hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核媒質中における中間子質量変化測定のための電磁カロリメータ用高速回路の開発

安価に電荷情報が得られ、かつ高速動作する読み出し回路の開発を目標として、パルス幅を高時間分解能で測定するTDCを市販のFPGAに実装した。このTDCではクロックカウンティングによる計測と、クロック間隔を内挿するtapped delay lineを用いる高時間分解能測定を組み合わせる。各tapの微分非線形性の補正はFPGA内のBlock RAMとクロック合成器を用いて自動的に較正されるようにした。本研究ではXilinx Spartan 6FPGA XC6SLX150-2FGG484Cを使って16チャンネルの高時間分解能TDCを開発し、時間分解能30 psec以下を得た。このTDCでは、FPGA内の加算用のcarry chainとD-FlipFlop arrayをそれぞれ遅延素子と各遅延素子の出力を保持する記録素子としてtapped delay lineを形成し、この遅延線上に測定対象となる入力信号を伝播させて、信号が何番目の遅延素子まで進んだかという情報を使う。遅延線上の信号到達位置を検出して2進数の位置情報に変換する回路、及びその位置情報を時間情報に変換するLook-Up-Table (LUT)をFPGA内に実装した。さらにFPGAの内部配線遅延のばらつきにより各遅延素子の遅延量は一定でなくなるためLook-Up-Tableの較正が必要となるが、その較正を自動化する回路として、FPGA内で生成したクロック信号を使う回路・外部信号を使う回路の2通りの回路をFPGAに実装した。このTDCの2チャンネルを使って、NIM信号入力に対してその時間差を測定して約20 psec (σ)の時間分解能を得た。当初の研究計画ではベースライン再生回路・charge to time converter回路といったアナログ回路部分を先に設計・テストする予定だったが、high resolution TDCの適用用途及び需要の多さを考慮し、順番を変えてFPGAによるhigh resolution TDCの実装技術の研究を先行させた。そのためアナログ回路の開発は進んでない。前年度に技術検証したFPGAによるhigh resolution TDCの多チャンネル化、パイプライン処理によるmulti-hit対応及びdead time削減、さらにパルスの立ち上がりエッジと立下りエッジの両方の測定への対応といった改良を行い、Xilinx Spartan6FPGA XC6SLX150-2FGG484Cにsingle channel分解能で20 psec(σ)のTDCを検出器信号用16 channelとコモンストップ(トリガー)信号1 channelの合わせて17 channel (tapped delay lineとしては34個)を実装した。また、入力パルスをFPGA内で複数回測定することで時間分解能を向上させるwave union TDCに変更したことで、tapped delay lineによる時間情報変換テーブルはtapあたり平均20 psecから10 psecに改善したが、外部から入力した信号に対しての時間分解能の向上はみられなかった。これは基板上の信号配線・電源・グラウンド設計に由来するノイズや電源・グラウンド変動など、FPGAに実装したロジック以外の影響によるものと考えている。本研究により習得した技術を活かして、より高性能なXilinx 7 seriesなどのFPGAでのhigh resolution TDCの開発へとつなげていきたい。一方、アナログ波形整形回路や検出器のビーム照射といった高計数率環境下での性能評価に関しては進捗が遅れている。後回しにしたベースライン再生回路、charge to time converter回路の設計・評価を行う。原子核物理実験、データ収集当初の計画にあったベースライン再生回路・charge to timeconverter回路と散ったアナログ回路部分の設計・評価に使用予定だった器材の購入を控えたため
高反応性分子を合成素子とする新規π共役系分子の創製と機能開拓

ベンザインの発生について調べた結果、アルキニルリチウムが官能基選択的なベンザインの発生剤として有効であることを見出した。また、この知見を活かしてベンザインのカルボヨウ素化反応を開発することができた。また、トリシクロブタベンゼンは四員環の縮環による高い反応性を示すが、加熱条件下、三つの四員環が同時に開環したヘキサラジアレンに異性化することを見出した。さらに、これの捕捉を試みたところ、三重環付加反応により、拡張型のπ共役系分子を与えることが分った。有機電導体や有機磁性体に代表されるπ共役系有機化合物は古くより物性科学・材料科学における重要な物質群であるが、これらπ共役系分子を構成する芳香環・複素環化合物の合成には大きな制限があり、新物質創製への展開が阻まれている。本研究では、新しい物性や機能の宝庫であるπ共役系分子をナノ領域のレベルまで精密に、しかも自在に合成する新しい合成方法論を開拓するため、あらかじめプログラム化された潜在的に高い反応性を持つ反応性分子の高次官能基化による複合構造、さらにはナノ構造体の選択的構築法の開発を目的とした。具体的には、高反応性コア分子の高次官能基化として、複数のベンザイン発生部位を持つポリアラインを取り上げ、その化学的性質について調べるべく、多環式芳香族を母核とするポリアラインの効率的かつ選択的な発生法の開拓と、これに親反応性分子を収束的に集積化させる方法の開発を試みた。その結果、アルキニルリチウムが官能基選択的なベンザインの発生剤として有効であることを見出し、この知見を活かしてさまざまな求核種を用いたベンザインへの官能基選択性に優れた付加反応を開発することができた。また、ポリアラインの多重環状付加を用いてポリシクロブタベンゼンをはじめとするさまざまな多環式芳香族分子のワンポット合成を行うことができた。特筆すべき点は、この多重環付加反応を利用して、これまで合成が困難であると考えられてきた四員環上にメチレン基を持つポリメチレンシクロブタベンゼンの合成を達成したことである。これらの分子のX線結晶構造解析にも成功し、その構造的特徴を明らかにすることができた。本研究では、新しい物性や機能の宝庫であるπ共役系分子をナノ領域のレベルまで精密に、しかも自在に合成する新しい合成方法論を開拓するため、あらかじめプログラム化された潜在的に高い反応性を持つ反応性分子の高次官能基化による複合構造くさらにはナノ構造体の選択的構築法の開発を目的とした。具体的には、高反応性コア分子の高次官能基化として、複数のベンザイン発生部位を持つポリアラインを取り上げ、その化学的性質について調べるため、多環式芳香族を母核とするポリアラインの選択的な発生法と、これに親反応性分子を収束的に集積化させる方法の開発を試みた。その結果、アルキニルリチウムが官能基選択的なベンザインの発生剤として有効であり、この知見を活かしてさまざまな求核種を用いたベンザインへの官能基選択性に優れた付加反応を開発することができた。また、ポリアラインの多重環状付加を用いてポリシクロブタベンゼンをはじめとするさまざまな多環式芳香族分子のワンポット合成を達成することができた。特筆すべき点は、この多重環付加反応を利用して、これまで合成が困難であると考えられてきた四員環上にメチレン基を持つ種々のポリメチレンシクロブタベンゼンの合成を達成したことである。さらに、シクロブタベンザインの三量化を鍵として、構造論的にも興味が持たれる拡張π共役型のシクロブタアレンの合成にも成功した。
異常妊娠の病態にかかわるリン脂質抗体の解析

正常婦人、正常妊娠三半期、重症および軽症妊娠中毒症、2SD以下の子宮内胎児発育遅延(IUGR)の各々15例の血中リン脂質分画の動態をHPLCにより検索し、各リン脂質分画に対する抗体をELISA法にて測定した。正常妊娠時、セレブロシド(CB)はほとんど変動なく、カルジオライピン(CL)、ホスファチジルイノシトル(PI)、ホスファチジルエタノルアミン(PE)、ホスファチジルコリン(PC)、スフィンゴミエリン(SP)は中期、後期に有意に上昇した。ホスファチジルセリン(PS)とライソホスファチジルコリン(L-PC)は初期より有意に低下し、後期まで継続した。正常妊娠後期に比し、重症中毒症例では、CB、PI、PS、SPは有意に低下し、CL、PE、PC、L-PCは変動がなかった。軽症例ではCB、PS、SPは有意に低下、PI、PEは有意に上昇し、CL、PC、L-PCは変動がなかった。IUGR例ではCB、PS、PC、SPは有意に低下、PEは有意に上昇し、CL、PI、L-PCは変動がなかった。リン脂質抗体に関して、正常婦人と比し、IgG抗体ではCB抗体は、正常妊娠全期、IUGR、軽症中毒症例において有意に高く、PI抗体は正常妊娠初期例にのみ有意に上昇していた。その他のリン脂質抗体に有意の変動は認めなかった。IgM抗体では、IUGR例において検索されたすべてのリン脂質に対する抗体が有意に観察された。IgA抗体ではCB抗体のみ観察され、正常妊娠中期・後期およびIUGR例に有意の抗体が認められた。まとめ:1、IUGR合併妊婦にリン脂質に対するIgM抗体の多クローン性の活性化が認められた。2、妊娠中毒症とリン脂質抗体の関連は明らかでなかった。3、妊娠中毒症およびIUGR合併妊婦での血中リン脂質の低下は、病態とどの様な関連があるのか、血液凝固系との関連も含め、今後検討すべき興味深い点である。
ジーンターゲティングによるc-kit機能獲得性突然変異マウスの作成

がん原遺伝子c-kitは受容体型チロシンキナーゼをコードしている。我々は、germlineにおけるc-kit遺伝子の機能獲得性突然変異が原因となる消化管ストローマ細胞腫瘍(Gastrointestimal stromal tumor, GIST)の多発する家系をみつけた。この家系では多発性GISTの前駆病変と考えられるカハールの介在細胞(Interstitial cells of Cajal ; ICCs)の過形成像もみられた。マウスにgermlineのc-kit遺伝子突然変異を導入してヒトの家族性.多発性GISTのモデルとなるかどうかを調べるために、機能獲得性c-kit遺伝子変異をマウスに導入することを試みた。ジーンターゲティング法によりノックインマウスを作る予定であるが、現在まだターゲティングベクターの作成段階であり、これに先立って今回はまず傍細胞膜領域のタイプの突然変異を持つトランスジェニックマウスを作成した。現在その解析を始めたところであり、結果はまだ得られていない。この過程で、傍細胞膜領域のみでなくキナーゼ領域I・IIの突然変異を持つ多発性GIST家系をみつけたので、その解析を行った。突然変異を持つ患者はICCsのびまん性過形成を基盤とした多発性GISTを発症していた。キナーゼ領域IIの突然変異を持つ患者の多くにアカラシア様の嚥下困難をがみられ、胃食道接合部におけるICCsの過形成が原因と考えられた。今後このようなタイプの遺伝子改変マウスも作成したい。我々は、Gastrointestinal stromal tumor(GIST)の多発する家系を見つけ、この家系にはその原因と考えられるgermlineにおけるc-kitの機能獲得性突然変異が見られることを示した。この家系の患者ではGISTの起源と考えられている消化管運動のペースメーカー細胞であるカハールの介在細胞の過形成像もみられた。そこで本研究では、ジーンターゲティングにより消化管ストローマ細胞腫瘍(GIST)でみられる傍細胞膜領域型のc-kit機能獲得性変異を持つマウスを作成して、マウスの消化管にGISTに相当する腫瘍が起こるかどうかを明らかにし、カハールの介在細胞に過形成の変化が見られないかについても明らかにしたい。今年度はまず、ターゲティングベクターの作成を試みた。ヒト消化管ストローマ細胞腫瘍(GIST)にみられたc-kitの傍細胞膜領域の機能獲得性突然変異の代表的例として家族性多発性GIST患者でみられた変異を選んだ。この変異は、単発性のGIST症例でも高頻度にみられるものである。現在この領域を含むマウスのgenomic DNAのcloningと対応するマウス型の変異c-kit DNAの作成を行っている。今後はマウス型の変異c-kit cDNAをマウスのgenomic DNAに導入し、置換型ターゲティングベクターに組み込んでES細胞に導入し、ターゲティングマウスを作成する。我々は、消化管ストローマ細胞腫瘍(Gastrointestinal stromal tumor, GIST)の多発する家系を見つけ、この家系にはその原因と考えられるgermlineにおけるc-kit遺伝子の機能獲得性突然変異が見られることを示した。またこの家系ではGISTが多発するほか、その前駆病変と考えられるカハールの介在細胞(Interstitial cells of Cajal ; ICCs)の過形成像がみられた。germlineにおけるc-kit遺伝子の突然変異がマウスにおいてもICCsの過形成を基盤とした多発性のGISTを引き起こし、ヒトの家族性多発性GISTのモデルとなるかどうかを調べるために、機能獲得性c-kit遺伝子変異をマウスに導入することを試みた。GIST症例の検討過程で、キナーゼドメインIIの突然変異を持つヒトの家族性多発性GIST家系をみつけたので、その解析を行った。

この突然変異も機能獲得性の変化であることがわかり、突然変異を持つ患者はICCsのびまん性過形成を基盤とした多発性GISTを発症していた。患者のほとんどが明らかな食道の狭窄性病変を伴わないにも関わらずアカラシア様の嚥下困難を示し、この原因は胃食道接合部におけるICCsの過形成ではないかと考えられた。今後このタイプのノックインマウスやトランスジェニックマウスも作成したい。
温度履歴に依存する相分離構造の発現と制御に関する研究

ポリスチレン/ポリ2クロロスチレン・ホモポリマーブレンドに相図の位置を調整するため6.9wt%の可塑剤フタル酸ジnブチルを加えたものを試料とした。相分離した二相の共存体積比を、仕込み組成の異なる二つの試料について測定することにより、実験条件の設定、結果の解析に必要となる共存曲線を決定した。体積比測定はミクロ相分離した試料の走査型電子顕微鏡写真の画像処理により行なった。加えた可塑剤が、両高分子に対し良溶媒であり、かつ少量であるため、系を擬二成分として扱い、その妥当性を検証した。本研究室では既に二段階温度ジャンプにより、連続相構造中に粒形相をもつミクロ相構造を得ていたが、今回一段目の温度ジャンプを非臨界組成で行なわせることにより、粒形相中に小さな粒形相の存在する新規なミクロ相構造を得ることに成功した。これにより、本手法のミクロ構造発現・制御法としての有効性が明かとなった。また、臨界組成における温度ジャンプに関し、連続相構造の二段目温度ジャンプ以降の時間発展を電子顕微鏡により追跡した。系の特長的長さを電子顕微鏡写真の画像解析により定量的に求め、相分離の機構について解析を行なった。二相連続構造の二段目温度ジャンプ直後の成長が、時間シフト因子を導入することにより、一段で二段目温度へジャンプした場合と同一のべき関数で表せることを明らかにした。二相連続構造の成長はその後徐々にそのべき関数から遅くなる方向にずれ、相分離挙動が履歴に依存しなくなるのには極めて長い時間を要することを見い出した。現在、一段目の時間の長さの違いにより得られるミクロ構造の変化に関して研究を継続中である。今後の発展として、ミクロ構造を相分離時間と相分離条件の相図上の位置の関数として明かにすることを計画している。
島嶼地域の世界自然遺産登録の経験と遺産概念の再考－人文社会系世界遺産モデル－

研究成果は、本研究グループが執筆した萩野誠編著『世界自然遺産とエコツーリズムのモデル分析』鹿児島大学大学院人文社会科学研究科地域経営研究センター叢書、No.3。北斗書房,2018年3月によってまとめている。本研究で得られた知見は、第1に,観光業者側、供給サイドからみて、世界遺産登録時に評価された自然環境の特徴を網羅するエコツアーを実施することが、インバウンドを含め、自走化を果たすというものであった。第2には、観光客の行動をモデル化したが、エコツアーを規定するモデル化をおこなった(前掲書p.17)。これは、エコツーリズムの消費者行動をあらわすことを目指したものである。平成27年度は、屋久島の観光の状況調査および世界遺産と観光との関連分析およびモデリングが主たる目的であった。7月に研究メンバー全員で屋久島の状況調査にとりくみ、キックオフ研究会を開いた。10月知床、2月小笠原の現地調査をおこない観光と世界遺産の限界を見出した。つまり、屋久島モデルが非常に特異な条件のもとで成立していることに改めて気づかされた。遺産基準チームは、民法の遺産概念と、いわゆる世界遺産条約との関連を検証した。この結果、屋久島町が平成29年4月から導入しようとしている入山料は観光の基盤を崩す可能性があることを見出している。新しい知見は、遺産は共有財産であり、世界遺産条約に指定された時点で人類の共有財産と変化するというものである。観光開発チームは、屋久島の特異なモデルが成立する条件について研究をすすめた。世界自然遺産が観光と結びつかない最大の要因は、交通アクセスであるという結論に至った。費用よりも時間が重視されることがあきらかになった。しかし、世界遺産の登録されてからでは交通インフラの整備は難しく、世界遺産の準備段階でインフラ投資をおこなうことが重要であることを発見した。これらの知見はそれぞれのチームリーダーによって、The 3rd East Asian Island and Ocean Forum, Nov. 12, Mokpo University, Korea.において公開されている。また、屋久島の現地報告会は、財屋久島環境財団と共催した。「日本の世界遺産の『遺産概念』と地域振興」,第6回屋久島研究講座,平成28年3月6日。小笠原の調査が小笠原丸のエンジントラブルで12月中断されたことで、首都からアクセスのよい場所の調査ができず、2月に1名のみの調査となった。遺産基準グループは研究成果をあげてはいるが、分担者が外傷をおい、調査ができなくなった。データベースは構築したが、その活用とモデル化の作業が遅れている。平成28年度の研究は、研究フィールドをこれから世界自然遺産に登録されようとしている地域に移し、平成27年度の結果と比較研究した。具体的な研究調査対象地は、世界遺産暫定リストに登録されている「奄美・琉球」地域である。今回のフィールドの調査分析でわかったことは、すでにこの2つの地域では、観光産業・エコツアーが存在していることであった。屋久島の場合、観光産業が成立するのは、世界遺産登録後であり、屋久島は特殊なケースであることが把握された。これにより、自然科学的な世界遺産としての評価が必ずしも観光サービスの対象となっていないことも明らかになった。つまり、屋久島の場合、もっとも評価されたのは、亜熱帯から亜寒帯までの植生の垂直分布であるが、観光としては、縄文杉に特化したサービスを提供している。「奄美・琉球」の場合は、すでに観光産業が成立しているため、既存の観光サービス以外の観光サービスの開発をおこない、自然科学的な評価すべてを観光へつなげようとしている。これによって、日本の世界自然遺産は、第一に、自然科学的な評価をほぼすべてにわたり観光の対象としている「小笠原」、第二に、観光客が対象を限定した「知床」、第三に、科学的な評価の一部だけを観光業として提供する「屋久島」「知床」という区分ができる。これをもとにして、世界自然遺産の観光モデルを作成し、本年度3月17日(金)沖縄県立博物館美術館での研究成果の現地報告会で発表をした。報告会は一般市民にも開放したが、琉球大学国際沖縄研究所、日本森林技術協会からの参加者によって、モデルの精緻化に関する貴重なご意見をいただいた。従来、世界自然遺産を議論するときには、観光資源の属性ばかりにとらわれており、観光サービスの対象として自然をみることが少なかったように思われる。本年度は、この点を踏まえたモデルのフレーム作成がなされたことになる。モデル分析においてはフレームづくりにとどまっている。平成28年度、社会的に応用可能性が高いモデルが「小笠原」ということが今回の調査研究でわかってきたため、小笠原のデータをもとにして、モデルを作成することが3月に確認された。したがって、観光波及効果をもとめられるモデルにまで至っていない。このような事態を評価して、やや遅れていると判断した。平成29年度においては、研究成果のまとめと、台湾の自然公園の調査をおこなった。研究成果においては、本研究グループが執筆した萩野誠編著『世界自然遺産とエコツーリズムのモデル分析』鹿児島大学大学院人文社会科学研究科地域経営研究センター叢書、No.3。北斗書房,2018年3月に結実している。ここで得られた知見は、第1に,観光業者側からみて、世界遺産登録時に評価された特徴を網羅するエコツアーを実施することが、インバウンドを含め、エコツーリズムを成立させるという見解である。第2には、本研究の目的である世界遺産を対象としたエコツアーのモデル化をさらにおこなった。

観光客の行動をモデル化し、エコツアーを規定、観光客の行動をあらわし、説明することを可能とした(前掲書p.17)。また、本年度の台湾調査は、世界遺産クラスの自然環境をもちながら、国連に加入していないために世界遺産に登録されていない山岳部を調査した。その後、現地では大規模な地震が発生し、崩壊前の基調な情報を得ることができた。残念なのは年度末に企画していた台湾淡江大学におけう研究成果報告会が実施できなかったことである。台湾では、観光客が高度3000mでも多数訪れており、自然公園のあり方を根本的に覆えされた。これは、大陸からの膨大な数の移住者を山岳部に入植させた政策とも絡んでおり当初より、観光で入植者が生活できる政策をとっていためである。このような成果をもとに、本研究は、エコツーリズムの大きな転換をはかる必要性を認識し、本学が受託した「観光庁・産学連携による観光産業の中核人材育成・強化事業」に反映している。観光DMOこそが、エコツーリズムにもっとも必要な制度的枠組みであるという見解である。さらにいうならば、観光DMOまたはその機能が存在しなければ、エコツアーがエコツーリズムという産業に転化しないという本研究の成果を活用している。研究成果は、本研究グループが執筆した萩野誠編著『世界自然遺産とエコツーリズムのモデル分析』鹿児島大学大学院人文社会科学研究科地域経営研究センター叢書、No.3。北斗書房,2018年3月によってまとめている。本研究で得られた知見は、第1に,観光業者側、供給サイドからみて、世界遺産登録時に評価された自然環境の特徴を網羅するエコツアーを実施することが、インバウンドを含め、自走化を果たすというものであった。第2には、観光客の行動をモデル化したが、エコツアーを規定するモデル化をおこなった(前掲書p.17)。これは、エコツーリズムの消費者行動をあらわすことを目指したものである。来年度は、奄美・琉球という暫定リスト地区を調査対象とするが、その前に、再度、小笠原調査とモデル化をおこなうために本年度の予算を繰り越している。また、分担者の交代が承認されており、本年度初めに、モデル化作業をおこない、その後、奄美・琉球エリアでの調査・提言を行う予定である。平成28年度世界自然遺産既登録地域、平成29年度世界遺産登録予定地域と分析をすすめてきた。平成28年度時点では、平成30年度の調査研究地は、韓国西海岸の多島海としていたが、「奄美・琉球」と同じ登録予定地であるため、フィールドを変更することになった。平成29年度は、台湾を対象とする。台湾は、世界自然遺産の基準に十分達する自然をもっているが、政治的な要因で登録が不可能な地域である。本研究では、世界遺産条約からはじまり、自然という観光資源を限定利用する観光産業をモデル化してきたが、成果報告会や研究メンバーとの議論のなかで、世界自然遺産のネームバリューについても考えなければならないという共通認識が生まれてきた。この点、台湾は世界自然遺産の登録されなくとも、自然公園としての観光が成立している。
悪性神経膠腫に対するWT1ペプチドワクチン療法の抗腫瘍効果を増強する治療法の開発

我々は腫瘍細胞で高発現しているWT1を標的とした癌特異的免疫療法の開発を行っている。本研究では、HLA-A*24:02とHLA-A*02:01それぞれに拘束性のWT1キラーペプチド2種類とWT1ヘルパーペプチド1種類の計3種類のWT1ペプチドを混合する新規WT1ぺプチドワクチンの臨床試験を行っている。初発膠芽腫については「初発膠芽腫に対するテモゾロミド併用3種混合WT1ペプチドワクチン療法」、再発悪性神経膠腫については「希少悪性腫瘍に対する3種混合WT1ペプチドワクチン免疫療法(WT1 Trio)の臨床試験」を開始している。いずれの臨床試験も現在症例の集積中である。悪性神経膠腫は依然極めて予後不良な悪性腫瘍で、効果的な新規治療薬を必要としている。我々はこれまでにHLA-A*24:02を有する悪性神経膠腫を対象としてHLA-A*24:02拘束性WT1キラーペプチドワクチンと化学療法薬(テモゾロミド)を併用した癌化学免疫療法と再発悪性神経膠腫を対象としたHLA-A*24:02拘束性WT1キラーペプチドとWT1ヘルパーペプチド併用療法のそれぞれ第I相臨床試験を行い、共に忍容性がある事と高率な無増悪生存を示し、期待できる治療法である事を報告した。日本人においてはHLA-A*24:02を有する患者は6割程度で、4割程度の患者さんはHLA不適合のため対象外とされていた。そこでHLA-A*24:02の次に多いHLA型であるHLA-A*02:01を有する患者も対象となれるように、本研究では、新たな臨床試験としてHLA-A*24:02とHLA-A*02:01それぞれに拘束性のWT1キラーペプチド2種類とWT1ヘルパーペプチド1種類の計3種類のWT1ペプチドを混合しモンタナイドアジュバントとエマルジョン化して投与する新規WT1パプチドワクチンの臨床試験を行うことにした。初発症例については現在標準療法とされているテモゾロミドを併用し、テモゾロミド投与後の再発症例についてはWT1ペプチドワクチン単独での試験を行い、有用性についてのエビデンスを得る事を目的としており症例集積を行っている。3種類併用は初めてとなるので3+3cohortの第I相試験を行い、有害事象が許容範囲内であれば、第II相試験に進む予定としている。また基礎的には効果良好群と不良群を比較する事で効果発現機序の解析、予後予測因子の同定を行う。初発症例悪性神経膠腫に対して現在標準療法とされているテモゾロミドとWT1ペプチドワクチンの併用療法の臨床試験を行い、本治療法の有用性についてのエビデンスを得る事を目的としている。当初予定していた実施計画書では、患者のリクルート面に困難があることが判明したため新たに実施計画書を作成し、大阪大学の倫理委員会に諮問している。新たな実施計画書が認可を受けたら速やかに開始し、当初の目的である悪性神経膠腫に対するWT1ペプチドワクチン療法の有用性の検討とバイオマーカーの探索を開始する。またバイオマーカー、免疫反応の詳細解析のための基盤整備を行っている。我々はこれまでにHLA-A*24:02を有する初発悪性神経膠腫を対象としてHLA-A*24:02拘束性WT1キラーペプチドワクチンと化学療法薬(テモゾロミド)を併用した癌化学免疫療法と再発悪性神経膠腫を対象としたHLA-A*24:02拘束性WT1キラーペプチドとWT1ヘルパー

ペプチド併用療法のそれぞれ第I相臨床試験を行い、共に忍容性がある事と著明な無増悪生存期間の延長を示し、期待できる治療法である事を報告してきた。日本人においてはHLA-A*24:02を有する患者は6割程度で、4割程度の患者さんはHLA不適合のため対象外とされていた。そこでHLA-A*24:02の次に多いHLA型であるHLA-A*02:01を有する患者も対象となれるように、本研究では、HLA-A*24:02とHLA-A*02:01それぞれに拘束性のWT1キラーペプチド2種類とWT1ヘルパーペプチド1種類の計3種類のWT1ペプチドを混合する新規WT1パプチドワクチンの臨床試験を行うことにした。初発膠芽腫については「初発膠芽腫に対するテモゾロミド併用3種混合WT1ペプチドワクチン療法」という研究課題名で現在標準療法とされているテモゾロミドを3種混合WT1ペプチドワクチンと併用し2年無再発生存率を主評価項目として第II相試験を開始している。再発悪性神経膠腫については「希少悪性腫瘍に対する3種混合WT1ペプチドワクチン免疫療法(WT1 Trio)の臨床試験」の研究課題名で3種混合WT1ペプチドワクチン単独での試験を行い、有用性の評価とWT1特異的免疫反応誘導の評価を目的とした臨床試験を開始している。いずれの臨床試験も現在症例集積中である。我々は腫瘍細胞で高発現しているWT1を標的とした癌特異的免疫療法の開発を行っている。本研究では、HLA-A*24:02とHLA-A*02:01それぞれに拘束性のWT1キラーペプチド2種類とWT1ヘルパーペプチド1種類の計3種類のWT1ペプチドを混合する新規WT1ぺプチドワクチンの臨床試験を行っている。初発膠芽腫については「初発膠芽腫に対するテモゾロミド併用3種混合WT1ペプチドワクチン療法」、再発悪性神経膠腫については「希少悪性腫瘍に対する3種混合WT1ペプチドワクチン免疫療法(WT1 Trio)の臨床試験」を開始している。いずれの臨床試験も現在症例の集積中である。我々の研究チームでの臨床試験実施体制をGCPに準拠できるレベルまで上げるため、組織の体制づくりを行ったが、それのための時間を要したため開始が想定より遅れた。本試験により悪性神経膠腫に対するWT1ペプチドワクチン療法の有用性が示唆されれば、製薬企業(大日本住友製薬)への橋渡しが期待される。また本研究中に得られたバイオマーカー探索、免疫反応の詳細解析を行い今後のがん免疫療法の発展に寄与する。癌免疫プロトコールに準拠して臨床試験を行い、新規WT1ペプチドワクチンの有用性を明らかにする。また付随研究として行う、各種免疫担当細胞や遺伝子発現の変化を解析することにより、WT1ペプチドワクチンによる抗腫瘍反応のメカニズムを明らかにしたり、効果と相関するマーカーの同定を行う予定としている。研究の実施計画の変更に伴って、当初の使用見込み額と実際の執行額が異なった。臨床研究を開始する際に、H28年度予算と合算して使用する。
プロスタシンによるナトリウムチャネル活性化の発生工学的手法を用いた解析

1)プロスタシン過剰発現マウスの作成ヒトBACライブラリーをヒトプロスタシンcDNAを用いてスクリーニングし、ポジティブクローンを3つ得た。制限酵素マッピングを行い、プロスタシン遺伝子のみを含む約15kbpのフラグメントを切り出し、プラスミドにサブクローンした。今後、マウスの受精卵に注入していく予定である。2)セリンプロテアーゼ阻害薬によるプロスタシンの分泌阻害臨床上使用されるセリンプロテアーゼインヒビターであるメシル酸ナファモスタットは時々低ナトリウム血症および高カリウム血症という副作用を生じることが知られている。昨年度私たちはこの発症機序にメシル酸ナファモスタットによるプロスタシンの分泌抑制が関与していることを報告した。臨床上使用されるもう1つのセリンプロテアーゼインヒビターであるメシル酸ガベキセートは低ナトリウム血症および高カリウム血症という副作用を生じることが少ないと報告されている。そこでメシル酸ガベキセートのプロスタシン分泌に与える影響を検討した。メシル酸ガベキセートの投与によりプロスタシンの分泌はまったく抑制されなかった。また、ラットにメシル酸ガベキセートを持続静注してもプロスタシンの尿中排泄はまったく影響は受けず、尿中ナトリウム排泄量も不変だった。以上の結果より、メシル酸ガベキセートとメシル酸ナファモスタットの副作用の発生頻度の違いはプロスタシンの分泌抑制効果の違いによるENaCの活性障害の可能性が示唆された。この発症機序にメシル酸ナファモスタットによるENaCの活性阻害が関与する可能性が示唆されてきた。そこでプロスタシンがこの副作用発現に関与していると仮説を立て、メシル酸ナファモスタットのプロスタシン発現に対する影響を検討した。マウス皮質集合尿細管由来の培養細胞(M-l cell)にメシル酸ナファモスタットを投与し、培養上清中へのプロスタシンの分泌をウエスタンブロットで評価した。メシル酸ナファモスタットの投与によりプロスタシンの分泌はほぼ完全に抑制された。また、ラットにメシル酸ナファモスタツトを持続静注するとプロスタシンの尿中排泄はほぼ完全に抑制され、尿中ナトリウム排泄量は著増した。以上の結果より、メシル酸ナファモスタットによる低ナトリウム血症・高カリウム血症の発現の機序として、プロスタシンの分泌抑制によるENaCの活性障害の可能性が示唆された。
ヒト皮膚居住T細胞の解析

マウス皮膚居住T細胞はCD69、CD103を発現し、これらがヒトでどのように構成されるかを検討した。表皮細胞と線維芽細胞を循環中T細胞と共培養したところ、表皮細胞と共培養したT細胞がCD69とCD103を、線維芽細胞と共培養したT細胞がCD69を発現することが判明し、循環中T細胞が真皮にてCD69を発現し、さらに表皮に移行してCD103を発現すると推察された。また、ヒトT細胞追跡マウスモデルにおいて循環するT細胞をalemtuzumabにより除去するとCD69+CD103+ T細胞とCD69+CD103- T細胞が皮膚片に残ることが判明し、この二分画がヒト皮膚居住T細胞分画と考えられた。本研究はヒトにおける皮膚居住T細胞を研究するモデルを開発し、皮膚居住T細胞がどのようにして構築されるかを追究することを目的としている。平成26年度は、in vitroの系で、ケラチノサイト、線維芽細胞の培養シートとヒト血中T細胞を共培養し、共培養されたT細胞の細胞表面マーカーの変化を追跡した。その結果、ヒトT細胞がこれらの皮膚を構成する細胞と共培養されることにより、マウスで報告されている皮膚居住T細胞の表面マーカーであるCD103、CD69の発現を獲得することが示された。特にCD103は、T細胞がケラチノサイトと共培養された時に発現が増強すること、間接共培養より直接共培養で発現が増強すること、TGFβ中和抗体を共培養に加えるとCD103発現が減弱することが示された。これらの結果から、CD103はケラチノサイトとの直接接触とともにケラチノサイトが分泌するTGFβにより誘導されることが示唆された。CD69は、ケラチノサイト、線維芽細胞いずれとの共培養でも発現が増強されたが、ケラチノサイトとの直接接触で最も発現が増強することが判明した。特に、単離にトリプシンを有するほどにケラチノサイトに強く結合したT細胞では、非常に高率にCD69発現が見られることが分かった。同様の傾向は真皮の構成細胞である線維芽細胞との共培養でも確認された。よって、マウスで示されている皮膚居住T細胞の表面マーカーのいずれも、皮膚条件に近いヒトT細胞で誘導されること、CD103は特に表皮で誘導されうること、CD69はT細胞と皮膚細胞の接着が強固であるほど発現率が高まることが考えられ、ヒトT細胞が皮膚に移行してからこれらのマーカーを獲得し、皮膚居住T細胞として皮膚にとどまり皮膚免疫において重要な役割を担うようになると推察された。申請者はまずNSGマウスにおいてヒトT細胞追跡モデルを作成し、pilot studyで認められた傾向と同様に、移植したヒト皮膚片に移行した末梢血T細胞が皮膚片内でCD69、CD103を発現することを示した。同時に、マウス循環中のヒトT細胞は、移植前の状態と同様CD69、CD103を発現していなかった。さらに申請者はヒトT細胞追跡マウスモデルにおいてヒト末梢血T細胞を移植した後経時的に移植ヒト皮膚片内への浸潤T細胞の表現型を検討し、末梢血T細胞移植後2週で皮膚に移行したT細胞の一部がまずCD69を発現すること、主としてCD69を発現したT細胞がその後にCD103発現を獲得することを見出した。ヒト皮膚T細胞は、大きくCD69+CD103+、CD69+CD103-、CD69-CD103-の三分画に区別することができ、さらにこの状態でT細胞追跡マウスモデルに循環中のT細胞を除去するalemtuzumabを投与したところ、移植皮膚片中のCD69-CD103- T細胞が選択的に除去されることが判明した。つまり、ヒトにおいて、CD69-CD103- T細胞が再循環T細胞であり、CD69+CD103+ T細胞とCD69+CD103- T細胞の二分画が皮膚に一旦移行した後皮膚に留まり続けるresident memory T細胞である可能性が考えられた。平成26年度研究計画に挙げた皮膚居住T細胞マーカーの獲得に関して、申請者はヒトにおいてもマウスと同様に、T細胞のCD103、CD69発現が皮膚構成細胞との接触により誘導されることを示すことができた。さらに、特にCD103がケラチノサイトとの直接接触の下でTGFβ依存性に発現を誘導されること、CD69が皮膚構成細胞との強固な接着、直接作用により発現を誘導されることをin vitroの系で示すことができた。これらの結果は、研究計画に沿って忠実に実験を進行させることにより予定通り蓄積することができたものであり、本年度の目標を十分に達成し、研究計画が妥当であったと結論付けることができる。

27年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚免疫平成26年度の研究計画は順当に進行できたため、平成27年度の研究計画に関しても、当初に申請した計画通りに着手することが可能である。申請者は既に平成27年度分の研究計画を進行できており、ヒトT細胞追跡マウスモデルより再現性のあるデータを得つつある。今後も計画通りマウスモデルでのデータを蓄積していき、このマウスモデルで皮膚居住T細胞の存在や動態を具体的に証明していく方針である。
ソルダード・リンガルアーチによる上顎骨の成長促進効果について

歯科矯正臨床において長期治療を必要とする不正咬合に、骨格性下顎前突があげられる。そのうち、上顎骨劣成長あるいは後退を伴う下顎前突があり、この種の不正咬合者に対する治療法として我々は、上顎骨の前方・側方への成長促進を目的とした単純な固定装置であるSoldered lingual arch(S.L.A)を考案し、若年骨格性下顎前突者の治療に応用し、良好な治療成績を得てきている。これらの治療成績よりいえることは、上顎骨の成長、発育は他の骨格に比し、早期に大きさの増大の終了を向える傾向がある。そこで、本装置による上顎骨成長促進をより効果的に得るために具体的な装置適応時期および適応期間を確定する目的で1978年以来、日本矯正歯科学会、近畿東海矯正歯科学会にて治験例の報告をおこない、更に米国において1981年から1988年にかけてAmerican Association of Ovthodontists(A.A.O.)においても発表してきている。本年、装置製作時において、S.L.A.の主線屈曲を容易とする専用の技工用プライヤーを開発、近畿東海矯正歯科学会にその有用性を紹介した。又、S.L.A.の効果を確実にするため主線と歯列との維持を計るため、金属細線による結紮をおこなうが、その際生ずる金属線断端の処理に有効な臨床用プライヤーを合わせて考案、開発した。本器具の使用により、適確な装置作製と歯周組織への侵襲を極力回避すべく努力をおこなうことが可能である。現在においては、過去多数報告してきた治験例や未発表の症例などをまとめ、S.L.A.の作用機序、効果的な適応時期および期間、又S.L.A.の活性化の方法、上顎骨成長促進だけでなく他の不正咬合症例への応用などについてのまとめをおこない執筆中であり近日中に完成の予定である。尚、本装置の基本的治療手技を実習できる「マネキン器具」を作製し当教室においての教育の一貫として現在実施して効果を得つつある。歯科矯正治療において長期治療を必要とする不正咬合に,骨格性下顎前突があげられる.そのうち,上顎骨劣成長あるいは後退を伴う下顎前突があり,この種の不正咬合者の当科における来院頻度は少なくないのが現状である.この治療に対して我々は,上顎骨の前方,および側方への成長促進を目的として,上顎歯列弓に装着するSoldered Lingual Arch Appliance (S.L.A.)を昭和52年に考案し,以後,下顎前突症の治療に応用し,良好な効果を得ている.一方,上顎骨の成長・発育は他の骨格に比べ,早期にその大きさの増大を終了する傾向にあり,又,個人差がみられるため具体的な装置適応時期,期間を確定することは大変困難と思われる.そこで本研究の目的は,上顎骨に対するSoldered Lingual Arch Appilanceの前方,および側方への成長促進効果が,どの様な時期に,どの様な経過をもっと得られるのかを適確に判定することである.本年度において,上顎骨の劣成長あるいは後退を伴う下顎前突症の矯正治療にSoldered Lingual Arch Applianceを用いた数多くの治験例を1987年第19回近畿東海矯正歯科学会総会,ならびに第16回日本歯科医学会総会に各々呈示し,その上顎骨発育促進だけでなく,大臼歯の整直や捻転歯の改善など種々の治療に施され,その応用範囲が広いことも実証されている.又,この上顎骨発育促進をより効果的に得るために本装置に組み込まれたU・ループを調整しやすいN-Sプライヤーの改良を検討,現在開発中である.歯科矯正臨床において長期治療を必要とする不正咬合に、骨格性下顎前突があげられる。
脳内微小循環動態の計測と自動調節能に関する定量的研究

日本人の生活習慣の変化と高齢者の増加により、粥状動脈硬化性病変が急増し、脳血管障害の割合が増加している。また、X線CTやMRIなどの画像診断法の普及と、近年の新しい血管撮像法(CTA, MRA)の開発により、血管の狭窄・閉塞性病変は非侵襲的に簡単に発見可能となったことがさらに発見率増加に拍車を掛け、スクリーニング検査による閉塞性脳血管障害の診断率も高くなっている。本研究では、慢性虚血性変化の局所微小循環に注目し、PET、MRIなどの非侵襲的脳機能撮像法を用い、脳血管障害における血行力学的循環動態の解析と臨床応用を目指した。脳循環は独自の自動調節機能により、血圧等の生理的変化が血流量に及ぼす影響を小さく押さえる仕組みになっているが、動脈硬化や血管狭窄等の病的状態では、こうした自動調節機能が破綻している。動脈硬化性病変による脳血管障害においては、局所血流量の測定と共に、末梢動脈灌流圧の評価が重要な意義を持つ。これまで脳内灌流圧の測定は、脳血流量と脳血液量(CBV)の比で代用され、これを用いて抵抗血管拡張の程度および脳内灌流圧の変化を予想できると考えられてきた。しかし、抵抗血管である細動脈から前毛細血管の血液量(V_0)の割合はCBVの一部に過ぎず、全血液量の約50%は静脈成分で占められている。脳循環の機能評価においては抵抗血管である動脈血管機能と灌流圧の評価が必要であり、微小循環の動脈側血管径が決定因子として重要である。この抵抗血管径の変化が脳の循環代謝に影響を与え、病的状態での自動調節能に大きく関与していると考えられる。本研究では、これまでは動物実験レベルでしか計測できなかった動脈側の血液量を精度よく測定し、生体脳での抵抗血管径および微小灌流圧調節機能を直接評価できる画像化法を考案した。また、将来的にMRIやCTを用いた定量的循環代謝測定への応用していくことを考慮した上で、病的循環動態での微小循環代謝・末梢灌流圧の変化や病態との関係について、PETを用いて検討した。血管障害の病期評価・治療適用・治療効果判定は、脳血流・代謝の定量測定を行い、その結果に基づき循環代謝機能を評価し、主に大脳半球レベルでの大きな障害の有無や予後の予測に役立ててきた。しかし、慢性虚血性変化においては、局所微小循環にも注目し、より詳細な循環代謝の変化に注意する必要がある。本研究では、MRIやCTを用いた血流代謝測定の定量的応用を考慮し、臨床用あるいは動物用PETを用いて微小循環の詳細を検討している。まず、従来法における検査の煩雑さを改善し、簡便法による循環代謝計測法を新たに確立して報告した(J Nucl Med,2006;Eur J Necl Men Mol Biol,2007)。さらに、細動脈・毛細血管・細静脈の血液量を割合計測する基礎実験および解析モデルを確立し、脳血流量、酸素代謝、脳内灌流圧、平均通過時間等との関係を検討した。近年MRIを用いた血流測定法などにおいて、平均通過時間と血流代謝の相関が検討されているが、我々が同じ患者でPET・MRIの計測を行った検討では、MRIでの平均通過時間延長はやや過大評価の傾向にあり、PETで得られたトレーサー到達時間と比較すると、酸素摂取率との関連性はやや劣ると考えられる。

また、トレーサー到達時間の違いを正確に補正した脳血流・微小循環血液量の定量値は、従来の方法と有意な差はないものの、より正確な生理指標と考えられ、それらを用いた脳内灌流圧計測の精度を向上させるのに役立っている。これらの結果は、来年度脳循環代謝学会等で発表する予定である。動物(ラット)を用いた基礎実験では、内頸動脈から塞栓用の糸を挿入する中大脳動脈閉塞モデルおよび糸を抜く再灌流モデルにおいて、動物用PETを用いて病変部の血流代謝の変化を術後の経過と共に計測し、急性期亜急性期における病態や自動調節能の変化を検討している。日本人の生活習慣の変化と高齢者の増加により、粥状動脈硬化性病変が急増し、脳血管障害の割合が増加している。また、X線CTやMRIなどの画像診断法の普及と、近年の新しい血管撮像法(CTA,MRA)の開発により、血管の狭窄・閉塞性病変は非侵襲的に簡単に発見可能となったことがさらに発見率増加に拍車を掛け、スクリーニング検査による閉塞性脳血管障害の診断率も高くなっている。本研究では、慢性虚血性変化の局所微小循環に注目し、PET、MRIなどの非侵襲的脳機能撮像法を用い、脳血管障害における血行力学的循環動態の解析と臨床応用を目指した。脳循環は独自の自動調節機能により、血圧等の生理的変化が血流量に及ぼす影響を小さく押さえる仕組みになっているが、動脈硬化や血管狭窄等の病的状態では、こうした自動調節機能が破綻している。動脈硬化性病変による脳血管障害においては、局所血流量の測定と共に、末梢動脈灌流圧の評価が重要な意義を持つ。これまで脳内灌流圧の測定は、脳血流量と脳血液量(CBV)の比で代用され、これを用いて抵抗血管拡張の程度および脳内灌流圧の変化を予想できると考えられてきた。しかし、抵抗血管である細動脈から前毛細血管の血液量(Vo)の割合はCBVの一部に過ぎず、全血液量の約50%は静脈成分で占められている。脳循環の機能評価においては抵抗血管である動脈血管機能と灌流圧の評価が必要であり、微小循環の動脈側血管径が決定因子として重要である。この抵抗血管径の変化が脳の循環代謝に影響を与え、病的状態での自動調節能に大きく関与していると考えられる。本研究では、これまでは動物実験レベルでしか計測できなかった動脈側の血液量を精度よく測定し、生体脳での抵抗血管径および微小灌流圧調節機能を直接評価できる画像化法を考案した。また、将来的にMRIやCTを用いた定量的循環代謝測定への応用していくことを考慮した上で、病的循環動態での微小循環代謝・末梢灌流圧の変化や病態との関係について、PETを用いて検討した。
プラズマ化学法による炭素14同位体分離法の開発

プラズマ化学法同位体分離法を炭素14の分離に適用することを目的とした基礎研究を行った。まず、COプラズマ中のプラズマ化学反応による炭素同位体分離法における分離係数の放電条件依存性を調べる実験的研究を13CO/12COガスを用いて行った。その結果、高い分離係数が得られるときにはパルス状の放電が生じていることがわかった。また、パルス周波数を様々に変化させて実験を行ったところ、最も低い10Hzにおいて最大の分離係数が得られた。パルス印加時間が分離特性に与える影響を調べた結果、数μ秒程度の極短パルス放電が分離に最適との結論が得られた。また、回路の時定数を大きくすることで、さらに分離係数が上昇することがわかった。本同位体分離法を、日本原子力発電東海発電所の廃棄黒鉛材から^<14>Cを回収するプロセスへ応用することの評価を行った。まず、プラズマ中の反応過程の数値解析により、我々の実験で^<13>C分離係数2.31が得られたときと同じ放電条件において、^<14>C分離係数4.6が得られることを推算した。この^<14>C分離係数4.6を局所分離係数と考え^<14>C回収プロセスの数値解析を行なった結果、回収部の段数を3段とすることで減損流^<14>C濃度をICRP勧告値へ、16段とすることで大気中濃度へと低減できることを、また、濃縮部の段数を9段とすることで濃縮流^<14>C総量を1/10^3へ、19段とすることで1/10^6へと減容化できることを推算した。回収部3段、濃縮部9段とした場合、プラズマリアクターでの消費電力が約15kW、プラズマ反応器の最大内径が約60cmであると推算された。更に、生成物を供給物質へと再転化しカスケーディングするための技術開発を目的に、生成したCO_2をCOへと転化する研究を行った。その結果、マイクロプラズマリアクターを用いることで、容易に90%以上の転化率が得られることがわかった。我々が今まで基礎研究を進めてきた「プラズマ化学法による炭素同位体分離法」の実用化へのフィージビリティを明らかにすることを目的として以下の実験研究を行い以下の成果を得た。(1)プラズマに赤外レーザーを重畳する研究:赤外レーザーが入射できる入射窓を持った放電管を作成し、放電プラズマに赤外レーザーを重畳した場合の同位体分離係数に対する効果を調べ、レーザー波長がCOの低振動励起準位相当の波長でないと効果がないことを明らかにした。(2)同位体分離係数の放電管内径への依存性実験:数値計算で得られている相似則をもとに、様々な内径サイズを有する放電管を用いて同位体分離実験を行い、放電管内径のスケールアップが同位体分離系数に及ぼす影響について調べ、スケールアップ効果を明らかにした。(3)分離係数の初期同位体組成への依存性を明らかにする実験:13Cが高濃縮されたCOガスを新たに購入し、初期同位体組成を変化させながら同位体分離実験を行い、初期組成が及ぼす影響を明らかにした。(4)分離係数のプラズマ発生条件依存性を明らかにする実験:種々の電源によるプラズマ放電特性の違いによる分離係数の相違を調べ、最適条件が存在することを明らかにした。

(5)反応生成物である炭素膜とCO2を供給ガスであるCOに再転換する手法の確立:反応装置を多段化しカスケードを組むために、反応生成物をCOに転換するいくつかの方法として、プラズマリアクターを用いる方法を検討し、マイクロチャンネルプラズマリアクターが適していることを明らかにした。(1)分離係数の放電条件依存性をしらべる実験的研究これまでの結果から放電電流を減少させることで大きな同位体分離係数が得られることがわかっていたが、その理由は明らかではなかった。そこで、オシロスコープを使って電流波形をモニタリングしたところ、高い分離係数が得られるときにはパルス状の放電が生じていることがわかった。また、バラスト抵抗を減少させるか、コイルを回路に直列に追加させ回路の時定数を大きくすることで、さらに分離係数が上昇することがわかった。これらのことから、タイムアフターグロー放電が同位体分離のために重要であるという知見が得られた。(2)炭素14分離プロセスのプロセスシミュレーションCOプラズマ中のプラズマ化学反応を用いた炭素同位体分離法を、日本原子力発電東海発電所の廃棄グラファイト材から^<14>Cを回収するプロセスへ応用することの評価を行った。まず、COプラズマ中の反応過程の速度論モデルの数値解析により、過去の我々の実験で^<13>C分離係数2.31が得られたときと同じ放電条件において、^<14>C分離係数4.6が得られることを推算した。この^<14>C分離係数4.6を局所分離係数と考え^<14>C回収プロセスの数値解析を行なった結果、回収部の段数を3段とすることで減損流^<14>C濃度をICRP勧告値へ、16段とすることで大気中濃度へと低減できることを、また、濃縮部の段数を9段とすることで濃縮流^<14>C総量を1/10^3へ、19段とすることで1/10^6へと減容化できることを推算した。回収部3段、濃縮部9段とした場合、プラズマリアクターでの消費電力が約15kw、プラズマ反応器の最大内径が約60cmであると推算された。(1)より高い分離係数を得るための実験まず、パルス周波数依存を調べる実験を行った。パルス周波数を様々に変化させて実験を行ったところ、最も低い10Hzにおいて最大の分離係数が得られた。次に、パルス印加時間が分離特性に与える影響を調べた。パルス周波数を固定したままで、パルス印加時間を様々に変化させて実験を行った。その結果、予想に反してパルス印加時間が長いほど高い分離係数が得られた。これは、総電流量一定で実験を行ったため、パルス印加時間が短い場合に電流密度が増加してしまい、分離係数が減少してしまった為とわかった。ネオントランスを用いた自励パルス放電において分離係数が最大となった場合の解析結果から、パルス幅のみの影響を考えた場合には、数μ秒程度の極短パルス放電が分離に最適との結論が得られた。(2)東海発電所の廃棄黒鉛材から14Cを回収するプロセスのシミュレーションより定量的な評価を行うために、濃縮流と減損流の炭素14到達目標値を政令濃度に設定し、またその際分離コストの上限値を東海発電所の廃止費用見込額(約885億円)の1%に設定し、プロセスシミュレーションを行った。その結果、回収部の段数を2段とすることで減損流14C濃度を政令濃度レベル2(浅地中処分)上限値以下へ、9段とすることで政令濃度レベル3(素掘り処分)上限値以下へと低減できることを、また、濃縮部の段数を11段とすることで14C濃度を政令濃度レベル1(余裕深度処分)上限値以下を保ったまま濃縮流14C濃度を約1/4000へと減容化できることを推算した。