hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドーパミン受容体及びＮＭＤＡ受容体変異マウスを用いた大脳基底核回路の機能解析

生理研の南部篤教授(本研究領域代表)、知見聡美(計画班員)らと共同し、応募者等が開発したD1Rノックダウン(D1R KD)マウスを用いて、D1Rを欠損させると運動量が減少し、大脳基底核神経細胞のin vivo電気生理学的解析により、直接路の投射先(脚内核)と、間接路神経の投射先(淡蒼球外節)の活動を記録すると、大脳皮質刺激による運動指令は大脳基底核の3つの経路により脚内核に達し、正常では3相性(興奮-抑制ー興奮)の神経活動として出力されるが、D1R欠損の場合は抑制が消失した。この結果から、D1Rを介する情報伝達は直接路を通る信号の伝達と、運動の発現に不可欠であること、一方、大脳基底核の自発的神経活動は、D1R欠損状態であっても基底核出力部において変化しないことを見出した。この結果は直接路を通る信号の動的な伝達の減少がより本質的な変化であることを示した。また、Rotarodによる運動学習試験、受動的回避試験による忌避学習と記憶の試験を行ったところ、成熟期のD1R KDマウスをD1R欠損とすると、D1Rストレート欠損マウスよりも成績が低下し、Dox投与停止でD1R発現が回復すると、学習記憶の成績が回復したことから、成熟期にD1Rを介する直接路の情報伝達が、学習・記憶に重要であることがわかった。併せて、新潟大学の崎村建司教授と共同で作製しているD2Rノックダウンマウスが完成し、今後、間接路に関する機能の解明のため、D1R KDマウスと同様の解析を行う。またNMDA受容体異常活性化と異常発振を検討する為、アミノ酸置換によりNMDA受容体異常活性化するマウスを作成した。<研究実績>(1)学術論文:10報(2)学会研究会発表:21件(3)シンポジウムの主催:2件(4)著書執筆:1件(5)国際共同研究:1件(6)共同研究のための班員間の打合せ:10回開催29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は運動制御や学習記憶に重要と考えられる大脳基底核神経回路であるD1ドーパミン受容体(D1R)を介する直接路およびD2ドーパミン受容体(D2R)を介する間接路の機能を個別に理解するため、可逆的にD1RまたはD2Rを欠損させるマウスを作製し、運動制御や学習記憶における直接路・間接路の役割を解明し、パーキンソン病の運動障害の理解と、治療方法開発へ発展させる。私たちが開発したD1Rノックダウン(KD)マウスを用いて、D1Rを欠損させると運動量が減少し、大脳基底核神経細胞のin vivo電気生理学的解析により、直接路神経の投射先(脚内核)と、間接路神経の投射先(淡蒼球外節)の活動を記録すると、大脳皮質刺激による運動指令は大脳基底核の3つの経路により脚内核に達し、正常では3相性(興奮ー抑制ー興奮)の神経活動として出力されるが、D1R欠損の場合は抑制が消失した。また、ロタロッドによる運動学習試験、受動的回避試験による忌避学習と記憶の試験を行ったところ、成熟期のD1R KDマウスをD1R欠損とすると、D1Rストレート欠損マウスよりも成績が低下し、Dox投与停止でD1R発現が回復すると、学習記憶の成績が回復したことから、成熟期にD1Rを介する直接路の情報伝達が、学習・記憶に重要であることが解った。併せて、崎村建司教授と共同で、D1R KDマウスと同様の方法でD2R発現が調節可能なD2Rノックダウンマウスを作成しており、間接路に関する機能の理解のため、D1RKDマウスと同様の解析を行う予定である。これまでに、D1R KDマウスと同様の方法でD2R発現が調節可能なD2Rノックダウンマウスを作成しており、間接路に関する機能の理解のため、D1RKDマウスと同様の解析を行う予定である。また、D1RまたはD2R発現細胞特異的なNMDA受容体のアミノ酸置換マウスの準備もできており、当初の計画通りに進む予定である。

この結果は直接路を通る信号の動的な伝達の減少がより本質的な変化であることを示した。また、Rotarodによる運動学習試験、受動的回避試験による忌避学習と記憶の試験を行ったところ、成熟期のD1R KDマウスをD1R欠損とすると、D1Rストレート欠損マウスよりも成績が低下し、Dox投与停止でD1R発現が回復すると、学習記憶の成績が回復したことから、成熟期にD1Rを介する直接路の情報伝達が、学習・記憶に重要であることがわかった。併せて、新潟大学の崎村建司教授と共同で作製しているD2Rノックダウンマウスが完成し、今後、間接路に関する機能の解明のため、D1R KDマウスと同様の解析を行う。またNMDA受容体異常活性化と異常発振を検討する為、アミノ酸置換によりNMDA受容体異常活性化するマウスを作成した。<研究実績>(1)学術論文:10報(2)学会研究会発表:21件(3)シンポジウムの主催:2件(4)著書執筆:1件(5)国際共同研究:1件(6)共同研究のための班員間の打合せ:10回開催現在進行中のD1Rノックダウン(KD)マウスの解析を行うとともに、また、間もなく完成するD2R KDマウスを同様の方法で解析する。1)PD類似の運動障害の解析: 24時間連続で、Dox投与によるマウスの運動量・摂食量・飲水量の変化について同時測定システムを利用して解析する。2)運動機能・報酬/忌避学習機能の評価:大阪大の木津川尚史准教授らと共同して、Wheel running試験、Rotarod試験、受動的回避試験、恐怖条件づけ試験、オペラント学習試験等により、運動機能及び報酬/忌避学習の評価を行う。3)大脳基底核の電気生理学的解析:生理研の南部、知見らと共同して、マウスのin vivo解析法を用いて、D1RまたはD2R発現抑制による大脳基底核神経の電気生理学的性質を解析する。また、オシレーション発振を観察する。さらに運動中、学習中の生体電気活動記録も予定している。4)マウス脳透明化技術により全脳スケールで神経活動の履歴の包括的観察:新潟大学に着任した田井中一貴教授との共同で、D1R KDマウスとArc-dVenusマウスとの掛け合わせたレポーターマウスを用いて光シート顕微鏡で、運動や学習活動で活性化した神経細胞を三次元的に解析する。5)胎生期、発達期の直接路の役割の解析:北里大の佐藤俊哉教授、大久保直准教授ら共同し、特に、胎生期、発達期にD1R発現を欠損させ、運動機能及び報酬/忌避学習の評価を行う。6)NMDA受容体アミノ酸置換マウスのオシレーション発振の解析:ドーパミン欠乏状態におけるオシレーション発振現象へのNMDA受容体の関与を検討する為、NMDA受容体が異常活性化し易いマウス(Hayashi et al 2014)を活用し、直接路、又は間接路特異的にNMDA受容体に変異を導入し、運動障害の症状の発現と、オシレーションの出現を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
アゲハ視小葉複合体出力系の細胞構成と色覚経路

昆虫の複眼で受容された光の情報は、視覚中枢(視葉)において処理された後、より高次の脳領域に送られる。視葉の出力は、4つの領域のうち視髄、視小葉、視小葉板から出る。光情報が平行処理されるのだとすると、異なる領域から出力する神経経路には、それぞれ異なる情報が含まれていると考えている。アゲハの脳の構造について記載がないので、まず色素を視葉の各部位に微量注入する方法を当実験室で確立して、高次の領域とのつながりを調べた。その結果視髄と視小葉からはそれぞれ9本、視葉用板からは少なくとも5本の出力経路を同定した。脳における投射先は、色素を注入した視葉と同側の前大脳全体、反対側の前大脳腹側と視葉へと広がっていた。次に私は投射先のうち、視髄と視小葉の両方の出力神経が投射する前方視覚球とキノコ体への経路に着目した。キノコ体はミツバチで視覚情報の記憶と関係することが示唆されている。一方前方視覚球では、定位行動に関わる神経が色反対性を示すことがバッタで報告された。そこで、アゲハにおいてこの2領域に投射する神経の分布を視葉で観察するために、各領域に色素を注入して視葉での神経分布を観察した。その結果、複眼の腹側3分の2に相当する部分に樹上突起を持つ神経が、視髄と視小葉で染めだされた。この結果をアゲハの複眼腹側が色を見るのに使われていること考えると、視髄と視小葉から前方視覚球とキノコ体に投射するこれらの神経に、視葉における反対色性など脳における色情報処理の結果が含まれている可能性が高い。以上の結果を、昨年度中に作成した神経伝達物質・生理活性ペプチドの脳マップを合わせることで、視覚情報の経路とその機能を考える上の基礎的な組織学の知見がそろったことになる。アゲハの視覚中枢は、網膜側から視葉板・視髄・視小葉複合体からなる。視覚情報はこの視覚中枢において情報処理された後、脳葉で他の感覚等と統合されると考えられている。今年度は、所属する研究室における免疫組織化学実験系の確立を目的に実験を行った。昆虫の脳組織において神経伝達物質として注目されているアミン類のうち、セロトニン抗体陽性細胞の同定を非蛍光発色と蛍光発色の両方の方法で試みた。その結果、視葉の全ての神経叢にセロトニン抗体陽性神経(5-HTニューロン)の神経突起を確認した。また5-HTニューロンの細胞体を約7080対同定した。視葉にある細胞体を、分布域から背側、中央、腹側3グループにわけた。背側と腹側の細胞体は、非常に小さく主に視髄の遠位側に神経軸索を伸ばしていた。中央のグループには、大きな細胞体と比較的小さい細胞体が混在していた。大きな細胞体からは、複数の神経叢に軸索が伸びていた。視葉板と視髄の遠位部では、個眼単位であるカートリッジの周りにのみ神経突起が存在し、ここでは5-HTニューロンは特定の神経とシナプスを作らないようだ。視髄と視小葉にあるカートリッジ構造と並行に走る軸索と直行するように走る神経突起があった。また、視小葉に分布する5-HTニューロンの一部は、脳葉の後方に細胞体を持つことを確認した。5-HTニューロンは、タバコスズメガやゴキブリで、体内時計に関係することが示唆されている。アゲハ5-HT-ニューロンは細胞体の数に違いがあるが、基本的に似た布様式を持っていた。このことから、アゲハ脳においてもセロトニン神経は、体内時計にあわせて感度調節などの働きをしているのだろう。今年度は、所属研究室において、免疫組織化学実験系の確立を終えることができた。これにより、この系を基礎に他の抗体を用いた免疫組織化学実験を進めることが可能になった。

この結果をアゲハの複眼腹側が色を見るのに使われていること考えると、視髄と視小葉から前方視覚球とキノコ体に投射するこれらの神経に、視葉における反対色性など脳における色情報処理の結果が含まれている可能性が高い。以上の結果を、昨年度中に作成した神経伝達物質・生理活性ペプチドの脳マップを合わせることで、視覚情報の経路とその機能を考える上の基礎的な組織学の知見がそろったことになる。
工業酵素の触媒反応の分子論的解析と蛋白質工学による機能増強に関する研究

ペプシン・ファミリーのアスパラギン酸プロテアーゼのうち,AspergillusやPenicilliumの酵素は酸性側でトリプシノーゲンの活性化能をもつ.この分子機構を明らかにするため,アスペルジロペプシンエのcDNAに部位特異的変異を与え,酵母,大腸菌で発現させた変異酵素の研究から,トリプシノーゲン活性化反応に必須の残基はD76であることを明らかにした.さらに,トリプシノーゲン活性化能をもたないブタペプシンのcDNAに部位特異的変異をる与え大腸菌で発現させた二重変異酵素T77D/G78〔S〕S79はトリプシノーゲン活性化能を獲得した.かくして,アスパラギン酸プロテアーゼの2触媒機能性の分子機構を世界に先駆けて解明した.Aspergillusセリンカルボキシペプチダーゼは9ヶ所のN-グリコシル糖鎖結合部位を持つ.糖鎖欠損のN212QとN371Q変異酵素はそれぞれ活性が激減し,N347Q糖鎖欠失酵素は細胞外で部分分解を受けた.活性中心(S153, D357, H436)に近い上記3残基の糖鎖は活性に大きな影響をもつことを明らかにした.Aspergilus 1,2-α-マンノシダーゼcDNAに部位特異的変異を支え酵母で発現させた変異酵素の活性に大きな影響を与えたカルボキシル基5残基を明らかにした.Aspergillusプロチロシナーゼ遺伝子(melO)のcDNAに部位特異的変異を与え酵母による発現で得た変異酵素の活性は、ヘモシアニンに相当するCu(A)に配位する3残基のヒスチジンの外1残基のシステインが活性に関わることと,同じくCu(B)に配位する3残基のヒスチジンの外に1残基のヒスチジンが関わることを明らかにした.活面活性剤耐性のズブチリシンALPIの遺伝子aprQにpH12のアルカリ性耐性のズブチリシンSendai遺伝子AprSのC末端領域を交換しBacillusで発現してキメラ酵素は,海面活性剤耐性とpH12のアルカリ性耐性の両性質を共に備えた機能増強酵素であることを明らかにした.ペプシン・ファミリーのアスパラギン酸プロテアーゼのうち,AspergillusやPenicilliumの酵素は酸性側でトリプシノーゲンの活性化能をもつ.この分子機構を明らかにするため,アスペルジロペプシンエのcDNAに部位特異的変異を与え,酵母,大腸菌で発現させた変異酵素の研究から,トリプシノーゲン活性化反応に必須の残基はD76であることを明らかにした.さらに,トリプシノーゲン活性化能をもたないブタペプシンのcDNAに部位特異的変異をる与え大腸菌で発現させた二重変異酵素T77D/G78〔S〕S79はトリプシノーゲン活性化能を獲得した.かくして,アスパラギン酸プロテアーゼの2触媒機能性の分子機構を世界に先駆けて解明した.Aspergillusセリンカルボキシペプチダーゼは9ヶ所のN-グリコシル糖鎖結合部位を持つ.糖鎖欠損のN212QとN371Q変異酵素はそれぞれ活性が激減し,N347Q糖鎖欠失酵素は細胞外で部分分解を受けた.活性中心(S153, D357, H436)に近い上記3残基の糖鎖は活性に大きな影響をもつことを明らかにした.Aspergilus 1,2-α-マンノシダーゼcDNAに部位特異的変異を支え酵母で発現させた変異酵素の活性に大きな影響を与えたカルボキシル基5残基を明らかにした.Aspergillusプロチロシナーゼ遺伝子(melO)のcDNAに部位特異的変異を与え酵母による発現で得た変異酵素の活性は、ヘモシアニンに相当するCu(A)に配位する3残基のヒスチジンの外1残基のシステインが活性に関わることと,同じくCu(B)に配位する3残基のヒスチジンの外に1残基のヒスチジンが関わることを明らかにした.活面活性剤耐性のズブチリシンALPIの遺伝子aprQにpH12のアルカリ性耐性のズブチリシンSendai遺伝子AprSのC末端領域を交換しBacillusで発現してキメラ酵素は,海面活性剤耐性とpH12のアルカリ性耐性の両性質を共に備えた機能増強酵素であることを明らかにした.
古代農具史と古代農具の機能に関する日韓比較研究

1.派遣・招聘により実施した共同セミナーの実績(1)釜山大学校人文大学において、史学科の閔成基教授及び考古学科の鄭澄元教授の呼びかけにより、約30名の参加を得て実施した。堀尾は日本における農業史研究の歴史と現状の問題点を報告した。小池は、国立ソウル中央博物館所蔵の犂先とそれにより推定される犂へらとの耕うん抵抗を、有限要素法の適用して算定する方法と計算結果の一部を紹介した。また、朴は、韓国における犂の歴史を述べ、日本との繋がりに言及した。日本における農業史研究の蓄積は若い参加者に刺激を与え、また考古学的事物に対する数理的手法の適用について、新鮮な刺激と期待を与えたことは確かであったが、研究の方法論に関するさらなる議論は展開されなかった。また、犂の日韓比較史的な考察は、ほとんど興味をもたれなかったようである。自分たちの文化が歴史的に影響を与えた先についての技術移転の分析は、最近始まったばかりである。堀尾は、自身参加したことがある、国際日本文化研究センターとライデン大学の共同セミナーの例(Conference on the Transfer of Science and Technology between Europ and Japan since Vasco da Gama)を引きつつ説明したが、そのような問題意識を十分惹起できなかったことは遺憾であった。そのため、帰国後あらためて共同研究会の開催を申し入れたが、韓国特有の研究環境によるのであろうか、2名の韓国側分担者の尽力にもかかわらず、はかばかしい進展はみられていない。ただ、平成6年度に、日本の農業史関係者による見学訪問による研究交流の計画が進行中であり、近い将来、本補助金の成果たる共同研究会実施へ向けて前進がみられるであろう。(2)済州歴史学会の特別例会として、共同セミナーを開催した。分担者、朴の呼びかけに、各国文化部専門委員の金榮〓博士らが呼びかけたものである。約20名が参加した。小池と朴は上記と同じ内容を報告した。堀尾は、中床犂が水田の床締めのために近代になっても特定の地域で選択的に使用されたことを日本およびラオスの事例により説明し、韓国における同様の事例を問うた。適正技術(Approriate Technology)としての中床犂に対する歴史的評価は、少なからず議論を惹起した。韓国本土に対する済州島農業の歴史的状況とかさね合わされたものと思われる。そして、農具だけでなく農業技術・農耕文化を琉球から韓半島、九州まで入れた東シナ海文化圏の問題として解いて行く際、済州島が予想以上に解のキ-・コンセプトになるのではないか、というように議論は展開した。なお、済州大学校総長の金〓玉博士と会談し、同博物館研究員、高光敏氏を窓口とし当座は個人レベルで共同研究を開始することを合意した。(3)福岡市ももちホールにおいて、関西農業史研究会との共催で合同セミナーを開催した。参加者は35名であった。堀尾の基調報告に続き、徳島大学の東潮教授が、韓国の古代農業史と今後の研究展開を報告した。また、九州国際大学の宮島昭一朗教授は、佐賀の特異な犂と農法の、韓半島及び揚子江下流域との関連について報告した。そして、東シナ海文化圏における農業技術・農耕文化の伝播が古代だけでなく中世・近世を通じて予想以上にあったことを、視野に入れておく必要のあることが確認された。2.農具史の日韓比較はいま緒についたばかりである。さらなる調査研究が必要とされるが、そこへ進むまえに、前年度から取りかかっている関係文献の調査を完了させ、第1版を準備中である。3.犂先及び犂へら上での土壌の変形・せん断を有限要素法により解析し、犂の牽引抵抗を求めるプログラムの、韓国在来犂用プログラムへの移植を完了した。各地の土壌条件等入力データの収集を行っている。

ただ、平成6年度に、日本の農業史関係者による見学訪問による研究交流の計画が進行中であり、近い将来、本補助金の成果たる共同研究会実施へ向けて前進がみられるであろう。(2)済州歴史学会の特別例会として、共同セミナーを開催した。分担者、朴の呼びかけに、各国文化部専門委員の金榮〓博士らが呼びかけたものである。約20名が参加した。小池と朴は上記と同じ内容を報告した。堀尾は、中床犂が水田の床締めのために近代になっても特定の地域で選択的に使用されたことを日本およびラオスの事例により説明し、韓国における同様の事例を問うた。適正技術(Approriate Technology)としての中床犂に対する歴史的評価は、少なからず議論を惹起した。韓国本土に対する済州島農業の歴史的状況とかさね合わされたものと思われる。そして、農具だけでなく農業技術・農耕文化を琉球から韓半島、九州まで入れた東シナ海文化圏の問題として解いて行く際、済州島が予想以上に解のキ-・コンセプトになるのではないか、というように議論は展開した。なお、済州大学校総長の金〓玉博士と会談し、同博物館研究員、高光敏氏を窓口とし当座は個人レベルで共同研究を開始することを合意した。(3)福岡市ももちホールにおいて、関西農業史研究会との共催で合同セミナーを開催した。参加者は35名であった。堀尾の基調報告に続き、徳島大学の東潮教授が、韓国の古代農業史と今後の研究展開を報告した。また、九州国際大学の宮島昭一朗教授は、佐賀の特異な犂と農法の、韓半島及び揚子江下流域との関連について報告した。そして、東シナ海文化圏における農業技術・農耕文化の伝播が古代だけでなく中世・近世を通じて予想以上にあったことを、視野に入れておく必要のあることが確認された。2.農具史の日韓比較はいま緒についたばかりである。さらなる調査研究が必要とされるが、そこへ進むまえに、前年度から取りかかっている関係文献の調査を完了させ、第1版を準備中である。3.犂先及び犂へら上での土壌の変形・せん断を有限要素法により解析し、犂の牽引抵抗を求めるプログラムの、韓国在来犂用プログラムへの移植を完了した。各地の土壌条件等入力データの収集を行っている。派遣(代表者および分担者)計画により、ソウル大学校博物館はじめ2博物館、温陽民俗博物館、東津水利史料館等における、犂を中心とした所蔵品を実際に計測・検証することができ、古代のみならず近世に至るまでの日本農具との比較検証をすることができた。その結果、日本農具史について従来孝えられてきたこと、とくに犂の歴史については、その根底から見直しをする必要が明確になつた。招へい(韓国から1名)計画により、共同セミナー形式で研究会(京都にて、24名参加)を開催した。韓国考古学及び九州農業史の専門研究者の協力を得て、犂の歴史を中心として日韓比較の討論を展開できた。ここでも日本における犂の歴史が再検討されたが韓国におけるそれに対する疑問も提示された。また、その討論を踏まえ今後の研究展開について具体的・実務的な検討に入った。すなわち、1)古代のみならず近世に至るまでの農具に関する日韓比較のための調査研究計画、とくに韓国側からの協力体制。
導管液分析による果樹根系の機能の評価に関する研究

果樹類は大きな根系をもち、根系全体のおかれている状態を把握することが困難である。そこで、根から地上部に供給される導管液について分析することにより、根系のおかれている水分、栄養、その他の根圏環境の状態とそれに対する根の機能を評価するための実験を行った。本研究では、養液栽培法により根圏環境の調節を行い、異なる条件(特に根圏の温度、pH、及び窒素栄養)で生育させたブドウ樹を用い、特に果実品質に影響の大きい果実成熟期において根系の発達と、導管液中の無機成分組成の関係について調査を行った。(1)導管液中の無機成分濃度は、培養液濃度の変化とほぼ並行して増減した。(2)pH調節器を設置した養液栽培システムを作成し、培養液のpHをによる導管液の無機成分組成を比較した。培養液pHは、5と7の間において、細根に形態上の差異をひきおこしたが、導管液中の無機成分組成には影響しなかった。(3)アンモニア態及び硝酸態窒素を異なる比で添加した場合、アンモニア態窒素比が高まると細根の伸長が抑制され、地上部の生育も抑制された。導管液中の無機成分は、アンモニア態窒素比の増加と共にカチオン濃度が顕著に低下した。(4)細根の発育に対する最適の培養液温範囲は28°C付近であり、23°C及び35°Cにおいては、細根の生育抑制及び壊死が生じた。導管液中の無機成分組成は、アンモニア態窒素、及びリンは培養液温度の影響を受けなかったが、硝酸態窒素、カリウムは根の生育傷害を受けた温度区において、顕著に低下した。今後、栄養状態からの評価だけでなく、根から地上部に移動し、気孔からのガス交換、生長及び、各器官のシンク力を制御しているシグナルについて研究を進展させたい。
HGFアンタゴニスト(HGF/NK4)を用いた卵巣癌遺伝子治療への戦略

近年、種々の癌細胞の浸潤、転移と血管新生の関係が着目されている。肝細胞増殖因子(HGF: hepatocyte growth factor)は主として腫瘍を構成する間質細胞から分泌され、腫瘍細胞の増殖、浸潤、血管新生を促進することが明らかとなっている。そこで、卵巣癌とHGFの関係の有無、およびそれらが実際の臨床にどのように反映されるかを研究するために血中HGF濃度に注目し、検討を行った。材料および方法:インフォームドコンセントが得られた卵巣癌症例13例、良性卵巣腫瘍8例、健常人10例の血中HGF濃度をELISA法にて測定した。結果:卵巣癌症例の血中HGF濃度は0.59±0.38、良性卵巣腫瘍の血中HGF濃度は039±0.17、健常人の血中HGF濃度は032±0.06であった。これらの結果を解析すると卵巣癌症例の血中HGF濃度は健常人の血中HGF濃度に比し有意に(P=0.002)高値であることが判明した。他方、良性卵巣腫瘍の血中HGF濃度は健常人の血中HGF濃度に比し有意差は認められなかった(p=0.25)。結論:これらの結果から、血中HGF濃度は卵巣癌をスクリーニングする上で有用な腫瘍マーカーとなりうると考えられた。近年,癌細胞の浸潤と血管新生の関係が注目されている.肝細胞増殖因子(HGF : hepatocyto growth factor)は主に腫瘍を構成する間質細胞より分泌され,腫瘍細胞の増殖,浸潤,血管新生を促進する.他方,HGF fragmentであるHGF/NK4はHGF antagonistとして作用する.今回,この作用機構に着目し,卵巣癌遺伝子治療開発を目指し,HGF/NK4遺伝子発現adenoviral vector(Ad-NK4)を作成し,腫瘍増殖抑制効果を検討することを目的とした.本年度は卵巣癌症例の血中のHGF濃度に注目した.すなわち,インフォームドコンセントが得られた卵巣癌症例4例および非卵巣癌症例4例の血中のHGF濃度をELISA法にて測定した.その結果,卵巣癌症例の血中HGF濃度は0.50±0.18であり,非卵巣癌症例の血中HGF濃度は0.32±0.04であった.有意差は認められなかったが(P=0.14)卵巣癌症例の血中HGF濃度は非卵巣癌症例に比し,やや高い傾向が認められた.今後,症例数を追加して検討を行う予定である.また,HGF/NK4遺伝子発現adenoviral vector(Ad-NK4)を入手し得たために次年度はin vitroおよびin vivoの実験をすすめる予定である.また,本年度はHGFと同様に血管新生因子であるチミジンホスフォリラーゼ(TP)の卵巣腫瘍における腫瘍内濃度を測定した.測定に際し,インフォームドコンセントが得られている.その結果卵巣癌(n=14)では125.8±33.0Unit/mg protein,良性卵巣腫瘍(n=7)では28.3±9.0Unit/mg protein,非腫瘍性卵巣では22.5±8.5Unit/mg proteinであり卵巣癌と良性卵巣腫瘍における(TP)の値に有意差(P<0.05)が認められ卵巣腫瘍の増殖,浸潤過程に重要な役割をはたしていると考えられた.近年、種々の癌細胞の浸潤、転移と血管新生の関係が着目されている。肝細胞増殖因子(HGF : hepatocyte growth factor)は主として腫瘍を構成する間質細胞から分泌され、腫瘍細胞の増殖、浸潤、血管新生を促進することが明らかとなっている。今回、卵巣癌とHGFの関係の有無、およびそれらが実際の臨床にどのように反映されるかを研究するために血中HGF濃度に注目し、以下の検討を行った。すなわち、インフォームドコンセントが得られた卵巣癌症例13例、良性卵巣腫瘍8例、健常人10例の血中HGF濃度をELISA法にて測定した。その結果、卵巣癌症例の血中HGF濃度は0.59±0.38、良性卵巣腫瘍の血中HGF濃度は0.39±0.17、健常人の血中HGF濃度は0.32±0.06であった。

これらの結果を解析すると卵巣癌症例の血中HGF濃度は健常人の血中HGF濃度に比し有意に(p=0.002)高値であることが判明した。他方、良性卵巣腫瘍の血中HGF濃度は健常人の血中HGF濃度に比し有意差は認められなかった(p=0.25)。これらの結果から、血中HGF濃度は卵巣癌をスクリーニングする上で有用な腫瘍マーカーとなりうると考えられた。
購買に対する直接的・短期的な広告効果（リーセンシー効果）に関する理論解明と測定

近年、デジタル技術による広告手法の発展を背景に、リーセンシー効果の意義が改めて注目されている。一方、先行研究では、1理論化は進んでおらず、たとえば、どのような環境・条件下で観察できるのか不明確である。さらに、2効果測定方法は精緻化が進んでおらず、たとえば、効果の持続時間などが明らかではない。本研究では、1リーセンシー効果の理論的メカニズムを再検討することにより、どのような環境・条件下で、効果が発現するかを理論的に示す。さらに、2効果測定方法を精緻化し、効果の強弱・持続時間・時間的減衰を測定するモデルを提案する。
アモルファスシリコン/結晶系薄膜半導体タンデム太陽電池の基礎研究

タンデム型太陽電池として最も高い効率が期待されるa-Si/x-Si系タンデム太陽電池の高効率化について、実用上フィ-ジブルな17%以上の効率を得ることを目的として研究を推進した。またボトムセル用Si薄膜基板製造を目指したグラフォエピタキシについても、昨年度に続き研究を行った。まず2端子セルについて、熱拡散法により作製したn-on-p poly-Siを用いタンデムセルの作製を行った。このボトムセル上に、n-μc-Siバッファ層とし、さらにa-Siをp-i-nの順で堆積した。a-Siの堆積温度を250°Cとし、透明電極の堆積条件を最適化したところ、変換効率として15.03%が得られた。ところで、s-Siとc-Siは、両材料の屈折率がほぼ等しいため、a-Si内での光閉じ込め効果が利用できず、十分高い光電流密度が得られていない。これを改善するため、両セル間に適当な反射膜を挿入して、膜内での多重光反射により、a-Si基礎吸収端波長帯でのみ光反射を大きくする選択反射膜を提案し、ITO膜を用いた場合の膜厚の最適条件を理論および実験より検討した。またその効果を確認する実験を行い、10%程度の光電流の増加が期待できることを明らかにした。また、タンデムセルのもう一つの構造である4端子接続型タンデム太陽電池の最適化研究を行った。ボトムセルは、多結晶基板を用いて作製することとし、a-SiCをベ-スとした低抵抗広禁止帯幅エミッタとのヘテロ接合構造とした。このa-SiC膜はECR-CVD法によって低温で形成できるため、接合形成時に於ける熱処理過程でのグレインバウンダリの活性化を避けることが可能となり、15.4%(AM1,100mW/cm^2)の変換効率が得られた。トップセルは、ガラス/TCO基板上にp-i-nの順で堆積したa-SiC/a-Siヘテロ接合セル構成とした。トップセル用基板としてフラットTCO基板を用いて光の散乱を押さえた結果、4端子デバイスの変換効率として16.8%が得られた。
漢方腹診書・鍼灸流儀書に関する書誌研究

中国を起源とする漢方だが、腹診と小児鍼は日本で発達した診断・治療法である。本研究の第一の目的は、日本における腹診の発達の歴史の解明である。加えて、もう一つの日本発の小児鍼法も解析対象である。本研究の成果は、腹診の起源と変遷と、小児鍼成立に至る過程、の二点を解明した事である。加えて、資料の電子化とオントロジー解析も実施し、更なる研究に資するようにした。漢方や鍼灸などの伝統医学は中国を起源とするが、日本では独自の発達を遂げた。とりわけ腹診は、腹部の触診によって病気の全体像を把握する診断法で独自性が強いが、その歴史的経緯は十分に解明されていない。本研究の目的は、国内における漢方腹診書および腹診を多分に含む鍼灸流儀書の現存状況を調査し、現存史料を書誌学的に分析し、日本腹診史を解明することである。今年度は、全国の図書館等の現地調査によって、数点の新史料の発見にいたった。なかでも、天理大学附属天理図書館の明版『素問糾略』、名古屋市蓬左文庫の『松甫集』は重要である。『素問糾略』は、近世日本医学に絶大な影響を与えた朱丹渓の著作で、しかも中国で散逸した佚存書であった。これによって、腹診を育んだ時代の思想的風土の一端が明らかになった。『松甫集』は『救詳〓』という未知の鍼灸流儀書を含んでいた。これは、腹診を体系化して鍼師に広めた無分流家元の流儀書で、日本腹診史の糸口となりうる史料であった。また、九州国立博物館の『伝尸病肝心鈔』は、長らく所在不明となっていた古巻子本で、重要文化財に指定されている。これは、三尸(道教における体内に巣くう魔物)の退治法を論述したものだが、日本人の腹に対する特別な意識を準備した史料の一つと考えられる。史料の書誌学的分析は、九州大学附属図書館医学分館の『五臓之守護井虫之図』、北里大学東洋医学総合研究所の〔室町時代針灸書〕、名古屋市蓬左文庫の『図法師灸経』を対象に行った。その結果、既知の流派の成立以前にプレ流派的な人脈や学統の存在が確認され、無名の医家・鍼師が腹診発展の担い手であることが示唆された。これまで、調査対象の上限を鎌倉期としていたが、〔室町時代針灸書〕の分析を通じて平安期の『医心方』の影響が等閑視できないことが示され、今後は平安期の史料も調査対象とする方向で検討している。中国を起源とする漢方や鍼灸は、日本で独自の発達を遂げた。本研究の目的は、漢方腹診書および腹診を多分に含む鍼灸流儀書の現存情況を調査し、現存史料を書誌学的に分析して、日本腹診史を解明することである。蒐集した漢方腹診書の通覧により、日本腹診史は起源(鎌倉戦国期)・変遷(江戸期)に大別するよりも、萌芽期(鎌倉南北朝)・形成期(室町江戸初期)・発展期(江戸前中期)・完成期(江戸後末期)の4区分に改めた方が史実に則しているとの認識に至った。そもそも、腹診という用語自体、1700年前後の和製の漢語である可能性が浮上してきた。一般的に、用語の成立と概念の確立とは不可分であり、腹診という専門用語の定着と、腹診という診断技術の発展は相補的な関係にあることが示唆された。史料の書誌学的分析は、発展期を代表する『百腹図説』『五十腹図説」を中心に行い、古方派から後世方派へ転向した常陽の郷医・山田甫庵とその学統の間で、限局的に伝授された彩色図譜であることが判明した。また、日本独自の流儀である小児鍼も歴史的経緯が未解明で、明治維新以前の専門書が皆無のため、腹診よりも歴史研究が困難といえる。そこで、日本腹診史解明の補助作業として、新たに小児科書・外科書を調査対象に加え、蒐集した鍼灸流儀書の関連条文と交えて分析した。その結果、小児鍼の鍼具は乳幼児の〓血を刺絡する錐状の鋒鍼や磁器の破片を起源とすることが判明し、現在普及している摩擦による鍼法は小石を用いた小児按摩の変法であることが示唆された。小児鍼の史料基盤は、明治維新以降の内部発行・少部印刷の著作や雑誌の記事が大半を占めるため、情報収集は容易でない。今後の研究環境の整備の一環として「日本小児鍼文献一覧」を作成する必要がある。本研究の目的は、漢方腹診書と鍼灸流儀書の書誌的分析による、日本腹診史の構築である。

腹診は、腹部を触診して病気の全体像を把握する日本独自の診断法だが、歴史的経緯は不明であった。そこで、本年度は腹診図の変化に着目して腹診史を俯瞰した。加えて本年度は、史料の恒久的な保存および研究者への情報提供を容易にすべく、史料の高画質デジタルデータ化を実施した。またオントロジーによる概念解析系も確立した。現存最古の腹診図は、薬治用の腹状図7点と鍼治用の腹位図1点から成る1550年頃の『今川義元伝書』の挿図である。腹状図は、腹状と処方を1対1で図示しており、処方数分の図を要する。腹位図は、施鍼部位の区画を示した一枚の図である。1600年前後に鍼治用の腹位図は流行したが、薬治用の腹状図の使用は消滅した。その後1640年頃、朝山更斎らが鍼治用の腹状図を創案し、久野玄越は腹位図を薬治用に改修した。1700年頃には、北山友松子が薬治用の腹状図を復活させ、1750年以降からは吉益東洞系の医家による薬治用の腹状図が主流となった。181030年頃、増加しつづける腹状図の相互関係を一目瞭然とすべく、桃井安貞と車井某は薬治用の腹状図の腹位図化を遂行した。東井某は、衰退傾向の薬治用の腹位図の腹状図化も行った。これらの研究の過程で、我が国独自の鍼の流儀である小児鍼は、襲廷賢『万病回春』の青筋の三稜鍼による刺絡、薛己『保嬰撮要』の丹毒の磁器片による切開が、直接的な淵源であることを見出し、「日本小児鍼史料文献目録」も作成した。
国際条約の経済分析:理論と実証

国際的な起草機関であるUNIDROITは、国際取引に関する条約を過去に起草しているが、多くの条約は締約国を多く獲得できずにいる。その中で航空機ファイナンスに関するケープタウン条約は、例外的な成功を収めているように見える。その理由を理論的に考察したのが、論文1、2である。研究の後半期には、起草機関の条約データを用い、どのような条約がどのような国によって批准されているのかを実証的に考察した。事業への国を越えた外部ファイナンスは、資金に乏しい途上国・新興国だけではなく多くの国々にとって利益をもたらす。このようなファイナンス契約の履行を保障するためには、国家・裁判所による保護(当事者の契約の遵守)が求められる。投資が行われる「事前」の段階では、事業家への十分な投資を確保するために、国家は関係する法の整備等によって十分に大きな投資家保護をアナウンスする。-方、投資が行われた「事後」の段階では、裁判所が自国当事者(事業家・国内投資家)の利益のみを考慮する場合、海外投資家の利益を考慮しないため、投資家保護の程度は非常に小さいものとなってします。すなわち、事前の決定では投資家保護の程度は大きく、事後の決定では小さい(時間非整合性の問題の存在)。2008年度の研究では、このような時間非整合性の問題が存在する場合にケープタウン条約がどのような工夫を行ったのかについて、経済学的に、そして法学的に分析を行った。「ルール対スタンダード」の先行研究から得られる条約批准に関する含意としては、条約内容がよりスタンダード型(より一般的な記述、特定性の程度が小さい)であれば、各国既存法との対立はま避け易いことから批准数を増やす効果があると予想できる。一方、よりスタンダード型であることは、条約内容をより暖昧にし、条約が本来期待していた効果を得ることができないかもしれない。その結果、スタンダード型の条約は少ない批准数しか得られない可能性も存在する。法の特定性が条約批准与える影響を考察することで、この対立する仮説に答える。LLSVから導かれる条約批准へのーつの含意として、同じlegal originに属する国は同じ程度のルールをもつ傾向にあるため、同じlegal originに属する国であれば、同じように条約に批准する可能性が考えられる。本研究では、コモンローの国とシビルローの国において、条約批准の条件が異なっていることを発見した。「ルール対スタンダード」とLLSVの議論を国際条約批准に関する分析において結びつけることで両文献に貢献すると思われる。この研究は、日本法と経済学会全国大会や東京工業大学・北海道大学・早稲田大学で報告した。
チアゾリジン誘導体による1型糖尿病発症予防に関する基礎・臨床研究

T1Dのモデル動物であるNODマウスでは、膵島炎が始まる4週齢あるいは既に膵島炎を認め10週齢からのピオグリタゾンの経口投与によりともにT1D発症を抑制することを見出した。その機序として、免疫調節性細胞活性を活性化することなく、エフェクター活性を低下させることを確認した。また、フローサイトメトリー解析にて、CD25^+CD4^+細胞の増加は認めなかったが、NKT細胞分画の増加が示唆された。ピオグリタゾン投与群の脾細胞を解析したところ、CD11c陽性樹状細胞の表面マーカーの検討にてCD80の発現増強が認められたこと、NKT細胞分画についてCD1dの発現の増加が見られた。ピオグリタゾン投与により活性化された樹状細胞がNKT細胞を刺激し、自己免疫反応を抑制することで1型糖尿病発症抑制に働く可能性が強く示唆された。樹状細胞を質的に変化させることにより1型糖尿病発症抑制の可能性を明らかにすることができた。B.ヒト急性1型糖尿病へのピオグルタゾン投与による膵・細胞破壊阻止の研究ヒト1型糖尿病における残存膵・細胞機能を評価するため、ピオグリタゾン投与を3例の急性発症1型糖尿病患者にインスリン治療に加えて行った。約2年間の経過観察結果では、ピオグリタゾン内服では顕著な血糖改善効果も認められず、内因性インスリン分泌の低下も進行していた。さらには、23ヶ月間のピオグルタゾン内服NIDDM患者から、緩徐進行型1型糖尿病発症患者を見出した。少なくとも通常量のピオグルタゾン投与では膵β細胞破壊を阻止することは困難であることが判明した。本研究の目的は、チアゾリン誘導体による1型糖尿病発症予防の検証を基礎的・臨床的に行うことであり、平成17年度は、基礎的研究に重点を置いた研究成果を得ました。ピオグリタゾン投与を自己免疫が始まる4週令あるいは既に膵島炎のある10週令から経口投与することによっても1型糖尿病発症を抑制することが、追加実験により統計学的に有意であることが確認できた。その機序として、in vivoの移入実験より、有意な免疫調節性細胞活性を活性化することなく、エフェクター活性を低下させることが確認された。フローサイトメトリー解析では、ピオグリタゾン投与によるCD25+CD4+細胞の増加はなく、NKT細胞分画の増加が認められておりNKT細胞活性化による免疫抑制の機序が働いたものと考えられた。ピオグリタゾンによる樹状細胞への影響を検討したところ、CD1d発現が増強しており、ピオグリタゾンにより活性化した樹状細胞がNKT細胞を活性化し、自己免疫反応を抑制し1型糖尿病抑制に働く可能性を見出した。B.ヒト急性1型糖尿病へのピオグルタゾン投与による膵β細胞破壊阻止の研究ヒト1型糖尿病における残存膵β細胞機能を評価するため、平17年度には、標準化した膵β細胞への内因インスリン能試験として、欧米の1型糖尿病臨床治験に用いられている食事試験に準拠した本邦における液体食事負荷試験を考案し、1型糖尿病および2型糖尿病患者で検証を行った。我々の液体食事負荷試験は、グルカゴン負荷試験によく相関し、残存膵β細胞機能を反映していることに確証が得られました。基礎的・臨床的にチアゾリン誘導体による1型糖尿病発症予防の検証を昨年度に引き続き行った。NODマウスへのピオグリタゾン投与による糖尿病発症機序の解析T1Dのモデル動物であるNODマウスでは、膵島炎が始まる4週齢あるいは既に膵島炎を認める10週齢からのピオグリタゾンの経口投与によりともにT1D発症を抑制することを見出した。

ピオグリタゾン投与群の脾細胞を解析したところ、CD11c陽性樹状細胞の表面マーカーの検討にてCD80の発現増強が認められたこと、NKT細胞分画についてCD1d tetramerを用いた検討でもNKT細胞分画の増加が見られたこと、また、B220陽性細胞分画の減少が認められたことを見出した。現在のところ、ピオグリタゾン投与により活性化された樹状細胞がNKT細胞を刺激し、自己免疫反応を抑制することで1型糖尿病抑制に働く可能性が強く示唆された。現在、論文投稿準備中である。ヒト急性1型糖尿病へのピオグルタゾン投与による膵・細胞破壊阻止の研究ヒト1型糖尿病における残存膵・細胞機能を評価するため、平18年度中にピオグリタゾン投与を3例の急性発症1型糖尿病患者にインスリン治療に加えて行った。約1年間の経過観察結果では、ピオグリタゾン内服では顕著な血糖改善効果も認められず、内因性インスリン分泌の低下も進行していた。さらには、23ヶ月間のピオグルタゾン内服NIDDM患者から、緩徐進行型1型糖尿病発症患者を見出した。チアゾリン誘導体による1型糖尿病の発症予防法を確立することを目標に、NODマウスとヒト1型糖尿病における治療可能性について研究を行いました。NODマウスへのピオグリタゾン投与による糖尿病発症機序の解析T1Dのモデル動物であるNODマウスでは、4週齢あるいは10週齢からのピオグリタゾンの経口投与によりともにT1D発症を抑制すること、免疫調節性細胞活性を活性化することなく、エフェクター活性を低下させることを確認した。また、CD25^+CD4^+細胞の増加は認めなかったが、NKT細胞分画の増加が示唆された。ピオグリタゾン投与により活性化された樹状細胞がNKT細胞を刺激し、自己免疫反応を抑制することで1型糖尿病抑制に働く可能性が強く示唆された。自己反応性T細胞への影響の追加実験のため、TCRトランスジェニックマウスを入手して、生体内で増殖が抑制されていることを確認した。約2年間の経過観察結果では、ピオグリタゾン内服では顕著な血糖改善効果も認められず、内因性インスリン分泌の低下も進行していた。さらには、23ケ月間のピオグルタゾン内服NIDDM患者から、緩徐進行1型糖尿病発症患者を見出した。ヒトには少なくとも常用量でのピオグルタゾン投与で膵β細胞玻壊進行を阻止できないことが明らかであった。
膵臓癌とＩＲＦ１、ＩＲＦ２、インターフェロンシグナル異常の解析

○研究目的:膵臓癌は最も悪性度の高い癌の一つであり、その腫瘍形成には種々の遺伝子異常が関わっている。インターフェロン制御因子(Interferon regulatory factor, IRF)はインターフェロン誘導遺伝子の転写を制御する遺伝子であり、IRF1は癌抑制遺伝子、IRF2は癌遺伝子としての機能も報告されている。今回、膵臓癌症例のIRF1、2の発現と臨床病理学的特徴および、ヒト膵臓癌由来細胞株におけるIRF1、2の発現と細胞特性の変化を検討した。○研究方法:外科的切除を行い、肉眼的に完全切除が得られた膵臓癌症例について、免疫組織化学的に正常部と癌部でIRF1とIRF2の発現を比較検討した。全体に占める陽性細胞数の割合でスコアリングし(0,なし; 1, 1/3未満; 2, 1/3以上2/3未満; 3, 2/3以上)、その臨床病理学的特徴を解析した。またヒト膵臓癌由来細胞株であるPANC-1細胞を用い、コントロール細胞(PANC-1/Cont)、IRF1過剰発現細胞(PANC-1/IRF1)、IRF2過剰発現細胞(PANC-1/IRF2)、不活性型IRF2過剰発現細胞(PANC-1/dnIRF2)を作成し、細胞増殖(細胞数、BrdU取り込み、Western Blot)、アポトーシス(Western Blot、TUNEL)、抗癌剤であるGemcitabine (GEM)への反応性(MTT assay)について検討した。○研究成果:膵臓癌においてIRF1は腫瘍形成を抑制する方向に、IRF2は促進する方向に働いていることが明らかとなった。また、膵臓癌細胞においてIRF2の発現は細胞増殖を亢進、アポトーシスを抑制、ゲムシタビンヘの抵抗性を示し、IRF1は逆の結果を示した。以上から膵臓癌においてIRF1は癌抑制遺伝子、IRF2は癌遺伝子として働いていることが示唆され、これらは膵臓癌治療の新たな標的となりうると考えられた。
Mo5SiB2の物理的・機械的性質に対する非化学量論性

本研究では,Mo-Si-B複相合金中に存在するT2相から単結晶マイクロピラー微小試験片を作製し,室温微小圧縮試験を実施することで,非化学量論T2単結晶の室温変形挙動および破壊挙動を明らかにした.Mo-Si-B三相合金の巨視的弾性率と各構成相の体積率からの各構成相の弾性率の予測を提案し,体積率と複合則に基づいて各構成相の弾性率を見積ることの妥当性を検討するとともに,変形応力,破壊応力および弾性率等のT2相の各種物性に関する非化学量論組成の影響を調査した.Mo5SiB2は溶解法で作製する場合、化学量論組成から著しく外れた組成領域で初晶が晶出し、また複雑な凝固経路を辿りながら共晶組織を含むミクロ組織を形成するため、Mo5SiB2単相材を得ることは非常に困難である。そこで本研究では、Mo5SiB2の非化学量論組成の影響を調査するため、平衡状態図中の二相・三相領域を利用することによって非化学量論組成のMo5SiB2を得る。試料作製は、鋳造欠陥や原料に由来する酸化物などの不純物混入の少ないアーク溶解法を用い、純Mo,純Si,純Bを用いて、Mo-Si-B三相平衡状態図上でMo5SiB2単相領域の各頂点近傍の三相領域に対応する目的の組成に秤量した試料を熔製した。試料は1900°Cで150hの均質化処理と1800°Cで24hの平衡化熱処理によって、Mo5SiB2の体積率90%以上の試料を得た。同一の結晶構造を持つ物質に対して、変形応力を与えるパイエルス-ナバロウ応力を支配するパラメータとして非常に重要な物性値である弾性定数の評価やナノインデンターによるマイクロピラーを用いた微小圧縮試験が困難な高温力学特性を評価するために必要となるMo5SiB2体積率の高い複相材として利用する。現在もより高いMo5SiB2体積率を達成するため、継続して合金組成、熱処理条件の検討を続けている。作製した試料に対して、マイクロピラーを用いた室温圧縮試験、およびナノインデンテーション法を用いた室温硬度測定によって、Mo5SiB2の室温機械的性質に対する非化学量論性の評価を行い、Mo5SiB2の破壊応力と室温硬度に相関性があることを見出した。また、マイクロピラーを用いた室温圧縮試験において、Mo5SiB2の室温変形モードを観察し、そのすべり系の同定と転位の分解挙動を解析し2016年3月に開催された春期金属学会にて詳細を報告した。現在のところ、当初の研究計画の構造パラメータの評価に先んじて、室温強度の評価を先行している。これは、本研究課題にとって重要なマイクロピラーを用いた単結晶室温圧縮試験によるMo5SiB2の変形挙動調査の可否を判断することを優先したためである。マイクロピラーを用いた圧縮試験では、特定の結晶面でのすべり変形を確認するとともに、その破壊応力とナノインデンテーション硬さに非化学量論組成に依存した傾向があることを見出した。また、試料の作製および調質条件の調査も良好に進んでおり、高温機械試験および弾性率測定に供する高体積率Mo5SiB2の試料の作製も進めている。変形組織の解析や弾性率測定の一部にも既に着手しており、その結果も順次得られている現状である。従って、本研究課題の進捗状況として概ね順調に展開しているといえる。Mo-Si-B基合金は,優れた高温強度を発揮することから,新規の超高温材料として期待されており,種々の添加元素により材料特性の改善を図る研究が進められている.しかし,添加元素種の多種化に伴い非化学量論性や溶質元素の影響は無視出来ないレベルにあり,各構成相の単相の物性値だけでは材料特性の解析が困難な状況である.本研究では,Mo5SiB2(T2)相のSi過剰な組成に比べB過剰な組成のT2相では,室温硬度の上昇と共に高温変形時のマイクロクラック発生量の増加を見出した.これらの結果は, T2相の物理的・機械的性質に対する非化学量論性の解明とその制御が, Mo-Si-B基超高温材料の開発に極めて重要であることを示している.さらに本研究では,Mo-Si-B複相合金中に存在するT2相から単結晶マイクロピラー微小試験片を作製し,室温微小圧縮試験を実施することで,非化学量論T2単結晶の室温変形挙動および破壊挙動を調査した.また,複相材における各構成相の弾性率の差が小さくなるにつれて巨視的弾性率が各相の体積率の線形和に近づいていく性質とMo-Si-B合金中の弾性率が最も低いと予想されるMo固溶体相であってもヤング率は300 GPa程度と高く,強化相であるMo3Siの約340 GPaやT2相の約380 GPaと大きな差がないことを利用して,Mo-Si-B三相合金の巨視的弾性率と各構成相の体積率からの各構成相の弾性率の予測を提案した。

本研究では,組成の異なる複数のMo-Si-B合金に対して電磁超音波共鳴法によって等方弾性体を仮定した巨視的弾性率を測定し,体積率と複合則に基づいて各構成相の弾性率を見積ることの妥当性を検討するとともに,変形応力,破壊応力および弾性率等のT2相の各種物性に関する非化学量論組成の影響を調査した.本研究では,Mo-Si-B複相合金中に存在するT2相から単結晶マイクロピラー微小試験片を作製し,室温微小圧縮試験を実施することで,非化学量論T2単結晶の室温変形挙動および破壊挙動を明らかにした.Mo-Si-B三相合金の巨視的弾性率と各構成相の体積率からの各構成相の弾性率の予測を提案し,体積率と複合則に基づいて各構成相の弾性率を見積ることの妥当性を検討するとともに,変形応力,破壊応力および弾性率等のT2相の各種物性に関する非化学量論組成の影響を調査した.前年度に引き続きより高いMo5SiB2体積率の試料作製とナノインデンテーション法による室温硬度測定とマイクロピラーを用いた室温単結晶圧縮試験を行い、Mo5SiB2相の弾性率や降伏強度、せん断すべり挙動の調査を行うと共に、作製した試料に対して、電磁超音波共鳴法を用いて室温から1000°Cまでの弾性定数の温度依存性の評価および高温圧縮試験によって高温の力学特性評価を行う。また、変形組織に対して、透過型電子顕微鏡を用いて転位下部組織の観察や暗視野法による転位のバーガースベクトル、分解挙動の解析を行う。これらに加えて、格子定数は、非化学量論性を示す重要なパラメータの一つである。また、第一原理計算に用いる結晶構造モデルを作成するためには、格子占有挙動や構造欠陥の予測も必要である。そこで本研究では、1200°Cまで昇温可能な高温チャンバーを備えたX線回折装置を用いて、非化学量論組成を有するMo5SiB2の、室温から1200°Cまでの温度範囲における格子定数の温度依存性を調査する。また、リートベルト解析により、原子の分率座標、各格子位置での占有率、原子の変位パラメータ等の構造パラメータの精密化を行う。上記の検討に加えて、計算機科学的アプローチとして、非化学量論組成を有するMo5SiB2の結晶構造モデルを構築し、第一原理計算によって全エネルギー変化に基づいた相安定性の評価、構造緩和を考慮した計算によって格子定数および原子の変位パラメータの検討を行う。これらの結果に基づいて、第一原理計算による計算的手法と実験的手法から得られた各パラメータについてMo5SiB2の非化学量論性を明らかにする。超高温材料