hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋疲労が異なる動作速度の運動に与える影響

本研究では、異なる動作速度の自転車漕ぎ運動中の筋活動と動作に、筋疲労が与える影響を明らかにすることを目的とした。研究の結果、1)自転車漕ぎ運動を繰り返すことによって筋疲労を引き起こした前後での、最大努力の自転車漕ぎ運動における関節の動きと表面筋電図の変化には、負荷・動作速度の違いによる差異が存在することが明らかになった。一方、2)片脚の屈伸動作を繰り返して片脚の筋疲労を引き起こした前後での、同一の仕事率で動作速度の異なる最大下努力の自転車漕ぎ運動における表面筋電図の変化には、動作速度の違いによる差がほとんど見られなかった。本研究では、動作様式が同じ運動を異なる速度で行った場合に、筋疲労に伴う動作パターンの調整に差異が生ずるかどうかについて明らかにすることを目的とし、自転車漕ぎ運動を用いて、筋疲労が異なる動作速度の運動に与える影響を検討した。昨年度は、筋疲労に伴い最大努力での自転車漕ぎの動作パターンと筋活動がどのように変化するか検討することを目的として実験を行った。実験では、最大努力での自転車漕ぎを反復して筋疲労を引き起こした前後で、3段階の負荷を用いた最大努力での自転車漕ぎ運動中の動作および筋活動を比較した。その結果、負荷によって筋疲労前後の筋電図平均値の変化が異なり、負荷が軽く、回転数の高い試行では、下肢筋群の筋電図平均値が筋疲労後に低下する傾向となった。本年度は、片脚のみ筋疲労を引き起こした場合に、同一の仕事率での両脚の自転車漕ぎの動作パターンと筋活動がどのように変化するか検討することを目的として実験を行った。実験では、PowerMaxV IIを用い、自転車漕ぎの負荷と回転数の組み合わせを3通り設定(1.5 kp - 160 rpm, 2 kp - 120 rpm, 3 kp - 80 rpm)し、同一の仕事率で回転数が異なる運動となるようにした。また、筋疲労を引き起こすための運動は、片脚での座り立ち運動(1.5 sec - 1.5 sec)を100回とし、片脚のみ筋疲労を引き起こすようにした。自転車漕ぎ運動中にはハイスピードカメラで動作を撮影すると共に、下肢筋群から表面筋電図を用いて筋電図を導出し、片脚の疲労前後での両脚自転車漕ぎの動作および筋活動を評価した。ヒトの運動において、活動筋の疲労が起きると動作のパフォーマンスは低下する。この時、繰り返しのある動作や所要時間が長い動作では、筋疲労の情報がフィードバックされ、全体のパフォーマンスを最大とするように筋活動や動作パターンが調整されることが示唆されている。一方、短時間で一回の大きな力を発揮する動作では、動作パターンは変化せず、このような最適化が起こらないとされている。つまり、動作様式によって、筋疲労に伴う動作パターンの調整のメカニズムには差があると考えられる。しかし、動作様式が同じ運動を異なる速度で行った場合に、筋疲労に伴う動作パターンの調整に差異が生ずるかどうかについては明らかではない。そこで、本研究では、自転車漕ぎ運動を用いて、筋疲労が異なる動作速度の運動に与える影響を明らかにすることを目的とした。本年度は、筋疲労に伴い最大努力での自転車漕ぎの動作パターンと筋活動がどのように変化するか検討することを目的として実験を行った。実験では、PowerMaxV IIを用い、自転車漕ぎの負荷を3段階設定(1, 3, 5 kp)することにより、回転数が異なる運動となるようにした。また、筋疲労を引き起こすための運動は、10秒間の最大努力での自転車漕ぎ(体重の7.5%の負荷)を30秒の休息を挟んで10セットとした。運動中にはハイスピードカメラで動作を撮影すると共に、下肢筋群から表面筋電図を用いて筋電図を導出した。表面筋電図のデータを分析し、最大努力での自転車漕ぎ中の5サイクル分の下肢筋群の筋電図平均値を疲労前後で比較した。今後、撮影された映像から動作解析を行い、表面筋電図から得られたデータとあわせて検討を進めていく予定である。当初の計画では、57月までの間に、物品の調達と予備的な実験を行い、実験デザインの有効性を確認した上で、夏期休業期間の89月に集中的に本実験を行うとしていた。しかし、物品の調達に手間取ってしまったことで、予備的な実験を89月に行うこととなった。そのため、本実験のスケジュールを被験者の都合がつけやすい冬学期終了後に変更する必要が出たが、年度内に完了することができた。現在は、23月に行った実験について、筋電図のデータの分析を進めているところである。

本年度に実施した実験のデータについて、撮影した映像から動作解析を行い、表面筋電図から得られたデータとあわせて検討する。また、本年度の実験では、最大努力での自転車漕ぎの負荷を変えることにより、回転数が異なる運動となるようにした。しかし、最大努力での運動と、最大下努力での運動における動作パターンの調整は異なっている可能性もあると考えられる。そのため、筋疲労が最大下努力の運動における動作パターンと筋活動の変化に与える影響についても実験を行い検討する予定である。研究の成果は、国内学会でとりまとめて発表する予定である。また、研究発表した後には、学術雑誌へ投稿できるようにさらに考察を深める。当初は、本年度の実験だけで十分なデータは得られると考えていたが、実験設定等の課題もあったため追加で実験を行うこととした。そこで、国内学会への出張に本年度の旅費を使用せず、次年度使用することとした。次年度は、研究で得られた成果について意見交換を行うための国外の学会大会への出席と、国内の学会大会での発表の旅費、データに対する考察を行う際の参考文献の複写費、追加で行う実験に際しての謝金として使用する予定である。
臨床応用を目指したマルチターゲット型去勢抵抗性前立腺癌治療薬の開発

平成30年度は以下の項目について明らかにした。1.AKR1C3阻害剤の去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)における有効性の検証:前年度にアンドロゲン依存性前立腺癌細胞増殖における新規AKR1C3阻害剤の有効性を実証したため、今年度はアンドロゲン非依存性前立腺癌細胞増殖に及ぼす影響を検討した。新規AKR1C3阻害剤はアンドロゲン受容体(AR)を発現しない前立腺癌PC3細胞の細胞増殖を抑制し、その機構としてAKR1C3によるプロスタグランジン代謝の抑制が考えらえた。また、前立腺癌22Rv1細胞をヌードマウス皮下に移植したゼノグラフトモデルを作製し、AKR1C3阻害剤を腹腔内投与したところ顕著な抗腫瘍効果が認められた。病理解析によって腫瘍組織では約40%の細胞がネクローシスを起こしていた一方で、肺、肝臓、腎臓ではこのような変化は認められなかった。このことから、新規AKR1C3阻害剤は比較的安全性の高い化合物であると考えられる。2.AKR1C3阻害剤のCRPC耐性克服効果の検証:カバジタキセル耐性細胞株(22Rv1/Cab-R)に加えて、アパルタミド耐性細胞株(22Rv1/Apa-R)を樹立した。22Rv1/Cab-Rでは核内NF-E2related factor 2 (Nrf2)量の増加とNrf2酸化ストレス応答系の亢進を誘起した。22Rv1/Cab細胞のCab感受性はNrf2のノックダウンによって増強され、22Rv1細胞のCab感受性はNrf2活性化剤sulforaphaneやdimethyl fumarateの添加によって低下したため、Cab耐性克服にNrf2シグナルの制御が有効であると考えられた。また、22Rv1/Apa-Rにおいて、AKR1C3を含めたNrf2下流シグナルの亢進が認められた。本申請研究では、マルチターゲット型AKR1C3阻害剤の臨床応用の実現に向けて、AKR1C3阻害剤の有効性を評価することを目的としている。in vitro、in vivoでの抗腫瘍活性評価を終え、その有効性を実証することができた。新規AKR1C3阻害剤の前立腺癌細胞に対するin vitro及びinvivoでの抗癌活性については一定の評価を終了することができた。そのため、31年度以降はAKR1C3阻害剤のさらなる有効性を提示すべく、これまでに樹立した抗癌剤耐性株を用いて耐性克服効果の検証などを行っていく予定をしている。また、酵素阻害剤複合体の結晶構造解析についても予備検討が終了しており、次年度内での完了を目指す。平成29年度は以下の項目について明らかにした。1. AKR1C3阻害剤の去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)における有効性の検証:これまでに見出していたAKR1C3阻害活性を有するクロメン骨格を有する化合物をリードとし、構造最適化を行った。構造活性相関からクロメン環の8位水酸基が強力なAKR1C3阻害活性に必須であることが明らかとなったため、8-ヒドロキシクロメン誘導体を新たに24種合成した。これらの中で最も強力な阻害活性を示した化合物はIC50が9.1 nMと強力な阻害活性を示した。新規AKR1C3阻害剤はアンドロゲン依存性前立腺癌22Rv1細胞におけるアンドロゲンシグナルの抑制、アンドロゲン非依存性前立腺癌PC3細胞におけるプロスタグランジン関連シグナルの抑制を介して増殖抑制効果を示した。また新規AKR1C3阻害剤は強力なAKR1C3阻害活性に加えて、ヒドロキシフルタミドほどではないもののARアンタゴニスト活性を併せ持ち、アンドロゲンシグナルを複数のステップで阻害できる化合物の初めての例である。さらに、既存のCRPC治療薬(アビラテロン、エンザルタミド)との併用によって顕著にアポトーシスを誘導し、既存CRPC治療薬の作用増強が可能になることが示唆された。2. AKR1C3阻害剤の抗癌剤耐性克服効果の検証:22Rv1細胞に添加するカバジタキセル濃度を2-3継代ごとに上昇させることによって、カバジタキセルに対して親細胞株よりも低感受性のカバジタキセル耐性細胞株(22Rv1/Cab-R)を樹立した。樹立した細胞株を用いて今後AKR1C3阻害剤の効果を検証していく予定である。一部平成30年度以降に予定していた新規AKR1C3阻害剤の活性評価は平成29年度内に終了し、29年度中に特許出願に至ることができた。30年度に得られることが予想される研究成果については1年以内に特許に追加していく予定をしている。

また、前立腺癌22Rv1細胞をヌードマウス皮下に移植したゼノグラフトモデルを作製し、AKR1C3阻害剤を腹腔内投与したところ顕著な抗腫瘍効果が認められた。病理解析によって腫瘍組織では約40%の細胞がネクローシスを起こしていた一方で、肺、肝臓、腎臓ではこのような変化は認められなかった。このことから、新規AKR1C3阻害剤は比較的安全性の高い化合物であると考えられる。2.AKR1C3阻害剤のCRPC耐性克服効果の検証:カバジタキセル耐性細胞株(22Rv1/Cab-R)に加えて、アパルタミド耐性細胞株(22Rv1/Apa-R)を樹立した。22Rv1/Cab-Rでは核内NF-E2related factor 2 (Nrf2)量の増加とNrf2酸化ストレス応答系の亢進を誘起した。22Rv1/Cab細胞のCab感受性はNrf2のノックダウンによって増強され、22Rv1細胞のCab感受性はNrf2活性化剤sulforaphaneやdimethyl fumarateの添加によって低下したため、Cab耐性克服にNrf2シグナルの制御が有効であると考えられた。また、22Rv1/Apa-Rにおいて、AKR1C3を含めたNrf2下流シグナルの亢進が認められた。本申請研究では、マルチターゲット型AKR1C3阻害剤の臨床応用の実現に向けて、AKR1C3阻害剤の有効性を評価することを目的としている。in vitro、in vivoでの抗腫瘍活性評価を終え、その有効性を実証することができた。新規AKR1C3阻害剤の前立腺癌細胞に対する抗癌活性については一定の評価を終了することができている。そのため、30年度以降はAKR1C3阻害剤のさらなる有効性を提示すべく、既知阻害剤との活性比較や抗癌剤耐性克服効果の検証などを行っていく予定をしている。新規AKR1C3阻害剤の前立腺癌細胞に対するin vitro及びinvivoでの抗癌活性については一定の評価を終了することができた。そのため、31年度以降はAKR1C3阻害剤のさらなる有効性を提示すべく、これまでに樹立した抗癌剤耐性株を用いて耐性克服効果の検証などを行っていく予定をしている。また、酵素阻害剤複合体の結晶構造解析についても予備検討が終了しており、次年度内での完了を目指す。30年度以降に予定している研究項目に対する消耗品費が減額されていたため、比較的in vitroの試験系が多かった29年度は節約し、30年度以降に使用することで研究全体を達成できるように調整した。30年度以降に予定している研究項目に対する消耗品費が減額されていたため、比較的in vitroの試験系が多かった30年度は節約することで、研究全体を達成できるように調整した。そのため、当初の使用計画からの変更はない。
企業的農業経営体における事業構造戦略のビジネスモデル化と成立要因

水稲、畑作露地野菜、酪農の企業的農業経営体を、事業構造と展開過程、生産量等に基づき類型化し、費用・収益構造等の分析により競争優位の源泉を摘出しビジネスモデルとしてまとめた。また、農業生産法人のバリュー・チェーン構築に重要なブランド戦略を明らかにした。さらに、酪農のTMRセンターを対象にコスト低減のための飼料作物立地配置モデルや、企業的経営体の基幹従業員のモチベーション向上のため職務満足度が判断できる簡易手法を開発した。水稲、畑作露地野菜、酪農の土地利用型農業部門の代表的な企業的農業経営体を対象に、1生産品目及び加工品目の種類とその規模、2自社生産以外の生産物の取り扱い割合、3消費者への直接販売及び農協、その他の販売チャネルとそれぞれの割合、さらに4生産量、販売価格、作業状況等のデータ収集を行うとともに、運営方法に関して分析を行った。とくに、経営体の運営方法に関しては、水稲作経営体では、作業効率化のため圃場区画拡大と圃場団地化への積極的取り組みとともに、水管理や畦草刈り作業の地権者への再委託を実施していることを明らかにした。畑作露地野菜作の経営体では、規模拡大と多角化を並進させ、必要とされる効率的な組織運営と人事管理のため経営内部組織を変化させていることを明らかにし、さらに職務満足度調査のための計測項目を検討した。酪農の経営体では、大規模経営とTMRセンターでは土地利用効率化が課題であること、多角的経営では生乳部門と加工部門をそれぞれ独自に展開させる意向であることを明らかにした。また、バリューチェーンに関しては、食料関連業界全体としての価値付与状況を産業連関表を用いて分析するとともに、先進法人の調査から購買・物流では大規模法人でインテグレーションが進み、加工については1次加工にとどめ、最終製品の製造は製造業との提携であること、等を明らかにした。これらの分析結果は、企業的農業経営体が、大規模化に伴う圃場分散を克服し作業効率化を図る上で、あるいは多数の雇用労働力に基づく組織運営効率化のための労務管理において、さらに加工を含めた多角化に必要なネットワーク形成方策を明らかにする上で、いずれも重要であり、さらに最終的なビジネスモデル化の足がかりとなるものである。水稲、畑作露地野菜、酪農の土地利用型農業部門の代表的な企業的農業経営体を対象に、1.費用・収益構造に関するデータ収集と運営方法の把握、2.経営内部組織構造に関する職務満足分析を行い、さらにバリューチェーンに関して農外企業と資本関係を有する法人に関する分析を行った。費用構造・収益構造と運営方法に関しては、水稲大規模経営体及びTMRセンター型酪農経営体を対象に分析し、水稲大規模経営(水稲75ha)では10a当り作業時間が15ha規模層と比べ約30%少なく、圃場区画拡大と団地化のほか、管理作業の地権者再委託等が省力化に寄与することを明らかにした。酪農のTMRセンター型経営体では、大規模化に伴う圃場飼料貯蔵拠点の移動距離増加による運搬コスト増加を低減するための収穫・運搬作業体系をシミュレーションにより明らかにした。経営内部組織構造に関しては、畑作の4経営体の従業員を対象に職務満足に関する配票調査を行い、従業員の不満が経済的報酬に関するものが大きい等を確認し、給与支払基盤確立のための経営体の収益向上に加え、従業員への権限委譲・経営参画促進の重要性を明らかにした。バリューチェーンに関しては、農外企業と資本関係を持つ法人のうち、建設関係企業と資本関係のある法人では販売額が限られるのに対し、食品関連企業と資本関係のある法人では事業多角化により大きな販売額を上げている等、関連会社の業種によりバリューチェーンの構築パターンが異なることを明らかにした。これらの分析結果は、企業的農業経営体が、大規模化に伴う圃場分散と多数の雇用労働の下での作業効率化及び適正な労務管理による組織運営効率化、さらに高付加価値のためのバリューチェーン構築の上でいずれも重要であり、最終的なビジネスモデル化の重要な足がかりとなる。水稲、畑作露地野菜、酪農の代表的な企業的農業経営体を対象に、1.事業構造と展開過程、生産量等に基づき類型化し、2.費用・収益構造や運営方法の分析により競争優位の源泉を摘出してビジネスモデルとしてまとめた。水稲では、大規模複合ビジネスモデルは水稲・小麦・大豆による範囲の経済追求によるコスト低減を、大規模水稲ビジネスモデルでは規模の経済追求によるコスト低減を競争戦略とし、両者とも圃場団地化や区画拡大、大型農機導入等の生産基盤・施設整備の領域や生産領域において競争優位を形成している。これに対し、同じ水稲でも多角化ビジネスモデルでは、加工領域で内部資源活用の重視、販売・マーケティングでは外部資源との連携により競争優位を形成している。また、農業生産法人のバリュー・チェーン構築に重要となるブランド戦略に関して、ロット等の問題から自社ブランドを中心とした販売が困難な場合でも、契約先(大手量販店)の「プライベート・ブランド」、地域内産品を一元的に集出荷した「地域ブランド」および特定品種をクラブ制で知財管理する「プロダクト・ブランド」などの戦略(及びその組み合わせ)が可能であることを明らかにした。

さらに、コスト低減のための運営方法の解析を継続し、酪農のTMRセンター(大規模共同飼料生産供給組織)を対象に、収穫作業の委託コスト低減のための飼料作物立地配置モデルを開発した。牧草1番草、2番草、飼料用トウモロコシ生産について、圃場分布や収穫期間、収穫作業委託状況に応じ、収穫委託費用最小化のための牧草採草圃場と飼料用トウモロコシ栽培圃場の立地配置を提示可能である。また、畑作経営体を対象とした職務満足分析の結果に基づき、企業的経営のビジネスモデルに必要な基幹従業員のモチベーション向上のため、職務の満足・不満足を計測し、改善項目の重要度を視覚的に示し、改善の優先順位が判断できる簡易な手法を開発した。
近代刑事法における陪審制度の総合的研究

研究の初年度である平成2年度は、次のような研究活動を行った。1.陪審制に関する諸外国(英,独,仏,米,スウェーデン,ソ連)の現在の議論及び歴史に関する調査・研究を行った。2.1.の研究の前提として,陪審制に関する内外の文献蒐集を行った。3.陪審制と捜査手続,証拠法,上訴制度,量刑手続,更には実体法と関係について,各研究分担者に個別にテーマを割り振り,個別研究を行った。4.研究状況の把握と相互調整を行うために,2回の合同研究会を開催した。5.新潟地裁に継続中の事件を素材として「影の陪審」による実証的調査研究を行った。研究の第二年度である平成3年度も、前年度に引き続き次のような研究活動を行った。1.個別研究に関しては,各研究分担者が各自に与えられた個別テーマを継続して研究し,その成果の一部は研究会において発表された。2.本年度も2回(数名の専門知識提供者を招いて)の合同研究会を開催した。その際,個別報告に加えて,(英・米・仏・独における)陪審制度の歴史的・比較法的検討を目的とした共同研究報告を基に討論を行い,陪審制度採用・導入の理由及び近代刑事司法に与えた影響,具体的な問題点の分析を行った。3.陪審制度の理念,運用論,判例に関する内外の資料蒐集とその分類を継続して行った。重要と思われる多くの外国古典文献のリストアップを行ったものの,その蒐集には更に時間を要することが明らかになった。4.「影の陪審」を使用した実証的研究を前年度に引き続き行った。「近代刑事法における陪審制度の総合的研究」と題する本研究は,その性質上,広範囲にわたる確実な基礎研究を土台とする。2年間の研究活動は,その主目的をこの土台の確固たる構築に設定したが,それは着実に成果をあげ,その一部は「法律時報」誌(第64巻5号),「刑法雑誌」(第32巻4号)他に公表された。しかし本研究は,当初の計画以上に多角的かつ詳細な研究を要することが今年度の研究活動を通じて明らかになった。今後は,陪審制を我が国に導入する具体的な条件整備に向けてより詳細な研究(とくに,我が国の戦前の陪審制度導入過程,実施状況とその問題点,停止理由に関する歴史的研究及び我が国における陪審法試案の総合的研究)を行う必要があろう。なお,研究の成果は,『陪審制度の総合的研究』と題する著書において公表される予定である。再審無罪事件の集績によって、職業裁判官のみによる刑事裁判制度に対する批判から陪審制度への関心が高まっている中で本研究は開始された。その際、研究分担者の討議において本研究の最終目標は、我国にふさわしい陪審制度の導入に向け、具体的な法案を作成することとするが、そのためには、陪審制度それ自体の研究、すなわち歴史的・比較法的研究のみならず、刑事司法全体に与える影響について基礎的な研究を行うことが必要であることが確認された。

そこで、本年度は資料の収集に重点を置くと共に、申講時の研究分担者以外の者からも広く意見を聴取し研究の全体的枠組と方向性を探るために、平成2年8月に九州大学において第1回合宿研究会を、同12月に新潟大学において第2回合宿研究会を開催し、研究分担者及びそれ以外の研究者による陪審制度に関する討議を行った。その成果を踏まえ、新潟弁護士会所属の弁護士等の意見をも含めて、「第1次陪審法試案」を作成し、「新潟陪審友の会」から発行、広く批判を抑ぐために関係者に配布した。しかしながら、陪審制度の導入については、研究者・実務家の中に依然として懐疑論が根強く残っており、それも理由のないことではない。それ故にこそ、基礎的な研究を深め、歴史的・比較法的・実証的にその議論の真偽を明らかにし、批判に甚えうる法案を作成することが必要である。本年度公刊された成果は僅かであるが、それは基礎的研究の持つ宿命であり、更に合宿研究会を積み重ねることによって将来近いうちに総合的研究の成果を世に問うことができると信じている。尚、今年度の研究会において議論は次第に輪隔を整えて来ており、出版に向けての執筆分担の割り振りも進んでいる。研究の第二年度である平成3年度も、前年度に引き続き次のような研究活動を行った。1.個別研究に関しては、各研究分担者が各自に与えられた個別テ-マを継続して研究したが、今年度は特に陪審制度と捜査手続、証拠法との関係、上訴制度、量刑手続の研究に重点を置き、その成果の一部は研究会において発表された。また、今後の研究課題をさらに明確にするために、各研究分担者の分担分野の調整を図った。2.本年度も2回(数名の専門知識提供者を招いて)の合同研究会を開催した。その際、個別報告に加えて、(英・米・仏・独における)陪審制度の歴史的・比較法的検討を目的とした共同研究報告を基に討論を行い、陪審制度採用・導入の理由及び近代刑事司法に与えた影響、具体的な問題点の分析を行った。3.陪審制度の理念、運用論、判例に関する内外の資料蒐集とその分類を継続して行った。重要と思われる多くの外国古典文献のリストアップを行ったものの、その蒐集には更に時間を要することが明らかになった。4.新潟地裁に係属中の事件を素材として、「影の陪審」を使用した実証的研究を前年度に引き続き行った。「近代刑事法における陪審制度の総合的研究」と題する本研究は、その性質上、広範囲にわたる確実な基礎研究を土台とする。今年度の研究活動は、その主目的をこの土台の確固たる構築に設定したが、それは着実に成果をあげ、その一部は「法律時報」誌(第64巻5号)に公表される予定である。しかし本研究は、当初の計画以上に多角的かつ詳細な研究を要することが今年度の研究活動を通じて明らかになった。今後は、陪審制を我が国に導入する具体的な条件整備に向けてより詳細な研究(とくに、我が国の戦前の陪審制度導入過程、実施状況とその問題点、停止理由に関する歴史的研究及び我が国における陪審法試案の総合的研究)を行う必要があろう。
感染がんにおける炎症反応とがん免疫応答のバラドックス

DNAM-1はT細胞、NK細胞、マクロファージなどの免疫細胞に発現する活性化受容体である。これまでに、私達は、T細胞、NK細胞上に発現するDNAM-1が、腫瘍に発現するDNAM-1リガンドCD155と結合して、T細胞やNK細胞に細胞傷害活性を惹起することによって腫瘍免疫監視を行い、メチルコラントレンやDMBAなどの化学発がん物質の単独投与によって誘導される化学発がんを抑制することを明らかにした。一方、私達は、DMBAとTPAによって誘導される乳頭腫の発生が、予想に反してDNAM-1遺伝子欠損マウスでは有意に抑制されていることを見いだした。2つの実験系の違いは、後者の実験系における乳頭腫の発生にはTPAを頻回に塗布することによって惹起される炎症が関与していることである。このことから、化学発がんを抑制するDNAM-1が、炎症によって惹起される発がんには促進的に働くパラドキシカルな機能を有していることが示唆された。そこで、DNAM-1の炎症における役割を検討するために、野生型マウスとDNAM-1遺伝子欠損マウスの背部の皮膚にTPAを塗布して比較観察した。その結果、DNAM-1遺伝子欠損マウスの皮膚では、TPAによって惹起されるケラチノサイトの増殖や真皮への細胞浸潤が、野生型マウスに比較して軽減していることが観察された。さらに、局所のTNF-aやIL-6などの炎症性サイトカインの産生も低下しており、DNAM-1が炎症反応に重要な役割を担っていることが示された。今後は、ウイルス感染等によって惹起される炎症を伴う感染がんにおいて、DNAM-1がどのように関わっているのか解析する必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。DNAM-1はT細胞、NK細胞、マクロファージなどの免疫細胞や血小板に発現する活性化受容体である。一方、本研究において私達は、DMBAとTPAによって誘導される乳頭腫の発生が、予想に反してDNAM-1遺伝子欠損マウスでは有意に抑制されていることを見いだした。この実験系における乳頭腫の発生にはTPAを頻回に塗布することによって惹起される炎症が関与している。すなわち、化学発がんを抑制するDNAM-1が炎症によって惹起される発がんには促進的に働くパラドキシカルな現象が観察された。そこで、誘導性の炎症性発がんだけではなく、他のモデルでもDNAM-1が炎症性発がんに関与しているかどうかを確認するために、炎症性発がんの自然発症モデルであるAPC^<min/+>マウスとDNAM-1遺伝子欠損マウスを交配し、腺腫数を比較検討した。その結果、DNAM-1を欠損したAPC^<min/+>マウスでは、コントロールAPC^<min/+>マウスに比較して、腺腫の数が著明に減少していることが観察された。このことより、DNAM-1が炎症性発がんに促進的に機能していることが強く示唆された。今後は、他の炎症性発がんの系でもDNAM-1が促進的に関与しているかどうかを確認するとともに、DNAM-1が炎症にどのように関わっているのかについて、in vitroとin vivoの両側面から検討していく予定である。APC^<min/+>マウスとDNAM-

1遺伝子欠損マウスを交配による産仔が予想よりも少数であったため、当初の予想よりも解析に時間を要している。しかし、本領域内での共同研究により、慢性肝炎からの発がんモデルであるMx1-Cre/CN2-29トランスジェニックマウスを用いたDNAM-1の機能解析の計画がすすむなど、当初の計画よりも進展した部分もあり、全体としては、おおむね順調な進展をした。24年度が最終年度であるため、記入しない。本領域内での共同研究により、他の炎症性発がんの系(慢性肝炎からの発がんモデルであるMx1-Cre/CN2-29トランスジェニックマウスを用いた実験系)においても、DNAM-1が炎症性発がんに促進的に関与しているかどうかを確認する。また、DNAM-1が炎症にどのように関わっているのかについて、in vitroとin vivoの両側面から検討していく。さらに、炎症性発がんにおいても、DNAM-1の免疫監視機構は存在するのか、その場合、発がん促進と発がん抑制はどのように拮抗しているのかについても検討する。
サイクリックADPリボース合成酵素CD38を活性化する細胞内シグナルの解明

CD38は細胞内カルシウムイオン(Ca2+)上昇に働くセカンドメッセンジャーであるサイクリックADPリボース合成酵素としての働きを有する。質量分析によりCD38に結合するキナーゼ(PKと略)を見いだしたので、CD38により活性化する生理作用がPKの調節を受けるかを検討した。CD38発現細胞ではCa2+振動などCa2+シグナル増強作用がみられ、PK阻害によりこの効果は抑制された。よってCD38により増強する細胞内Ca2+シグナルにPKが関与していることがわかった。CD38はリンパ球表面抗原CDファミリーの一つとして知られており、細胞内Ca^<2+>上昇に働くセカンドメッセンジャー、サイクリックADPリボース(cADPR)を合成する酵素としての働きがある。以前の質量分析実験よりCD38結合蛋白としてプロテインキナーゼ(protein kinase:PKと略)が候補として得られたので、CD38がPKのどのアイソフォームと結合するかを、免疫沈降実験により検索した。方法として、C末にflag配列を付加したPK cDNAを得、HA-CD38 cDNAと共にHEK細胞に発現させた。ついでこの細胞よりライゼートをとり、flag抗体を用いて免疫沈降、免疫沈降タン白を溶出し、HA抗体でウエスタンブロットを行った。その結果、HA-CD38の高さに一致する46kDaの部位にバンドが得られ、CD38がPKアイソフォームと結合していることを確認、両者が結合していることが想定された。CD38を活性化する上流シグナル、すなわちCD38蛋白がどの蛋白キナーゼによるリン酸化を受けるかについては依然として不明であり、その理由の一つは、CD38蛋白に特異的な抗体がないためと考えられてきた。本実験すなわち、エピトーグタグおよびタグ特異的抗体を用いた結合蛋白の解析により、CD38蛋白がどのキナーゼによるリン酸化を受けるかについて明らかにできると考えられる。疾患への応用として、CD38は急性リンパ性白血病(CLL)、HIV等の予後マーカーとして臨床領域で使われており、またCLL発症とpolymorphismとの関連、糖尿病におけるCD38自己抗体の出現、自閉症との関連なども予想されており、がん治療の標的としても期待されている。CD38の活性化機構を調べる内容の本結果は、これら疾患の病因解明や治療戦略に将来的に役立つと考えられる。リンパ球表面抗原CDファミリーの一つであるCD38には、細胞内Ca^<2+>上昇に働くセカンドメッセンジャー、サイクリックADPリボース(cADPR)を合成する酵素としての働きがある。質量分析実験よりCD38結合蛋白としてプロテインキナーゼ(PKと略)が候補として得られたので、CD38がPKのどのアイソフォームと結合するかを免疫沈降実験により確認し、さらにCD38がPKとの結合することによりどのような生理作用を発揮するのかを検討した。方法として、今年度はC末にflag配列を付加したPK(isoform)cDNAを得、CD38cDNAと共にHEK細胞に発現させた。ついでこの細胞よりライゼートをとり、flag抗体を用いて免疫沈降、免疫沈降タン白を溶出し、タグ抗体でウエスタンブロットを行った。その結果、CD38の高さに一致する部位にバンドが得られ、CD38がPKアイソフォームと特異的に結合していることを確認し、両者の結合が想定された。さらに、CD38依存性細胞内カルシウム反応についてもPKの関与が見られた。エピトーグタグおよびタグ特異的抗体を用いた結合蛋白の解析により、CD38蛋白がどのキナーゼ、どのアイソフォームによるリン酸化を受けるかについて明らかにできると考えられる。CD38は急性リンパ性白血病(CLL)、HIV等の予後マーカーとして臨床で使われており、また糖尿病におけるCD38自己抗体、自閉症におけるポリモルフィズムも予想されており、がん治療の標的としても期待されている。CD38の活性化機構を調べる本結果は、これら疾患の病因解明や治療戦略に将来的に役立つと考えられる。CD38蛋白はリンパ球表面抗原CDファミリーの一つであり、細胞内カルシウムイオン上昇に働くセカンドメッセンジャーであるサイクリックADPリボース(cADPR)やNAADPを合成する酵素としての働きを有する。先に行った質量分析実験より、CD38に結合するキナーゼ蛋白(PKと略)が得られた。そこで今回、CD38の持つ生理機能、特にカルシウム波・細胞移動度・細胞増殖度がPKにより調節を受けるか等を検討した。方法として、HAタグを融合するhumanCD38 cDNAをHEK293T細胞にトランジエント導入し、細胞内カルシウム濃度を測定すると共に、wound healing assayにより細胞移動度を測定し、ついでPK阻害による効果を検討した。その結果、human CD38 cDNA発現細胞において、細胞内カルシウム濃度の上昇とカルシウム振動がみられ、細胞移動度も増加していた。一方、PK阻害処理を施した細胞では、CD38によるこれらの効果が抑制されていた。

以上より、CD38により増強する細胞内カルシウム反応にはPKが関与していることがわかった。CD38は急性リンパ性白血病(CLL)、HIV等の予後マーカーとして臨床で使われており、糖尿病との関連、最近では自閉症の症例において遺伝子変異があることもわかってきた。治療面においても、CD38による外傷性脳損傷からの回復促進作用が報告され、またがん治療の標的としても期待されている。CD38の活性化機構を調べる本結果は、これら疾患の病因解明や治療戦略に将来的に役立つと考えられる。CD38がどのPKのアイソフォームと結合するかの確認をCD38側のCD38タンパクの免疫沈降実験とPKタンパクの免疫沈降実験の両方にて確認し、CD38がPKと結合することにより生理作用を発揮することを細胞内カルシウム濃度測定により調べた。24年度が最終年度であるため、記入しない。PKはCD38の特定部位をリン酸化するかについてのin vitroリン酸化アッセイと生理機能の検討を予定している。PKリン酸化に特異的なコンセンサス配列情報よりGST融合蛋白をCD38(細胞内部位)、リン酸化部位変異CD38、活性型PKそれぞれ作り、in vitroでの確認実験をおこなう。CD38の細胞内ドメインのうち、PKによるリン酸化可能部位に注目している。さらに、リン酸化部位がCD38の生理機能に役割を果たしているかについて、野生型CD38発現細胞と変異CD38発現細胞の間で比較する。PKは別蛋白とヘテロマーを作るとされその蛋白が作用する可能性もある。PKの効果がはっきりしない場合、その蛋白のsiRNAないし活性型蛋白を作製して繰り返す。
I-II-IV2族 半導体の光物性の遷移金属元素による制御

気相化学輸送法によって,無添加および遷移元素(Fe, Cr, Mn)を添加したCuInS_2, CuCaS_2およびCuAlS_2の単結晶を製作した.これにつき光吸収および光伝導スペクトルの測定を行った. CuInS_2に添加したFeとMnはサブギャップに幅の広い強い吸収帯をもたらし,光イオン化遷移によるものと特定された.一方, CrはCr^<2+>の配位子場遷移による幅の狭い吸収帯を示すことがわかった.電気伝導の測定から,わずかに添加されたFeはCuInS_2を半絶縁性にするが,多量に添加すると伝導性が増加することがわかった.またCrはCuInS_2の電気抵抗を増加させるが, Mnは逆に抵抗を減少させることが明らかになった.ワイドギャップ材料CuGaS_2は,無添加でも緑色を呈し,サブギャツプに強い吸収帯が存在している.この吸収帯について,詳細な偏光吸収スペクトルの測定を行い, NiとFeの不純物が同時に存在していることを明らかにした.また以前の研究からCuGaS_2:FeおよびCuAlS_2:Feにおいて鋭い発光線を観測しているが,これらの固溶体で発光線がどのように変化するかを見るために固溶体結晶を製作している.次に,化合物半導体中の遷移元素が示す配位子場遷移について系統的な理論研究を行い, CrおよびCoの場合につき,結晶の結合性と配位子場パラメータの関係を明らかにした.また,より詳細なデータが得られるIIIV族半導体中の遷移元素の光吸収スペクトルおよび磁気光学スペクトルに関する解析法についての理論的解析を開始した.このほか,カルコパイライト型構造の外縁にある三元化合物としてのボーナイトをとり上げ研究を開始した.この物質については,光物性が殆んど報告されていないので,カルコパイライトとの比較を行うために光学的測定が必要である.今年度は,この物質を気相化学輸送法で作製した.気相化学輸送法によって,無添加および遷移元素(Fe, Cr, Mn)を添加したCuInS_2, CuCaS_2およびCuAlS_2の単結晶を製作した.これにつき光吸収および光伝導スペクトルの測定を行った. CuInS_2に添加したFeとMnはサブギャップに幅の広い強い吸収帯をもたらし,光イオン化遷移によるものと特定された.一方, CrはCr^<2+>の配位子場遷移による幅の狭い吸収帯を示すことがわかった.電気伝導の測定から,わずかに添加されたFeはCuInS_2を半絶縁性にするが,多量に添加すると伝導性が増加することがわかった.またCrはCuInS_2の電気抵抗を増加させるが, Mnは逆に抵抗を減少させることが明らかになった.ワイドギャップ材料CuGaS_2は,無添加でも緑色を呈し,サブギャツプに強い吸収帯が存在している.この吸収帯について,詳細な偏光吸収スペクトルの測定を行い, NiとFeの不純物が同時に存在していることを明らかにした.また以前の研究からCuGaS_2:FeおよびCuAlS_2:Feにおいて鋭い発光線を観測しているが,これらの固溶体で発光線がどのように変化するかを見るために固溶体結晶を製作している.次に,化合物半導体中の遷移元素が示す配位子場遷移について系統的な理論研究を行い, CrおよびCoの場合につき,結晶の結合性と配位子場パラメータの関係を明らかにした.また,より詳細なデータが得られるIIIV族半導体中の遷移元素の光吸収スペクトルおよび磁気光学スペクトルに関する解析法についての理論的解析を開始した.このほか,カルコパイライト型構造の外縁にある三元化合物としてのボーナイトをとり上げ研究を開始した.この物質については,光物性が殆んど報告されていないので,カルコパイライトとの比較を行うために光学的測定が必要である.今年度は,この物質を気相化学輸送法で作製した.
咬合診断の地域保健活動への応用に関する研究

成人病対策の一環として,食生活等のライフスタイルの変革が,重要であるといわれている。地域保健活動において,食生活の改善のための指導は住民健康診査時、またはその事後指導等の場で行われていることが多い。この場合、食物を摂取するための重要な器官である口腔保健状況や機能を把握し食事指導することは,"食べる能力"を踏まえたより適切な指導を行うことが可能になると思われる。そこで,地域保健活動の中での咬合診断の位置付けと,重要性を明らかにすることを目的に,K県S町の保健センターにおいて1995年度の成人健康診査に参加し,歯科健康診査受診した男性37名(平均年齢50.6歳),女性246名(平均年齢44.9歳)の計283名を対象に,デンタルプレスケールを用いた咬合診断を実施し,口腔保健状況との関連性について解析を行い次の結論を得た。1)咬合面積(mm^2)の平均値は,男性30.9【.+-。】20.1,女性19.0【.+-。】12.5であった。2)咬合力(N)の平均値は男性807.9【.+-。】552.7,女性580.0【.+-。】344.8であった。3)男女ともに,年齢とともに咬合面積が減少し,咬合力が低下した。4)男性の場合,咬合面積は処置歯数,健全歯数と,咬合力は喪失歯数,健全歯数,PI,アイヒナ-インデックス,咬合面積と有意な相関があった。また女性では,咬合面積が喪失歯数,健全歯数,アイヒナ-インデックスと,咬合力は喪失歯数,健全歯数,PI,アイヒナ-インデックスと有意な相関が示された。5)女性について,咬合面積,咬合力を目的変数とする重回帰分析を行った結果,咬合面積と咬合力を説明する変数として,両者ともにアイヒナ-インデックス,年齢,健全歯数,PIの順に選択された。以上から,地域保健活動に咬合診断を応用することは,喪失歯,対合状態等の口腔保健状況をとらえるスクリーニング法としての有効であることが示唆された。】12.5であった。本年度はデータの収集を主目的としており、現在までのところ当初の計画通りに進行している。調査対象となったのは都心近郊の某町保健センターにて実施している成人健診に参加し、歯科健康診査を受診した256名(平成7年12月末現在)である。性別では男子30名(11.7%)、女子226名(88.3%)であり、また歯科健診受診率は約60%であった。口腔診査は視診型診査で行い、う蝕はWHOの診査基準に従い診査し、健全歯、う歯、喪失歯、処置歯および補綴状況について記録した。歯周病疾患状況は代表歯法によるCPITNおよびPeriodental Index(Russell)にて評価した。口腔診査と同時に、咀嚼能力の評価を山本式咀嚼能率指数を用いて聞き取りによって行ない、さらに、咬合診査を「デンタルプレスケール50H」Rタイプを用いて実施した。また生活習慣および食習慣に関する自記式アンケート調査を行った。

調査時にプレスケールによって採取した咬合状態は、本年度予算によって購入し、当研究室内に設置した専用評価装置「オクルザ-」によって評価、分析をした。現在、当教室所有のコンピューターによって、これらデータを入力中である。本年度の調査を通して問題点となっているのは、調査対象で示したごとく男女比で女性が圧倒的に多いことである。この点を解決するために、現在、調査対象とした町と類似し、かつ、対象者に男性の多い地域での口腔診査を検討している。成人病対策の一環として,食生活等のライフスタイルの変革が、重要であるといわれている。地域保健活動において,食生活の改善のための指導は住民健康診査時、またはその事後指導等の場で行われていることが多い。この場合、食物を摂取するための重要な器官である口腔保健状況や機能を把握し食事指導することは,"食べる能力"を踏まえたより適切な指導を行うことが可能になると思われる。そこで,地域保健活動の中での咬合診断の位置付けと,重要性を明らかにすることを目的に,K県S町の保健センターにおいて1995年度の成人健康診査に参加し,歯科健康診査受診した男性37名(平均年齢50.6歳),女性246名(平均年齢44.9歳)の計283名を対象に,デンタルプレスケールをもちいた咬合診断を実施し,口腔保健状況との関連について解析を行い次の結論を得た。1)咬合面積(mm^2)の平均値は,男性30.9±20.1,女性19.0±12.5であった。2)咬合力(N)の平均値は男性807.9±552.7,女性580.0±344.8であった。3)男女ともに,年齢とともに咬合面積が減少し,咬合力が低下した。4)男性の場合,咬合面積は処置歯数,健全歯数と,咬合力は喪失指数,健全指数,PI,アイヒナ-インデックス,咬合面積と有意な相関があった。また女性では,咬合面積が喪失歯数,健全歯数,アイヒナ-インデックスと,咬合力は喪失歯数,健全歯数,PI,アイヒナ-インデックスと有意な相関が示された。5)女性について,咬合面積,咬合力を目的変数とする重回帰分析を行った結果,咬合面積と咬合力を説明する変数として,両者ともにアイヒナ-インデックス,年齢,健全歯数,PIの順に選択された。以上から,地域保健活動に咬合診断を応用することは,喪失歯,対合状態等の口腔保健状況をとらえるスクリーニング法としての有効であることが示唆された。
活性酸素による発がん機構の解析

酸素を消費して生存している好気性生物においては、常に活性酸素が体内で発生しており、この活性酸素が生体高分子、特にDNAに損傷を誘発し、がんを引き起こすと考えられている。しかし噛乳類細胞で、どの程度酸化的DNA損傷が誘発されれば、どの様な遺伝子変異がどの程度増加するのかは全く判っていない。本研究では、変異原検出に広く用いられているハムスター由来V79細胞と、光照射によりOHラジカルを産生する光増感物質(NP-III)を用い、酸化的DNA損傷を誘発し、代表的な酸化的DNA損傷である8ヒドロキシグアニン(80HdG)を指標に、80HdG量とヒポキサンチン・グアニン・フォスフォリボシルトランスフェラーゼ(hprt)遺伝子に生じた変異頻度の関連を定量的に解析した。更にhprt遺伝子変異細胞をクローニングし、変異スペクトルの解析も行った。NP-IIIとUVA照射により80HdGは約15-20倍増加したが、hprt遺伝子の変異出現頻度は非処理群の約3倍であった。hprt変異株からDNA並びにRNAを採取し、ゲノムDNA並びにcDNAに生じたhprt遺伝子変異スペクトルを解析した。その結果、2塩基置換やdeletionの発生頻度が高く、またT:Aの位置に変異が起こり易い傾向を認めた。これらはこれまで報告されている80HdGが誘発するG:CからT:Aへの変異とは異なるものであった。80HdGが多量に誘発されたにも関わらず、G:C→T:Aへの変異が少なかったことは、80HdGがV79では迅速に修復・除去されたことから説明し得た。T:Aでの変異を誘発するDNA損傷については今後同定する必要がある。本研究により活性酸素により啼乳類細胞でDNA損傷が誘発されるとともに遺伝子変異が誘発されることが明らかとなった。しかし誘発損傷量に比べ変異出現頻度は低く、活性酸素による発がん機構を解明するためには、遺伝子変異誘発に重要な損傷の同定並びに定量的解析とともに修復特性も検討する必要があることが判った。環境汚染物質や植物中の発がん物質が全くなくなってもがんの発生はゼロにはならない。空気中の酸素を消費して生存している生物においては、常に活性酸素が体内で発生しており、この活性酸素ががんを引き起こすと考えられるからである。現在活性酸素による発がんには、2つの過程、すなわちイニシエーションとプロモーションの両過程が関与すると考えられている。しかし哺乳類細胞で、どの程度細胞内の酸化的DNA損傷が増加すれば、どのくらい突然変異頻度が増加するのかは全く判っていない。今年度の研究では、環境中の変異原検出に広く用いられているチャイニーズハムスター由来V79細胞と、光照射によりOHラジカルを産生する光増感物質(NP-III)を用い、種々のレベルの酸化的DN損傷を誘発した。そして、代表的な酸化的DNA損傷である8ヒドロキシグアニン(80HdG)を指標に、誘発された80HdG量とヒポキサンチン・グアニン・フォスフォリボシルトランスフェラーゼ(hprt)遺伝子に生じた変異頻度の関係を定量的に解析した。NP-IIIはUVA照射によりNP-III濃度依存的にV79細胞内DNAに80HdGを誘発した。NP-III 20uM+UVA照射では、対照の15-20倍の80HdGが誘発され、細胞の生存率も約20%まで低下した。しかしこの状態でのhprt変異出現頻度は対照の約3倍と、わずかな増加しか認められなかった。

突然変異誘発の陽性対照としてエチルメタンスルフォネートでは著明なhprt変異出現頻度の増加が検出された。またコメット・アッセイで検討したところ、NP-III+UVA照射では、すべての細胞に同程度のDNA損傷(DNA鎖切断)が誘発されることが判明した。これらの結果から、一時的に大量誘発された酸化的DNA損傷は、これまで考えられていたほど変異誘発能が高くないものと考えられた。昨年度の研究で、光増感剤とUVA照射によりハムスターの細胞(V79)に多量の酸化的DNA損傷(8ヒドロキシデオキシグアノシン80HdG)を誘発できる実験系を確立した。今年度はその実験系を用い、ヒポキサンチン・グアニン・フォスフォリボシルトランスフェラーゼ(hprt)遺伝子に誘発される変異を、6-チオグアニンに対する耐性の獲得を指標に検出し、hprt遺伝子の変異出現頻度を計測した。またhprt変異クローンを採取し、hprt遺伝子変異のスペクトル解析も行った。光増感剤とUVA照射により80HdGは約15倍増加したが、hprt遺伝子の変異出現頻度は非処理群の約3倍であった。hprt変異株からDNA並びにRNAを採取し、multiplex PCR法並びにRT-PCR法とcycle sequence法を用い、ゲノムDNA並びにcDNAに生じたhprt遺伝子変異スペクトルを解析した。その結果、2塩基置換やdeletionの発生頻度が高く、また下:Aの位置に変異が起こり易い傾向を認めた。これらはこれまで報告されている80HdGが誘発するG:CからT:Aへの変異とは異なるものであった。80HdGが多量に誘発されたにも関わらず、G:C→T:Aへの変異が少なかったことは、80HdGがV79では迅速に修復・除去されたことから説明しうる。T:Aでの変異を誘発するDNA損傷については今後同定する必要がある。本研究により活性酸素により哺乳類細胞でDNA損傷が誘発されるとともに遺伝子変異が誘発されることが明らかとなった。しかし本研究で用いた遺伝子変異検出系では、損傷誘発量に比べ変異出現頻度は低く、活性酸素の遺伝子変異誘発能は高くないという結果になった。異なった変異検出系や酸化的DNA損傷持続誘発系においても今回の結果が支持されるか、今後検討する必要がある。
超高温耐熱金属間化合物基多相合金の凝固プロセス制御

本研究は3年間にわたり、複雑な規則構造を有する高融点金属間化合物を中心にその凝固プロセスを制御することにより凝固欠陥や凝固偏析等が生じる条件を出来るだけ低くする条件を見出すことを主たる目的とし、申請経費で購入した光学式浮遊帯炉を用いて種々の合金の一方向凝固する際の液相を安定に保持するための試料の回転速度と凝固速度条件が凝固組織に及ぼす影響を検討した。高融点金属であるNbやMoをベースとしそれらのシリサイドを強化相とする合金は現在実用耐熱合金の中で最高の耐熱性を有するNi基超合金を凌ぐ次世代耐熱合金として期待されているが、その製造時に液相から晶出する金属間化合物が非常に複雑な規則構造を有することに起因して凝固中に化合物自体に割れを生じたり、ミクロボアが生成したりするために、凝固後に組織制御を行って所定の組織に調整した後もこれらの凝固欠陥を起点とする脆化のため構造用材料としての特性を得ることが出来ない。言い換えればこれら凝固欠陥を極力避けなければその後の組織制御により高温強度を高めつつ室温での最低限のじん性を確保するための材料設計手法を確立することが出来ない。本研究ではNb-Si-Ti合金におけるNb固溶体とNb_5Si_3金属間化合物の2相ラメラー組織の制御による高温強度と室温じん性の最適化、またMo-Ta-Si合金におけるMoSi_2とTaSi_2金属間化合物同士からなるラメラー組織の制御による高温強度の向上とじん性発現のための材料設計を展開し、これら合金をアーク溶解炉で作成した後光学式浮遊帯溶融炉を用いて種々の条件で再溶解・凝固して凝固欠陥を抑制し、健全な素材作成のための条件を見出すとともに、これら合金において耐熱材料としての力学特性でチャンピオンデータを得ることに成功した。さらにFeをベースとした耐熱材料においても金属間化合物Fe_3AlCを母相固溶体中に分散させた合金の材料設計を展開し、同様に光学式浮遊帯炉を用いた一方凝固により金属間化合物の形状制御を行ってすぐれた力学特性を得ることが出来ることを示した。本研究は通常溶解・鋳造法では多くの鋳造欠陥を生成するため作成が困難である高融点金属間化合物合金をインゴットメタラジーによって作成する手法を見出すことを目的とする。このようなプロセス技術を確立することはこの種合金を航空機エンジンや発電用ガスタービンエンジンの部材として使用するために重要である。本年度はこれまでにMoSi_2を主体とする数種の合金について本申請により購入した光学式浮遊帯炉を用いで凝固条件と得られる組織の関連について一連の実験研究を行った。まず、浮遊帯炉における実験的パラメータである凝固速度、上下の固体結晶の回転速度、固液界面の温度勾配などのついて種々の条件の組み合わせを検討し、健全なインゴットを作成する条件を見出しつつある。また、包晶軽合金における単結晶作成が可能であるというこの溶解法の特徴を最大限に利用すべく、MoSi_2-TaSi_2系において両相からなるラメラー組織を得ることが出来ることを見出し、そのラメラー間隔等の組織形態の制御による機械的特性のへんかについての検討も始め、有益な知見を得つつある。次年度のはNbのシリサイド合金についての検討を開始すると共にMoSi_2系の複相合金の組織制御についてもより詳細に検討を進める予定である。(研究の背景と目的)