行っていることを示唆している。さらに詳細な解析を行うことで、1)Eri1の機能が他のRNAi因子(Ago1,Dcr1,Rdp1)に依存し、RNAi経路を介して作用していること、2)eri1+の変異で核内のヘテロクロマチン構造の変化が起きていること、3)eri1の欠損株では短いsiRNAの異常な蓄積が見られること、が明らかになった。以上の結果は、核内の高次クロマチン構造形成が、siRNAの存在量によって制御されるという機構を強く示唆する結果と考えられる。2.二本鎖RNAによって起こるクロマチン構造変化の解析Eri1によるクロマチンの制御機構をさらに解析する目的で、Eri1,Dcr1,siRNAの細胞内局在を詳細に解析した。その結果、いずれの因子も核ではなくそのほとんどが細胞質に局在していることが明らかとなった。以上の結果は、これまで核内だけの現象として考えられていたヘテロクロマチン化の機構が、細胞質でのsiRNAのプロセスを介して制御されているという、新しい制御機構の存在を強く示唆する結果と考えられる。1.二本鎖RNAの誘導によって起こるクロマチン構造変化の解析分裂酵母では、RNAiに関与する因子が高次クロマチン構造の形成に関わるが、実際に配列特異的な短い二本鎖RNAを発現することで、特定の染色体領域の構造変化が引き起こされるかについては、不明な点が多く残されている。本研究では、二本差RNAの発現によって効率よく遺伝子の発現抑制が起きるか、その系の構築も含めて解析を進めた。栄養要求性によって発現の抑制が観察できるマーカー遺伝子(ura4^+,ade6^+)に対して、ヘアピン構造を形成するようにデザインした様々な長さのRNAを、強さや誘導条件の異なるプロモーターから発現させその効果の検討を行ったが、これまでに有意な遺伝子発現の抑制は認められていない。現在、標的とする領域やヘアピン型RNAの構造等、種々の条件を変えることで、系の改良を検討すると共に、後述するRNAi制御因子との関係も含めて解析を進める予定である。2.RNAを介したクロマチン構造変換に必要な新規因子の単離分裂酵母では、RNAiに関わる因子としてAgo1,Dcr1,Rdp1が単離されているが、クロマチンの構造変換に関わるこれらの因子の機能についての詳細は明らかにされていない。RNAを介したクロマチン構造変化の機構を解明する事を目的として、上記の因子と相互作用する因子の単離を生化学的に進めるとともに、他の生物種でRNAiに関与すると示唆されている因子の解析も併せて行った。その結果、進化的に良く保存された分裂酵母の新規RNA分解酵素が、ヘテロクロマチンの構造維持に重要な働きをしている事を発見した。実際にこの酵素は二本差RNAの分解に関与し、細胞内の二本鎖RNAの代謝に深く関わる酵素であることが明らかになった。現在、上述の因子の相互作用因子の精製と共に、このRNA分解酵素のさらなる詳細な解析を進めている。
脳機能再構築のメカニズム

本研究は、運動障害の機能回復と脳機能再構築とのメカニズムの詳細解析を通して、臨床への直接的なフィードバックを視野に入れた運動機能の神経科学的解明を行うことを目的としている。また、単発的なプロジェクトではなく、臨床症例を対象としながらも、侵襲的動物実験に勝るとも劣らない高度な脳機能解析を可能とした、高磁場MRI装置による系統的長期プロジェクトに沿った、段階的要素解析のひとつとして計画され、実践されているプロジェクトである。ヒトを対象とした実験系を組む限り、ヒトに特異的な脳機能を対象とするべきであるとの理念に基づき、「利き手」および「言語」を対象とした運動機能構築の詳細解析を続けている。基本となる技術は、functional MRIによる機能局在解析と、diffusion tensor analysisによる神経線維connectivity解析である。研究期間終了までに、正常被検者、皮質下梗塞患者、脳腫瘍患者、を対象とした検索により、利き手は、prenatalもしくはneonateの極初期の段階で決定されている事項であり、利き手に関連した神経機構が非優位半球に存在すること、社会的要請から強制的に利き手の変更を求められた正常被験者では、皮質下梗塞による利き手の麻痺からの回復にともなうと同様の皮質機能再構築が起こっていること、皮質下梗塞患者において、不必要に強い補足運動野の活動が、その機能回復を妨げている可能性があること、テント上脳腫瘍により、小脳に皮質機能再構築が生じ、麻痺の出現に伴い、大脳に再構築が伴うようになること、などを解明した。また「利き手解析」から得られた情報をもとに、言語活動に関する運動機能の詳細と、その障害としてのstutteringに焦点を移して、その詳細解析を行った。これまでの研究で、言語機能に関連した運動機能の実践においては、すでに一次運動野のレベルで半球特異性が確立されていること、優位半球の一次運動野は非優位半球のそれよりも明らかな機能分離が進んでいること、言語運動に関しては両半球一次運動野のsynchronicityが重要な要素を持つこと、stutteringを呈する被験者においては、両半球一次運動野synchronicityの著しい低下が観察されること、などを捉えた。本研究は、運動障害の機能回復と脳機能再構築とのメカニズムの詳細を解明し、神経科学としての運動機能機序の解明と臨床への直接的フィードバックを実践することを目的としている。系統的な長期プロジェクトに沿った段階的要素解析として行う予定である。発症後1ヶ月以内に運動機能が回復した患者(rapid recovery)の運動に関わる脳機能は、正常人と有意な差異は無かった。一方、機能回復に1ヶ月以上を要した患者(slow recovery)の脳機能は、麻痺側の掌握運動時に、麻痺肢が利き腕・非利き腕であるかに拘わらず、同側感覚運動野が高頻度に賦活された。また健常肢の掌握運動時の脳機能は、非利き腕の麻痺(左片麻痺)患者では、正常者とほぼ同等の賦活パタ-ンを示したが、利き腕の麻痺(右片麻痺)の患者では、同側感覚運動野の賦活を高頻度に認めた。これらのことから運動機能回復に伴う脳機能再構築のメカニズムは、麻痺肢が利き腕であるか否かによって、差異がある示唆された。症例を重ね、種々の機能解析を合わせて、更なる検討を続けていく予定である。

系統的な長期プロジェクトに沿った段階的要素解析として行う予定である。本年度も、平成14年度に引き続いて、皮質下梗塞の患者を中心に、利き腕の麻痺と非利き腕の麻痺との場合の脳機能再構築のメカニズムの相違点の比較を中心にその詳細検討を行った。また他の疾患群での脳機能再構築メカニズムとの相違を検討するために、脳腫瘍による片麻痺患者及び末梢神経損傷による単麻痺についても検索を本年度より開始した。機能再構築メカニズムにおいて小脳前葉が極めて重要な役割を担っていることが明らかになった。感覚運動野と同様に、発症後1ヶ月以内に運動機能が回復した患者(rapid recovery)の運動に関わる小脳機能は、正常人と有意な差異は無かった。一方、機能回復に1ヶ月以上を要した患者(slow recovery)では、麻痺側の掌握運動時に、麻痺肢が利き腕・非利き腕であるかに拘わらず、同側小脳前葉が賦活される頻度が有意に低かったが、対側小脳前葉の賦活頻度は有意に高かった。また腕神経叢引き抜き損傷による上肢麻痺患者では麻痺側の掌握運動に伴って同側小脳前葉と同時に対側小脳前葉にも賦活を認めた。末梢神経損傷においても、運動に係わる脳機能に再構築が起こりうることを突止めた。これらのfMRIの結果に加えて、MR tractography等でも新知見を捉えている。今後も、継続的に、症例を重ねつつ、Multimodalityの機能解析による更なる検討を続けていく予定である。本研究は、運動障害の機能回復と脳機能再構築とのメカニズムの詳細を解明し、神経科学としての運動機能機序の解明と臨床への直接的フィードバックを実践することを目的としている。系統的な長期プロジェクトに沿った段階的要素解析を遂行中である。本年度は、皮質下梗塞の患者に加え、脳腫瘍(神経膠腫)による片麻痺患者および左利き・両手利き(右手を使えるように矯正された左利き)正常被検者について、fMRIによる皮質運動機能評価とMR axonographyによる白質の機能評価(神経路の検索)を行った。左利きの健常人が幼少時に利き手を右手に変換するような矯正を強いられることにより皮質運動機能に再構築が起きることを見出した。即ち、右利き、左利き、両手利きの健常人の3群についてfMRI用いて運動機能を比較したところ、右利き・左利き健常人の間に、差異が認められなかった。一方で両手利き健常人では、右手掌握運動時には、同側感覚運動野、補足運動野、及び対側小脳前葉の賦活が、矯正を受けていない健常人に比して、高頻度であることを認め、また左掌握運動時には、対側小脳前葉が高頻度に賦活されることを捉えた。この脳機能再構築パターンは、皮質下病巣による片麻痺からゆっくりと回復した患者に起こる再構築パターンに酷似していた。脳腫瘍(神経膠腫)患者に於いても、皮質運動機能の再構築が高頻度に起こり得ること、またそのパターンは、腫瘍の局在・麻痺の有無によって異なることを捉えた。
硬質薄膜特性の先端評価システムの開発と利用に関する研究

硬質薄膜の機械的特性は,通常,数ミリグラムの極微小荷重による硬度試験で評価されるが,軟質母材の変形,薄膜形成時に生じる引張り残留応力,薄膜と母材の結合力等が微小硬度に影響する.したがって薄膜特性への影響因子を評価する手法の確立が不可欠であるが,現状ではこのような問題点を解消する手段がない.本研究では,これらの影響因子を正確に評価するために硬度測定過程の数値解析と実験的な方法論を確立し,それを実際的な問題に適用することを目的としている.本年度も昨年度と同様に,二つの研究グループの間で密接に情報を交換しながら研究が進められた.昨年度購入したエンジニアリングワークステーション上では、薄膜特性評価のためのソフトウェア開発を弾塑性有限要素法と分子動力学を用いて行った.有限要素モデルでは巨視的な応力や変形を対象とし、分子動力学モデルでは格子欠陥やコーティング層の結合部に生ずる不整合を対象とした.従来,2次元弾塑性解析によって,薄膜厚さの1/10以下の押込み深さであれば硬度測定が十分に可能であるとする1/10則が得られているが,本研究で行った三次元弾塑性有限要素法の結果では,押込み深さが薄膜厚さの1/6以下であれば硬度測定が十分に可能であることが明かとなった.また分子動力学による解析では,薄膜が非常に薄い数原子層の場合には,硬度は常に低下すること,空格子によっても硬度が低下することが分った.荷重条件制御用ボードと除振台を増設した装置を用いた研究では,超微小硬度試験の基準試験片を設定するための試験を行った.昨年度は金-パラジウム合金を対象として試験を行ったが,本年度は金を対象として研究を行った結果,特定の熱処理を行った金を標準試験片として利用できそうなことが明らかになった.また,圧子の先端丸みが硬度に及ぼす影響など,具体的な影響因子について詳細な検討を行った.硬質薄膜の機械的特性は,通常,数ミリグラムの極微小荷重による硬度試験で評価されるが,軟質母材の変形,薄膜形成時に生じる引張り残留応力,薄膜と母材の結合力等が微小硬度に影響する.したがって薄膜特性への影響因子を評価する手法の確立が不可欠であるが,現状ではこのような問題点を解消する手段がない.本研究では,これらの影響因子を正確に評価するために硬度測定過程の数値解析と実験的な方法論を確立し,それを実際的な問題に適用することを目的としている.本年度も昨年度と同様に,二つの研究グループの間で密接に情報を交換しながら研究が進められた.昨年度購入したエンジニアリングワークステーション上では、薄膜特性評価のためのソフトウェア開発を弾塑性有限要素法と分子動力学を用いて行った.有限要素モデルでは巨視的な応力や変形を対象とし、分子動力学モデルでは格子欠陥やコーティング層の結合部に生ずる不整合を対象とした.従来,2次元弾塑性解析によって,薄膜厚さの1/10以下の押込み深さであれば硬度測定が十分に可能であるとする1/10則が得られているが,本研究で行った三次元弾塑性有限要素法の結果では,押込み深さが薄膜厚さの1/6以下であれば硬度測定が十分に可能であることが明かとなった.また分子動力学による解析では,薄膜が非常に薄い数原子層の場合には,硬度は常に低下すること,空格子によっても硬度が低下することが分った.荷重条件制御用ボードと除振台を増設した装置を用いた研究では,超微小硬度試験の基準試験片を設定するための試験を行った.昨年度は金-パラジウム合金を対象として試験を行ったが,本年度は金を対象として研究を行った結果,特定の熱処理を行った金を標準試験片として利用できそうなことが明らかになった.また,圧子の先端丸みが硬度に及ぼす影響など,具体的な影響因子について詳細な検討を行った.硬質薄膜の機械的特性は,通常,数ミリグラムの極微小荷重による硬度試験で評価されるが,軟質母材の変形,薄膜形成時に生じる引張り残留応力,薄膜と母材の結合力等が微小硬度に影響する.本研究では,これらの影響因子を正確に評価するために,硬度測定過程の数値解析等によるソフトウェア的手段を確立すること,ならびに,上述の微小硬度評価法を実際的な問題,すなわちに窒素イオン注入工具およびコーテッド工具の評価などに適用することを目的としている.本年度は硬質薄膜特性の先端評価システムの開発を主として行い,二つの研究グループの間で密接に情報を交換しながら研究が進められた.購入したエンジニアリングワークステーション上では,硬質薄膜特性評価のためのソフトウェア開発を行った.また現有の超微小硬度計に購入した荷重条件制御用ボードと除振台を増設し,ソフトウェアに対応させた超微小硬度の測定とハード・ソフト間のインターフェイス開発を行った.硬質薄膜特性評価のためのソフトウェア開発は,弾塑性有限要素法と分子動力学を用いて行った.有限要素モデルは巨視的な応力や変形を対象とし,分子動力学モデルは格子欠陥やコーティング層の結合部の欠陥等を対象としている.分子動力学モデルについては,巨視的モデルと対応した検討が今後必要である.一方,超微小硬度測定を遠隔操作で行うことにより,測定者の動きによって生ずる振動や空気の流れを除くことができ,測定の信頼性が飛躍的に向上した.

この装置を用いて,種々の母材の上にPVDコーティングしたTiN薄膜の超微小硬度を測定し,硬度に及ぼす母材の影響,ならびに正確に硬度測定が可能な限界荷重を明らかにした.超微小硬度測定では,圧子先端の丸みが無視できないので,これの補正法について検討を行っている.また,超微小硬度には基準試験片が存在しないので,金-パラジウム合金などを基準試験片として採用できないか検討を進めている.硬質薄膜の機械的特性は,通常,数ミリグラムの極微小荷重による硬度試験で評価されるが,軟質母材の変形,薄膜形成時に生じる引張り残留応力,薄膜と母材の結合力等が微小硬度に影響する.したがって薄膜特性への影響因子を評価する手法の確立が不可欠であるが,現状ではこのような問題点を解消する手段がない.本研究では,これらの影響因子を正確に評価するために硬度測定過程の数値解析と実験的な方法論を確立し,それを実際的な問題に適用することを目的としている.本年度も昨年度と同様に,二つの研究グループの間で密接に情報を交換しながら研究が進められた.昨年度購入したエンジニアリングワークステーション上では,薄膜特性評価のためのソフトウェア開発を弾塑性有限要素法と分子動力学を用いて行った.有限要素モデルでは巨視的な応力や変形を対象とし,分子動力学モデルでは格子欠陥やコーティング層の結合部に生ずる不整合を対象とした.従来,2次元弾塑性解析によって,薄膜厚さの1/10以下の押込み深さであれば硬度測定が十分に可能であるとする1/10則が得られているが,本研究で行った三次元弾塑性有限要素法の結果では,押込み深さが薄膜厚さの1/6以下であれば硬度測定が十分に可能であることが明かとなった.また分子動力学による解析では,薄膜が非常に薄い数原子層の場合には,硬度は常に低下すること,空格子によっても硬度が低下することが分った.荷重条件制御用ボードと除振台を増設した装置を用いた研究では,超微小硬度試験の基準試験片を設定するための試験を行った.昨年度は金-パラジウム合金を対象として試験を行ったが,本年度は金を対象として研究を行った結果,特定の熱処理を行った金を標準試験片として利用できそうなことが明らかになった.また,圧子の先端丸みが硬度に及ぼす影響など,具体的な影響因子について詳細な検討を行った.