hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性神経腫瘍の治療・細胞死感受性を規定する新規遺伝子の探索

正常の細胞は酸素存在下ではミトコンドリア呼吸(酸化的リン酸化)によりエネルギー(ATP)産生を行い酸素利用が不可能な状況では嫌気的解糖によりエネルギー産生を行うが、嫌気的解糖ではエネルギー産生効率が著しく低下する。一方、がん細胞は一般に酸素利用可能な状況でも嫌気的解糖を行う傾向(Warburg効果)があることが知られている。しかしながらがん細胞が何故このようにエネルギー的に著しく不利な代謝を好んで行うかは長年にわたって謎とされてきた。これに対して我々はミトコンドリア呼吸が種々の細胞死刺激による、ミトコンドリアを介した細胞自殺に必要とされることを見出した。さらにそのメカニズムにつき検討を行い、ミトコンドリアを介した細胞死に必要とされるミトコンドリアタンパク質Bax,Bakの活性化にミトコンドリア呼吸が重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、解糖によるATP産生の選択的抑制を試みたところ、ミトコンドリア呼吸抑制の場合とは異なってBax,Bakの活性化や細胞死への影響は認められなかった。これらの結果は、同じエネルギー(ATP)産生メカニズムでありながらミトコンドリア呼吸がミトコンドリアを介する細胞自殺に重要な役割を果たしているのに対してサイトゾルで行われる解糖は関与していないことを示すものである。これらのことから、がん細胞が嫌気的解糖を好んで行うのは細胞死を回避しつつエネルギーを賄うための巧妙な戦略と理解できるようになった。また、ミトコンドリア依存的な細胞死は放射線や化学療法によるがん細胞殺傷に深く関わっていることから、Warburg効果はがんの治療抵抗性を与えており、Warburg効果をターゲットとした治療を行うことによりがんの治療抵抗性を克服できる可能性が考えられるようになった。近年放射線や抗がん剤が、グリオーマ細胞に対してアポトーシスとは異なるプログラム細胞死すなわちautophagiccell deathを誘導することが明らかになってきた。従って、グリオーマ細胞の治療感受性を考えるうえで、autophagic cell death誘導の分子機構を明らかにすることは極めて重要である。我々はこれまでにRasの活性化がグリオーマ細胞におけるautophagiccell deathの誘導に重要な役割を果たしていることを見い出している。そこでRas活性化によりグリオーマ細胞に誘導されるautophagiccell deathのin vitroモデルを用いてautophagiccell deathの制御に関わる分子の探索を行った。その結果、c-Jun N-terminal kinase(JNK)がRas依存的autophagic cell deathの制御に関与している可能性が示唆された。すなわち、Ras活性化によりグリオーマ細胞にautophagic cell deathが誘導される過程で、細胞死に先行してJNKの活性化がおきていることが確認された。また、細胞死誘導能を持たない不活性型RasがJNKを活性化しないことも確認された。次いでこのようなRas依存的なJNKの活性化がRasによるautophagiccell deathに必要か否かを明らかにするためJNKの特異的阻害薬を用いて検討を行ったところ、Rasによる細胞死誘導がJNKの活性抑制の程度と平行する形で抑制されることが明らかになった。これらの所見はJNKがRas依存的autophagic cell deathの細胞死シグナル伝達において重要な役割を果たしていることを示唆するものでありJNKがautophagic cell deathを介する細胞殺傷に対する感受性を規定する遺伝子である可能性が考えられた。

これに対して我々はミトコンドリア呼吸が種々の細胞死刺激による、ミトコンドリアを介した細胞自殺に必要とされることを見出した。さらにそのメカニズムにつき検討を行い、ミトコンドリアを介した細胞死に必要とされるミトコンドリアタンパク質Bax,Bakの活性化にミトコンドリア呼吸が重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、解糖によるATP産生の選択的抑制を試みたところ、ミトコンドリア呼吸抑制の場合とは異なってBax,Bakの活性化や細胞死への影響は認められなかった。これらの結果は、同じエネルギー(ATP)産生メカニズムでありながらミトコンドリア呼吸がミトコンドリアを介する細胞自殺に重要な役割を果たしているのに対してサイトゾルで行われる解糖は関与していないことを示すものである。これらのことから、がん細胞が嫌気的解糖を好んで行うのは細胞死を回避しつつエネルギーを賄うための巧妙な戦略と理解できるようになった。また、ミトコンドリア依存的な細胞死は放射線や化学療法によるがん細胞殺傷に深く関わっていることから、Warburg効果はがんの治療抵抗性を与えており、Warburg効果をターゲットとした治療を行うことによりがんの治療抵抗性を克服できる可能性が考えられるようになった。
プランテーション・フロンティアにおける小農社会変容の政治生態学

本研究では、マレーシア・サラワク州を事例に、小農社会を取り巻く新たな動向を多角的・多層的に検討し、グローバルな市場経済との関係から企業ー小農関係および都市ー農村関係を再定義し、開発最前線における小農の生存戦略を明らかにする。プランテーションの世界とは別の世界で営農してきた先住民が、都市住民との農村土地利用の競合や、認証制度の全国的浸透などを通じて、外部社会とどのような関係性を構築しつつあるのかを、ミクロからマクロまでの各空間スケールにおいて具体的に調査し、政治生態学的な枠組みで議論する。それによって、東南アジアのプランテーション・フロンティアにおける小農の生存戦略モデルを提示する。
チューダー朝初期年代記の形態と機能―ジョン・ラステルの書物文化史的考察

本研究は、英国チューダー朝初期という変革期-すなわち、人文主義の芽生え・宗教改革・写本文化から印刷文化への移行などの変化のあった時代-における、歴史叙述・時間意識の表象の問題を取り扱っている。人文主義の印刷業者John Rastellが自著出版したThe Pastyme of People(1529-30)を中心に、チューダー朝初期年代記の形態(叙述および挿絵・レイアウトを含めた書物の構成要素)を分析し、一つ一つの年代記の頁に表出する歴史観・時間意識について考察を続けてきた。各種の年代記を精査するなか、本年度は特にLondon Chronicles伝統に注目した。これまでの調査の総括より、中世を通じて主に修道会などの聖職者による制作が盛んであった状況が徐々に変わり、ことにチューダー朝初期には年代記の形態やジャンルの意識にも変化が生じていたことが分かってきた。London Chroniclesとは、15世紀以降に盛んになった市民による歴史叙述で、現在も多数の写本が伝わっている年代記を総称して学者が呼んだもので、作者不詳のまま、市民階級の書き手によって叙述が引き継がれていった特色がある。写本間で、内容と形態(本文構成・パラテクスト要素)に共通の要素も認められている。そして調査からは、それらの伝統と一見無縁のような印刷本の年代記の中にも、様々な形でその影響の継続性と変質の模様がうかがえた。本研究は、John Rastellおよび息子の印刷業者のWilliam Rastellがそこに果たした役割を明らかにした。このような、15世紀のLondonChronicles伝統の成り立ちの過程、さらに16世紀における変容は、ルネサンス期の英国文学研究において極めて重要な歴史的背景を与えるにも関わらず、未だ殆ど注目されていない。本研究の成果が公表されることで、状況打開へ向けての一石を投じる意義が期待されよう。英国初期印刷業者ジョン・ラステルが執筆・出版を手がけた年代記The Pastyme of People(1529-30)を中心に、チューダー朝初期年代記の視覚要素(挿絵・レイアウト)の研究を進めた。ラステルの年代記に特徴的な視覚要素と影響関係の可能性のある資料を取り扱う準備として、年代記の形態と機能の問題をより仔細に考察するための数種の基礎調査(原本についてのデータ収集のための海外出張調査を含む)を進めた。基礎調査から得られたデータを用いて、(1)ジョン・ラステルというチューダー朝初期の人文主義者一個人の思想傾向の問題と、(2)ラステルを含むチューダー朝初期の知的階層の人々が「歴史」を時間と空間のどのような軸で以って再構築していたのかという両見地に立って、歴史叙述の編成・視覚化の手法の解明へ向けての考察を行い、成果をまとめた。具体的な成果発表は、2007年度受理された学術論文は二本(『藝文研究』及びJournal of the Early Book Society,略称JEBS)、関連の研究発表も一本(藝文学会)行った。ラステルの年代記と16世紀に大陸で印刷された人文主義者の歴史書、さらに15世紀に英国内で人気を博した写本(巻子本)年代記との直接の関連の有無、さらに三者に共通して見られる'genealogy'(「血統図」)としての形態の特徴について考察した論文(JEBS,2008年6月刊行予定)は、歴史叙述における視覚要素利用の中世以来の伝統が印刷文化の時代にどのように受容・変容されたかという比較的新しい研究領域を扱い、問題提起をした点に意義が認められる。具体的な一次資料調査結果を、文学・歴史・書物文化史の領域横断的視点から分析する手法が、歴史書の形態と機能に関する諸問題の検討に有用であることを示したと言えよう。英国チューダー朝初期の年代記乃The Pastyme of People(1529-30)を中心に、年代記・歴史書中の視覚要素(挿絵およびレイアウト)についての資料調査と、その分析的研究を行っている。The Pastyme of Peopleは、チューダー朝初期の人文主義者ジョン・ラステルが編纂し、印刷も手がけた書物である。平成19年度に引き続き20年度も、このような年代記の形態と機能の問題を仔細に分析するための数種の基礎調査(データ収集のための出張調査を含む)を進めた。当時の印刷本としては珍しい、豊富な挿絵・レイアウト等の視覚的要素と作者の歴史編纂手法の問題を、論文'The Narrative Functions of John Rastell's Printing:The Pastyme of People and EarlyTudor"Genealogical"Issues'に昨年度まとめたが、今年度上半期は関連の印刷本および写本を確認し、追認・追加調査を行った。作業を通じて加筆修正した同論文は、2008年6月、中世から近代初期の書物文化史を専門とする国際雑誌Journal of the Early Book Society,略称JEBS)に掲載された。中世以来の伝統を持つ'genealogy'(「系図・血統図」)という視覚的な歴史叙述の一形態が、新たにラステルという人文主義者によって利用された事実を検証する初の試みとなった。印刷本における視覚要素のデータ収集、さらに写本との比較調査を推進するとともに、2008年5月に『妖精の女王』を取り上げた研究発表(日本英文学会にて報告)以降は、スペンサーのような英国ルネサンスの代表的詩人も英王室のgenealogy-つまり血統・系譜に関心を寄せたことに注目し、考察を進めている。王室の血統の表象という歴史編纂上の問題が中世から近代初期にかけて長くわたることを確認し、さらなる研究の可能性として幅広い文脈を探る必要も認めることとなった。

本研究は、英国チューダー朝初期という変革期-すなわち、人文主義の芽生え・宗教改革・写本文化から印刷文化への移行などの変化のあった時代-における、歴史叙述・時間意識の表象の問題を取り扱っている。人文主義の印刷業者John Rastellが自著出版したThe Pastyme of People(1529-30)を中心に、チューダー朝初期年代記の形態(叙述および挿絵・レイアウトを含めた書物の構成要素)を分析し、一つ一つの年代記の頁に表出する歴史観・時間意識について考察を続けてきた。各種の年代記を精査するなか、本年度は特にLondon Chronicles伝統に注目した。これまでの調査の総括より、中世を通じて主に修道会などの聖職者による制作が盛んであった状況が徐々に変わり、ことにチューダー朝初期には年代記の形態やジャンルの意識にも変化が生じていたことが分かってきた。London Chroniclesとは、15世紀以降に盛んになった市民による歴史叙述で、現在も多数の写本が伝わっている年代記を総称して学者が呼んだもので、作者不詳のまま、市民階級の書き手によって叙述が引き継がれていった特色がある。写本間で、内容と形態(本文構成・パラテクスト要素)に共通の要素も認められている。そして調査からは、それらの伝統と一見無縁のような印刷本の年代記の中にも、様々な形でその影響の継続性と変質の模様がうかがえた。本研究は、John Rastellおよび息子の印刷業者のWilliam Rastellがそこに果たした役割を明らかにした。このような、15世紀のLondonChronicles伝統の成り立ちの過程、さらに16世紀における変容は、ルネサンス期の英国文学研究において極めて重要な歴史的背景を与えるにも関わらず、未だ殆ど注目されていない。本研究の成果が公表されることで、状況打開へ向けての一石を投じる意義が期待されよう。
競技スポーツ体験が成人病リスクファクターに及ぼす影響

競技スポーツ選手として、思春期から成人に至るまで激しい運動を続けてきたことが、その後の健康状態にどのような影響を及ぼすかを衛生学的観点より研究した。競技スポーツ選手は、現役引退に際して永続的な運動量減少を体験する。この時期の一般人は、成人病リスクが高まり運動を推奨されるが、この時期に運動量を低下させる競技スポーツ選手の場合、その後の健康にマイナスの要因となっているか否かを動物実験モデルにより細胞性免疫機能の一つであるナチュラル・キラー細胞の活性を指標として検討した。水泳運動中止13週間後では、対照群との間に細胞性免疫能に明かな違いは認められなかった。つまり、運動の有無にかかわらず、健康な状況下では細胞性免疫機能に検出可能な差異は現れないと考えられる。そこで、免疫抑制剤(シクロスポリン)を投与し、この負荷に対する耐性をナチュラルキラー細胞の活性を指標として測定することにした。運動トレーニングとして、ラットに穏やかな流水遊泳(30分/日、4回/週)を17週間(7週齢から24週齢まで)負荷した。負荷中止後9日目に50mg/kgのシクロスポリンを腹腔投与し、10日目にネンブタール麻酔下に開腹して無菌的に脾臓を摘出、ホモジナイズした後、これをコンレー・フィコル液に重層して比重遠心分離する方法で白血球を得た。この白血球と^<51>CrでラベルしたK562細胞とを混ぜ合わせて4時間培養し、この間に破壊された標的細胞から培地中に流出した^<51>Crをガンマー線カウントする方法で測定した。比較は運動負荷を行なっていない対照群との間で行なった。この結果、運動はナチュラル・キラー細胞に対する免疫抑制剤の作用を緩和することが分かった。この作用を通じて運動は、腫瘍などの成人病から防護していることを示唆するものと考えられる。競技スポ-ツ選手は、激しいトレ-ニングを主に思春期から成人に至るまで継続し、引退をむかえるが、引退後の競技スポ-ツ選手における運動量の激減・生活習慣の変化がその後の健康状態に及ぼす影響については、研究されていない。特に、亜性新生物が死亡原因の第1位となった現在、腫瘍阻止に働く細胞性免疫能と運動との関係を明かにすることは、体育分野の積極的に取り組むべき課題と考え、そのことを明かにすべく本実験を試みた。ラットを、温水の入った水槽内で、1日1時間の水泳運動を5週間継続させた。その後、一部のラットをdetrainingさせ(DT群)、他のラットには同様の水泳運動を継続させた(TR群)。training開始前、detraining前、detraining1週間後、3週間後にラットを屠殺し、継時的に肺胞マクロファ-ジ、リンパ球、全血を採取し、マクロファ-ジ貧食能、PHAによるT細胞の幼若化反応、^<51>Cr放出法によるLAK活性の3つの細胞性免疫機能の指標、および血中HDLー,LDLー,VLDLーコレステロ-ル濃度の測定を行なった。また静注耐糖能の検査(IVGTT)も行った。Tリンパ球幼若化反応、マクロファ-ジ貧食能、LAK細胞活性とも、TR群とDT群の間に有意な差は認められなかった。また、コレステロ-ル濃度においても、両群間に有意な差は認められなかった。しかし、IVGTTにおいて、糖負荷15分後の血糖値は、detraining3週間後のDT群はTR群より有意に高く、耐糖能の低下が示唆された。肺胞マクロファ-ジ貧食能、Tリンパ球幼若化反応、LAK細胞活性の細胞性免疫機能は、detrainingによる過渡的な応答は認められなかった。

しかし、糖の代謝には変化が認められたことから、さらに長期にわたるdetrainingの影響について検討している。本研究は、競技スポ-ツ選手として思春期から成人に達するまで激しい運動を続けてきたことが、その後の健康状態に良好な影響を及ぼす事を衛生学的な観点より実験的手段により研究している。前年の結果(「Detraining 13週間までの結果では、糖代謝機能は低下するが、脂質代謝機能はむしろ向上し、細胞生免疫機能に差はない。1、第42回日本体育学会大会(富山市、1991)で発表)を踏まえて、老化等による細胞性免疫機能の低下局面をシミュレ-トする事をねらいとして、Detraining動物に免疫抑制剤を投与し、これに対する抵抗力を細胞性免疫機能を指標として測定する実験を行っている。Detraining動物の調整は、前回とほぼ同じ条件であるが実験の規模を大きくし、より多くの機能測定を行うために運動負荷時間を30分に縮め、運動負荷期間を現在の5週間から8週間に延長した。また、運動を継続させる群は、Detraining群とどの測定項目とも大差ないので削除した。免疫機能測定方法はこれまで行なってきたin vitroでの方法(マクロファ-ジ貧食能、T細胞幼若化反応試験及びナチュラルキラ-活性測定)と耐糖能、血清コレステロ-ル分画とした。結果については実験中のため,本報告には記載できない。次年度はこれら二実験の結果を踏まえて,青・小年期の激運動経験がその後の健康状態を向上させる機能の有無を明らかにする方向で検討を続ける。競技スポーツ選手として、思春期から成人に至るまで激しい運動を続けてきたことが、その後の健康状態にどのような影響を及ぼすかを衛生学的観点より研究した。競技スポーツ選手は、現役引退に際して永続的な運動量減少を体験する。この時期の一般人は、成人病リスクが高まり運動を推奨されるが、この時期に運動量を低下させる競技スポーツ選手の場合、その後の健康にマイナスの要因となっているか否かを動物実験モデルにより細胞性免疫機能の一つであるナチュラル・キラー細胞の活性を指標として検討した。水泳運動中止13週間後では、対照群との間に細胞性免疫能に明らかな違いは認められなかった。つまり、運動の有無にかかわらず、健康な状況下では細胞性免疫機能に検出可能な差異は現れないと考えられる。そこで、免疫抑制剤(シクロスポリン)を投与し、この負荷に対する耐性をナチュラルキラー細胞の活性を指標として測定することにした。運動トレーニングとして、ラットに穏やかな流水遊泳(30分/日、4回/週)を17週間(7週齢から24週齢まで)負荷した。負荷中止後9日目に50mg/kgのシクロスポリンを腹腔投与し、10日目にネンブタール麻酔下に開腹して無菌的に脾臓を摘出、ホモジナイズした後、これをコンレー・フィコル液に重層して比重遠心分離する方法で白血球を得た。この白血球と^<51>CrでラベルしたK562細胞とを混ぜ合わせて4時間培養し、この間に破壊された標的細胞から培地中に流出した^<51>Crをガンマー線カウントする方法で活性を測定した。比較は運動負荷を行なっていない対照群との間で行なった。この結果、運動はナチュラル・キラー細胞に対する免疫抑制剤の作用を緩和することを示し、免疫を低下させようとする要因に対して過去の運動が防護的に働いていたことを物語るデータを得た。
ショウジョウバエ脳の記憶系、視覚系機能単位の形成メカニズム

本研究ではショウジョウバエの嗅覚系の3次中枢であるキノコ体の形成機構と、匂い記憶形成における機能を解析することにより、記憶形成機構の統合的な理解を探る。また、視覚系の形成機構についても明らかにすることを目的としている。匂い記憶形成におけるキノコ体神経のシナプス可塑性、回路モジュールを明らかにするために、匂い記憶の条件付けを半自動化する装置の開発を行った。これを用いて、記憶形成、特に蛋白合成を必要とする長期記憶を対象とした研究を進めている。現在、本装置を用いた効率の良い条件付けの手法を開発し終え、cAMP経路を中心とした旧来の知見と良く一致する結果を得ている。キノコ体で発現する遺伝子群の解析などを通して、キノコ体を形成する神経軸索の投射を制御するメカニズムの解析を行った。Wntシグナルや、細胞死関連遺伝子の機能解析を行っており、シグナルカスケードを明らかにしつつある。ショウジョウバエの視神経は視覚中枢のラミナ神経節およびメダラ神経節に投射する。両神経節は両者の中間に発生する神経上皮細胞に由来するが両者の形成機構は大きく異なっている。視神経の投射によりもたらされるヘッジホッグシグナルにより、外側の神経上皮はラミナ神経へと分化する。一方、神経上皮細胞列の内側から、細胞が順次proneural遺伝子を発現することを見出しproneural waveと名付け、この発現がメダラ神経前駆細胞の規則正しい形成に必要であることを明らかにし、さらに、JAK/STATシグナルがproneural waveの進行を負に制御していることを明らかにした。この機構により、共通の神経上皮から派生する2つの異なった神経節を形成する神経細胞の形成のバランスが計られていると考えられる。ショウジョウバエの脳形成をモデルとして中枢神経を形成するメカニズムの解明を行った。1.ショウジョウバエのMushroom Body(MB)は嗅覚学習の中枢と考えられている。この構造の形成機構を明らかにするためにエンハンサートラップ系統をスクリーニングし、MBで発現のみられる約200系統を得た。また、Wntシグナルが形成に機能していることを見出した。2.眼柄の形成機構視神経は眼柄というグリア細胞の筒状の構造を通って脳に投射している。この構造が正常に形成されないと視神経の束状化が阻害されることを見出した。また、その時にFocal adhesion kinase、CdGAPr、インテグリンが機能していることを見出した。3.視覚中枢(メダラ神経節)の形成機構メダラ神経の形成は神経上皮細胞がProneural geneを規則正しく一方向に順次発現することに始まる。これは波が動いていくようであり、proneural waveと名付けた。今まで知られている神経芽細胞、神経幹細胞の形成は神経上皮細胞から、proneural遺伝子を誘導する一群のポテンシャルを持った細胞が形成され、その後に「確率論的」に神経幹細胞が誘導される、というものであった。しかしながら、本実験系では「決定論的」に規則正しく進むために今まで詳細が不明であった形成機構を明らかにできると考え、解析を進めた。Proneural遺伝子発現細胞およびそれに続く神経芽細胞では、少なくとも3種のProneural遺伝子が決まったコンビネーションで発現する。それらの様々な組み合わせの変異により、これらが、proneural waveの推進のタイミングを調節していることが明らかとなった。また、それらの異所的な発現により、神経芽細胞を誘導することができることからこれらの活性は神経芽細胞を誘導するのに十分であることがわかった。
抗炎症ＮＬＲファミリー分子ＰＹＮＯＤの発現制御機構の解析

細胞膜のTLR蛋白群および細胞質のNLR蛋白群は、病原微生物センサーである。申請者らは、自ら同定したNLR蛋白、PYNODが炎症抑制活性を持つことを見出した。さらに胃がんマウスモデルの病変部でPYNODの発現が、著明に上昇していることを発見した。炎症発がん過程でPYNODの発現が上昇し、抗炎症作用の一端を担っているものと推測される。しかし他のマウス疾患モデルの腸炎や大腸がんではPYNODの発現増強が認められなかった。一方ヒト胃がん患者サンプルで、papillary type adenocarcinomaの組織型を含むサンプルにおいてPYNODの発現が上昇していることを見いだした。細胞膜のTLR蛋白群および細胞質のNLRファミリー蛋白群は、外来の微生物のセンサーとして働いている。申請者らは、自ら発見したNLR蛋白の一種PYNODが炎症抑制性の活性を持つことを見出した。さらに胃がんマウスモデルの病変部でPYNODの発現が著明に上昇していることを発見した。これらの結果から炎症発がんのプロセスにおいてPYNODの発現が上昇し抗炎症作用の一端を担っているのではないかと推測される。今年度は、胃がんマウスモデルの病変部におけるPYNODの発現部位(組織、細胞)を同定するために、免疫組織染色に使用可能なマウスPYNODに対する新たなモノクローナル抗体の作製を試みた。得られた複数のハイブリドーマの上清をスクリーニングしたところ、ウエスタンブロッティングでは特異的反応を示すクローンが存在するものの、PYNOD欠損マウスの組織を用いた組織染色により特異性を示すものが得られていない。また胃がんマウスモデルにおいて、炎症誘導マウスとPYNOD欠損マウスとの交配により作製したマウスを解析したところ、炎症反応の程度がPYNOD遺伝子の有無によって変化することはなかった。さらに、昨年度の解析からヒト胃がん患者のサンプルについてPYNODの発現がmRNAレベルで高い傾向が見られたため、さらに患者サンプルを増やしPYNOD発現を定量PCRおよびウエスタンブロッティンッグ、さらに組織染色で検討したが、現在までのところ胃がん患者におけるPYNOD高発現について有為な結果が得られていない。一方PYNOD欠損マウスの解析により、自然免疫系の異常は現在までのところ認められていないが、獲得免疫系の著明な異常が認められることを発見した。これらの結果から炎症-発がんのプロセスにおいてPYNODの発現が上昇し抗炎症作用の一端を担っているのではないかと推測される。そこで今年度は、まず胃がんマウスモデルの病変部におけるPYNODの発現部位(組織、細胞)を同定するために、免疫組織染色を行った。しかし我々が作製したモノクロ-ナル抗体は、ウエスタンブロッティングと異なり、免疫染色において特異性に問題があることが判明した。そこで、実験計画を一部変更し、免疫組織染色を指標とし、再度マウスPYNODに対するモノクローナル抗体の作製を行っている。また硫酸デキストランを経口投与し、大腸に炎症を誘導するマウスモデルについて検討したところ、野性型マウスの炎症局所におけるPYNODの発現上昇は認められなかった。また投与後におこる体重減少についてもPYNOD欠損マウスと野性型マウスとの間に著明な差は見られなかった。さらに、ヒト胃がん患者のサンプルについてヒトPYNODの発現を定量PCRで検討したところ、papillary型(papillary type adenocarcinoma)の組織型を含む胃がんについては、約50%の症例でPYNODの発現が、正常部位に比べ腫瘍部位で著明に上昇していることが認められた。ヒト胃がんについても、特異的な組織型についてはPYNODの発現が増加している可能性がある。また大腸がん患者のサンプルについても同様に検討したところ、低頻度であるが、やはり腫瘍部位でPYNODの発現が高い症例が認められた。細胞膜のTLR蛋白群および細胞質のNLR蛋白群は、外来の微生物センサーとして働いている。申請者らは、自ら発見したNLR蛋白の一種、PYNODが炎症抑制活性を持つことを見出した。さらに胃がんマウスモデルの胃病変部でPYNODの発現が、著明に上昇していることを発見した。炎症発がん過程でPYNODの発現が上昇し、抗炎症作用の一端を担っていると考えられる。これまでに作製した抗マウスPYNOD

モノクローナル抗体は、組織染色において特異性を示すものではなかったため、今回は他のNLR蛋白と相同性がないPYNODのC末端を新たな抗原蛋白として複数の抗体を樹立、野性型とPYNOD欠損マウスの組織切片について免疫組織染色を行ったが、特異性を示す抗体を得ることができなかった。前年度までに、ヒト胃がん患者サンプルについて、定量PCRによってpapillary type adenocarcinomaの組織型を含むサンプル中でPYNODの発現が上昇していることを見いだしたが、今年度は免疫組織染色およびウエスタンブロッティングによるPYNODの検出を試みた。前述の抗マウスPYNOD抗体と同様の方法で抗ヒトPYNODモノクローナル抗体を複数樹立し、ウエスタンブロッティングで特異性を確認した。そこで、定量PCRによってPYNODの発現が高かった胃がん組織サンプルに対して免疫染色を行ったが、特異的な染色が見られなかった。さらにpapillary型を含む凍結ヒト胃がん組織ブロックから蛋白を抽出しウエスタンブロッティングを行ったが正常部位とがん病変部間で有意な差は認められなかった。またPYNODの発現が認められるマウス細胞株およびマウス腹腔マクロファージに対して、様々なサイトカイン、PAMPs、UV照射あるいは感染による刺激を行ったが、PYNODの発現上昇を誘導できる刺激を見つけることができなかった。免疫学我々が樹立していたモノクローナル抗体は組織染色の特異性に問題があることが判明したため、免疫組織染色に使用可能な抗PYNODモノクローナル抗体の樹立を再度開始した。しかし予想以上に難航しており、未だ優れた抗体を得ることができず、当初の実験計画の進捗に影響を与えている。またヒトの胃がんのサンプルについては定量PCRによりPYNODの発現が腫瘍部位で高い症例があることを見い出していたが、ウエスタンおよび組織染色とも合わせて解析した結果、未だ確証には至っていない。一方、派生的な研究から、PYNOD欠損マウスには獲得免疫系の異常が認められるという大変興味深い結果を得ることができた。PYNODが獲得免疫系で役割を果たす機序を解明するにあたってもPYNOD発現制御のメカニズムは重要な意味を持ってくるものと考えられる。我々はマウスPYNODに対するモノクローナル抗体を樹立しており、ウェスタンブロッティングなどでは特異性を確認していたが、今年度、PYNOD欠損マウスをコントロールに用いて免疫組織染色を行ったところ、染色の特異性に問題があることが判明した。我々は、胃がんのマウスモデルにおいてPYNOD蛋白の発現が著明に上昇していることを発見したが、PYNODの発現増強がいったいどの細胞でおこっているか今のところ不明であり、明らかにすべき重要な問題のひとつである。そこで計画を一部変更し、免疫組織染色に用いることができる抗PYNODモノクローナル抗体の樹立を再度開始したため、当初の実験計画の進捗に影響を与えてしまった。一方、ヒトの胃がんのサンプルについては定量PCRによりPYNODの発現が腫瘍部位で高い症例があることが判明し、特定の組織型(papillary adenocarcinoma)を含む傾向があるという興味深い結果を得ることができた。引き続き新しい抗PYNOD
近世東南アジア交易世界の研究-日本町ネットワークを中心に-

ベトナム・ホイアンで出土した考古学資料には、陶磁器や銅銭、キセルなど多様な遺物がみられる。17世紀の陶磁器は、中国や日本、ベトナム、タイのものである。なかでも日本の肥前陶磁(伊万里焼・唐津焼)が大量に出土し、また長崎で作られた長崎貿易銭もある。さらに、タイ土器から生漆が検出されるなど、ホイアンが当時の交易拠点のひとつとして位置していたことがわかる。出土遺物から、ホイアンは、日本と東南アジア諸国をつなぐ港町であり、そこに存在する日本町はそのネットワークの要であった。本研究は、東南アジア近世遺跡の調査成果と現地史料をもとに、17世紀における東アジア海交易・交流活動の様相と日本人のかかわり、また東南アジアに存在した「日本町」の活動とそのネットワークの実態を明らかにしようとするものである。そして、近世東アジア海におけるモノ・人・情報の交流と交易の様態の解明をめざしている。そのため、東南アジアの現地調査を重要な柱としており、平成20年度は17世紀に日本町の存在したベトナム・ホイアンにて調査を実施した。調査期間は2008年8月であり、ハノイ国家大学との共同チームを組織した。ホイアンにおいて申請者が発掘調査し、これまで17世紀の遺構や陶磁器資料などが出土している。今回は、2年前に検出した17世紀の遺構出土陶磁器の調査を実施した。具体的には、出土遺物の水洗い・注記・写真撮影・実測・分類などである。この調査では、17世紀後半の日本の肥前磁器や同・唐津焼きなどを確認した。唐津焼きの検出は、ベトナムの遺跡調査では初の出土であり、近世日本とのつながりを考えるうえで貴重な資料の検出であった。さらに、ガラス片や陶磁器に書かれた墨書など、これまでの調査では未検出の遺物も確認することができ、大きな成果をおさめた。これらの資料は今後、科学分析をすすめ、その来歴や文字の解読をすすめる予定である。文字の解読によっては、17世紀の交流・「日本町」の実態の一部が垣間見られる可能性があり、貴重な発見である。そのため、東南アジアの現地調査を重要な柱としており、平成21年度は17世紀に日本町の存在したベトナム・ホイアンにて調査を実施した。調査期間は2009年8月であり、ハノイ国家大学との共同チームを組織した。ホイアンにおいて申請者が発掘調査し、これまで17世紀の遺構や陶磁器などが出土している。今回は、昨年度に引き続き、大量に出土した陶磁器類の整理をした。それによって、17世紀から19世紀にいたるホイアンで使用された食器類の変遷が明確になってきた。つまり、食器類(陶磁器)の生産地別変遷の様相、時期別変遷の様相などである。こうした食器類の中に、日本の肥前陶磁器があり、近世東アジア海における日本とベトナムの交易の様相がみえてきた。さらに、その出土のあり方から、ベトナム・ホイアンが東アジア交易世界における重要な位置を占めていたことも明らかになりつつある。その意味で、陶磁器資料の持つ意味は大きく、重要な研究意義がある。さらに、2009年8月の調査期間中、ホイアン国際シンポジウムがあり、歴史・考古分科会を組織し、日本・台湾・ベトナムの研究者・学生が参加し、研究交流を実施した。また、出土遺物を一同で観察し、意見交換を行うなど、調査の途中経過を外国人研究者に公開した。そのため、東南アジアの現地調査を重要な柱としており、平成22年度は17世紀に日本町の存在したベトナム・ホイアンにて調査を実施した。調査期間は2010年8月であり、ハノイ国家大学との共同チームを組織した。また、その出土のあり方から、ベトナム・ホイアンが東アジア交易世界における重要な位置を占めていたことも明らかになりつつある。

その意味で、陶磁器資料の持つ意味は大きく、重要な研究意義がある。また、2010年12月に昭和女子大学において小ホイアン国際シンポジウムを組織し、日本・台湾・ベトナム・イギリスの研究者・学生が参加し、研究交流を実施した。テーマは、朱印船貿易を描いた絵図を考古学・美術史の視点から報告するものであった。なお、このシンポジウムには、皇太子殿下と彬子女王殿下のご臨席をいただいた。
マイクロ波常温発泡乾燥による生物製剤の革新的ガラス化保存法の確立

本研究では,タンパク質水溶液を常温下で泡状に乾燥し,泡形成による薄膜化・気液界面増大が革新的乾燥技術に繋がることを実証する.生物由来のタンパク質製剤の製造法として,凍結乾燥に代わる新たな乾燥法を提案し,その実現法と有効性を学術的面から示すことを目的としている.具体的には,低圧下においてマイクロ波によって泡形成(発泡)と潜熱供給とを行うことにより,超高速の常温乾燥が可能となり,タンパク質の保存に不可欠なガラス化状態を実現できることを示し,その際の泡の形成条件と乾燥機構を明らかにするとともに,乾燥後のタンパク質評価を行って機能保存の有効性を示し,製薬分野や機能性食品開発に貢献することを目指す.本研究では,タンパク質水溶液を常温下で泡状に乾燥し,泡形成による薄膜化・気液界面増大が革新的乾燥技術に繋がることを実証する.生物由来のタンパク質製剤の製造法として,凍結乾燥に代わる新たな乾燥法を提案し,その実現法と有効性を学術的面から示すことを目的としている.具体的には,低圧下においてマイクロ波によって泡形成(発泡)と潜熱供給とを行うことにより,超高速の常温乾燥が可能となり,タンパク質の保存に不可欠なガラス化状態を実現できることを示し,その際の泡の形成条件と乾燥機構を明らかにするとともに,乾燥後のタンパク質評価を行って機能保存の有効性を示し,製薬分野や機能性食品開発に貢献することを目指す.
pH感受性^<99m>Tc-腫瘍イメージング剤を用いた早期腫瘍選択的画像診断の試み

腫瘍の早期発見は完全治癒率の向上や予後の検査に最も重要な因子であり、この観点にたつ核医学イメージング剤の開発がもっとも大きな課題である。早期発見にあたっては、用いられるイメージング剤が高い腫瘍感受性と選択性を兼ね備えたものである必要性がある。著者らは腫瘍の低pH部位に集積するようデザインされたpH感受性薬剤である^<99m>Tc-(V)-dimercaptosuccinate(Tc-(V)-DMS)を用いて、腫瘍酸性部位の画像化、およびある種の薬物や温熱負荷によるpH低下の誘導促進と集積性改善の可能性について検討した。本研究では、腫瘍移植(Ehrlich Ascites Tumor)実験動物(ddY mice)モデルを用いて腫瘍組織pHの測定と薬物負荷あるいは温熱負荷によるpH低下の集積を試みた結果、グルコース投与時間、投与濃度または温熱負荷時間、温度を制御することにより腫瘍組織pHは0.15-0.36減少した。これに対し筋肉pH低下は0.06-0.09unitsに留まった。得られた最適条件下Tc-(V)-DMS投与実験を行なうことにより腫瘍組織pH低下の誘導とそれによるTc-(V)-DMS集積増加を明らかにした。並行して、Tc-(V)-DMSのpH感受性に関連した集積機序の化学的意味づけを電気泳動法、薄層クロマトグラフィー法を用いて、基礎的に検討したところ酸性化によるTc-(V)-DMS錯体電離あるいは解離現象に基く分子電荷減少傾向を示すとともに癌細胞(in-vitro実験)への著しい移行性および集積性が明確に示された。以上より、Tc-(V)-DMSのデザイン段階において考慮された低pH感受性による腫瘍集積機序を利用したグルコースや温熱負荷によるpH低下の誘導促進で起こるTc-(V)-DMS腫瘍集積増加は、^<99m>Tc-腫瘍イメージング剤を用いた早期診断に結び付るものと考えられる。
青少年の不健全なインターネット利用（PIU）に関する構造的要因と対策の探究

申請時の研究計画では、本研究課題は複数のアンケート調査を用いて、(a)何が青少年の不健全なインターネット利用(Problematic Internet Use,以下PIU)を引き起こしているのか、(b)PIUはどのような影響を及ぼすのか、(c)教育や啓発の効果はどの程度あるのかを解明することを目指すものである。この課題に応えるために、前橋市教育委員会、NPO法人青少年メディア研究協会と協力して平成2730年度にかけて前橋市内の小中学生(小学生は5・6年生、中学生は全学年、市内すべての小中学校から一学年当り1ないし2クラス抽出)とその保護者を対象としたアンケート調査を実施した。とくに平成27年29年度にかけて、市内6校の中学生を対象とした縦断型の追跡調査を行い、経年変化を測定した(当初高校生への調査も計画していたが、予算的・時間的制約から断念せざるを得なかった)。その結果、(a)青少年におけるPIUには特に学校生活への適応が関係しているらしいこと、ゲームやSNSだけでなく動画との関連も強いこと、(b)一旦PIU(特にネット依存状態)に陥るとなかなか抜けだすことが困難になること、(c)直接的にPIUに予防的効果を及ぼすような家庭のルールは検出されないこと、が明らかになった。こちらの結果については、国内外の学会での報告や論文(伊藤2017, 2018a, 2019)、著書(伊藤2018b)、各種講習会や講演等で公表し、社会に還元している。本研究課題のように広範な追跡調査によってこの問題を解明しているものは多くないので、今回得られたデータには学術的な価値がある。平成30年度は前年度までの調査に加えて、とくにオンラインゲームに関する調査項目を設けて補足的な調査を行っている。今後も継続して分析を行い、関連する学会等で成果を公表していく予定である。前橋市教育委員会ならびにNPO法人青少年メディア研究協会と連携して、前橋市内のすべての小中学校の生徒(小学生は5・6年生、中学生は全学年、各学年から1クラス抽出)とその保護者を対象としたアンケート調査を実施した。調査期間は平成27年9月14日9月30日、対象となった小学生は、5年生1,386人、6年生1,376人、中学生は1年生762人、2年生872人、3年生877人、保護者はいずれも生徒と同数である。調査の目的は、小中学生のインターネット利用の実態を解明し、不適当な使用(とりわけメディアへの依存:過度の長時間使用)の傾向を探ることである。依存傾向の測定には韓国で開発されたKスケールを用いた。単純集計はすでに報告書としてとりまとめたものが完成している。主な知見としては、小中学生の携帯電話・スマートフォンの所持率そのものは変化していないか減少傾向であるが、スマートフォンの所持率が増加していること、潜在的危険・高危険グループが小学生では25%、中学生で33%程度となること、依存が疑われる生徒は、一般の生徒に比べて学習意欲や主体的な行動意欲が低下する傾向にあること、保護者の中にも依存傾向が見られること(特に若い世代になるほど多くなる)、などがある。詳細な分析は現在も行っている途中であるが、結果を関連学会(世界社会学会議(ISA)社会学フォーラム〔平成28年7月1014日・ウィーン大学〕、社会情報学会〔平成28年9月911日・札幌学院大学〕等)で報告する予定である。青少年の不健全なインターネット利用について、包括的に、かつ継続して調査することで、その促進要因や影響を探ることが本研究の最大のポイントであるが、予定通り青少年とその保護者に対する調査を実施することができた。初年度としてはおおむね順調に推移したと思われる。依存傾向が分析できるようなボリュームで検出できるか否か懸念されたが、それなりの数字が出てきているので、今後は有意味な結果を示すことがおそらく可能てあると思われる。次年度以降は、同じ生徒を追跡して調査することで、パネルデータが得られるようにしていく予定である。前年度に引き続き、前橋市教育委員会ならびにNPO青少年メディア研究協会と連携して、前橋市内のすべての小中学校の生徒(小学生は5・6年生、中学生は全学年、各学年から1クラス抽出)とその保護者を対象としたアンケート調査を実施した。調査期間は平成28年9月15日9月30日、対象となった小学生は、5年生1,218人、6年生1,346人、中学1年生1,122人、中学2年生1,166人、中学3年生1,211人、保護者はいずれも生徒と同数である。キョウダイがいる場合でも、それぞれ回答をお願いした。調査の目的は、小中学生のインターネット利用の実態を解明し、不適切な利用(とりわけ過度の長時間使用)傾向を探ることである。依存傾向の測定には、前回に引き続き、韓国で開発されたKスケールを用いたが、文言を訂正した箇所がある。主な知見として、小学生の「子供用携帯電話」の所持率が増加していること、利用目的はLINEのような他者とのコミュニケーションと、ゲームや動画閲覧のような娯楽に大別されるがこれは昨年度と同様の傾向である。不適切な利用傾向を示している生徒の割合も、昨年度と同様の傾向であるが、とくに小学生男子の依存傾向が強く出ている(11.2%)ことが特徴的で、どのような要因が押し上げてるのか目下分析中である。

平成27年度調査の結果を、28年7月にウィーンで開催された世界社会学会議(ISA)社会学フォーラム、ならびに9月に札幌で開催された社会情報学会で報告する予定であったが、代表者の私的な事情(家族の入院)のために中止せざるを得なかった。29年度に改めて関連学会で報告することとしたい。平成27年度調査の結果を論文にまとめたものは「小中学生のネット依存に関するリスク要因の探究ー群馬県前橋市調査よりー」として平成29年3月に発表済である。青少年の不健全なインターネット利用について、包括的かつ継続的に調査を行い、その促進要因や影響を探ることが本研究の焦点である。前年度に引き続いて、継続して調査ができたこと、とりわけ、同じ生徒を追跡したパネルデータを得られたことは貴重な成果である。この問題に関して、横断的な調査は多いものの、継続して同じ対象を調査したものは多くないので、重要な貢献ができるものと考える。今後は、このデータを分析して不健全な使用のメカニズムに迫る作業を行う必要がある。平成28年度は私的な事情により、学会での研究成果の発表は見送らざるをえなかったが、論文としての発表はできた。新しいデータと合わせた分析の成果を、関連学会での報告や論文の形で発表していきたい。前年度に引き続いて、前橋市教育委員会、NPO法人・青少年メディア研究協会と共同で、前橋市内の小中学生とその保護者を対象としたアンケート調査を実施した。回収票数は、小学生(5・6年生)2,453票、中学生(全学年)3,358票、保護者4,715票である。調査項目は、生徒を対象とした調査では、本研究課題の主要目的であるネット依存度調査に加えて、ネット端末の所持率やアプリの使用頻度、ネット端末の使用に関する保護者との約束、生活満足度等を入れてあり、保護者を対象とした調査では、保護者自身のネット端末の利用、子どものネット利用に関する意識、家庭での約束事等である。今年度の調査によって3年連続でネット依存度のスクリーニングテストを行ったことになり、貴重なデータが得られたと言えるが、特筆すべきは、本研究課題が市内の中学6校の生徒に関するパネル調査を含んでいることである。3年にわたって追跡可能なパネルデータは、合計431票(男子212票、女子219票)が得られた。これによって、たとえばネット依存の高リスク利用者と判断された生徒のうち、1年後には3割前後が潜在的リスク利用者となるが、およそ半数はやはり高リスク利用者のままであり、これに対して、潜在的リスク利用者の場合は、4割弱が潜在的リスク利用者に留まり、1213%前後が高リスク利用者に移行することなどが判る。このようなデータは他にほとんど存在せず、貴重なものと言える。公表された今年度の業績としては、雑誌論文1本(伊藤2018)にとどまったが、これは前年度までの調査に基づくもので、上記のパネル調査を用いた分析はこれからである。平成30年度中に、国内外の学会報告と論文発表を計画している。本研究課題の主要な目的は、青少年の不健全なインターネット利用(PIU)、とりわけネット依存に関するパネル調査を実施してそのリスク要因の特定と啓発活動の効果を測定することであった。平成2729年度の3年間にわたり、前橋市内の5つの中学(学校の抽出は前橋市教育委員会にお任せした)の生徒についてアンケート調査を実施し、追跡可能なパネルデータを得られたことで最低限の段階はクリアしたと言える。
ヒトにおける痛みと脊髄侵害受容反射の関係

当該年度の目的は、ヒトでの脊髄侵害受容反射の測定法とその反応の定量的解析を確立することと視覚尺度による痛みの感覚的次元と情動的次元を評価することである。脊髄侵害受容反射の定量的解析に若干の問題が残っているが、目的はほぼ達成した。ヒトに安全に使用でき、脊髄侵害受容反射を生じるのに適切な電気刺激を発生する可変式の刺激装置を作成した。現有するエボマチックを利用し、脊髄侵害受容反射を記録した。脊髄侵害受容反射の解析プログラムを開発し、コンピュータのハードディスクに内蔵した。刺激装置、エボマチック、コンピュータを接続して一体化し、脊髄侵害受容反射の測定、データ取り込み、データ解析を同時にできるようにした。現有するプリンタに接続し、脊髄侵害受容反射の波形、面積、ヒストグラムを表示できるようにした。現有する安楽椅子に被験者を座らせて筋緊張がない状態で実験した。外果のところで腓腹神経を刺激し、内側の大腿二頭筋短頭の反射的収縮電位を記録した。侵害刺激により脊髄侵害受容反射を導出できが、刺激装置の出力が一定しないため安定した脊髄侵害受容反射が得られないので解決法をさがしているところである。安定した反応が得られたら、星状神経節ブロックや硬膜外脊髄刺激が脊髄侵害受容反射に与える影響をみることにしている。視覚尺度による痛みの感覚的次元と情動的次元を評価するため物差しを作成した。レーザを用いて白色プラスチックに点線を引き、これを物差しとした。点線の左端を痛みなし、あるいは不快なしとみなし、また右端を最高の痛み、あるいは最高の不快とみなすように被験者に説明したあと侵害刺激で誘発される痛み、有痛患者にもともと存在する痛みを評価する。他の実験でこの物差しによる痛みの評価は適切と思われた。
回折現象を取入れたSEM像コントラストの定量解析化とナノ構造解析への挑戦

本研究課題では、走査型電子顕微鏡(SEM)の像のうちにはBSE像に現れる電子チャネリング(EC)コントラストを検討した。ECは回折現象の表れとして、結晶内の転位像コントラストの試料傾斜角依存性や電子検出器位置の影響などを詳細に検討した。その結果、これらの像コントラストは、結晶内の原子と入射電子(PE)の強度分布の位置関係から説明できることを明らかにした。さらに、転位による歪方向の新たな決定手法を提案した。本研究課題では、これまでは試料表面形状観察と(平均)組成分析を行うに過ぎなかった走査電子顕微鏡(SEM)を、微細構造解析をも行えるように像コントラストを理論的に検討し、定量化を図ることを目的としている。本年度は、GaN中の転位によるコントラストに注目し、観察条件に伴う変化を調査した。まず、加速電圧に対しては、数kV以上であることが必要である。これは、入射電子がある程度は試料結晶中に入る必要があるためである。バルク結晶では17kV以上になると、結晶内で電子線が拡がるためコントラストも消失の方向に向かう。ただし、薄膜試料では30kV以上でも明確なコントラストが得られた。電子検出器の種類に対する影響では、後方散乱電子に敏感な検出器を用いた場合に高いコントラストが得られた。これは転位コントラストがチャネリングコントラストによるためである。試料を数度傾斜していくと、コントラストが一旦消失した後再び現れることが確かめられた。これに対してワーク長を変化させてもコントラストにほとんど変化はなかった。このことは、試料から出てくる後方散乱電子の角度依存性はほとんどないが、入射電子線の方位に敏感であることを示唆している。すなわち、転位コントラストは入射電子による非弾性散乱電子によるもので、その強度は入射電子の回折(チャネリング)の状況に依存することを示している。その結果、SEMで転位が観察できるかどうかは入射電子線の干渉性(平行性と位相整合性)に支配されることを示している。同一試料を走査透過電子顕微鏡(STEM)の環状暗視野(ADF)法で観察した結果、SEM像と完全に対応しながら明暗が逆転したコントラストを示すことを初めて見出した。この結果は、SEM-チャネリング像とSTEM-ADFは本質的に同一のコントラスト発生機構であることを示している。本研究課題では、走査型電子顕微鏡(SEM)における像コントラスト発生機構を詳細に解析し、これまでは困難と考えられていた材料内部の結晶学的な情報を得るための原理を明らかにしようとするものである。昨年度において、後方散乱電子(BSE)を効率良く検知することにより結晶内にある転位などが直接観察できることを示した。この現象はこれまでチャネリングコントラストとして知られている発現機構と同じであるが、転位のようなミクロな組織までも明確に観察できることは特記に値する。本年度においては、転位コントラストに寄与するチャネリング現象を詳細に検討した。電子チャネリングは本質的には回折現象であるので、入射電子線(primary electron)がより平行で干渉性が高い方が優位となる。すなわち、primary electronがチャネリングにより原子コラム上(あるいは原子間位置)により収歛すれば、より多く(より少ない)の非弾性散乱電子が発生することになる。転位があれば、その箇所で原子コラム位置がずれるので非弾性散乱電子の発生量が変化し、転位の像コントラストとなると考える。また、試料を数度傾斜することによりコントラストの明暗が逆転する現象も説明することができる。すなわち、非弾性散乱(非干渉性)電子を検出するが、その強度変化はprimary electronの干渉効果に由来している。本質的には走査透過型電子顕微鏡(STEM)の環状検出暗視野像(ADF)と類似していると云える。この考え方により、昨年度見出したSEM-SE像とSTEM-ADF像の相似性が説明できる。来年度は、さらにこの考え方を発展させ、これまでは不可能と考えられている積層欠陥像出現の可能性を探る。前年度までの研究によって、GaNなどの半導体結晶やAl,Feなどの合金材料において後方散乱電子像により転位線が明瞭に観察できることが確認できた。さらに、試料傾斜に伴う明暗コントラストの変化によりバーガースベクトルの符号判定の可能性を提議した。その一方で、転位線が必ずしも明瞭な像コントラストでもって観察されないという問題点も指摘した。本年度は、これらの課題も含め、像コントラストについて重点的に議論した。まず、チャネリング・コントラスト発現条件として、試料表面の平滑性の改善と損傷領域の解消がある。これらの条件自体はよく知られているが、最新SEMの入射電子線の平行性や後方散乱電子検出器の飛躍的な改善により、その影響が顕わに出てくるようになってきた。たとえば、試料表面にナノ・インデントを施して歪場を観察すると、チャネリング・コントラストに明暗が出現するが、結晶内での格子面の傾斜と試料表面の傾斜の可能性がある。これは将来に残された課題である。転位のバーガースベクトルの決定にはどうしても回折条件を規定する必要がある。

試料表面を大きく傾斜させて電子検出器を前方に設置する方式では、電子線後方散乱回折(EBSD)パターンを取得しながらSEM像を観察できるので回折条件を決めることができる。しかしながら、試料表面は傾斜しているので明瞭なSEM像にはならない。そこで、本研究では、精密な試料傾斜装置を用いて、一旦EBSDパターンを取得して試料の結晶方位を求めておき、試料をノーマルな方位にもどして、そこでのEBSDパターンを連動してシミュレーションするという方法を採用した。この手法によれば、TEMでの回折パターン・像の場合と同様に、像コントラストの回折条件による依存性を検証できる。この手法をチャネリング・コントラストによる微構造解析でのスタンダードに提唱する。