hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多極子自由度に由来する秩序と揺らぎの研究

希土類やアクチノイド化合物におけるf電子は、スピンと軌道の複合自由度である多極子を持つことがある。磁性体における磁気モーメントと同様、多極子モーメントは様々な秩序状態を形成し、物性に寄与すると考えられる。本研究課題は、このような多極子の秩序と揺らぎについての多くの新たな知見を得た。特に、多極子揺らぎによって引き起こされる可能性が指摘されていた、新たな機構による超伝導の発見に成功した。f電子化合物では、非常に強いスピン・軌道相互作用の結果、複合自由度である多極子が形成される。例えば軌道自由度は電気四極子で表され、その秩序化は四極子転移と呼ばれる。最近、さらに高次の多極子である磁気八極子や電気十六極子の自発的秩序化が存在することが明らかになってきたが、これら多極子相はまだ実例が少なく、未解明な点が多い。本研究では新たな多極子相の探索を行い、その秩序変数を明らかにする。また多極子秩序という新たな秩序状態の存在は、それに伴う量子相転移現象や多極子による近藤効果という新しい問題を提供する。これらの可能性を実験的に明らかにする。・「3非クラマースニ重項基底状態を持つPrMg3の低温磁化を精密に調べ、4f電子の磁化率がバンブレック領域でも温度の1/2乗に従ってわずかに上昇し続けることを見いだした。これは伝導電子との混成効果によるものと考えられ、この系における近藤効果の可能性を示唆している。またパイロクロア構造を持つ近藤格子系Pr2I207のμSR測定を行った結果、低温までPrは磁気秩序を示さず、Prのモーメントは少なくとも50mKまで液体状態にあることが示唆された(物性研グループ)。・Yb原子を含む重い電子系物質で量子臨界点近傍に位置すると考えられるYbTr2Zn20(Tr : Co, Rh, Ir)および、価数揺動系多重転移を示すYbPdについて弾性定数の測定を行なった。前者でTr=CoにおいてはYbイオンめ4f準位全体がほぼ縮退しており、伝導電子と渾然一体となった状態で低温物性を支配していること、この縮退がフェルミ準位近傍の大きな状態密度および4f準位と伝導電子との揺らぎを演出し著しく巨大な電子比熱係数を形成している可能性があることを指摘した(吉澤グループ)。・La希釈したPrPb3においてLa-NMR測定を行い、低温でLa核の核磁気緩和率の異常な増大を観測し、それが増強されたPr核の磁気揺らぎによるものとして理解できることを示した。またUPd3において2つのPdサイトのNQR信号を同定し、四極子秩序相におけるスペクトル分裂を確認した。これにより四極子秩序の起源となるUサイトを同定した。さらに平成21年度に実施する超ウラン化合物の実験準備も進め、Np化合物および(Pu, Am)02においてNMR測定を行った(徳永グループ)。・SmFe4P12においてdHvA振動がまだ観測されていない重い準粒子バンドの特徴を電子輸送効果測定により明らかにした。SmOs4Sb12では重い電子状態に現れる弱い強磁性状態の微視的状態をμSRにより探った。超伝導体PrOs4Sb12では試料育成条件を変えることにより、超伝導特性とPrイオンの結晶場準位構造が強く相関していることを見出した(青木グループ)。(1)極低温マクロ測定:非従来型超伝導を示すPr(Os_<1-x>Ru_x)4Sb12において、結晶場励起エネルギーとラトリング原子振動エネルギーが中間濃度で交差する現象を見出した。この両者の励起が結合した新たなタイプの励起が発現している可能性がある。新物質Pr(Cu,Ga)13の低温磁性を調べ、Γ5三重項基底状態を持つこと、また磁気秩序を示さず低温まで磁気モーメントの揺らぎが残っていることがわかった。(2)超音波音速測定:Ba(Fe1-xCox)2As2の弾性定数測定を行い、超伝導相に隣接する構造相転移に伴う大きな弾性定数の軟化現象を発見した。詳しい解析からこの弾性軟化現象は最近提案されている軌道秩序のシナリオでよく説明できることが分かった。また56Tまでのパルス磁場中で弾性定数測定のできるシステムの構築を行い、ダイマー系化合物YbAl3C3や八極子転移系SmRu4P12の強磁場磁気相図を得た。(3)NMRによる多極子秩序の微視的観測:アメリシウム化合物としては世界初となるNMR測定をAmO2において実施し、磁化率の異常から相転移の存在が示唆されていた8.5K付近で、相転移の微視的な証拠を初めて得ることに成功した。多極子秩序の可能性が期待される。

また本年度はUPd3の低温でのNQRスペクトルの温度依存性を詳細に測定し、四極子相転移の一次転移的な振る舞いを確認した。(4)高圧実験:高い静水圧性を示すキュービックアンビルセルを用いて高圧下比熱測定を行うことに成功し、重い電子系物質CeT2Al10,(T=Fe,Ru,Os)の温度・圧力相図を熱的測定によって明らかにした。その結果、約30K付近の未知の相転移は高圧下で1次相転移的に消失することを見いだした。(5)新物質開発:新しいかご状物質PrTi2Al20の単結晶育成に成功し、四極子転移を示すこと、またPr化合物としては初めて近藤効果があらわれる非磁性基底状態の物質であることを確認した。また、TiサイトをVに置き換えた物質においては、転移温度が0.6Kに抑えられ、転移点以上では顕著な非フェルミ液体性を持つことを見出した。四極子の揺らぎの効果である可能性が高い。1.立方晶系PrTi_2Al_<20>,PrV_2Al_<20>を作成し、それらが非クラマース二重項の基底状態を持ち、四極子秩序を示すことを明らかにした。また物性測定から、これらの系で四極子秩序と四極子近藤効果との競合による新しい量子臨界現象が発現する可能性を見出した。PrIr_2Zn_<20>についてA02班との共同研究で100mKにおいて反強四極子秩序を示すことを見出した。A01班との共同研究で、YbCo_2Zn_<20>において新奇の磁場誘起秩序相を見出した。(榊原、中辻、上床)2.四極子秩序の存在が示唆されているPrTi_2Al_<20>でAl-NQRスペクトルの観測に成功しサイトの同定を行った。さらに核磁気緩和率の測定も行い、非磁性基底状態にあること、また低温で特異な増大を示すことを見いだした。また双極子-四極子間のフラストレーション効果が議論されているTbCoGa_5では、低温秩序構造の同定に初めて成功した。(徳永)3.PrRu4P_<12>の低温電荷秩序相内において、多極子自由度を持つPrイオン3重項基底状態が核スピンと超微細結合することにより多重項状態を形成していることを明らかにした。これは初めての「超微細結合多重項が磁気秩序することなく格子を形成した状態」の観測例である。SmOs_4Sb_<12>の磁場の影響を受けない重い電子状態におけるSmイオン多極子自由度の関与を調べるため、Smイオンの希釈実験を進めた。(青木)4.鉄系超伝導体Ba(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2について、アンダードープ領域からオーバードープ領域にわたる試料のC_<66>弾性定数の温度依存性を測定した。この系の弾性コンプラナンスS_<66>=1/C_<66>は量子臨界点を挟んで、磁気量子臨界点における磁化率を非常に類似した振る舞いを示すことが分かった。この結果は、この系の超伝導と構造揺らぎをもたらしている軌道の揺らぎとの重要な相関を示している。(吉澤)1.PrT_2X_<20>系の四極子秩序と揺らぎPrTi_2Al_<20>においてAl-NMRによる核スピン-格子緩和率の温度および磁場依存性の詳細な測定を行い、低温の緩和率の特異な増大が増強Pr核スピンの揺らぎによるものではなく、Prのf電子の多極子揺らぎによるものであることを明らかにした(徳永)。中性子散乱およびμSR測定を行い、Γ_3二重項が基底状態で強的な四極子秩序を示すことを確認した(中辻)。高圧下電気抵抗測定の結果、四極子転移温度が7GPa以上の圧力下で低下する傾向を見出し、量子臨界点の存在が示唆される,(上床)。
ウイルス排除後の肝硬変患者の健康寿命延長を目指した栄養学的治療の開発

慢性肝疾患に伴うサルコペニアは、予後の悪化や、要介護状態へ陥るリスクとなる。そこで、我々は肝疾患患者の生活習慣に注目し、研究を行った。結果として、骨粗鬆症及び最高酸素摂取量の減少が、骨格筋量の減少と関連することを示した。これらの結果から、肝疾患に伴うサルコペニアには、身体不活動や、栄養学的因子が関連している可能性が高いことが示唆された。慢性肝疾患は、2次性の骨格筋減少症(サルコペニア)のリスクの1つである。サルコペニアは、肝硬変患者の予後を悪化させたことが報告されており、臨床現場にとってサルコペニアの予防や治療方法の確立は、喫緊の課題である。また、慢性肝疾患は、骨粗鬆症のリスク因子である可能性が示唆されている。サルコペニア・骨粗鬆症は、共に転倒を誘発し、骨折のリスクを増加させる可能性がある。骨折は寝たきりの要因となり得ることから、高齢な慢性肝疾患患者の健康寿命、生活の質を低下させるかもしれない。しかしながら、慢性肝疾患患者におけるサルコペニアと骨粗鬆症の関連性は、まだ明らかとなっていない。そこで、我々は肝がん患者を対象に、サルコペニアと骨粗鬆症の関連性について検討を行った。対象者は、肝切除術前のHCC患者112名である。我々は2重エネルギーX線測定法(DEXA)を使用して、サルコペニアと骨粗鬆症を診断した。さらに、患者背景、臨床検査値、心肺運動負荷試験(CPX)から得た運動耐容能を評価し、サルコペニアと診断された患者をサルコペニア群、されなかった患者をコントロール群とし、2群間で比較検討を行った。結果として、肝がん患者112名中、30名(26.8%)の患者をサルコペニアと診断した。DEXAにより評価した骨粗鬆症の指標であるTースコアは、コントロール群の男性と比較して、サルコペニア群の男性で有意に低下していた。多変量解析を行った結果、Tスコアは、性別、年齢とは独立して、サルコペニアとの関連性を示した。肝がん患者のサルコペニアは、骨粗鬆症と関連する可能性を示した。このことから、筋肉量とともに骨密度を維持することが、慢性肝疾患患者におけるサルコペニアの予防にとって、重要な鍵となる可能性が示唆された。肝疾患のサルコペニアの診断には統一した基準がなく、用いた診断基準によりサルコペニアの有病率に違いがある事が問題であった。本研究では肝疾患のサルコペニア診断のために、Asian Working Group for Sarcopeniaが提唱するアジア人のためのサルコペニア診断基準を用いる予定であった。しかしながら、2016年に日本肝臓学会によって、日本人の肝疾患に起因するサルコペニアの診断を目的として日本肝臓学会基準が新しく策定された。そこで、日本肝臓学会基準、アジア基準、ヨーロッパ基準を用いて、日本の慢性肝疾患患者のサルコペニアの有病率を比較し、今後の研究に日本肝臓学会基準を用いることができるかどうかを検討した。また、日本肝臓学会基準で診断されたサルコペニア患者の食・生活習慣を解析し、今後の研究において適切な栄養・運動指導を行うための基礎資料を作成することとした。結果として、ヨーロッパ基準は日本人の肝疾患のサルコペニア有病率を過大評価したものの、日本肝臓学会基準は、アジア基準とほとんど同じように骨格筋量、筋力の低下を判定することが可能であった。加えて、日常臨床的に用いられる腹部CTでサルコペニアの評価を簡便に行うことができることや、高齢者ではなくともサルコペニアの診断を行うことが可能であるなど、研究だけでなく、診療時におけるメリットも存在する。これらのことから、日本肝臓学会基準は、日本人の肝疾患に伴うサルコペニアの診断基準として有用であり、今後の日本人の肝疾患患者を対象としたサルコペニア研究においては、日本肝臓学会基準を使用すべきであると考えられた。また、サルコペニア患者は、アンケートを用いた食事調査や身体活動量調査の結果から、エネルギー摂取量や、身体活動量が低下している可能性が示唆された。今後は、これらの事実を考慮して、研究計画の修正と実行を行う予定である。本研究では、肝疾患のサルコペニア診断のために、Asian Working Group for Sarcopeniaが提唱するアジア人のためのサルコペニア診断基準を用いる予定であった。日本人の肝疾患患者のサルコペニア診断により適した基準であると考えられたため、予定を変更し、今後の研究に日本肝臓学会基準を用いることができるかどうかを検討した。結果として、日本肝臓学会基準は、日本人の肝疾患に伴うサルコペニアの診断基準として有用であり、日本人の肝疾患患者を対象としたサルコペニア研究においては、日本肝臓学会基準を使用すべきであると考えられた。研究計画の予定を変更したことと、今後の研究には日本肝臓学会基準を使用するために、研究計画の修正を行っているため、研究には若干の遅れが生じている。C型慢性肝炎の根治的治療として、直接型抗ウイルス薬を用いたインターフェロン(IFN)フリー療法があるが、治療中に詳細な栄養評価を行った報告はない。そこで、IFNとIFNフリー療法による栄養状態への影響について比較検討した。

対象は、A大学附属病院外来で抗ウイルス療法にてウイルス学的著効(SVR)となったC型慢性肝炎患者53名である。治療前、治療12週時点、治療終了時に身体計測、食事調査、血液生化学検査の結果を評価した。IFNフリー群では、INF群に比べ、筋肉や体脂肪の減少が有意に抑制された。また、IFNフリー群は、血液生化学的栄養状態が有意に改善した。さらに、IFNフリー群では、治療前後でエネルギー摂取量が変化しなかった。これらの結果は、栄養学的観点から観て、IFNフリー療法が身体への負担の少ない治療法であることを示唆した。近年、慢性肝疾患患者の骨格筋量減少は、予後悪化の要因として注目されているが、骨格筋量減少の機序は、完全には明らかではない。我々は、B大学附属病院消化器外科を受診した肝がん患者112名を対象に、その要因を解析した。DEXAにより、骨格筋指数(SMI)および骨粗鬆症の指標であるT-scoreを評価した。骨格筋量減少は、アジア人のSMIのカットオフ値(男性<7.0kg / m2、女性<5.4kg / m2)により判定した。T-score≦2.5SDを、骨密度の低下と定義した。さらに、身体運動負荷試験により、最高酸素摂取量を評価した。結果として、骨格筋量が少ない肝がん患者は、T-score、最高酸素摂取量が、有意に減少していた。多変量ロジスティック解析の結果、T-scoreの低下及び最高酸素摂取量の減少が、年齢、性別とは独立して、骨格筋量の減少と有意に関連することを示した。肝疾患に伴う骨格筋減少には、筋肉と骨の間のクロストークが関与している可能性を示唆した。慢性肝疾患に伴うサルコペニアは、予後の悪化や、要介護状態へ陥るリスクとなる。そこで、我々は肝疾患患者の生活習慣に注目し、研究を行った。結果として、骨粗鬆症及び最高酸素摂取量の減少が、骨格筋量の減少と関連することを示した。これらの結果から、肝疾患に伴うサルコペニアには、身体不活動や、栄養学的因子が関連している可能性が高いことが示唆された。現在、慢性肝疾患患者のサルコペニアと栄養素摂取量やQOLの関連性について検討を行っている。また、健常者を対象に日常生活における身体活動量を評価する機器の妥当性を評価した上で、慢性肝疾患患者の身体活動量の測定を行っていく。慢性肝疾患患者を対象に、日本肝臓学会基準を用いてサルコペニアの有無を判定する。測定のみを行うサルコペニアの無い患者をコントロール非介入群、サルコペニアのある患者をサルコペニア非介入群として割付する。さらに運動・栄養学的介入を行うことに同意を得られた患者に対して、サルコペニアの無い患者をコントロール介入群、サルコペニアのある患者をサルコペニア介入群として割付する。研究開始から機能性表示食品の投与と運動指導を12週後まで行い、結果を評価していく予定である。その際、加速度計GT3X(アクチグラフ社製)を用いて、習慣的な身体活動量の変化を評価する。また、介入中の食事量と生活習慣は、簡易型自記式食事歴法質問票(BDHQ)と、付属の生活習慣に関するアンケートにより把握し、適宜栄養指導を行う。臨床栄養学食事調査時において、データの一部に欠損が見られたため、再評価を行った。予想以上に時間がかかり、データの解析を次年度に持ち越したため、当該年度において支出する予定であった栄養素摂取量評価のための解析費も、次年度に持ち越すこととなった。
幕末期西洋教育情報受容の研究

本研究は、幕末期における西洋教育情報受容過程と、その特質を解明することであった。それは「学制」前史研究の一環であって、近代日本国民教育制度の形成過程における西洋教育情報の"missing link"探求の一環として位置付くものである。そして、この研究において1.西洋教育情報受容過程の解明、2.国民教育制度に関する認識の分析、3.教育への国家関与の諸相の分析、4.国際的視野から幕末維新期に於ける近代学校制度形成の胎動の分析、をめざした。その成果を、次の論文としてまとめ、公表した。1.青地林宗訳述『輿地誌略』の西洋教育情報(『安田女子大学大学院博士課程完成記念論文集』1999年)2.杉田玄端訳『地学正宗』の西洋教育情報(『安田女子大学大学院文学研究科紀要』第5集、2000年)3.山村才助の西洋教育情報(『安田女子大学大学院文学研究科紀要』第6集、2001年)なお、蘭学者の受容した西洋教育情報をオランダ語原典にあたり、逐一対照したことは、本研究の特徴のひとつである。本研究を通して、蘭学者たちが受容した西洋教育情報の内容が、しだいに拡がり深化していることを明らかにした。すなわち、最初に大学に関する情報が受容され、ついでアカデミーの情報や中等専門職業学校の情報が受容され、さらには国民教育機関の情報が受容されるようになったことである。本年度の研究計画に従って、箕作玩甫関係資料の収集を第1課題にしつつ、その他の洋学者の関係資料の収集も進めてきた。こうした作業の中で得られた知見をもとに、次のような論文をまとめつつある。1.箕作玩甫のロシアの教育事情に関する認識「箕作玩甫は、ロシアを英仏独等の西ヨーロッパ諸国に遅れつつも近代化を進めている国家としてとらえ、その中に日本のとるべき方策を探ろうとしていた」と考えられる。この仮説を裏付ける資料を豊富にしながら、玩甫のロシア学校教育情報を分析し、現在「箕作玩甫のロシア教育情報受容の特質(仮題)」としてまとめている。2.幕末期におけるアメリカ合衆国の教育情報受容-小関高彦訳『新訳合衆国小誌』-小関高彦『新訳合衆国小誌』はペリー来航に端を発して起こったアメリカ研究のひとつである。類書も併せて調査分析した上で、「幕末期アメリカ合衆国教育情報の分析(仮題)」としてまとめている。3.「ゼオガラヒー」の西洋教育情報-青地林宗訳述『輿地誌略』-青地林宗訳述『輿地誌略』の原書は、当時「ゼオガラヒー」と呼ばれて識者の間で盛んに用いられた世界地理書である。これには17世紀末から18世紀初頭の西洋教育情報が含まれており、識者共通の西洋教育情報となっていた。したがって、江戸時代における「ゼオガラヒー」研究を分析すると、化政期までめ西洋教育情報受容の水準が鮮明になってくる。そのうち『輿地誌略』が最も優れたものであるので、これを分析して「青地林宗訳述『輿地誌略』の西洋教育情報」という題目でまとめた。上記以外にも、洋学者たちの西洋教育についての情報源となった蘭書の分析を進めている。本年度研究計画に従って研究を進め、次のような知見を得た。基本的な事柄は「青地林宗訳述『輿奥地誌略』の西洋教育情報」としてまとめた(平成10年度研究実績として報告済み)が、なお若干の新知見を得たので、何らかの形で補うことを検討している。2.箕作院甫の「後発国としてのロシアの教育情報」の分析基礎作業として、19世紀前期・中期におけるロシアの教育事情を明らかにしている。またその一方、『八紘通誌』をはじめとする箕作院甫の著述の中から、ロシアの教育情報を収集している。これらの結果を基に分析をすすめており、「箕作院甫のロシア教育情報受容の特質」という題で論文を構想している。3.アメリカ合衆国の教育情報の分析アメリカ合衆国関係の地理書を蒐集し、それらの中から教育情報を収集・分析する作業を進めている。それは「幕末期アメリカ合衆国教育情報の分析(仮題)」としてまとめるつもりである。

○幕末期に翻訳された西洋地理書に含まれる西洋教育情報の収集・分析を進める中で、杉田玄端訳『地学正宗』には豊富な西洋教育情報があることが分かった。そこで、『地学正宗』の西洋教育情報を、その原著であるPrinsen,P.J.,Geographische Oefeningen.と逐一対照しながら、分析した。そして、その結果を「杉田玄端訳『地学正宗』の西洋教育情報」という題で論文にまとめた。本年度は、つぎの点に研究目的をしぼって研究を進め、以下のような知見を得ることができた。(1)草創期の蘭学者であった山村才助(昌永)の著述を分析することによって、蘭学草創期の西洋教育情報の特質を解明する。この論文において、山村才助が17世紀後半の西洋教育情報とくに大学情報を詳しく伝えており、化政期の西洋教育情報の基準を示したことを明らかにした。また、『大西要録』の典拠である「レグネル・エン・ヨシュエ・オッテンスの『万国全図』」の特定作業を続けている。近々報告できるであろう。(2)ロシア・およびアメリカに関する教育情報受容過程の分析をおこなう。ロシアについては「19世紀前期における後発国としてのロシアの教育情報」という視点で分析を進めてきた。その結果、かなり事例を集めることができたので、できるだけ早い時期に論文にまとめるつもりである。また、アメリカについては、新興国アメリカ合衆国の発展と教育の関係を、蘭学者がどこまで認識していたかという視点から分析をすすめている。
Alstrom症候群におけるインスリン抵抗性糖尿病の成因に関する研究

1.目的Alstrom症候群患者の糖尿病は著しいインスリン抵抗性を伴うが、その原因は不明である。我々は、本症患者2例より採取した培養皮膚線維芽細胞を用いて、インスリン刺激後のシグナル伝達を検討した。2.方法1)受容体インスリン結合能:^<125>I-insulinと抗インスリン受容体単クローン抗体を用いたRIA法で測定した。2)受容体β-subunitの自己燐酸化:インスリン刺激後抗インスリン受容体単クローン抗体で選別した受容体とγ-^<32>P-ATPを反応後、SDS-PAGEでβ-subunitへの^<32>Pの取り込みを測定した。3)PI-3Kの活性化:インスリン刺激後採取した細胞成分を抗IRS-1単クローン抗体で免疫沈降した後、PI及びγ-^<32>P-ATPと反応させ、生じたPI-3^<32>PをTLCで展開分離し、PI-3K活性を測定した。3.結果1)受容体インスリン結合能は、症例1で8.0±1.2(n=3)、症例2で11.0±2.6X10^<-13>mmol/mgprotein(n=3)であり、正常対照(10.0±2.2.n=8)と差はなかった。2)β-subunitの自己燐酸化は2症例及び正常対照共に、10^<-9>Mのインスリン濃度からみられ、10^<-7>Mで最大となった。3)インスリン刺激後のPI-3K活性の変化は少なかったが、正常対照に比して2症例において活性が増加する傾向がみられた。4.考案本症患者のインスリン受容体機能は正常であることが証明され、本症における著しいインスリン抵抗性は、細胞内シグナル伝達経路の異常によることが考えられた。細胞内で分岐するシグナルの内、糖輸送に関係すると考えられているPI-3Kの活性化は皮膚線維芽細胞では弱いため、評価が難しく、今後、MAP kinaseの活性化など他のシグナル伝達経路を含めて検討する必要がある。
腫瘍性骨吸収機序の研究:RANKL発現調節と破骨細胞形成を軸とした網羅的解析

本研究は、腫瘍細胞と間質線維芽細胞そして破骨細胞の相互作用に焦点をあて、口腔がんによりなぜ骨が破壊されるのか、骨を吸収・破壊する腫瘍としない腫瘍になぜ別れるのか、それはどのような機序で、どのようなタンパクが関わっているのか、を明らかにする研究である。わたしたちが作成した骨破壊型のマウスモデルと、骨破壊の少ないマウスモデルから遺伝子を抽出し、網羅的にどのような遺伝子が発現しているのかを調べる予定である。本研究でがん細胞と周囲の正常細胞、がん細胞と周囲の破骨細胞の相互作用を明らかにし、普遍的な機序を解明することで、将来的ながんの骨破壊に関わる標的分子研究の基礎になればと考えている。
行動柔軟性における大脳基底核と小脳の連関に関するリハビリテーション技術の基礎研究

本研究は,マウスの順序及び運動学習モデル「3レバーオペラント課題」を用い,その学習過程における行動柔軟性に関わる大脳基底核と小脳の神経基盤を明らかにすることで,リハビリテーションの技術発展に寄与することを目指す.そのために,1)目的志向型と習慣型といわれる学習機構を担う大脳皮質ー大脳基底核ー視床の回路におけるドーパミンD1およびD2受容体の役割と2)スムースな動作など繰り返しの練習で体得される運動記憶の形成に必要な細胞レベルの生理機能である小脳LTD(長期抑圧)の役割について,遺伝子欠損マウスで調べる.さらに,3)運動が素早くスムースになる過程を動画解析で捉える方法を確立する.本研究は,マウスの順序及び運動学習モデル「3レバーオペラント課題」を用い,その学習過程における行動柔軟性に関わる大脳基底核と小脳の神経基盤を明らかにすることで,リハビリテーションの技術発展に寄与することを目指す.そのために,1)目的志向型と習慣型といわれる学習機構を担う大脳皮質ー大脳基底核ー視床の回路におけるドーパミンD1およびD2受容体の役割と2)スムースな動作など繰り返しの練習で体得される運動記憶の形成に必要な細胞レベルの生理機能である小脳LTD(長期抑圧)の役割について,遺伝子欠損マウスで調べる.さらに,3)運動が素早くスムースになる過程を動画解析で捉える方法を確立する.
標的遺伝子組換えによる変異マウスを用いたB細胞シグナル伝達の研究

リンパ球B細胞の抗原受容体である表面免疫グロブリンM(sIgM)が抗原あるいは抗IgM抗体によって架橋されると、成熟B細胞は活性化、増殖し、さらに抗体産生細胞へと分化するが、一方、未熟B細胞はアポトーシスを起こす。同一の抗原受容体からのシグナルがどうしてこのような異なる細胞反応を誘導するのかは依然不明であるが、この問題は免疫学的寛容、ひいては自己免疫発症のメカニズムを理解する上で重要でいる。これを解決するには、sIgMから上記のような細胞反応に至るまでのシグンナル伝達機構を分子レベルで明らかにしなくてはならない。sIgMが架橋されると、直ちにsIgMと会合するLyn,Blk,Fyn,Syk等の非受容体型チロシンキナーゼ(NRTK)が活性化され、さらにこのNRTKの基質である種々の細胞内蛋白のリン酸化が誘導される。我々が単離した血球系細胞特異的に発現する遺伝子HS1の産物はその中の一つであり、in vitroではLyn,Blk,FynといったいわゆるSrc型NRTKのSH2ドメインと強く結合することが最近示された。sIgMからのシグナル伝達におけるHS1の役割を明らかにするために、我々はジーンターゲティングの手法を用いてHS1欠損マウスを作製し、解析した。その結果、HS1欠損マウスのB及びT細胞はsIgMやTCRの架橋による増殖反応が弱いこと、腹腔内抗IgM抗体注入によって誘導される腹腔B細胞のアポトーシスが抑制されていること、胸腺非依存性抗原に対する抗体産生能が低下していること、自己特異的G胸腺細胞の除去(陰性選択)が不完全なことなどが明らかになった。従って、HS1は細胞活性化あるいは増殖だけでなくアポトーシスに至る抗原受容体からのシグナル伝達にも重要な役割を果たしていることが示唆された。
CD19,CD22の免疫学的機能を応用した全身性強皮症の新しい動物モデルの開発

CD19の発現量がヒトにおいても自己免疫の誘導に関与しているという仮説の下、全身性強皮症(SSc)由来B細胞上のCD19の発現量をフローサイトメトリーにて解析した。SSc由来B細胞上のCD19の発現量は健常人に比して20%増加していた。この20%のCD19発現量の増加が自己免疫を誘導しうるかどうかを、同様に約20%だけCD19の発現量が増加したCD19トランスジェニック(TG)マウスを用いて検討した。このマウスでは抗1本鎖DNA抗体、抗2本鎖DNA抗体、抗ヒストン抗体、リウマトイド因子が野生型マウスに比べ高値であった。さらに抗紡錘体極抗体も30%で検出された。従って、SScにおける20%のCD19発現量の増加が自己免疫を誘導している可能性が示唆された。この事実に基づき、tight skin mouse(Tsk)マウスにCD19の機能を導入した新たなSSc動物モデルの開発、またCD19機能と皮膚硬化の関係を明らかにする目的で、TskマウスにCD19TGマウスおよびCD19ノックアウト(KO)マウスTskマウスを交配して、CD19TG Tskマウス、CD19KO Tskマウスを作成した。CD19TG TskマウスではTskマウスで認められなかったIgG型抗topo 1抗体産生を誘導でき、さらに多様な自己抗体の産生の誘導も認められた。従って、CD19TG Tskマウスは従来のどのSSc動物モデルよりもヒトSScの免疫学的特徴をより正確に反映していた。CD19TG TskマウスではTskマウスと比較して皮膚硬化の増強が認められなかったものの、Tskマウスで認められた自己免疫および免疫異常がほぼ除去されたCD19KO Tskマウスでは、Tskマウスと比較して皮膚硬化が著明に減弱したことから、CD19発現は皮膚硬化の誘導にも重要な役割を担っていることが示唆された。本研究の目的はCD19トランスジェニックマウス、CD22ノックアウトマウスをtight skin mouse 1(Tsk1)マウスと交配させ、Tsk1マウスにおけるB細胞トレランスを破綻させることによって、自己抗体産生を強く誘導し、全身性強皮症(systemic sclerosis; SSc)と類似した免疫学的異常を導入し、新たなるSScの動物モデルを確立することにある。またCD19ノックアウトマウスも同時にTsk1マウスと交配させ、Tsk1マウスにCD19の発現欠如を導入し、Bβ細胞の機能を抑制することによる効果も検討する。上記目的のため、Tsk1マウスを米国ジャクソンラボラトリーより取り寄せようとしたが、マウスの健康診断にて、咽頭・気管支にP.pneumotropicaが15例中8例に検出されたため、当大学動物実験施設に受け入れる前に適切なクリーニングが必要となった。このクリーニングは実験動物中央研究所に委託し、帝王切開を用いて行った。現在クリーニングが終了したTsk1マウスをCD19トランスジェニックマウス、CD19ノックアウトマウス、CD22ノックアウトマウスと交配しているところである。同時に、Tsk1マウスにおけるB細胞異常を検索するために、我々は先ずマウス骨髄、リンパ節、脾臓、血液、腹水を採取し、B細胞分化マーカーを用いてこれらリンパ組織より得られた細胞をフローサイトメトリーにて解析したが、現在までのところ、特にB細胞異常は検出されていない。

次年度には、上記交配によりCD19の発現を欠くTsk1マウス、CD19を過剰に発現するTsk1マウス、CD22の発現を欠くTsk1マウスが得られる見込みであり、これらを用いて、皮膚硬化、自己抗体産生などについて解析する予定である。本研究の目的はCD19トランスジェニックマウス、CD22ノックアウトマウスをtight skin mouse 1(Tsk1)マウスと交配させ、Tsk1マウスにおけるB細胞トレランスを破錠させることによって、自己抗体産生を強く誘導し、全身性強皮症(systemic sclerosis; SSc)と類似した免疫学的異常を導入し、新たなるSScの動物モデルを確立することにある。またCD19ノックアウトマウスも同時にTsk1マウスと交配させ、Tsk1マウスにCD19の発現欠如を導入し、B細胞の機能を抑制することによる効果も検討する。上記目的のため、Tsk1マウスを米国ジャクソンラボラトリーより取り寄せ、現在交配の最終段階にあり、後2-3ヶ月中には解析のためのマウスがそろう予定である。本年度はこのマウスの準備の他に、研究計画には挙げてなかったものの重要な基礎実験である、SSc患者由来B細胞上のCD19発現量の検討を行った。SSc由来B細胞上のCD19発現量は、健常人に比べて約20%増加していた。さらに、この20%にすぎないCD19の発現量の増加が直接自己免疫を誘導しているかどうかを検討するために、同様に16%だけCD19の発現量を増加させたマウスを作成し、自己抗体産生について解析した。このマウスでは、抗ヒストン抗体、抗1本鎖DNA抗体、抗2本鎖DNA抗体、リウマトイド因子など様々な自己抗体産生が認められ、CD19の発現量の増加はSScにおいて自己免疫の誘導と関連している可能性が示唆された。この基礎実験の結果によって、Tsk1マウスにCD19の発現量増加を誘導した場合、SScと類似した免疫学的異常を導入し、新たなSScの動物モデルを作成しうる可能性が高くなったと考えられた。次年度には、上記交配によりCD19の発現を欠くTsk1マウス、CD19を過剰に発現するTsk1マウス、CD22の発現を欠くTsk1マウスについて、皮膚硬化、自己抗体産生などについて解析する予定である。昨年度、CD19の発現量がヒトにおいても自己免疫の誘導に関与しているという仮説の下、全身性強皮症(SSc)由来B細胞上のCD19の発現量をフローサイトメトリーにて解析し、その結果、SSc由来B細胞上のCD19の発現量は健常人に比して20%増加していたことを見いだした。本年度はTight skin mouse(Tsk)マウスにhuman CD19(hCD19)トランスジェニック(TG)-1+/+マウス、CD19ノックアウト(KO)マウスを交配して、hCD19TG-1 Tskマウス、CD19KO Tskマウスを作成することに成功した。これらの作成されたマウスを用いて、CD19の機能を導入した新たなSSc動物モデルの評価、またCD19の機能が皮膚硬化に及ぼす影響について解析した。TskマウスではIgM型抗トポイソメラーゼI(topo I)抗体は野生型マウスに比べて増加していたが、IgG型抗topo I抗体の産生は認められなかった。hCD19TG TskマウスではTskマウスで認められなかったIgG型抗topo I抗体産生を誘導でき、さらに抗1本鎖DNA抗体、抗2本鎖DNA抗体、抗ヒストン抗体、抗核抗体リウマトイド因子などの。多様な自己抗体の産生の誘導も認められた。従って、CD19TG Tskマウスは従来のどのSSc動物モデルよりもヒトSScの免疫学的特徴をより正確に反映していた。
類推にもとづく因果推論のモデル化のための認知科学的研究

本年度は、自分ないし人間一般についての知識を基底とする類推としての擬人化に基づく因果推論のモデル化のための基礎的資料を得る目的で、幼児(及び比較のために大学生)に心理学的実験を行なうとともに、計算論的モデルの基本的な構想の予備的吟味を行なった。(1)3つの型の未知の場面に対する既知の動植物Xの反応を予測させ、その理由づけを因果推論とみなして分析した。その結果、Xが人間と本質的に類似した反応をする場面及び、Xは人間と異なる反応をするが、擬人化に基づく予測が既有知識と矛盾しない場面では、半数ないしそれ以上の子どもが擬人化による予測・因果推論をしたが、Xが人間と異なる反応をし、擬人化が受け入れがたい予測を導く場面では、そうした推論は殆ど生じず、擬人化による推論が、対象についての個別的知識により修正・調整されることが示唆された。(2)既知の動植物Xの反応を「結果」として与え、その「原因」をたずねる2種の実験においても、(1)に於ける場合と同様、Xについての記述を人間あるいは自分についての記述に置き換え、因果推論を行ない、それをもう一度Xについての記述に戻す、といった方略がしばしば見出された。(3)人間とある意味では類似している動植物の代わりに身体器官・部位の活動について説明を求めても、やはり対象についての個別的知識により修正・調整される擬人化による予測・因果推論が見られるかを検討した。その結果、身体器官の活動に対しても人間的属性の選択的転用を観察された。(4)本年度得られた心理学的資料に基づき、計算論的モデルを構築するための予備的検討を行なった。次年度以降では、symbolic connectionist modelの援用により、波多野(1985)のモデルをより精緻化していきたい。
血管内皮細胞の極性分化に関する研究(極性分化異常のある中隔内皮細胞の発生機序)

1、その好発組織:S-Dラットの妊娠乳腺(18日)、ジメチルベンツアントラセン誘発乳腺腫瘍(以後乳腺腫瘍)、Wister新生児小腸絨毛、およびICRマウス角膜炎におけるSMV出現頻度は、微小血管の断面数当たり各々0%,0.46%,(n=874), 0%,0%であった。すなわち乳腺腫瘍にSMVが好発することが判明した。2、乳腺腫瘍における細胞外基質成分の分布と微小血管に特徴的な抗原の発現:妊娠乳腺のラミニンの局在は腺房と血管を取り巻く基底膜に限られていた。一方、SMVが好発する乳腺腫瘍では増生した間質にラミニンが拡散している所があり、しばしばその近傍に腫瘍血管が見られた。内皮細胞内または細胞表面におけるvWF,βGlcNAc, ICAM-1の分布は、妊娠乳腺と乳腺腫瘍の血管で著しい差は観察されなかった。3、乳腺腫瘍における内皮細胞の分裂頻度:凍結切片上で内皮細胞核の同定が予想外に困難で正確なデータが得られず、細胞分裂頻度を算出できなかった。4、トルイジンブルー染色切片で確認したSMVの、透過型電子顕微鏡による再観察:光顕で確認したSMVの内皮細胞性中隔は、電顕観察下でやはり基底膜に対して二つの細胞膜部分で接し、細胞骨格、表面小窩に富み、隣接内皮細胞間に高電子密度の細胞間結合を有していた。この結果よりSMVの存在とその構造が再確認された。5、以上より乳腺腫瘍でのSMVの好発とその間質のラミニン分布異常が判明した。細胞外基質成分は内皮細胞の極性分化を誘導するので、ラミニン分布異常がSMVの中隔内皮細胞形成に関与している可能性が考えられた。今後更に血管内皮細胞の極性分化についてSMVや種々の血管新生退縮の実験系を用いて研究を進める予定である。
疑似科学と図書館に関する多角的な研究

今年度は本研究課題の最終年度にあたる。当初申請していた複数の研究テーマのうち,他の研究グループにより類似の研究が既に発表されてしまったため,質的調査や,他の研究グループでは行われていない手法によって,学術的新規性を担保しつつ研究を行った。具体的には,Web調査を大規模に行うことにより,「人々」が図書館蔵書をどのように見ているかという研究を行った。アンケートは,まず1万サンプルをスクリーニング調査し,その結果,図書館利用頻度によって割付を行った。また,図書館のヘビーユーザーは独自の志向がある可能性を鑑み,ヘビーユーザーのみブースト割付を行った。質問紙はおよそ14スケール,全部で50問程度の質問を行い,各回答者の科学リテラシー力を測定すると共に,先行研究の個人の心理的尺度を援用し,図書館蔵書への態度を調査した。同時,他の情報端末等との接触頻度等も調査している。また,実際の図書館員にヒアリングを行い,図書館でしばしば問題となる「悩ましい」「科学に反する本」を念頭に置いた架空の図書のタイトルおよび内容紹介を作成し,それらに対する蔵書への態度も質問している。最終的には850名より回答を得た。調査結果の一例をあげると「図書館の自由に関する宣言」を知っていると答えたものは10%未満,聞いたことがあるのは12%程度,残りは知らないと回答している。なお,本調査における図書館の利用頻度や一ヶ月の読書冊数等について,先行研究となる東大社研やSSM日本調査と同様の傾向が得られている。本研究の結果をもとに,学会発表,論文執筆を行っている。なお,最終年度は担当者の所属研究機関の異動やライフステージの変更に伴い,研究担当支援事務の豊かな支援はあったものの,きわめて多忙を来したため,研究期間全体における1年目,2年目のような形でのアウトプットは減少したことは付言しておく。本研究では、科学のふりをしているが科学ではないもの(以下、疑似科学)の図書が図書館でどう捉えられているか、多角的に研究するものである。平成28年度は、研究スタートの時期として、主として以下の2点を行った。(1)質的調査を用いた、生産者側(学術情報等の執筆者)の疑似科学図書についての意識についての解明(調査Aとする)(2)今後実施予定である図書館の蔵書についての量的調査(調査Bとする)のための下準備および先行研究者との打ち合わせこれらからは以下の内容が得られた。(1)学術情報の執筆者の意識、特に情報学等を中心とする人々の場合は論文生産速度の差異により、とくに入門書を執筆する際の困難が現在存在しており、学術情報に密に触れうる環境では問題にならないものの、現在の市民社会においては情報環境の統一性に困難があることや自浄作用が紙媒体では難しい状況がある。また、紙媒体ですでに存在する信頼できる情報源をウェブにあげていくことで、事実誤認を広く周知させる戦略の新しい学術プラットフォームが複数活動している事例を採取した。(2)先行研究者が行っていた大規模図書館における貸出データの分析手法や取得できるデータの内容について複数人と打ち合わせを行い、今後の研究の方針についての確認を行った。また、29年度以降に行う予定の研究である利用者サイドに着目した量的調査(調査Cとする)の設計についての助言を得た。なお、得られた成果の一部は実際に大学図書館等をはじめとする新たな学習支援の場である「ラーニング・コモンズ」におけるセミナー等に還元された。さらに(1)については、本研究の成果の一部を活用した図書を近日中に学術出版社より刊行予定である。現在のところ申請したスケジュール通り研究は進捗している。先行研究者との打ち合わせを経て、当初想定していた分析視座とは異なり、質的調査のアプローチを採ったところ、学術図書として刊行できる分量の知見が得られたことは収穫である。また、平成29年度以降に行う予定の調査設計も準備が進んでおり、実際の調査を実施する準備が整っている。当該年度は本申請課題の2年目にあたる。1年目に設計した研究計画に基づき、海外調査および、1年目に行っていた研究のとりまとめを行い、学術書を単著で上梓した。海外調査については、2017年7月後半にアメリカ図書館協会(ALA)の知的自由委員会(シカゴ)をの訪問調査を行った。具体的には、図書館に対して「批判される」本のカウンター行動である"banned booksweek"を主催しているスタッフの方々に対しヒアリング調査を行った。知的自由への擁護の議論や、どのような図書が「検閲」にさらされやすいのか、そして時代とともにある図書に対する「批判的議論」はどのような変遷を辿っているかという聞き取りを行った。これらは,次年度以降の,我が国における「図書への批判」「検閲」の差の軸として取り扱う予定である。また、ウェブ情報と紙額の情報の信頼性の差という点をリサーチクエスチョンの中心の軸の一つとして設定したヒアリング調査を行った。調査対象者は14名であり,主として(1)図書館に関するイメージの少ない人々(2)深く紙媒体としての図書館を使いこなしていることが想定できる人々,(3)Web時代の図書館を使いこなしている人々(4)新時代の図書館を構築している人々の四区分に分け,インタビューを行った。この結果を『トップランナーの図書館活用術:才能を引き出した情報空間』2017,勉誠出版としてまとめた。本書はソーシャルネットワーキングサービス上で多いに話題になり、各種書評サイトでの言及に留まらず,当該学術領域の雑誌等においても好意的な複数の書評を受けた。

前年の報告書にも記したように、研究計画を提出した段階において当初実施する予定であった量的調査について、類似した構図の研究が他の研究グループより提出されてしまったため、質的調査を重点的に行うよう研究の方針転換を行った。その結果、予期せざるものとはいえ単著が刊行できたことは予想外の結果といえた。今年度は本研究課題の最終年度にあたる。当初申請していた複数の研究テーマのうち,他の研究グループにより類似の研究が既に発表されてしまったため,質的調査や,他の研究グループでは行われていない手法によって,学術的新規性を担保しつつ研究を行った。具体的には,Web調査を大規模に行うことにより,「人々」が図書館蔵書をどのように見ているかという研究を行った。アンケートは,まず1万サンプルをスクリーニング調査し,その結果,図書館利用頻度によって割付を行った。また,図書館のヘビーユーザーは独自の志向がある可能性を鑑み,ヘビーユーザーのみブースト割付を行った。質問紙はおよそ14スケール,全部で50問程度の質問を行い,各回答者の科学リテラシー力を測定すると共に,先行研究の個人の心理的尺度を援用し,図書館蔵書への態度を調査した。同時,他の情報端末等との接触頻度等も調査している。また,実際の図書館員にヒアリングを行い,図書館でしばしば問題となる「悩ましい」「科学に反する本」を念頭に置いた架空の図書のタイトルおよび内容紹介を作成し,それらに対する蔵書への態度も質問している。最終的には850名より回答を得た。調査結果の一例をあげると「図書館の自由に関する宣言」を知っていると答えたものは10%未満,聞いたことがあるのは12%程度,残りは知らないと回答している。なお,本調査における図書館の利用頻度や一ヶ月の読書冊数等について,先行研究となる東大社研やSSM日本調査と同様の傾向が得られている。本研究の結果をもとに,学会発表,論文執筆を行っている。なお,最終年度は担当者の所属研究機関の異動やライフステージの変更に伴い,研究担当支援事務の豊かな支援はあったものの,きわめて多忙を来したため,研究期間全体における1年目,2年目のような形でのアウトプットは減少したことは付言しておく。今後、海外の図書館における蔵書の公平性についての調査(調査D)については、現在、シカゴやセントルイスの研究協力者と調整中であり、実施の見込みが立っている。ただし、調査Bの一部については、2016年6月に、主題は異なるものの、分析視座がきわめて類似した研究が査読付き論文として刊行されているため、新規性の獲得のため、先行研究者とは異なる手法で発展させる予定である。次年度に向けて、現在作成中であるアンケート調査の質問紙の設計をより精緻に行い、実際の調査を実施する予定である。複数回行う予定であった研究打ち合わせについて、当初の想定よりも少ない回数の打ち合わせで当初の目的を達成したためと、研究者代表者自らが実施することにより人件費が当初予定より下回ったためである。先述したように,想定していた量的調査に必要な資金を調査手法を変更させたため,次年度使用額が生じた。
耐熱セラミックスコーティングの強靭化を目指したキンク変形原理の解明

航空機エンジン用のタービンブレードには,耐熱温度の向上のためにセラミックスコーティングが用いられている。しかし,セラミックス材料は脆く,これをバードストライク等の異物衝突(FOD)から如何に守るかがエンジンシステム全体の信頼性に直結する問題となっている。そこで本研究は,セラミックスコーティングがFODを受けた際にしばしば観察される「キンク変形」に着目し,本現象を「衝撃エネルギーの吸収機構」として利用した「キンク強靭化」の概念を提案する。同時に,セラミックスコーティングにおけるキンク変形の発生原理を解明するとともに,キンク強靭化によってFODへの耐久性に優れた新たなコーティングの創製を目指す。
ペプチド性因子によるヒト白血病細胞の増殖阻害機構と分化誘導機構の解明に関する研究

マウス白血病MI細胞から自然にマクロファージ様に分化した細胞は,分子量約1300のペプチド性分化誘導因子を産生する.このペプチド制因子は, MI細胞には分化を誘導し,ヒトHL60細胞には増殖を阻害するが,分化は誘導しない.このような作用の相違は,白血病細胞の分化誘導には複数のサイトカインや低分子量の化合物の関与が必要である可能性を示唆する.そこでまず,どのようなサイトカインが白血病細胞の分化誘導に必要かを調べた.MI細胞は腫瘍壊死因子(TNF)を含むマウスの血清により非常に強く分化が誘導されるが,このように強い分化誘導を起こすにはTNFの他にインターロイキンIとインターフェロンβの相乗作用が必要であった.これらのサイトカインにさらにペプチド性因子を共存させると相加効果が見られた.HL60細胞では, TNFとインターフェロンγの共存により,強い分化誘導作用が認められた.さらに,この他にペプチド性因子を共存させると,より強い分化誘導作用が認められた.以上の結果より,サイトカインとペプチド性因子を併用すれば,白血病細胞に対しより強い分化誘導効果を発現できることが示された.最後に,天然物由来の制癌剤として第一番目に必要なことは,再現性よくその物質が調製できることであるが,ペプチド性因子はクローン化されたマクロファージ様細胞であるSIやMmA細胞からも産生されていることがわかった.したがって,これらの細胞の条件培地よりペプチド性因子を大量調製することが可能となった.マウス白血病MI細胞から自然にマクロファージ様に分化した細胞は,分子量約1300のペプチド性分化誘導因子を産生する.このペプチド制因子は, MI細胞には分化を誘導し,ヒトHL60細胞には増殖を阻害するが,分化は誘導しない.このような作用の相違は,白血病細胞の分化誘導には複数のサイトカインや低分子量の化合物の関与が必要である可能性を示唆する.そこでまず,どのようなサイトカインが白血病細胞の分化誘導に必要かを調べた.MI細胞は腫瘍壊死因子(TNF)を含むマウスの血清により非常に強く分化が誘導されるが,このように強い分化誘導を起こすにはTNFの他にインターロイキンIとインターフェロンβの相乗作用が必要であった.これらのサイトカインにさらにペプチド性因子を共存させると相加効果が見られた.HL60細胞では, TNFとインターフェロンγの共存により,強い分化誘導作用が認められた.さらに,この他にペプチド性因子を共存させると,より強い分化誘導作用が認められた.以上の結果より,サイトカインとペプチド性因子を併用すれば,白血病細胞に対しより強い分化誘導効果を発現できることが示された.最後に,天然物由来の制癌剤として第一番目に必要なことは,再現性よくその物質が調製できることであるが,ペプチド性因子はクローン化されたマクロファージ様細胞であるSIやMmA細胞からも産生されていることがわかった.したがって,これらの細胞の条件培地よりペプチド性因子を大量調製することが可能となった.
星間分子の気相反応における「核スピン選択則」解明への挑戦

本年度は,気相化学反応における「核スピン選択則」を実験的に調べるための装置の設計・構築をおこなった.研究代表者がこれまでに用いてきた「共鳴多光子イオン化法」よりも,より高い圧力(10-3 Pa以上)で実験可能な「レーザー誘起蛍光法」を用いたほうが,気相化学反応で生成した分子の生成量を多くすることができ良いことがわかったため,レーザー誘起蛍光法を用いた実験ができるように設計し,装置を組み上げることができた.また実験をおこなう反応系について調べた結果,H2O生成反応(H2 + OH →H + H2O)の室温の速度定数は7×10-15 cm3 molecule-1 s-1と小さいため(つまりH2 + OH →H + H2Oは遅い反応であるため),生成物であるH2Oの核スピン状態(オルソ/パラ状態)を選択的に検出できるほどの十分な生成量を確保できない可能性がある.そこで実験的に実現可能性の高い反応系を調べたところ,1重項の電子励起状態であるNH(a1Δ)とH2との反応が良い候補であることがわかった.反応(1)の速度定数は,H2O生成反応(H2 + OH →H + H2O)の速度定数(7×10-15 cm3 molecule-1 s-1)よりも数桁大きい可能性が高く,生成物であるNH2の量を稼ぎやすい.また,NH2はレーザー誘起蛍光法によって感度良く検出できることが知られている.さらに,NH2についての回転構造の核スピン重率等はH2Oと同じなため,エネルギー準位を調査してオルトとパラにあたる回転準位に検出波長を合わせることで,生成物のNH2のオルソ/パラ状態を選択的に検出できることがわかった.本年度は,気相化学反応における「核スピン選択則」を実験的に調べるために必要となる「パラ水素発生器」の設計をおこなった.また,水素(H2)をパラ化するために必要となる触媒や10Kヘリウム冷凍機,真空排気ユニットについても選定をおこない,パラ水素発生器作製についての準備はほぼ整った.さらに実験をおこなうにあたり,ターゲットとなる化学反応の候補を調査した.当初の予定ではまず,星間雲における気相H2O生成反応として知られている“H2 + OH →H + H2O"に着目する予定であった.しかしながら,“H2 + OH →H + H2O"の反応は,室温における速度定数が,7×10-15 cm3 molecule-1 s-1と遅いことが判明した.そのため,生成したH2Oについて,核スピン異性体を区別して感度良く検出することが困難である可能性が生じた.そこで,代替となる反応がないか文献調査を行ったところ,"H2 + CH →H + CH2"は,室温における速度定数が2×10-11 cm3 molecule-1 s-1と大きく,生成したCH2の核スピン異性体比を調べられる可能性が高いことが明らかになった.さらに,CHラジカルはブロモホルム(CHBr3)の光分解によって生成できるため,実験的に実現可能性の高い系であることもわかった.今後は,パラ水素発生器を組み上げととともに,生成分子の検出に用いる「レーザー誘起蛍光法」を行うための光学系を構築することで,実験装置の完成を目指す.実験に必要となる「パラ水素発生器」の設計は終了し,ターゲットとなる反応についても複数の候補を挙げることができたため.本年度は,気相化学反応における「核スピン選択則」を実験的に調べるための装置の設計・構築をおこなった.研究代表者がこれまでに用いてきた「共鳴多光子イオン化法」よりも,より高い圧力(10-3 Pa以上)で実験可能な「レーザー誘起蛍光法」を用いたほうが,気相化学反応で生成した分子の生成量を多くすることができ良いことがわかったため,レーザー誘起蛍光法を用いた実験ができるように設計し,装置を組み上げることができた.また実験をおこなう反応系について調べた結果,H2O生成反応(H2 + OH →H + H2O)の室温の速度定数は7×10-15 cm3 molecule-1 s-1と小さいため(つまりH2 + OH →H + H2Oは遅い反応であるため),生成物であるH2Oの核スピン状態(オルソ/パラ状態)を選択的に検出できるほどの十分な生成量を確保できない可能性がある.そこで実験的に実現可能性の高い反応系を調べたところ,1重項の電子励起状態であるNH(a1Δ)とH2との反応が良い候補であることがわかった.反応(1)の速度定数は,H2O生成反応(H2 + OH →H + H2O)の速度定数(7×10-15 cm3 molecule-1 s-1)よりも数桁大きい可能性が高く,生成物であるNH2の量を稼ぎやすい.また,NH2はレーザー誘起蛍光法によって感度良く検出できることが知られている.さらに,NH2についての回転構造の核スピン重率等はH2Oと同じなため,エネルギー準位を調査してオルトとパラにあたる回転準位に検出波長を合わせることで,生成物のNH2のオルソ/パラ状態を選択的に検出できることがわかった.

今後は,パラ水素発生器を組み上げ,ならびに,レーザー誘起蛍光法のための光学系を設計・構築に取り組む予定である.準備が完了次第,“H2 + OH →H + H2O"で生成したH2Oの核スピン異性体を測定できるかどうか調べる.万が一できなかった場合は,代替として,"H2 + CH →H + CH2"について調べる予定とする.当初計画していた見積もりよりも安価で実験に適した消耗品を購入できたため.今後は,レーザー誘起蛍光法を行うための光学系の構築に必要となる消耗品を購入する予定である.