hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規分泌分子ILEIの加齢に伴う発現低下がアルツハイマー病の一次要因となり得るか

1、RNF2、TAF5のsiRNAによるノックダウンを実施し、ILEI発現を解析したが、ILEIの発現変化は認められなかった。2脳内ILEI発現レベルの減少がAD発症のリスク因子となることの検証[2-1]ILEI-floxedマウスの作製: ILEI遺伝子の開始コドンを含むエクソン2を挟む形でloxP配列を挿入し、Creリコンビナーゼによる組換え後にILEIが正常に翻訳されないように設計したターゲティングベクターを作製した。ジーンターゲティング法によりES細胞へLoxPサイトを導入し、ILEI-floxed ES細胞を用いてキメラマウスを作製する方法で、ILEI-floxedキメラマウスを得た。3脳内ILEIレベルが発症前ADのバイオマーカーとして成立することの検証[3-1]高感度ILEI定量系の構築: 2種のモノクローナル抗ILEI抗体を作製し、髄液等で高感度測定可能なサンドウィッチELISA定量系を構築した。1加齢に伴う脳内ILEI発現低下のメカニズム解明[1-1]ILEI遺伝子の転写調節領域解析:BACからヒトILEI遺伝子転写開始点上流8.8kbゲノム領域をクローニングし、Lucレポーターアッセイにより解析した。細胞としては、非神経系HEK293、神経系SH-SY5Y、マウス初代培養ニューロンを用いた。転写開始点上流から段階的に短縮したところ、-87bpから下流の領域に顕著な転写活性があることが示唆された。一方、上流領域を約1kbずつに区切り、さらに領域を絞ったところ、-3095-3058bp、-2976-2940bp、-1044-1002bpおよび-114-1 bpに転写活性が認められたが、これらの領域を欠損させて転写活性が低下したのは-114-1 bpのみであった。これらを総合し、領域特定を進めたところ、転写開始点上流約-49bp-20bpに顕著な転写活性が認められた。以上については、細胞種による明らかな差異は認めなかった。2脳内ILEI発現レベルの減少がAD発症のリスク因子となることの検証[2-1]ILEI-floxedマウスの作製:マウスILEI遺伝子の開始コドンを含むエクソン2を挟む形でloxP配列を挿入したターゲティングベクターを作製した。ジーンターゲティング法によりES細胞へLoxPサイトを導入し、スクリーニングにより得られたILEI-floxed ES細胞を用いてキメラマウスを作製したところ、毛色キメラ率の高いILEI-floxedキメラマウスを3系統得た。3脳内ILEIレベルが発症前ADのバイオマーカーとして成立することの検証[3-1]高感度ILEI定量系の構築:作製した2種のモノクローナル抗ILEI抗体を用い、脳髄液、脳実質溶解液、HEK293細胞培養上清で条件検討を行い、ng/mLのレベルまで測定可能なELISA定量システムを構築した。
新規腫瘍増殖経路の解析

肺がんは難治がんの一つで死亡率・罹患率は増加傾向にある。そこで、肺がんの細胞増殖に関与する新規経路の探索を行った。その結果、転写因子という蛋白質が肺がんの細胞増殖能経路で重要な役割を果たしていることがわかった。さらに、乳がんの手術組織および細胞株を用いて、がん部特異的に働いている蛋白質の解析を行った。その結果、DNA複製因子という蛋白質が乳がんの細胞増殖能経路で重要な役割を果たしていることがわかった。下記3つの研究を行い、課題である「新規細胞増殖経路の探索」を推進した。これら研究結果を踏まえ、平成22年度は、どのような分子がこの経路で働いているのかといった分子機構の解明を行っていく予定である。1.Nrf2の活性化によって引き起こされる腫瘍細胞の増殖制御機構のエンドポイントの探索:恒常的にNrf2が活性化された腫瘍細胞(KEAP1遺伝子およびNRF2遺伝子に変異が見出されている肺癌由来の培養細胞)においてMRF2遺伝子特異的なsiRNAを作用させ(NRF2遺伝子の発現をノックダウンさせ)、細胞増殖阻害を誘発させ、カスパーゼ活性の変化を調べてみたが、コントロールsiRNAを作用させた場合と差がなくアポトーシス誘導は起こっていないことがわかった。2.Nrf2蛋白質複合体の解析:これまでの研究から、細胞核内ではNrf2-sMafヘテロ複合体蛋白質が形成されていること、CBP蛋白質やATF4蛋白質等がNrf2蛋白質の活性化を助けることが知られている。最近、申請者はBRG1蛋白質も上記補助因子として働くことを見出しており、細胞核内においてNrf2蛋白質は他の多くの蛋白質と複合体を形成していることが予想される。そこで、N末端にHis6-Flag-tagを挿入したNRF2遺伝子を恒常的に発現する細胞を作成した。3.活性型Nrf2蛋白質のリン酸化部位の探索:最近、申請者はNrf2蛋白質のリン酸化部位を探索し、約50アミノ酸の中に数か所のリン酸化部位(SerまたはThr)が存在することを突き止めた。そこで、この約50アミノ酸の領域のリン酸化可能なアミノ酸(SerまたはThr)を網羅的にAla置換し、1か所のリン酸化部位を見出した。(1)Nrf2の活性化によって引き起こされる腫瘍細胞の増殖亢進カスケードの探索:恒常的にNrf2が活性化されている腫瘍細胞(KEAP1遺伝子およびNRF2遺伝子に変異が見出されている肺癌由来の培養細胞)においてNRF2遺伝子特異的なsiRNAを作用させ、NRF2遺伝子の発現をノックダウンさせた。この細胞からRNAを抽出し、DNAチップ(アフィメトリックス社)を用いて網羅的な遺伝子発現解析を行なった。その結果、恒常的にNrf2が活性化された腫瘍細胞内で、Nrf2依存的に活性化されている遺伝子約200個を抽出した。これら遺伝子の中には解毒カスケードで働く因子が80%以上含まれていた。(2)Nrf2蛋白質複合体の解析:N末端にHis6-Flag-tagを挿入したNRF2遺伝子を発現させた細胞を用いて細胞核内におけるNrf2蛋白質複合体の精製を試みたが、質量分析解析に使える量を得ることが出来なかった。そこで、N末端にHis6-Flag-tagを挿入した細胞内での分解が抑制される変異型NRF2を恒常的に発現する細胞の構築に成功した。現在、この細胞を用いて細胞核内におけるNrf2蛋白質複合体の精製を試みている。(3)活性型Nrf2蛋白質のリン酸化部位の探索:Nrf2蛋白質のリン酸化部位を探索し、3か所のリン酸化部位を見出した。現在、この部位を用いてリン酸化と活性化との関連を調べている。(1)Nrf2の活性化によって引き起こされる腫瘍細胞の増殖亢進カスケードの探索:恒常的にNrf2が活性化されている腫瘍細胞(KEAP1遺伝子およびNRF2遺伝子に変異が見出されている肺癌由来の培養細胞)においてNRF2遺伝子特異的なsiRNAを作用させ、HRF2遺伝子の発現をノックダウンさせた。解毒カスケードで働く因子を除く遺伝子のsiRNAを用いて、腫瘍細胞の増殖亢進に関与する遺伝子探索を試みているが、足場非依存細胞増殖能に影響する遺伝子は見つかっていない。(2)Nrf2蛋白質複合体の解析:N末端にHis6-Flag-tagを挿入したNRF

2遺伝子を発現させた細胞を用いて細胞核内におけるNrf2蛋白質複合体の精製を試みたが、質量分析解析に使える量を得ることが出来なかった。そこで、N末端にHis6-Flag-tagを挿入した細胞内での分解が抑制される変異型NRF2を恒常的に発現する細胞の構築に成功した。この細胞を用いて細胞核内におけるNrf2蛋白質複合体う部分精製したところ、分子量は2Mdを超す、巨大な複合体を形成していることがわかった。(3)活性型Nrf2蛋白質のリン酸化部位の探索:Nrf2蛋白質のリン酸化部位を探索し、3か所のリン酸化部位を見出した。この部位をAla置換した蛋白質の解析を行ったが、今のところ、転写活性化への影響を見出せていない。
細胞移植による聴神経再生の可視化の試み

本研究では、細胞移植によって再生された聴神経と脳との神経回路形成についての評価方法の開発を目的とした実験を行った。結果、Biotinylated Dextran Amineという物質が内耳から聴神経を介した脳との神経回路を可視化する目的に有用であることが判明した。幹細胞を移植細胞のソースとした細胞治療は、iPS細胞研究の発展と共に注目を集めているところであるが、内耳再生研究においては、蝸牛感覚上皮と中枢の蝸牛神経核の間を連絡するラセン神経節の再生が細胞移植による再生の標的として数多くの研究が行われている。われわれを含めいくつかの研究グループがES細胞由来神経前駆細胞移植によりラセン神経節の機能が回復することを報告しているが、その組織学的な裏付けを得ることは困難であった。この障壁を克服するために、効率的に蝸牛と蝸牛神経核の間の神経連絡を可視化する方法を確立することを本研究では目標とした。第一に順行性トレーサーであるBiotinylated Dextran Amine (BDA)を用い、正常モルモットのラセン神経節細胞の蝸牛神経核への投射確認実験を行い、背側蝸牛神経核と内有毛細胞への投射を確認した。次に、ウワバイン局所投与によるラセン神経節変性モデルを作製し、同様の実験を行い、背側蝸牛神経核でのBDA減少を確認した。この結果は、BDAを蝸牛軸のラセン神経節存在部位に選択的に注入することにより、蝸牛ー蝸牛神経核間の神経接合を組織学的に定量化できることを示す。電気刺激聴性脳幹反応閾値と背側蝸牛神経核におけるBDA陽性神経細胞数との相関性については、薬物投与や蝸牛への細胞移植による蝸牛内での炎症反応により電気刺激聴性脳幹反応閾値が変化し、有意の相関性を確認することはできなかった。順行性トレーサーを用いてラセン神経節細胞の中枢への神経軸索伸張を可視化した。平成23年度の実施計画に従って、無処置の4週齢雌ハートレー系モルモットの蝸牛軸に神経トレーサーBDAを注入し、蝸牛神経核へのトレーサーの投射を確認した。トレーサー注入手技は以下に述べる通りである。全身麻酔後のモルモットの左耳後部皮膚を切開して、中耳ブラを露出、解放し蝸牛基底回転を明視化におく。0.6 mmダイアモンドバーで蝸牛基底回転の骨壁を広く削開し、蝸牛軸を露出させる。先端の直径が100 μm程度の微細ガラス管に分子量10000の10% BDAを充満させた後、マイクロマニュピュレーターにてローゼンタール管内に0.5μlのトレーサーを注入する。閉創3日後に、4% PFA溶液にて灌流固定し組織採取した。厚さ10μmの凍結組織切片をAvidin-HRPで標識後, DAB染色を行った。蝸牛基底回転ローゼンタール管に注入したBDAの背側蝸牛神経核への投射を確認した。一方で内有毛細胞へのBDAの投射を確認し、BDAは聴神経においても順行性、逆行性神経トレーサーの性質を持つことがわかった。次に、Na-K-ATPase阻害薬であるウアバインを蝸牛に局所投与し、聴神経の障害モデルを作成した。モデル動物は4週齢雌ハートレー系モルモットで、前述と同様に中耳ブラを解放後、正円窓にウアバイン(5 mM, 5μl)を微細ガラス管で投与し、1週間後に電気刺激による聴性脳幹反応(eABR)を測定した。ウアバインを投与した20匹中10匹のeABR閾値は600μA以上であった。組織学的にはローゼンタール管内のラセン神経節細胞の細胞体が消失していることを確認した。逆行性トレーサーを用いての蝸牛神経核と移植細胞の神経回路形成の可視化にむけて、平成23年度中に、正常モルモットの蝸牛神経核に神経トレーサーを注入して、末梢側(蝸牛側)への神経投射を確認する実験を計画していた。しかしながら、後頭開頭、蝸牛神経核の同定、およびトレーサー注入の手技の確立に手間取っており、組織評価までは至っていない。脳外科研究者とも協力して、頭部固定、開頭、さらなる清潔操作をめざす。細胞移植時に小脳を一部除去して視野を展開する方法も試してみるべきであると考えている。Sekiyaらの報告による後頭開頭アプローチにての細胞移植手技は確立された手技であり、本研究においても同手技を援用しての神経トレーサー注入は十分に可能である。ウアバインで障害したラセン神経節細胞に、BDAトレーサーを注入して中枢、末梢ともに神経障害のためトレーサーの投射が見られないことを現在確認中である。残存神経線維数と神経トレーサーで投射される神経線維数は比例すると考えられるために、eABRの閾値と神経トレーサーで投射される神経線維数が、線形に対応するか否かの検討は今後の課題であるが、本予備実験は現状の技術で十分完遂可能である。

また、実験の主な内容ではないものの、神経トレーサー注入やウアバイン投与後の閉創手技は術後の感染、肉芽予防に極めて重要である。平成23年度の実験の当初はセルロースを主原材料とした可吸収性局所止血剤を用いて閉創していたが、肉芽形成が著しかったため側頭筋膜と筋弁を用いた閉創方法に変更してからの肉芽形成は比較的低く抑えられている。ラセン神経節細胞の障害モデルの蝸牛軸にヒトiPS細胞由来神経前駆細胞を細胞移植する実験を平成24年度は施行予定である。移植細胞であるヒトiPS細胞由来神経前駆細胞は平成23年度にMorizaneの報告による方法で未分化ヒトiPS細胞から分化させて凍結ストックを準備しており、いつでも細胞移植実験に備えられるようにしている。ラセン神経節細胞の障害モデルの蝸牛軸に細胞移植4週後にeABR閾値を測定し、同時に神経トレーサーを注入し3日後に組織を採取する。まず、ラセン神経節細胞の障害モデル10匹に細胞移植をし、組織採取してヒト細胞核特異的抗原に対する免疫組織化学により移植細胞の生存を確認する。同一の標本から複数の凍結切片を作成するので、移植細胞の生存が確認された標本に対しては、汎神経マーカーのβIII-tubulin, NCAMに対しての免疫組織化学で神経分化傾向を評価する。神経マーカーが陽性の移植細胞が確認された標本に対してはさらに神経トレーサーの投射を抗ビオチン抗体、もしくはABC法で確認する。初回10匹の移植細胞の生存効率が低い場合は、cyclophosphamide,ステロイド等の免疫抑制剤の併用を考慮する。神経前駆細胞の細胞移植後のヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤であるバルプロ酸の腹腔内投与により、移植細胞の生着と神経分化が促進されたとの平成22年のAbematsuの報告に従い、蝸牛軸に細胞移植する動物を生食投与群とVPA投与群の2群に分けて、神経トレーサーの伸張の差を評価する。平成24年度使用予定の研究費の内、試薬、実験動物に要する全体に対する割合は65%である。試薬は、細胞培養に必要な薬剤と細胞移植時に使用する栄養因子などの購入費を含む。実験動物(ハートレー系モルモット)は引き続き実験の遂行に必要であり計上した。国内・国外学会での成果発表に必要な経費を計上した。また、論文発表に伴う英文校閲、論文投稿料などは本研究で得られた結果を外部に発信するために必須である。
高層建築物内保育施設の実効的な介助避難方法ガイドラインの検討

○平成30年度(3)避難シミュレーションをもちいた高層建築物内保育施設の介助避難方法の検討・評価実際の保育園における避難訓練調査データを基として、避難シミュレーションを実施した。具体的には、申請者らが開発した避難シミュレーションソフトウェア(SimTread)を用いて、高層建築物内の保育施設からの避難状況として、施設内避難、高層建築物全館避難を再現するとともに、他の避難者と避難時間をずらす順次避難、一時的に待機して救助を待つ一時避難待機場所の利用について、検討を行った。ここでは、新しい視点での避難方策を含んだ介助避難方法の検討・評価を行った。シミュレーションの試行にあたっては、当該分野の専門教員であるLund大学のEnrico Ronchi准教授、Canterbury大学のDaniel Nillson教授の専門的意見を聴取した。結果として、保育士による介助、補助を含む避難方法の再現が行えた。また、このシミュレーション手法を用いた施行により、園児を年齢別クラスごとにまとめて避難させるとともに、一旦待機して避難開始時間をずらす順次避難方法が有効であることが示された。(実施行程)平成30年4月平成30年9月避難シミュレーション初期データの整理・考察、平成30年10月平成30年12月避難シミュレーション条件の確定、予備試行、本試行、平成31年1月平成31年3月避難シミュレーション結果の検討、まとめ本研究では、高層建築物内の保育施設を含んだ保育施設の防災安全計画を検討するために、以下の4点について、研究を行ってきた。その中で、昨年度は、一昨年度の(1)(2)の成果を基として(3)を実施した。また、当該シミュレーションの基礎データとするため、被験者を用いた実験を実施した。このように、研究内容は計画通りに進んでおり、概ね順調に進展していると判断している。・研究実施内容(1) Web公開データをもとにした高層保育施設の実態の現状把握(2)高層保育施設の防災安全計画および避難訓練実態・保育士の避難誘導・介助方法の把握(3)避難シミュレーションをもちいた高層建築物内保育施設の介助避難方法の検討・評価・保育施設の防災安全計画のあり方の検討高層建築物内に存する保育施設と現在一般的な戸建て2階建ての保育施設と比較することで、安全性の基準を明確化した上で、高層建築物内に存する保育施設の設置基準および防災計画のあり方を検討する。平成29,30年度の成果をもとに、保育施設の設置場所に対応した防災安全計画のあり方を検討する。そのために、(1)保育施設の実態の整理・考察、(2)園児および保育者の避難能力の整理・考察、保育施設の避難実態の整理・考察(3)避難介助シミュレーション結果による避難方策の検討・評価を含んだ考察をおこなう。具体的成果は、ガイドラインとしてまとめ、日本建築学会などを通して、広く社会に広報してゆく予定である。本研究は、近年、働き方改革などに関連して、社会的ニーズが高まっている高層建築物内に設置される保育施設の避難安全性を調査するとともに、その結果として安全性を確保するための保育施設の避難計画に関するガイドラインを提示することを目的とする。科学研究費20142017年度に実施された「待機児童解消のための規制緩和による高層建築物内保育園設置に対する避難安全の検討」に関連する研究として、その知見を引き継ぎ、データなどは適切に活用し、再分析を実施するなど関連しながら進める。本年度は、まず、2014年度科研費の成果・知見をもとに、前段の研究と本研究の関係、今後の進め方を整理・検討した。また、保育施設Web公開データの集計による、保育施設分類別の施設数の実態調査として、経年的に変化する保育施設の状況について、現状の把握を行なった。このための調査補助者金を利用した。加えて、先の調査より、規模別、地域別の保育施設の状況を把握し、そのデータをもとにサンプリングを行い、保育施設への防災安全に対するアンケート・ヒアリング調査の具体的な実施計画を策定した。この計画をもとに2018年度に調査を実施する予定である。また、2018年度の調査に向けて、機材の準備などをおこなった。国際共同研究の準備として、関連研究のレビューを行うとともに、Sweden, Lund大学のEnrico Ronchi博士、Daniel Nillson博士と複数回のSkypeでのミーティングを実施し、今後の研究の計画及び打ち合わせの計画などについても検討した。その成果として、2018年9月にLund大学を訪問し、共同研究の具体的な打ち合わせを実施することとした。当初計画した(1)保育施設Web公開データの集計による、保育施設分類別の施設数の実態調査については、予定通り実施でき、現状を把握するとともに、以下の(2)の調査先選定を行った。(2)保育施設への防災安全に対するアンケート・ヒアリング調査については、順調に準備を進めている。なお、関連する2014年度科学研究費との関連性を考え、実際に現地調査に入る前に既存データの再確認と整理を専攻して実施した。各項目による進捗の違いはあるが、概ね順調に進展している。2014年の科学研究費を1年延長したことなどから、前研究のまとめと今後の課題の整理などを行ったが、これを踏まえて、本研究への知見の利用などを行える見込みとなった。また、前研究で今後の課題となった小規模保育施設の実態把握などについての必要性なども明らかにし、研究計画全体の詳細検討を行った。(3)国際共同研究として、Lund大学の2人の研究員とのSkypeを用いたネットワークミーティングを実施することで、今後の進め方についての計画をまとめた。

昨年度は各計画課題について、実態に合わせて適宜修正しながら研究遂行を行なった。上記のように、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。○平成30年度(3)避難シミュレーションをもちいた高層建築物内保育施設の介助避難方法の検討・評価実際の保育園における避難訓練調査データを基として、避難シミュレーションを実施した。具体的には、申請者らが開発した避難シミュレーションソフトウェア(SimTread)を用いて、高層建築物内の保育施設からの避難状況として、施設内避難、高層建築物全館避難を再現するとともに、他の避難者と避難時間をずらす順次避難、一時的に待機して救助を待つ一時避難待機場所の利用について、検討を行った。ここでは、新しい視点での避難方策を含んだ介助避難方法の検討・評価を行った。シミュレーションの試行にあたっては、当該分野の専門教員であるLund大学のEnrico Ronchi准教授、Canterbury大学のDaniel Nillson教授の専門的意見を聴取した。結果として、保育士による介助、補助を含む避難方法の再現が行えた。また、このシミュレーション手法を用いた施行により、園児を年齢別クラスごとにまとめて避難させるとともに、一旦待機して避難開始時間をずらす順次避難方法が有効であることが示された。(実施行程)平成30年4月平成30年9月避難シミュレーション初期データの整理・考察、平成30年10月平成30年12月避難シミュレーション条件の確定、予備試行、本試行、平成31年1月平成31年3月避難シミュレーション結果の検討、まとめ本研究では、高層建築物内の保育施設を含んだ保育施設の防災安全計画を検討するために、以下の4点について、研究を行ってきた。その中で、昨年度は、一昨年度の(1)(2)の成果を基として(3)を実施した。また、当該シミュレーションの基礎データとするため、被験者を用いた実験を実施した。このように、研究内容は計画通りに進んでおり、概ね順調に進展していると判断している。・研究実施内容(1) Web公開データをもとにした高層保育施設の実態の現状把握(2)高層保育施設の防災安全計画および避難訓練実態・保育士の避難誘導・介助方法の把握(3)避難シミュレーションをもちいた高層建築物内保育施設の介助避難方法の検討・評価上記の(2)現地調査については、実際の調査対象保育園に対して、計画をつたえ、複数についてアポイントメント済みであり、次年度に向けて、順調に研究を進行できる準備は整っている。2018年度に複数の保育所における調査を実施する予定である。特に、地域差などが考えられることから、複数の地域から選定した地区において調査を実施する予定である。加えて、地域特性の他に、日本国内と海外の差異も考えられることから、アジア地区、ヨーロッパ地区での高層建築物および保育施設の調査も並行して行うことが望ましい。
高齢者介護による家族機能の変容過程の研究-ケアリング機能の長期観察から-

高齢者を介護することによって、家族が変容し発達する過程を明らかにすることを目的とした。家族の変容は、家族機能の中のケアリング機能に焦点を当てた。ケアリング機能を測定する指標をM.Leiningerのケアリングの構成要素などを参考に作成し、実際に測定して3因子、28項目(第1因子-情緒・行為的援助因子16項目、第2因子-疎外因子6項目、第3因子-受容因子6項目)からなる指標を開発し、信頼性、妥当性も検討した。その指標を用いて、次のような高齢者の家族、1)健康時2)健康障害による入院時3)入院中4)家庭退院後に継続して測定し変容過程が明らかになった。さらに、ケアリング機能の変化に関係する要因を検討することにより、家族ケアリング機能の発達に効果的な要因と支援を検討し、以下の結果が得られた。1.家族ケアリング機能のうち、第1因子はケアの必要度に応じて大きく変動する。しかし行為的援助が著しく減少する入院中であっても情緒的援助が補完して一定の水準は維持していた。第2因子は入院前に比べ入院中に顕著に低下し、直接の介護から一時離れることにより疎外や否定的な関与が減少していた。第3因子は健康時および入退院を経ても変動が少なく、比較的安定した指標であった。2.ケアリング指標に関連する要因を重回帰分析結果に基づいて検討すると、第1因子では少し距離を置いた介護が可能になる体制づくりや入院中の面会への積極的働きかけなどが効果的であり、第2因子では、介護ストレスが最も影響するため、介護支援や入院の効果的活用が有用である。従来からの高齢者との関係が共通して関与する第3因子以外の第1、第2因子への支援が家族ケアリング機能を高める支援として効果的であった。以上に基づき、医療機関への入退院や入院中の家族へのケア指針を示し、実践する。家族のケア機能を測定する指標をCPR指標とLeiningerのケアリング構成要素から42項目を作成した。健康な高齢者の家族として、老人大学受講者の家族317名、健康障害時の家族として老人病院入院時の家族332名から質問紙調査の結果有効な回答が得られ、因子分析の結果両調査ともに3因子28項目が寄与率4143%で抽出された。高齢者の健康状態の差や配偶者と子供世代という続柄が異なっても因子は共通であり、α係数も0.750.91であり、理論的整合生からも家庭ケア機能を測定するために妥当な尺度であると判断した。高齢者の健康時と健康障害を持つ入院時での家族ケア指標の変化に関係する要因を明らかにするために、3因子の量的な変化を比較すると、健康時に比べ第1因子(情緒・行為援助)と第2因子(疎外)の顕著な増加が認められた。家族ケア指標得点を従属変数とした重回帰分析により各因子への関与要因を検討した結果、高齢者自身からの家族への関与および家庭介護の有無が両調査とも最も影響していた。入院中調査は1995年6月現在入院中の302名の家族を対象に同様の指標について郵送調査を実施した。216名(71.2%)の回答が得られ、現在詳細は検討中であるが、特徴的な変化は情緒・行為援助因子は低下、疎外の進行、受容要因も低下し、高齢者との関係の希薄化が進んでいた。また、退院後調査は19911994年の家庭退院患者家族179名を対象として郵送調査を行い、75名(41.9%)より回答が得られた。

そのうち家庭介護を継続しているのは33名であり、現在事例分析中である。昨年報告した高齢者家族ケアリング指標を用いて、老人病院に入院中の高齢患者の家族を対象に郵送調査を実施し、入院時と入院後の変化を測定した。家族ケアリング3因子の入院時から入院中の変化は、第1因子(情緒・行為援助)、第2因子(疎外)、第3因子(受容)3因子ともに入院時の値と相関が認められるがいづれも有意に低下し、なかでも家族の高齢者への疎外や否定的関与が入院後顕著に減少することが示された。第1因子は全体としては低下するが、行為的援助項目の低下とともに情緒的な援助項目の増加が認められた。入院中の家族ケアリング指標に関係する要因として、各因子を従属変数とした重回帰分析の結果、第1因子には面会時の対応、入院前の高齢者からの積極的関与が強く影響し、第2因子には痴呆と入院前の高齢者からの否定的関与、第3因子には面会時の対応、痴呆、移動能力が影響していた。従って、家族ケアリング指標は、入院前の機能を基盤として入院により明らかに低下する。しかし、疎外が最も減少することや、入院後情緒的支援の増加が認められることから、家族ケア機能の維持には入院の適切な活用が有効であることも示唆された。また、面会や外泊を通じて家族に高齢者との会話やケアへの参加を促す援助が情緒・行為援助や受容の低下を防止することに効果的と考える。退院後の家族ケアリング指標の変化は、家族退院し在宅介護開始1ヶ月後の33名の家族について分析した。第1因子は入院時より退院後はやや高値となり、第2因子は入院時と入院中の中間値、第3因子は入院時とほぼ同様な値であった。退院後の情緒・行為的援助の増加は当然推測されるが、疎外や否定的関与は退院後再び増加し、高齢者と家族の介護関係は身近であるが故に反発も招きやすく、距離を置いたケアの工夫も必要である。また、受容因子は比較的変動幅が小さく状況変化も少ない、家族が長い過去の歴史を通じて築いてきた因子であることが伺われる。続き高齢者家族ケアリング指標を用いて、平成6年10月から2年間に老人病院から家庭退院した高齢者の家族118名を対象に、約1ケ月後に郵送調査を実施し、71名の有効回答について退院後の変化を検討した。退院後の指標は3因子ともに、入院中に比べ有意に増加し、「情緒・行為因子」と「受容因子」は入院前とほぼ同程度、「疎外因子」は入院時と入院中の中間的な値を示した。退院後の指標への関係要因を各指標の平均得点と重回帰分析で検討した結果、「情緒・行為」と「受容」は介護満足感の高さが最も関係し、「疎外」は、介護援助者、介護ストレス、主な介護者の順に関与していた。また、福祉サービスの利用は3因子ともに関与が認められず、訪問看護のみが「情緒・行為」にやや関係していた。以上から、退院後家族ケア機能は、「情緒・行為」と「受容」は退院1ケ月後にほぼ入院前のレベルが維持され、疎外は入院中よりは高値であるが入院前よりは明らかに緩和されたされた状態であることから、入院の効果的な活用の有用性が示唆された。関係要因については、介護満足度が「情緒・行為」、「受容」に最も関係することから、介護満足感を高める支援が重要であり、訪問看護の活用は効果的と考える。「疎外」には介護負担感や介護者・介護援助者を含めた退院計画におけるマネージメントの重要性が示された。3調査全て得られたのは数例に留まり、数量的検討はできなかった。事例ごとにみると、「情緒・行為」のうち、入退院で行為的援助は大きく変動するが、情緒的援助は行為的援助の減少する入院中には返って増加して因子全体を保持している。
建物外壁仕上げ材の剥離診断のためのサーモグラフィー法の標準化に関する研究

本研究では、タイルやモルタルなどの建物外壁仕上げ材の剥離診断に対するサーモグラフィー法(赤外線映像解析法)の適用性(適用範囲、適用限界など)を明らかにした。本年度の研究成果は以下のとおりである。1)実大試験体による実験的検討面積・深さなどの異なる人工欠陥(剥離、空洞)を有する試験体を作成し、実験室レベルでの本方法の適用限界を明らかにした。実験変数としては、(1)人工欠陥の面積・深さ・厚み、(2)季節・日射量・計測時刻、(3)壁内外の温度差・風速(温湿度調整室内で実験)、などを取り上げた。特に、今回の実験では、日射の影響による熱流を等価外気温に換算したソルエア気温を用いた室温制御によって実験の再現性の向上を図った。2)データ解析プログラムの開発市販の装置に内蔵されているデータ解析プログラムを建物外壁の剥離診断用に用いるためには、(1)幾何補正、(2)熱勾配補正、(3)汚れ、風速による補正、(4)23値化手法、(5)可視画像との重ね合せ手法などについて考慮する必要があるが、今年度は、上記(1)(3)の解析プログラムを開発した。3)有限要素法による非定常熱移動解析前年度に引き続き、3次元有限要素解析により、各種欠陥を想定した建物外壁の非定常熱移動解析を行った。解析変数としては、欠陥の面積・深さ・厚み、壁内外の温度差、加熱・冷却の効果などを取り上げ、実大実験体による実験結果との検証を行うとともに、理想的な状態における本方法の適用限界および最適計測条件を明らかにした。現在、建物外壁仕上げ用のタイルやモルタルの剥離検知に使用されている赤外線映像装置の仕様は、検出波長帯、最小検知温度差、空間分解能などがまちまちであり、いまのところ最適な仕様に関する一定の見解は得られていない。そのため、本年度は、熱画像撮影時の気象および周囲の環境条件が検知性能に及ぼす影響、並びに使用する赤外線映像装置に起因する機種依存性について調べるために、一連の実験を行った。なお、この実験は壁面の表面温度の経時変化の追跡、およびセンサの検出波長帯が剥離検知性能に及ぼす影響の確認という二段階に分けて実施した。今回の実験によって、以下の事項が明らかとなった。1)中波長帯(MW,59μm)の映像装置による熱画像は接触温度計によるテストパネル表面温度の実測値とほぼ等しく、この波長帯のセンサを用いれば観測対象物の材質にかかわりなく(反射の影響を受けることなく)、正確に観測対象物の表面温度分布を計測することができる。2)モルタル面の計測においては、短波長帯(SW,35μm)、中波長帯(MW)および長波長帯(LW,813μm)の機種による映像に特に大きな差は見られず、いずれも波長帯においても正確な剥離検知が可能であると考えられる。3)日中のタイル面計測においては、LWは画像上部に天空の影響が強く現れ、画像下部に屋上スラブの影響が強く現れるため、剥離部の同定は固難である。4)SWによる日中の観測時に強く影響する太陽光線の反射は、今回の実験ではほとんど確認されなかった。これはタイル面にほぼ正対して撮影を行ったためであると考えられる。5)夜間の計測時にタイル面にライトを当てたところ、SWの画像にはその影響が強く現れ、LWの画像にも若干の影響が確認された。このことから、実構造物の調査時には、建物周囲に存在する街灯などの影響が現れるものと考えられる。一方、MWの画像にはその影響は全く確認されなかった。

実験変数としては、(1)人口欠陥の面積・深さ・厚み、(2)季節・日射量・計測時刻、(3)壁内外の温度差・風速(温湿度調整室内で実験)、などを取り上げた。特に、今回の実験では、日射の影響による熱流を等価外気温に換算したソルエア気温を用いた室温制御によって実験の再現性の向上を図った。2)データ解析プログラムの開発市販の装置に内蔵されているデータ解析プログラムを建物外壁の剥離診断用に用いるためには、(1)幾何補正、(2)熱勾配補正、(3)汚れ、風速による補正、(4)23値化手法、(5)可視画像との重ね合せ手法などについて考慮する必要があるが、今年度は、上記の(1)(3)の解析プログラムを開発した。3)有限要素法による非定常熱移動解析前年度に引き続き、3次元有限要素解析により、各種欠陥を想定した建物外壁の非定常熱移動解析を行った。解析変数としては、欠陥の面積・深さ・厚み、壁内外の温度差、加熱・冷却の効果などを取り上げ、実大試験体による実験結果との検証を行うとともに、理想的な状態における本方法の適用限界および最適計測条件を明らかにした。
白血病細胞のdormancy誘導におけるFKHRL1転写因子の役割

我々はこれまでにFKHRL1がエリスロポエチンやトロンボポエチンなどのサイトカイン刺激によってリン酸化され、核から細胞質へ移行し、転写活性化能を失うこと(Blood 96:941,2000;JBC 276:15082,2001)、核内移行型(活性型) FKHRL1cDNA導入によって細胞回転がG0/G1期で停止し、in vitroの系において正常血液幹細胞の増殖・分化を著しく阻害することを明らかにした。さらに慢性骨髄性白血病(CML)由来の細胞株ではFKHRL1が恒常的にリン酸化されており、BCR-ABLチロシンキナーゼ特異的インヒビターであるSTI571処理によってリン酸化が減弱することから、CML細胞ではFKHRL1は不活性型として細胞質内に存在し、STI571によるBCR-ABLチロシンキナーゼ抑制によって核内に移行し、転写因子としての機能を発揮することが推測された。内因性にbcr-ablを発現しているCML由来の白血病細胞株KCL22に活性型FKHRL1-エストロゲン受容体融合遺伝子(FKHRL1-ER)を遺伝子導入し、TAM誘導システムを樹立した(JBC 278:6411,2003)。TAM添加によって核内にFKHRL1を強制発現させたところ、3日目には細胞のほとんどがアポトーシスによって死滅した。このことはFKHRL1を分子標的にした新たな治療法へと発展できる可能性を示唆している。そこで、FKHRL1-ERトランスフェクタントおよびベクターのみを導入されたコントロール細胞株をヌードマウスの皮下に接種し、腫瘍形成後にTAMを投与した。トランスフェクタントではTAM投与群でday2day7の腫瘍体積に有意な差(p<0.05)があることがわかった。一方、親株ではタモキシフェン投与による腫瘍の縮小効果は認めなかった。さらに優位抑制型FKHRL1遺伝子導入細胞株およびベクターのみを導入されたコントロール細胞株をヌードマウスの皮下に接種し、腫瘍形成能を検討した。優位抑制型FKHRL1遺伝子導入細胞株では親株に比して、腫瘍形成能の著しい低下を認めた。これらの実験結果はFKHRL1を分子標的とした白血病の新たな治療法開発へと展開できることを示唆している。
川崎病における血中Lipopvotein(a)〔Lp(a)〕と血管病変との関係

1.健常小児と川崎病既往児(KD)における血漿Lp(a)値:健常小児における血漿Lp(a)値は9.9±1.1(mean±S.E.)mg/dl、KDでは13.5±0.9mg/dlであった。2.川崎病における血漿Lp(a)値の経時的変動:KDの急性期(発症1カ月)、回復期(2カ月1年未満)、遠隔期(1年以降)の3期に分類し、急性期は11.0±1.6mg/dl、回復期から遠隔期にかけてのLp(a)値はそれぞれ9.7±1.4mg/dl、15.5±1.3mg/dlであった。また遠隔期でも10年以上経過したものでは健常小児に比べ有意に高値を示した。3.川崎病における冠動脈病変と血漿Lp(a)値:KDの冠動脈瘤形成群(CAL+)における超音波心エコー検査を用いて評価した冠動脈瘤の直径を3.5mm未満、3.5mm8.0mm、8.0mm以上と3群に分け、冠動脈瘤直径が8mm以下のものはそれぞれ15.3±1.9mg/dl、14.2±1.8mg/dlであったが、8mm以上の群では31.2±10.2mg/dlと有意に高値を示した。4.川崎病における冠動脈病変と血漿Lp(a)値との経時的変動:KDのうちでCAL+と冠動脈瘤無形成群(CAL-)との間のLp(a)値の急性期は12.5±2.1mg/dlと10.6±2.0mg/dl、回復期は13.1±2.4mg/dlと8.6±1.7mg/dlであり正常コントロール群に比べてCAL-は低値を、CAL+は高値を示し、さらに遠隔期ではそれぞれ19.8±1.3mg/dlと12.2±2.1mg/dlで経時的に高値を示した。5.川崎病の初期治療別による血漿Lp(a)値の経時的変動:急性期におけるグロブリン療法群(IVGG)は11.5±1.7mg/dl、アスピリン単独療法群(ASA)では3.8±2.3mg/dl、回復期は9.0±1.5mg/dl、16.1±1.2mg/dl、遠隔期はそれぞれ11.0±1.3mg/dl、18.9±2.1mg/dlとIVGGにおける遠隔期での低値を示した。6.考察:KDの遠隔期におけるLp(a)の治療別での検討ではIVGGがASAに比べて低値を示し、初期治療におけるIVGGの有効性を示唆するものと考えられた。Lp(a)が高値であることは、遠隔期群、特にCAL+においては線溶系の抑制状態にあることを示す成績と考えられた。KDのCAL+でLp(a)が高値を示した患児は血管病変による動脈硬化、虚血性心疾患へ進展する可能性が示唆された。
環境技術移転と学習作用をもつ環境物品貿易の交渉実態に関する研究―ＡＰＥＣを中心に

本研究は、主としてAPECを舞台に繰り広げられる環境物品の自由化交渉・協議の実態について考察を行なったものである。また、環境物品貿易の自由化効果を整理・検討して、環境物品貿易が環境技術の移転および環境学習を促進させる作用をもつことを明らかにし、さらに環境保全作用を高めかつ停滞する自由化交渉を促進するための政策提言を行った。本研究は、主としてAPECを舞台に繰り広げられている環境物品の自由化交渉および協議の実態について考察を行ったものである。代表的な研究成果は次の3点に要約できる。第1に、環境物品交渉の実態の分析である。具体的には、WTO交渉における非関税障壁をめぐる提案の合理性および妥当性、そしてAPEC合意の意義について明らかにした。第2に、分析に必要な諸概念を整理・作成し、環境物品貿易の自由化効果について分析した。まず、広義の技術論を援用して「環境技術」を定式化し、環境物品等の有形物と環境学習の結果として形成・普及する知識等の無形物を包括するものとして資源を把握して、学習および知識の利用について整理した。さらにMill[1909]の高次の利益である「間接的利益」およびHirschman[1958]の議論を援用して、環境物品貿易の自由化が「誘発」を通じて(環境保全に資する)資源を国際的に増大させる効果をもつことを明らかにした。第3に、(第1および第2の成果を踏まえたうえで)環境保全作用を高め、かつ交渉推進に資する2点の政策提言を行った。1として、「非市場的手段」である技術支援や環境協力等の積極的な活用である。中国をはじめとした途上国が求めている政策であり、かつ環境技術に関する学習を支援する作用をもつため市場メカニズムによる環境技術の普及を後押しする効果をもつ。2として、長らく論争があり、学問的知見の提示が限られていた環境物品の特定化のための判断基準の1つを示した。具体的には、(製品ごとに異なる)「誘発」の程度に基づく判断である。この一年間の研究成果は、2本の論文と1回の学会報告、1回の研究会報告である。ここでは、2本の論文を中心に成果を述べる。1本目の論文(「環境物品貿易の自由化効果に関する再考」)では、当初の計画通り、環境物品貿易の学習作用を分析するための視点を明確化し、学習作用に関する仮説的結論を得た。本研究の貢献は、第1に、従来の研究では曖昧にされていた、環境技術の概念を明確化した点である。本研究では、環境技術を、生産技術に限定されたない「環境負荷の低減という目的を達成するための行動の仕方」と定式化した。第2に、環境物品貿易による技術移転には、「移転」効果だけではなく、「定着」効果があることを指摘した点である。この点は従来の研究が指摘していなかった。定着とは、単一の主体に注目し、当該主体が新たな技術を利用できるようになる過程をとらえるものであり、主体の、環境技術に関する学習によって生じる現象である。2本目の論文(「環境物品貿易と非市場的手段」)では、1本目の分析を深めると同時に、APEC研究の前準備として、WTO交渉の事実上最後の論点を分析し、WTO交渉の到達点を明確化した。本研究の貢献は、第1に、非関税障壁への対応をめぐる提案が、環境技術の学習支援効果をもつという意義を見出し、加えて交渉停滞の主因である南北対立の解消につながりえることを指摘した点である。第2に、非関税障壁の定義・分類に関する従来の研究成果の不足点を指摘し、新しい知見を提示した点である。第3に、本研究で取り上げた提案をめぐる交渉も停滞していることを確認し、WTO交渉の限界を指摘した点である。なお、本研究は、環境経済・政策学会2012年大会で報告し、討論を経た上での成果でもある。おおむね順調に推移している。理由は以下の3点である。第1に、当初の研究計画の通り、主要な課題の1つである、「環境物品貿易の学習作用の分析」を終えたためである。第2に、もう1つの主要な課題である「APEC交渉の実態解明」についても、整理および検討が進んでいるためである。もっとも、第2の課題については、具体的な研究成果を出すに至っていない。しかし、これも当初の予定通りであり、次年度に成果を発表する予定である。第3に、第1の課題について、当初の想定以上の成果を出す事に成功し、本研究の成果に厚みを増す事ができたためである。当初の予定通り、研究を遂行する。本年度から研究している「APEC交渉の実態解明」を引き続き行い、最終的に、本研究の内容を総括して、「環境保全作用を高める措置と交渉締結に関する政策提言」を行う。また、本年度と同様に、成果がまとまり次第、積極的に、学会等で報告を行い、討議を経て、研究内容を深める。研究計画の変更はとくに必要はない。また、研究を遂行する上での特段の課題もない。ただし、当初の想定以上に、APECでの交渉内容は多岐にわたっていることが判明したため、資料の整理および内容の分析は煩雑を極めている。

しかし、研究に支障をきたすほどのものではないため、とくに問題はない。平成24年度は、予定した通りに予算を使用した。しかし、想定よりも、トナー代とコピー用紙代が安かったため、研究費の執行に多少の余裕がでた。研究に必要な文具を追加で購入したが、少々、残金が発生した。平成25年度も当初の予定通り、物品代として20万円程を想定し、「研究に必要な学術図書」および「トナーとコピー用紙等」を、それぞれ14万円程、6.5万円程購入する。くわえて、「学会報告および研究打ち合せのための旅費」として20万円程を使用する予定である。
2次元全角運動量ゼロの場合の古典クーロン三体問題

2次元全角運動量ゼロの場合のクーロン三体問題における衝突軌道と周期軌道の関係について研究した。主に対象としたのはヘリウム原子である。昨年度の研究において、初期速度ゼロで出発するダイナミクスにおける二体衝突軌道の構造を初期値空間で特定した。この結果は、本年度、論文として発表した。本年度はこれらの結果を元に、周期軌道を求めることを行った。周期軌道の情報は、半古典量子化をおこなうどきに必要となるため、重要である。初期速度ゼロで出発するダイナミクスに現れる周期軌道は自分自身をなぞる軌道(self-retarcing orbit)である。その軌道には、必ず速度がゼロとなる瞬間があり、かつ,その状態に戻ってくる。二体衝突軌道にはこのself-retracing orbitが含まれる。したがって、初期値空間における二体衝突軌道のつくる曲線上に周期軌道が存在する可能性がある。この事実を確かめるべく、数値計算を用いて二体衝突する周期軌道を求めた。その結果、数は少ないが、二体衝突する周期軌道だけでなく、二体衝突しない周期軌道をも求めることができた。ここで求めた周期軌道は先行研究で得られていた一次元系での周期軌道やfrozen planetary orbitではない。全く新しい周期軌道である。求められた周期軌道のうち、ある周期軌道の族には、規則性があることが分かった。その規則性は、少しずつイオン化に向かうような周期軌道の族であることで、特徴的なことは、作用の値が一つの電子が原子核にトラップされる回数(或いは時間)に比例することである。この規則性を使って、やや荒っぽい周期軌道量子化を行ったところ、Rydberg準位が得られた。周期軌道を多数求めて、より精緻な計算を行えば(例えば、cycle expansion)、ヘリウム原子のエネルギースペクトルの特徴付けに良く使われる量子欠損をも計算できるようになると思われる。したがって、更にエネルギースペクトルを半古典的に求めるには周期軌道を数多く求めることが今後の課題となる。そして、求められた周期軌道がどのようにエネルギースペクトルに埋め込まれているのかを調べることも必要となる。2次元全角運動量ゼロの場合の古典クーロン三体問題について研究を行った。この問題設定では、全位相空間の次元は5であるため、位相空間の探索をくまなく行うのはほぼ絶望的である。その代わりに、三体衝突多様体の中心部分にあたる自由落下初期値空間に限ってそのダイナミクスを明らかにするために解析的および数値的研究を行った。主に考えた系はヘリウム原子、水素負イオン、リチウム正イオンである。解析的な研究としては三体衝突多様体の構成をし、不動点の安定性を調べた。三体衝突多様体は天体系のそれとは異なり、クーロン系特有の性質(電子間の反発)がダイナミクスに効いていることが理解された。数値的研究として、三体衝突多様体との関係を考えながら、まず先行研究の追試を行い、三体衝突多様体上のフローの性質を確かめた。それから、自由落下問題において終状態が電子1或いは電子2エスケープのどちらによっているのか初期値空間を色分けすることで、系の持つフラクタル的構造を明らかにした。また、二体衝突軌道の位置を初期値空間で特定することで、先に得られた終状態について見られたフラクタル的幾何学的構造が二体衝突軌道によって説明がつくことが明らかになった。特筆すべき成果は、このフラクタル構造が水素負イオンに関しては、二進数によって完全に特徴づけが出来ることが分かった。そして、ヘリウム原子、水素負イオン、リチウム正イオン間でのダイナミクスの違いについても知見が得られた。このように二体衝突軌道がこの問題においてダイナミクスを調べるために必要な基本的な力学構成要素となっていることを明らかにすることが出来た。将来的には、自由落下初期値空間から離れたところでも二体衝突軌道がどれだけダイナミクスを記述しているのか明らかにすることが必要であり、更には2次元全角運動量ゼロのダイナミクスに対応した記号力学を見つける足がかりを提示することが目標である。

この規則性を使って、やや荒っぽい周期軌道量子化を行ったところ、Rydberg準位が得られた。周期軌道を多数求めて、より精緻な計算を行えば(例えば、cycle expansion)、ヘリウム原子のエネルギースペクトルの特徴付けに良く使われる量子欠損をも計算できるようになると思われる。したがって、更にエネルギースペクトルを半古典的に求めるには周期軌道を数多く求めることが今後の課題となる。そして、求められた周期軌道がどのようにエネルギースペクトルに埋め込まれているのかを調べることも必要となる。
高温カイラル磁性体における新奇スキルミオン状態の探索と解明

当該年度は昨年度に引き続き、β-Mn型構造を有する高温カイラル磁性体Co-Zn-Mn合金のスキルミオンの研究を継続し、以下の成果が得られた。1Tc=160Kでヘリカル磁性転移を示した後に30Kでスピングラス転移を示すCo7Zn7Mn6について、共同研究を含む様々な測定を行った結果、Tc付近の通常のスキルミオン格子相とは別に、スピングラス転移付近の低温領域に三次元的に乱れたスキルミオンが熱平衡相として存在することを発見した。この新奇スキルミオン相は、β-Mn特有のフラストレートした反強磁性的なMnスピンが強磁性的なCoスピンに及ぼす揺らぎによって安定化されたと考えられる。この研究成果は、カイラル磁性体にフラストレーションが加わることでスキルミオンの安定性が増強されることを意味しており、スキルミオン研究において重要な発見である。この研究成果に関する論文がScience Advancesに掲載された。2Co-Zn-MnのFeドープ系であるCo8-xFexZn8Mn4の純良試料を作製し、共同研究を含む様々な測定を行った結果、Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用の符号(ヘリカル磁性やスキルミオンのスピンの巻き方向)がx=2.7付近で反転することを発見した。この実験結果は、共同研究による第一原理計算に基づく理論計算でも再現されており、この系の複雑なバンド構造内の電子数密度の変化で説明できることが分かった。これらの結果は、DM相互作用の著しい変化や符号反転は、バンドフィリングを制御できる金属カイラル磁性体に普遍的な現象であることを意味しており、金属におけるDM相互作用の理解に大きく貢献する。この研究成果に関する論文がPhysical Review Bに掲載された。当該年度は、交付申請書に記載した通り、β-Mn型構造を有する高温カイラル磁性体Co-Zn-Mn合金のスキルミオンの研究を行い、以下のような成果が得られた。1400K付近に磁気転移温度Tcを持つCo9Zn9Mn2おいて、Tc直下の熱平衡スキルミオン相を通って磁場中冷却することで、室温以上かつゼロ磁場を含む広範囲の温度-磁場領域に準安定スキルミオンが形成されることを明らかにした。また、この準安定スキルミオンの寿命は室温でほぼ無限大になることも確かめた。室温ゼロ磁場でのスキルミオンの発現は、これまでに薄膜界面では報告されているが、バルク試料内部での観測は今回が初めてであり、今後のスキルミオンの応用に大きく貢献すると考えられる。この成果に関する論文はPhys. Rev. Materialsに掲載された。2すべてのMn濃度xでβ-Mn型構造を有する(Co0.5Zn0.5)20-xMnxにおいて、β-Mnのフラストレーションに由来するスピングラス相が非常に広い範囲に存在し、3<x<6.5ではヘリカル磁性相との共存領域を伴うことを明らかにした。また、中間組成Co7Zn7Mn6において、Tc付近の通常の熱平衡スキルミオン格子相とは別に、低温のスピングラス転移温度付近に3次元的に激しく乱れたスキルミオンが熱平衡状態として出現することを発見した。一般的に、カイラル磁性体にけるスキルミオン格子相は熱揺らぎによって安定化されるが、今回発見した低温の新奇スキルミオン相は、Mnスピン間のフラストレーションがもたらすスピン揺らぎによって安定化されたと考えられる。これらの成果に関する論文は現在査読中である。1交付申請書記載の【研究計画1.Co-Zn-Mn合金の純良単結晶試料の作製】について、大型かつ純良な単結晶試料を様々な組成について作製することに成功した。2交付申請書記載の【研究計画2.Co8Zn8Mn4の四角格子スキルミオンの追求】について、磁場方向を結晶の<100>軸から傾けた状態で小角中性子散乱測定を行うことにより、四角格子スキルミオンの発現は強い結晶磁気異方性が関係していることを明らかにした。3交付申請書記載の【研究計画3.Mn低濃度領域で予想される室温・ゼロ磁場へのスキルミオン形成の実現】について、当初の予想通り、室温以上かつゼロ磁場を含む広い範囲にスキルミオンが存在できることを明らかにした。また、薄片試料に対するローレンツ透過型電子顕微鏡観察により、室温ゼロ磁場でのスキルミオンの実空間観察にも成功した。4交付申請書記載の【研究計画4. Mn高濃度領域で予想されるカイラルスピングラス・スキルミオングラスの研究】について、Mn高濃度領域においてヘリカル磁性相とスピングラス相の共存領域が存在することを明らかにした。また、Co7Zn7Mn6において3次元的に乱れたスキルミオンが低温で安定して存在することを様々な測定手法(小角中性子散乱、交流磁化率、ローレンツ透過型電子顕微鏡)を駆使して明らかにした。