hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不飽和土壌中の物質移動に関するパラメータのスケール依存性と選択流との関係

1.目的地下水汚染解析で最大の課題は,汚染物質の不飽和層中での鉛直移動に関するパラメータをどのように推定するかということである.このパラメータでは,そのスケール依存性が重要である.一方,水の移動では選択流(preferential flow)が重要であるといわれる.そこで本研究では,溶質移動パラメータのスケール依存性を観測すると共に,それらと土壌構造,選択流との関係を検討することを目的とした.2.研究方法研究の初年度にあたる平成12年度には,以下の2つを行った.(1)溶質移動パラメータの鉛直方向の空間分布とスケール依存性の観測(2)溶質移動パラメータの水平方向の空間分布とスケール依存性の観測平成13年度は,(1),(2)の結果を補足する実験を続けるとともに,特に実現場で重要となる以下の検討を行った.(3)溶質移動パラメータの統計的特性の把握と空間分布を評価する手法の検討.3.研究成果本研究により,(1)では選択流のできやすい大きな粒径では溶質移動パラメータに見かけのスケール依存性があること,団粒構造がスケール依存性に関係すること,(2)では溶質移動パラメータとの相関が強いのは単位体積重量などであること,スケール依存性は移流速度などで見られることなどを見出した.(3)では溶質移動パラメータ,およびその主成分得点について,未観測値をクリッギングにより内挿しデータ数を増やし,それらの値の分布について多様性指数,空間分布のフラクタル次元などを検討することが,空間分布を評価する手法として有効である可能性を示した.1.目的地下水汚染解析で最大の課題は,汚染物質の不飽和層中での鉛直移動に関するパラメータをどのように推定するかということである.このパラメータでは,そのスケール依存性が重要である.一方,水の移動では選択流(preferential flow)が重要であるといわれる.そこで本研究では,溶質移動パラメータのスケール依存性を観測すると共に,それらと土壌構造,選択流との関係を検討することを目的とした.2.研究方法研究の初年度にあたる平成12年度には,以下の2つを行った.(1)溶質移動パラメータの鉛直方向の空間分布とスケール依存性の観測(2)溶質移動パラメータの水平方向の空間分布とスケール依存性の観測平成13年度は,(1),(2)の結果を補足する実験を続けるとともに,特に実現場で重要となる以下の検討を行った.(3)溶質移動パラメータの統計的特性の把握と空間分布を評価する手法の検討.3.研究成果本研究により,(1)では選択流のできやすい大きな粒径では溶質移動パラメータに見かけのスケール依存性があること,団粒構造がスケール依存性に関係すること,(2)では溶質移動パラメータとの相関が強いのは単位体積重量などであること,スケール依存性は移流速度などで見られることなどを見出した.(3)では溶質移動パラメータ,およびその主成分得点について,未観測値をクリッギングにより内挿しデータ数を増やし,それらの値の分布について多様性指数,空間分布のフラクタル次元などを検討することが,空間分布を評価する手法として有効である可能性を示した.地下水汚染解析で最大の課題は,汚染物質の不飽和層中での鉛直移動に関するパラメータ(移流速度,分散係数)をどのように推定するかということである.このパラメータ推定では,空間分布のスケール依存性を考慮することが重要である.一方,水の移動では選択流(preferential flow)の影響が大きいことが,近年明らかになっている.本研究では,土壌中での選択流の形成機構を知ることで鉛直移動パラメータのスケール依存性の原因を解明しようと考えている.研究の初年度にあたる平成12年度は,そのための実験データを得るために以下の2つを行った.1.溶質移動パラメータの空間分布,スケール依存性の観測:硝酸性窒素の供給源となる果樹園土壌の試料を,一定間隔で多数個採取し,溶質移動のパラメータを測定した.その結果,溶質移動のパラメータについて,土壌の均等係数,単位体積重量との相関係数が高いこと,3m以上離れるとセミパリオグラムが急に大きくなるという水平方向のスケール依存性が見られることを見出した.2.選択流が存在する状態での溶質移動の室内実験:室内実験により,選択流が存在する状態で溶質移動パラメータが鉛直方向にどう変化するかを検討した.その結果,選択流のできやすい大きな粒径では溶質移動パラメータに鉛直方向のスケール依存性があること,団粒構造の粒子層では移流速度のスケール依存性は小さいが見かけの分散係数は浸透距離が長いほど大きくなること,非団粒構造の粒子層では浸透距離が長いほど見かけの移流速度が小さくなることなどを見出した.なお,2の成果についてはすでに発表済みであり,また平成13年度は,1,2の結果を関連付けるモデルを開発する予定である.1.目的地下水汚染解析で最大の課題は,汚染物質の不飽和層中での鉛直移動に関するパラメータをどのように推定するかということである.このパラメータでは,そのスケール依存性が重要である.一方,水の移動では選択流(preferentialflow)が重要であるといわれる.そこで本研究では,溶質移動パラメータのスケール依存性を観測すると共に,それらと土壌構造,選択流との関係を検討することを目的とした.2.研究方法研究の初年度にあたる平成12年度には,以下の2つを行った.(1)溶質移動パラメータの鉛直方向の空間分布とスケール依存性の観測(2)溶質移動パラメータの水平方向の空間分布とスケール依存性の観測平成13年度は,(1),(2)の結果を補足する実験を続けるとともに,特に実現場で重要となる以下の検討を行った.

(3)溶質移動パラメータの統計的特性の把握と空間分布を評価する手法の検討3.研究成果本研究により,(1)では選択流のできやすい大きな粒径では溶質移動パラメータに見かけのスケール依存性があること,団粒構造がスケール依存性に関係すること,(2)では溶質移動パラメータとの相関が強いのは単位体積重量などであること,スケール依存性は移流速度などで見られることなどを見出した.(3)では溶質移動パラメータ,およびその主成分得点にういて,未観測値をクリッギングにより内挿しデータ数を増やし,それらの値の分布について多様性指数空間分布のフラクタル次元などを検討することが,空間分布を評価する手法として有効である可能性を示した.
竜巻状の回転流中に置かれた建物周りの非定常流れ場の数値解析

竜巻内の気流性状、および、建物に加わる空力特性を明らかにすることを目的に、竜巻状の回転流を作りだす数値トルネードシミュレーターを開発した。これにより、いくつかの形態を持った竜巻状の回転流を作り出し、渦内の気流性状を明らかにし、また、建物周りの気流・風圧性状を検討した。さらに、竜巻時の建物被害の主な原因である飛来物の飛散特性を明らかにするために、渦内に放出された物体の飛散運動を追跡する方法の検討も行った。平成20年度には、丸山(竜巻状の渦の数値シミュレーション、日本風工学会誌、No.111、2007.4.)、丸山(LESによる竜巻状の渦のシミュレーション、本建築学会大会学術講演梗概集B-1,2007.9)の方法を基礎とし、これを発展させ、境界条件、解析格子形状などを変化させ竜巻状の回転流を発生させるための数値計算手法を確立した。これを用いて、希望する性質を持った竜巻状の回転流を発生させるために必要となる、乱流モデル、境界条件、解析格子形状などを検討した。また、重合格子法などの手法を組み込み、計算効率を高めつつ、竜巻と建物周囲の流れ場という異なるスケールを持った現象を連続的に計算できるようにプログラムを改変した。さらに、プログラムのデバッグを行う際に、効率よく作業ができるように、大容量の高速計算機を購入し処理スピードを高め、メモリー領域を拡張した。平成21年度には、平成20年度に作成したプログラムを用い、境界条件、解析格子形状などを変化させ種々の竜巻状の回転流を発生させた。作り出した竜巻状の回転流は、大きく大別すると、・1セルタイプの渦、・2セルタイプの渦、・多重コアをもつ渦、・中心の低圧コアが螺旋状になった渦、に分類でき、それぞれの渦内部の風速や圧力分布を明らかにし、その特徴を調べた。建物の耐風設計上重要となる基準風速と基準圧に関して検討した結果、上記の渦のタイプによらず、・最大接線風速発現位置における圧力降下は、最大接線風速で無次元化された風圧係数で周囲の気圧から1.5程度低くなること、・渦中心から最大接線風速半径の3倍離れた位置では、接線風速が最大接線風速の約半分になること、がわかった。一方、風速の鉛直方向成分および径方向成分、最大接線風速半径内の圧力分布は、渦の形態により複雑に変化することがわかった。本研究では、竜巻による強風に伴う種々の被害のメカニズム解明と、被害の防止・軽減を目指して、竜巻状の回転流内の非定常流れ場の気流性状、および、建物に加わる空力特性を明らかにする。そのために、直交格子により流れの支配方程式系を差分化し、乱流モデルとして変動流れを再現することのできるLESを用いて、竜巻状の回転流を作りだすための数値トルネードシミュレーターを開発した。これにより、いくつかの形態を持った竜巻状の回転流を作り出し、渦内の非定常流れ場の気流性状を明らかにした。それによると、形態の異なる渦の共通の特徴として、・最大接線風速発現位置における圧力降下は最大接線風速で無次元化された風圧係数で周囲の気圧から1.5程度低くなること、・渦中心から最大接線風速半径の3倍離れた位置では、接線風速が最大接線風速の約半分になること等がわかった。また、竜巻時の建物被害の原因としては、風圧力と飛来物によるものが考えられるので、建物周りの気流・風圧性状だけでなく、渦中に放出された物体の飛散性状も検討した。
酸化物薄膜界面の異方的磁性とスピン-軌道結合現象の多自由度放射光分光

○スピンフィルターとして期待されているスピネル型CoFe2O4薄膜をAl2O3バッファ層を介してSi基板上に成長した試料についてXMCD測定を行った。CoFe2O4膜厚依存性やCoのNi置換効果から、Al2O3/CoFe2O4界面で磁気的デッドレイヤー形成され、その原因が四面体位置Feの欠陥であることを見出した。○ファンデルワールス強磁性体Cr2Ge2Te6のARPES、第一原理計算、XMCDを行い、Cr 3d電子間相互作用UがCr原子間磁気結合を層内で強磁性的に、層間で強磁性と反強磁性の境界付近に位置させることがわかった。異方的な電子状態にも関わらず軌道磁気モーメントが小さいことが磁気異方性が弱い原因であることが示された。○SrTiO3基板上のLaMnO3薄膜の強磁性状態について、XMCDによる元素選択的磁化測定を行い、強磁性が保たれる臨界膜厚を決定した。強磁性転移の臨界膜厚は5-7 MLとこれまでの報告とほぼ同じ値が得られた一方で、磁化の大きさについては試料毎のばらつきが大きく、作製時の酸素過剰の影響が大きいことがわかった。○酸化物ヘテロ界面LaMnO3/ LaNiO3の電荷移動によりホールドープされたLaMnO3側の電子状態について、Mn3d共鳴角度分解光電子分光を用いて界面2次元電子状態の特定を行った。○蛍光X線収量深さ分解XAFS/XMCD法を用いて、GdOx/Co界面における電界印加の影響を観察し、GdOx側に負の電圧を印加した場合に界面のCoが酸化されること、電圧に関わらず界面のCoは磁化を持たないことを見出した。○Pt/Co/Pt薄膜において、レーザー照射によって磁気異方性および結晶構造が変化する様子を位置分解EXAFSを用いて観察し、レーザースポットの周辺部における大きな構造歪みが面直磁化を誘起していることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)左右円偏光アンジュレータのエネルギー差を改善するためのソフトウエアを作成し、より高精度なデータを得ることができるようになった。(2)角度依存XMCD測定に用いるベクトル型超伝導マグネット部分に直結した試料チェンバーを、コンパクトかつ高効率なものに更新した。(3)常伝導電磁石XMCD装置において、マイクロチャンネルプレートの更新によって測定効率が2-3倍向上した。(4)SrTiO3(001)基板上に成長させたSrRuO3薄膜をXMCDで調べ、バルクに比べて面垂直方向の軌道磁気モーメントが増大していること、膜厚の減少に伴ってスピン磁気モーメントに対する軌道磁気モーメント比が増大していることを明らかにした。(5)強磁性半導体(In、Fe)As:Be薄膜の磁化過程を温度を変えてXCMDで測定し、温度の低下とともに強磁性クラスターの密度が増大することを明らかにした。(6)様々な構造のLaNiO3/LaMnO3多層膜を作製し、XAS測定により界面における電荷移動を調べた。その結果、界面でMnイオンからNiイオンへの電荷移動が起こっていること、また、その空間部分布が両者で異なることを見出した。(7)巨大磁気抵抗効果を示すLa0.6Sr0.4MnO3薄膜について角度分解光電子分光を行い、フェルミ準位近傍のバンド構造に等方的なキンクを見出した。ヤンテラーフォノンとの強い相互作用がLa0.6Sr0.4MnO3の異常物性解明の原因であることを明らかにした。(8)酸化物薄膜として初めて量子化状態が観測されたSrVO3をさらに薄くすることによって生じるモット絶縁体の電子状態をARPESで調べ、臨界膜厚近傍においてフェルミ液体から非フェルミ液体への変化明らかにした。(9)BaTiO3上に成長させたFe薄膜について、電圧印加による磁性と構造の変化をXMCDとEXAFSによって観察し、両者の相関を明らかにした。測定、解析、成果公表ともに順調に進展している。ビームラインおよびXMCD装置の改良も順調に進み、より良質なデータが得られるようになっている。薄膜試料の作製方法に関しては、反応性蒸着によって酸化状態を精密に制御した酸化物を作製する方法を確立できた。(1)偏光スイッチングにより得られたデータをフーリエ変換することによって、XMCDスペクトルのS/N比を格段に改善することに成功した。(2)共鳴軟X線散乱装置の測定プログラムを改良し、光軸のずれをソフトウェア的に調整できるようにした。(3)強磁性体La1-xSrxMnO3をSrTiO3基板と格子定数の異なるLaAlO3基板上に成長させ、軌道分極、磁性の違いを角度依存XMCDにより明らかにした。(4)軌道整列状態と金属状態の境界付近に位置するスピネル型酸化物CoV2O4の磁気異方性とその温度変化を角度依存XMCDを用い調べ、電子状態を共鳴光電子分光で調べた。(5)IV族半導体GeにMn、Feをドープした強磁性半導体の電子構造と磁性を、XMCDおよび角度分解光電子分光(ARPES)を用いて明らかにした。(6)LaMnO3/LaNiO3/LaMnO3およびLaNiO3/LaMnO3/LaNiO

3多層膜を作製しXMCD測定を行った結果、LaMnO3/LaNiO3界面においては、電荷移動が生じている層においてのみ強磁性が発現していること、界面のMnとNiが強磁性的に結合していることが明らかになった。(7)LaMnO3/LaFeO3界面のXAS測定より、界面電荷移動が生じていないことが明らかになった。また、共鳴光電子分光測定により、界面電荷移動がそれぞれの遷移金属の3d準位の相対位置により決まっていると結論づけた。(8)Au/Fe/NiO/BaTiO3の磁性、化学状態、構造をXMCD、EXAFS、および偏極中性子反射率を用いて観察し、界面における酸化還元反応と構造の変化が磁性に及ぼす影響を明らかにした。(9)Pt/Co/PtへのGaイオン照射による磁性と構造の変化をXMCDおよびEXAFSを用いて観察し、イオン照射による磁気異方性変化の機構を解明した。測定、解析、成果公表ともに順調に進展している。ビームラインおよびXMCD装置の改良も順調に進み、より良質なデータが得られるようになっている。とくに界面の強磁性に関して、XASおよびXMCDの元素選択性と膜厚を任意制御した多層膜構造とを組み合わせることにより、電荷移動現象と界面強磁性との相関関係を特定する手法、界面電荷移動の有無を予測するモデルを確立できた。〇III-V族半導体GaSb、AlSbにFeをドープした強磁性半導体の電子構造と磁化過程をXMCDおよび角度分解光電子分光(ARPES)を用いて明らかにした。3元系層状半導体BaZn2As2にMnをドープした強磁性半導体に関しては、ベクトルマグネットを用いた磁気異方性の測定を開始した。〇高密度磁気記録材料として注目されている強い垂直容易磁化を示すL10構造FePt薄膜のFeおよびPt吸収端XMCDの結果を解析し、従来のBrunoモデルでは磁気異方性を説明することが困難で、Pt 5dの役割を重視した新しい解析が必要であることを明らかにした。〇酸化物ヘテロ界面LaFeO3/LaMnO3のXASとXMCDによる元素選択的価数・磁化測定を行い、電荷移動現象が生じていないことを示し、界面強磁性が現れない原因であることを明らかにした。LaMnO3/LaNiO3との比較より、遷移金属の3d準位の相対位置が界面電荷移動の有無を決めていることを示した。〇酸化物ヘテロ界面LaMnO3/LaNiO3の電荷移動によりホールドープされたLMO側の電子状態について、Mn3d共鳴電子分光を用いた角度分解光電子分光を行い、界面2次元電子状態の元素選択的な特定をした。〇誘電体BaTiO3と強磁性体Feの接合界面における電子状態,磁気状態、およびそれらの電界印加による変化を調べた。特に,界面にNiOを挿入すると、NiOがFeの規則的な成長を促進し磁化を増大させることを見出した。また,界面にFe3O4を挿入すると反強磁性ー強磁性相互作用に起因する交換バイアス効果が観察され,それが電界によって変化することが明らかになった。〇電界を印加した状態で界面の化学状態及び磁気状態をナノスケールの深さ分解能で観察できる蛍光収量型の軟X線深さ分解XMCD法を開発した。これを用いて,GdOx/Co/Al2O3界面における電界誘起酸化還元反応によってCoの軌道磁気モーメントに変化が生じ,磁気異方性に変調を与える機構を明らかにした。ベクトルマグネットを用いたXMCD装置は順調に稼働しており、良質なデータがルーチンに得られるようになっている。
タイにおける国王の政治的役割の変化と「国体」概念の揺らぎ

2018年度は、5月17-23日、6月21-30日、8月30日-9月4日、9月9-13日、3月21日-4月2日の5回計41日間、タイで現地調査を行った。2018年度は約8年ぶりの総選挙が行われ、その際に国王の実姉が首相候補に名乗りをあげるという前代未聞のでき事があるなど、国王や王族の政治的動きが活発化したため、当初は、3回の調査で計30日間タイで現地調査を行う予定であったが、次年度以降の予算を前倒しして使用し、現地調査の回数と期間を増やすことにした。タイでの現地調査では、バンコクで王室関係者や政治家、軍人を対象に聞き取り調査を行うとともに、タイ人有識者とも情報や意見の交換を行った。また長年フィールドワークを行っているターク県で一般住民を対象にして、国王や国体についての考え方についての聞き取り調査も行った。政治的な混乱が続くタイにおいて、2016年10月に即位したワチラロンコーン国王が、どのような政治的役割を果たすかについては、一般の人たちの関心も高く、研究成果の一部は、朝日新聞、毎日新聞、読売新聞などに解説記事を掲載したり、タイの英字紙Nationやイギリスの国営放送BBCのタイ語放送でもコメントを述べることで、一般社会にも還元できた。日本タイ学会が7月に開催した研究大会では、3人のタイ人研究者を招聘して"Reforming Thai politics forequality and justice"と題するパネル・ディスカッションを開設し、本研究の調査結果も踏まえてコメントを行った。11月に開催されたアジア政経学会の秋季研究大会で、"Do Democracies Decline in Asia?"と題する英語の共通論題のパネルの司会兼コメンテーターを務めた際にも、本研究の成果を活かすことができた。タイでは国王に対して批判的な発言をすると不敬罪の対象とされることがあり、国王の政治的役割について調査を行うことにはさまざまな困難がともなう。王室関係者や政治家、軍人、一般の人々などを対象に聞き取り調査を行う際にも、調査相手との間に信頼関係がないとなかなか彼らが本当に抱いている考えを聞き出すことはできない。本研究でも、そうした課題を完全に克服できたわけではないが、長年タイ研究をしている中で、各界のキーパーソンやフィールド調査地の一般住民と信頼関係を築いてきたため、これまで明らかにされてこなかった内部情報を収集したり、地方都市や農村部在住の人たちの意識について聞き取ったりすることができた。2018年は、国王の政治的役割に大きな変化が生じた年であったため、情報収集に時間の多くを使ったが、タイ以外の国々における君主制と民主主義の関係に関するすぐれた研究をいくつか読み進めることができ、理論的な枠組みの構築の面においても一定の成果をあげることができた。ワチラロンコーン国王の政治的な役割についての情報の収集を継続するとともに、収集した情報を学術的に分析し、その成果を発表することにも力を入れていくことにしたい。タイの近隣国であるマレーシアやカンボジアでも国王の政治的役割に変化が見られるので、タイの事例と他国の事例についての比較にも力を入れたい。

本研究でも、そうした課題を完全に克服できたわけではないが、長年タイ研究をしている中で、各界のキーパーソンやフィールド調査地の一般住民と信頼関係を築いてきたため、これまで明らかにされてこなかった内部情報を収集したり、地方都市や農村部在住の人たちの意識について聞き取ったりすることができた。2018年は、国王の政治的役割に大きな変化が生じた年であったため、情報収集に時間の多くを使ったが、タイ以外の国々における君主制と民主主義の関係に関するすぐれた研究をいくつか読み進めることができ、理論的な枠組みの構築の面においても一定の成果をあげることができた。ワチラロンコーン国王の政治的な役割についての情報の収集を継続するとともに、収集した情報を学術的に分析し、その成果を発表することにも力を入れていくことにしたい。タイの近隣国であるマレーシアやカンボジアでも国王の政治的役割に変化が見られるので、タイの事例と他国の事例についての比較にも力を入れたい。
海馬錐体細胞における形質膜のカルシウムイオン透過性と細胞変性の関連

グルタミン酸および構造類似の酸性アミノ酸投与が中枢神経細胞の壊死を招くことから、グルタミン酸の過剰を中枢神経系の変性疾患の成因の一つとする仮説がある。一方高濃度のカルシウムイオン(【Ca^(2+)】)の細胞内への貯留が細胞死をもたらすことが知られている。従って本研究ではグルタミン酸が中枢神経細胞形質膜の【Ca^(2+)】透過性にどのような影響を与えるかを定量的に明らかにすることを試みた。実験は胎生1720日目のラット胎児の海馬錐体細胞を初代培養し、細胞全体の膜電流を測定するパッチクランプ法を適用し、種々のイオン環境下でグルタミン酸感受性電流を記録することによって行った。培養海馬錐体細胞のグルタミン酸感受性チャンネルの活性化に必要なグルタミン酸濃度は5μMであり、330μMで反応は飽和に達した。またグルタミン酸を数秒間以上持続的に投与しても脱感作による反応の減弱は見られなかった。グルタミン酸感受性チャンネルは陽イオンのみを透過させ、ナトリウムイオン(【Na^+】)をはじめとするアルカリ金属イオンに対してはほぼ等しく高い透過性を示した。次に細胞外液からアルカリ金属イオンを除去して不透過な陽イオンで置換し、【Ca^(2+)】を定量的に加えると【Ca^(2+)】濃度の増加に伴い、グルタミン酸感受性電流は増大し、その反転電位は脱分極側に移動した。よって【Ca^(2+)】はグルタミン酸感受性チャンネルを透過することが結論された。これに反して、マグネシウムイオン(【Mg^(2+)】)の透過性はきわめて低かった。定電場理論に従うと、グルタミン酸存在下での形質膜の【Na^+】の透過係数を1とした場合の【Ca^(2+)】および【Mg^(2+)】の相対的透過係数はそれぞれ、2.4,0.1であった。以上の結果はグルタミン酸が中枢神経細胞の形質膜を介する【Ca^(2+)】の細胞内への流入を持続的に促進することを示しており、このことが神経細胞の変性の一つの原因となりうることを示唆する。
治療応答に伴うミトコンドリア機能変化に反応する新規がんイメージング薬剤の開発

がん治療後のミトコンドリア機能変化を画像化し得る新規イメージングプローブ開発を行った。これまでに開発した放射性ヨウ素標識脂溶性カチオン誘導体であるI-125-DPPはミトコンドリア膜電位に依存して細胞に集積するものの、P-gpにより細胞外へ排泄されたため、P-gpの阻害剤であるスチルベンをその構造に導入したI-125-DESPを開発した。腫瘍細胞を用いた取込実験では、I-125-DDPに比べて6.7倍高い取込を示すとともに、P-gpに一定の阻害効果を示して細胞内に蓄積し、本薬剤デザインのPOCが得られた。インビボ試験の結果、肝臓に高く集積し、残念ながら腫瘍への取り込みは低値を示した。本研究は、がん細胞の放射線治療や分子標的薬等による化学療法といった治療応答に伴う細胞機能変化、特に「アポトーシス」、「酸素」といったキーワードと関連の深いミトコンドリア機能変化について着目し、臨床応用可能ながん治療方針の決定・効果予測、治療効果の早期判定システムの確立を目指すことを目的として、新規イメージング薬剤を開発することとしており、以下の研究項目が挙げられる。1ミトコンドリア膜電位依存的集積を示す新規イメージング薬剤の開発。2ミトコンドリア酸化還元電位依存的集積を示す新規イメージング薬剤の開発。3インビトロ、インビボ実験系により、上記イメージング薬剤の最適化と、それによるがん治療法の選択・効果予測、治療効果早期判定を可能とするシステムの確立と臨床適用。4治療抵抗性を示すがん幹細胞の腫瘍生化学的検討へのアプローチ。本計画に従い、当該年度はミトコンドリア電位に依存的に取り込まれた後、細胞膜表面に存在する多剤耐性機構により排出されずに貯留させることを目的として、スチルベン含有化合物をデザインし、放射性ヨウ素標識を行うための原料合成を行った。この際、ミトコンドリア電位に依存的に取り込ませるため、ホスホニウムカチオンを活用することとし、スチルベンの一側にホスホニウム基を導入することとしたが、非常に酸化を受けやすく、その取扱いに工夫を要し、また、このことは引き続き実施する放射性ヨウ素標識反応およびHPLCによる分取精製において一層の注意を要することを示す重要な知見となるものと考えられた。本研究では、がん細胞の放射線治療や分子標的薬等による化学療法といった治療応答に伴う細胞機能変化、特に「アポトーシス」、「酸素」といったキーワードと関連の深いミトコンドリア機能変化について着目し、臨床応用可能ながん治療方針の決定・効果予測、治療効果の早期判定システムの確立を目指すことを目的として、新規イメージング薬剤を開発することとしており、以下の研究項目が挙げられる。本研究に従い、25年度にミトコンドリア膜電位に依存的に取り込まれた後、細胞膜表面に存在する多剤耐性機構により排出されずに細胞内に放射能を貯留させることを目的として、スチルベン含有化合物をデザインし、原料合成を行った。さらに26年度については、放射性ヨウ素標識体の非放射性標品の合成を行い、質量分析等の機器分析により所期の通りの化合物を得ることができた。またさらに、放射性ヨウ素標識を行うための放射性新トンの標識原料についても合成し、これを用いて最終的に目的とする標識反応条件の検討を進めることができた。本研究では、がん細胞の放射線治療等の治療応答に伴う細胞機能変化として、「アポトーシス」、「酸素」といったキーワードと関連の深いミトコンドリア機能変化について着目して新規イメージング薬剤を開発することとしており、ミトコンドリア膜電位依存的集積を示す新規イメージング薬剤の開発と、それを用いるインビトロ、インビボ実験系により、当該イメージング薬剤の最適化と、それによるがん治療法の選択・効果予測、治療効果早期判定を可能とするシステムの確立を試みたものである。これまでに申請者らが開発した放射性ヨウ素標識脂溶性カチオン誘導体である[I-125]IDPPの誘導体化を計画した。IDPPはミトコンドリア膜電位に依存して細胞へ集積することが示されているが、特に腫瘍細胞では細胞内に取り込まれた後、多剤排出ポンプにより細胞外に速やかに排出される可能性が示された。そこで同一構造内に多剤排出ポンプ阻害剤を有する化合物を開発することとした。多剤排出ポンプ阻害部位として、スチルベンを用いることとし、IDPPの一部をスチルベンに置換したIDESPを昨年度までに開発した。本年度は安定して放射性ヨウ素標識体を得るための反応条件の検討を行い、得られた標識体を用いてインビトロおよびインビボ試験を施行した。その結果、本イメージングプローブは所期の通りミトコンドリア膜電位に依存して細胞に取り込まれ、多剤排出ポンプに一定の阻害効果を示して細胞内に蓄積することが示された。これにより本薬剤デザインのPOCを得ることが出来た。インビボ試験の結果、肝臓に高く集積することが示され、これは肝臓におけるカチオン取込機構により取り込まれ、肝細胞内の排出ポンプを阻害することで集積が維持されているものと考察された。担癌マウスを用いたSPECTイメージング検討では投与放射能の多くが肝臓に集積し、腫瘍への取り込みは低値を示した。

がん治療後のミトコンドリア機能変化を画像化し得る新規イメージングプローブ開発を行った。これまでに開発した放射性ヨウ素標識脂溶性カチオン誘導体であるI-125-DPPはミトコンドリア膜電位に依存して細胞に集積するものの、P-gpにより細胞外へ排泄されたため、P-gpの阻害剤であるスチルベンをその構造に導入したI-125-DESPを開発した。腫瘍細胞を用いた取込実験では、I-125-DDPに比べて6.7倍高い取込を示すとともに、P-gpに一定の阻害効果を示して細胞内に蓄積し、本薬剤デザインのPOCが得られた。インビボ試験の結果、肝臓に高く集積し、残念ながら腫瘍への取り込みは低値を示した。当該年度計画に基づき大きく2種類のアプローチによりミトコンドリア機能を画像化しうる放射性薬剤の開発に着手している。25年度にミトコンドリア膜電位に依存的に取り込まれた後、細胞膜表面に存在する多剤耐性機構により排出されずに細胞内に放射能を貯留させることを目的として、スチルベン含有化合物をデザインし、原料合成を行ったが、非常に酸化を受けやすくその分25年度の事業が少し後れをきたした。26年度にはその原料を用いた標識反応を行い、インビボ評価まで実施する予定であったがその分が前年度の遅れを引きづって遅くなった。しかしながら、もう一つの化合物開発と合わせて準備は進んでいることから、本研究の予定について概ね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子イメージング・病態機能分析学当初予定通りの化合物開発が進んでいるので、H27年度はそれを用いたインビボイメージング試験、担癌マウスにおけるイメージング試験、より詳細なインビトロ薬理試験を実施し、当初予定していた研究計画を遂行していくことが可能となるものと考えられる。当該年度計画に従い、大きく2種類のアプローチによりミトコンドリア機能を画像化し得る放射性薬剤の開発に着手した。すなわち、ミトコンドリア電位に依存的に取り込まれた後、細胞膜表面に存在する多剤耐性機構により排出されずに貯留させることを目的として、スチルベン含有化合物をデザインし、放射性ヨウ素標識を行うための原料合成を行った。この際、ミトコンドリア電位に依存的に取り込ませるため、リン誘導体カチオンを活用することとし、スチルベンの一側にホスホニウム基を導入することとしたが、非常に酸化を受けやすく、その取扱いに工夫を要し、その対応に時間を取られたため、当該化合物放射性標識体の大量合成までは出来ていない。しかしながら当該放射性標識体についての合成可能性にについてのプレリミナリな検討は開始しており、本化合物開発について概ね順調に進展していると考えられた。また、もう一件については、化合物デザイン検討を実施し、いくつかの候補化合物を検討した。その中から合成の容易性の観点から最初の化合物を選択し、原料合成と標品合成を行った。また、さらに当該原料を用いてC-11標識反応についてプレリミナリな検討を行い、所期の通りの反応が進行することを確認した。上記の通り、当該年度の予定である化合物デザインとその準備について完了させることが出来た。
平面四配位鉄酸化物の圧力誘起の超伝導探索

電気抵抗の小さな物質でも高圧下で超伝導転移を測定できる装置を立ち上げた.実際に,BaTi2Sb2Oにおいて高圧下50GPaで超伝導転移を観測した.平面四配位無限層構造をとるSr0.7Eu0.3FeO2において高圧下でX線吸収測定を行ったところ,圧力を印加することでEu2+がEu3+に価数移動を起こし,伝導面にキャリアを増やすことを明らかにしたが,圧力誘起の超伝導の発見には至らなかった.電気抵抗の小さな物質でも高圧下で超伝導転移を測定できる装置を立ち上げた.実際に,BaTi2Sb2Oにおいて高圧下50GPaで超伝導転移を観測した.平面四配位無限層構造をとるSr0.7Eu0.3FeO2において高圧下でX線吸収測定を行ったところ,圧力を印加することでEu2+がEu3+に価数移動を起こし,伝導面にキャリアを増やすことを明らかにしたが,圧力誘起の超伝導の発見には至らなかった.平面四配位無限層構造をとるSrFeO2は,大気圧下では高スピン状態(S=2)で反強磁性・絶縁体であるが,圧力を約30GPaまで印加すると高スピンー中間スピン(S=1)転移を起こすと同時に絶縁体ー金属転移,反強磁性ー強磁性転移を起こす.さらに圧力を約170GPaまで印加すると中間スピンー低スピン(S=0)転移を起こし,低温まで磁気秩序しないことが超高圧メスバウアー分光測定により明らかになった.SrFeO2は,キャリア注入することで高温超伝導を示す無限層構造SrCuO2と同じ構造をもち,高い超伝導転移温度が期待されている.超高圧下の低スピン状態でSrFeO2の電気抵抗測定を行い,圧力誘起の超伝導探索を試み,新奇な超伝導体の発見を目的とした.超高圧下での超伝導探索は,非常に高い圧力を発生させるため,測定できる試料の直径は約0.05mm以下と小さく,さらに超伝導を起こす物質のほとんどが金属的な振る舞いをするため,電気抵抗が非常に小さくなり,測定が困難になる.そこで,我々は,はじめに僅かな電気抵抗でも測定が可能な測定系の立ち上げに取りかかり,本研究費でACレジスタンスブリッジを購入し,この装置の性能が発揮できる実験環境を整えた.最近発見された超電導体のBiTi2Sb2Oの超伝導転移温度の圧力依存性の測定を行い,我々が目的としている超伝導転移を観察できるかどうか試みた.BiTi2Sb2Oは大気圧下では超伝導転移温度Tc = 2.4 Kであるが,圧力を55GPaまで印加すると4 Kまで超伝導転移温度が上昇することが明らかになり,目的としている超高圧下での平面四配位構造をとるSrFeO2の超伝導探索が可能であることが確かめられた.SrFeO2の超高圧下での実験を遂行しているところであるが,まだ,圧力誘起の超伝導の発見には至っていない.
太陽光を用いる有機化合物の炭素骨格構築法

本研究は有機化合物の炭素骨格を、熱の代わりに太陽光を用いて構築する反応を開発することを目的とする。従来の太陽光を用いる反応は太陽光の利用に主眼が置かれていたが、本研究では有機合成的に役に立つ反応を開発する。有機合成に太陽光を用いることの利点は、化石燃料を使用しないため環境に優しいことだけではなく、有機材料の微細表面に特定の機能を導入したり、材料中への反応の組込みにより材料の耐環境性能を高めるための手法への展開も考えられる。計画している具体的な研究項目は、1過酸化物と太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、および2有機テルル化合物への太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、で二つの手法を比較検討しながら効率の良い太陽光を用いるC-C結合形成反応を開発する。本年度は1の課題では、ジ-tert-ブチルペルオキシドを用いる太陽光照射による各種エーテルやアセタールのオレフィン類への付加反応を行ったところ、反応は光源をキセノン灯を用いた場合と同様に効率良く反応が進行して新たな炭素ー炭素結合が形成されることが判った。また、この反応への溶媒の使用について検討するために、キセノン灯照射によるジ-tert-ブチルペルオキシドを用いる2-メチル-1,3-ジオキソランとマレイン酸ジメチルの反応を幾つかの溶媒中で行ったところt-ブタノールが溶媒として適していることが判った。また、2の課題では、昨年度見出した、水素供与体存在下でのオクチルフェニルテルリドのキセノン灯照射によるオクタンとオクテンの生成について、各種水素供与体と溶媒を用いた検討を行ったところ、水素供与体としてBu4NBH4を用いてエタノール中で光照射すると良い収率で選択的にオクテンが得られることが判った。本研究では、(1)過酸化物と太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、および(2)有機テルル化合物への太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、について検討した。(1)の課題では、ジ-tert-ブチルペルオキシドを用いる太陽光照射による各種エーテルやアセタールのオレフィン類への付加反応を行ったところ、反応は光源をキセノン灯を用いた場合と同様に効率良く進行して新たな炭素ー炭素結合が形成されることが判った。以上の結果については6件(内2件は国際口頭発表、1件は国際ポスター発表)の研究発表を行った。(2)の課題では、昨年度見出した、水素供与体存在下でのオクチルフェニルテルリドのキセノン灯照射によるオクタンとオクテンの生成について、各種水素供与体と溶媒を用いた検討を行ったところ、水素供与体としてBu4NBH4を用いてエタノール中で光照射すると良い収率で選択的にオクテンが得られることが判った。上記(1)の課題では、ジ-tert-ブチルペルオキシドと太陽光照射による、各種官能基を含むエーテルやアセタール等の各種オレフィンへの付加反応について、官能基の保護をすることなく反応することができる基質の適用範囲を明らかにする。また、これらの反応を、アルコール、エーテル、アセタールは基質としてのみ用い、t-ブタノールを溶媒とすることにより行い、入手困難或いは高価な基質も利用できるような反応条件を検討する。上記(2)の課題では、今年度見出した、Bu4NBH4を水素供与体とするアルキルテルリドのアルケンへの光還元について、各種ハロゲン化アルキルのテルリドへの変換とオレフィンへの変換をワンポットで行うことを検討する。本年度は1の課題では、太陽光を吸収して酸素ラジカルを発生する過酸化物としてジ-tert-ブチルペルオキシドが最適であることを見出した。この過酸化物を用いて太陽光照射を用いた各種アルコールとオレフィンの反応を行ったところ、効率良く反応が進行して新たな炭素ー炭素結合が形成されることが判った。また、ジ-tert-ブチルペルオキシドとキセノン灯照射による幾つかのエーテルやアセタールのオレフィンへの付加反応について検討した所、アルコールの場合と同様に効率良く炭素ー炭素結合が形成されることが判った。また、2の課題では、オクチルフェニルテルリドのキセノン灯照射によるマレイン酸ジメチルへのオクチル基の付加を行ったが、現在の所付加体は確認できていない。

そこでオクチルラジカルの光反応による発生を確認するために、水素供与体存在下でオクチルフェニルテルリドのキセノン灯照射を行ったところオクタンとオクテンが生成することを確認した。オクタンの生成はオクチルラジカルが生成することを示唆している。本研究では、(1)過酸化物と太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、および(2)有機テルル化合物への太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、について検討した。(1)の課題では、太陽光を吸収する過酸化物の探索を行い、太陽光を吸収して酸素ラジカルを発生する過酸化物としてジ-tert-ブチルペルオキシドが最適であることを見出した。この過酸化物を用いて太陽光照射を用いた各種アルコールとオレフィンの反応を行ったところ、効率良く反応が進行して新たな炭素ー炭素結合が形成されることが判った。また、ジ-tert-ブチルペルオキシドとキセノン灯照射による幾つかのエーテルやアセタールのオレフィンへの付加反応について検討した所、アルコールの場合と同様に効率良く炭素ー炭素結合が形成されることが判った。以上の結果については5件の口頭発表を行った。(2)の課題では、オクチルフェニルテルリドのキセノン灯照射によるマレイン酸ジメチルへのオクチル基の付加を行ったが、現在の所付加体は確認できていない。オクタンの生成は、オクチルフェニルテルリドの光反応によりオクチルラジカルが生成することを示唆している。この反応は見方を変えるとアルキルテルリドのアルカンへの光還元と捉えることができるので、合成的に有用な反応の開発に繋がるものと考えられる。本研究は有機化合物の炭素骨格を、熱の代わりに太陽光を用いて構築する反応を開発することを目的とする。従来の太陽光を用いる反応は太陽光の利用に主眼が置かれていたが、本研究では有機合成的に役に立つ反応を開発する。有機合成に太陽光を用いることの利点は、化石燃料を使用しないため環境に優しいことだけではなく、有機材料の微細表面に特定の機能を導入したり、材料中への反応の組込みにより材料の耐環境性能を高めるための手法への展開も考えられる。計画している具体的な研究項目は、1過酸化物と太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、および2有機テルル化合物への太陽光照射による炭素ラジカルの発生とそのC-C結合形成への利用、で二つの手法を比較検討しながら効率の良い太陽光を用いるC-C結合形成反応を開発する。本年度は1の課題では、ジ-tert-ブチルペルオキシドを用いる太陽光照射による各種エーテルやアセタールのオレフィン類への付加反応を行ったところ、反応は光源をキセノン灯を用いた場合と同様に効率良く反応が進行して新たな炭素ー炭素結合が形成されることが判った。また、この反応への溶媒の使用について検討するために、キセノン灯照射によるジ-tert-ブチルペルオキシドを用いる2-メチル-1,3-ジオキソランとマレイン酸ジメチルの反応を幾つかの溶媒中で行ったところt-ブタノールが溶媒として適していることが判った。
「グローバル化を支える技術移転の在り方に関する研究」－自動車産業のブラジル展開ー

日本の経営技術の中でトヨタ生産方式は未だに新興国からは大きな期待をもって移転を要望されている。しかし、先行研究によれば移転の約80%は失敗するという。そこで成功の確率を上げることが本研究の目的であった。日系部品、欧米系サプライヤー20社を訪問調査した。その結果1日系企業は人的な移転中心。2欧米系は方針やシステムという明示的な移転。3日系は、トヨタ生産方式の特徴である「流れ」「品質」に主眼。このことは日本的な経営方式、つまり、長期雇用、長期的人材育成、そして企業内組合に依存している。日本以外にこの条件を満たす国はない。海外移転にはこの条件を雇用契約、労働契約に条文として入れる必要がある。本研究を進めるに当たり共同研究者との方向性の一致を図るために2013年に3回の全体会議を行った。場所は横浜市関内にある関東学院大学メディアセンターにおいて行われた。第一回は6月1日、第二回は8月21日、そして第三回は12月11日であった。2013年10月27日より11月10日までブラジルへ出張し現地調査を行った。プロジェクトリーダーである塚田は全期間、清教授は10月27日から11月6日まで、また田村教授と伊藤講師は11月4日から8日までである。この中で今後の研究についての8つの課題を特定した。この課題のフォローが2014年の活動内容となる。平成26年度は、2回のブラジル出張、1回の海外学会発表(GERPISA京都大学)、1回の国内学会発表(組織学会)、そしてトヨタ自動車東日本、宮城県自動車支援の実態調査と多岐に及んだ。これらについて以下を記述する。第一回ブラジル出張平成26年9月10日から19日までの約2週間で、サンパウロ、ブラジリア、フロリアナポリスの3都市をカバーした。サンパウロではサンパウロ大学、日産の新工場(リオデジャネイロ州)、関自工訪問、SINDIPESAS(ブラジル自動車部品協会)、Wabco(米系Tier1)、JETROを訪問し自動車産業の実態の調査を行った。ブラジリアでは伯経産省、JICAブラジル事務所を訪問した。第二回目目は平成27年3月2日から13日までの2週間でサンパウロ大学、JETRO,SINDIPECAS,伯日商工会議所の自動車部会との会議、ブラジリアでの伯経産省との会議、そのあと、アイシン、デンソー、東海理化、ホンダロックなどの日系Tier1の調査とブラジルのローカルサプライヤー3社の訪問を果たした。かなりブラジルの自動車産業の実態と技術移転の必要性が明らかになりつつある。ブラジルでの技術移転のモデルとして東北におけるトヨタ自動車東日本と宮城県の産業支援財団、宮城県産業技術総合センターとの接触からその連携メカニズムを理解した。今後、研究課題を絞りアウトプットを明確化する必要がある。2015年は第4回目と第5回目となるブラジル出張を実施した。第4回目は3月2日より14日までの2週間、日系自動車企業のT1であるホンダロック、関自工、アイシン、東海理化、デンソーなどど、その部品供給会社であるT2のローカルカンパニーを6社訪問調査した。また、ブラジル自動車工業会(ANFAVEA)と部品工業会(Sindipecas)を訪問し資料の収集に努めた。第5回は7月13日から25日の2週間であった。ホンダ以外に、今回初めて欧米系であるVWを訪問し最終組み立てラインを見学した後、部品購買担当部長に面談し、部品調達の課題を聞くことができた。VWでは部品企業育成よりは短期の価格中心の購買政策が実施され文献による情報と一致していた。日系T1であるG-TKTはホンダのプレス部品供給会社である。労賃上昇の環境下で利益を出すことに苦慮していた。T2がブラジル国内に育っていないために、為替が上昇、輸入価格が高騰し収支を圧迫する構造である。首都ブラジリアへ行き、ブラジル経済産業省を訪問し、自動車行政について話合うことが出来た。こちらから日本の東北におけるトヨタの部品供給社の官民一体となった育成事例を説明した。サンパウロ大学、FGV大学、ESPM大学を訪問し、ブラジル自動車産業の課題について話し合うことが出来た。構造的な課題として、いわゆるブラジル・コストと呼ばれる3要因がある。一つ目は、継続的に上昇する労働賃金、二つ目は、質に問題があり競争原理が働かなく価格の高い原材料、三つめは高税負担である。6月10日から12日パリで開かれたGERPIS学会では、日本における自動車ディーラーの先進的活動について報告した。今後ブラジルでの自動車販売活動を調査するプロジェクトを申請することで自動車産業全体の解明に拡大したいと考えている。研究調査は過去5回の出張で概要が捉えられ始めたが、距離の遠さ(片道30時間近い飛行時間)と費用(物価は日本とほぼ同じ)の高さに直面し厳しい状態である。一つの工場を訪問するにも片道2時間程度かかり効率が悪い。しかし、ブラジルの協力研究者たちの支援で企業訪問もここまでに60社を達成し現状の把握に成功していると言える。また現地の政府機関であるJETROやJICA、そして伯日商工会議所の自動車部会の協力を得ている。これらの機関は蓄積された情報を持っているので重要である。ローカルカンパニーを訪問する時は英語が通じないことが多いのでポルトガル語の習得に勤めている。ポルトガル語を読むことでANFAVEAや工業会(FIESP)の資料を読むことで情報の収集を補っている。

ブラジルでの技術移転の現状を調査するために、調査票を設計した。経営技術内容としてのTQM,TPS、及びトヨタウエイ2001の内容に当たる価値観の移転程度の32項目についてを16(1:知らない、6:継続的に実践)のレベルで答えるようにした。これらをウエブで回答できる書式にポルトガル語で作成した。2016年3月20日から4月7日までブラジルへ出張した。サンパウロ市で、伯日商工会議所、JETROでブラジル自動車産業のその後の状況を理解した後、日系企業であるデンソー、関自工、ミツバ、ホンダを訪問した。その後、ブラジル人研究者の紹介でメルセデス・ベンツのトラック工場見学と、リーン生産システムを伝搬するチーム・リーダーにその経過と移転過程での課題を議論することが出来た。非常にシステマチックなやり方で印象深かった。サンパウロ州ソロカバ市周辺が自動車産業のクラスターになっている。そこのCIESP(サンパウロ工業会)で、トヨタのTier1である欧米系企業、DANA,SCHERFER,ZFの工場見学と生産技術担当者とTier2育成について話合うことが出来た。そこで、調査票を説明し、回答の依頼をした。約一週間は、ブラジル南部の州であるRio Grande doSul州のFIESP(州工業会)の招きで州都Porto Aregleを訪問し、全部で4回、日本的生産システム(ものづくり)の動向について英語で講演した。GMをはじめとして、当地のほとんどの優良企業は、リーン生産システムの導入を進めている。SINDIMETAL(金属加工連合会)での講演には、150名の参加者が集まり、熱心な質疑が交わされた。前述の調査票を説明し、回答するように依頼した。その結果、南部の州とサンパウロ周辺、全部で12件の回答を収集することが出来た。これらの調査結果をもとに2017年3月18日日本ナレッジマネジメント学会第20回全国大会で結果を発表することが出来た。これまで、さまざまな企業、大学、業界機関の協力を得て、現場を見て、関係者と話合うことが出来た。しかし、それらをどのような形で研究結果として表現するかについての、コンセプトの発見に苦労していた。今回、経営技術の移転を定量的な形で測定する仮説と調査票を設計し、12社の回答を得て動向をつかむことが出来た。これにより定量的な分析、考察のためのデータを得ることが出来た。第一次(12社)の調査結果の分析から、「改善」と「自主性の育成」の2点が、特に、経営技術移転上「実践の継続性」が弱い(評価13)項目であることが分かった。日本式経営システムは、実践され継続されないと意味がないし、技術移転が完了したことにはならない。「実践継続」を促進する方法として、結果を社員に求めるだけでなく経営者として、なぜ、改善を継続するかの「Why」としての「価値観」の伝搬、経営マインド・セットを、「コントロール型」から「コミットメント型」へ転換、モチベーションの「内部要因」と「外部要因」の最適組み合わせが大切であることが明確化した。
破骨細胞株の樹立と前破骨細胞の分化の細胞・免疫学的解析

細胞融合により得られた前破骨細胞様ハイブリドーマの多くは継代により染色体の脱落が認められ、形質維持に難があることから、融合に用いるマウス骨髄細胞の刺激方法の検討を含めて、活性型ビタミンD_3とCSFによる骨髄細胞の分化誘導機序の解析を実施した。マウス骨髄細胞を20%馬血清加α-MEMにて6日間培養し、その間3目を境として活性型ビタミンD_3とM-CSFおよびGM-CSFの存在ならびに非存在を組合せ、分化抗原(Mac-1:CD11b,F4/80)の発現、および機能発現(非特異的貪食能、H_2O_2およびIL-1の産生能)を検索した。M-CSFとGM-CSFは単独でMac-1抗原を増加させたが活性型ビタミンD_3単独では効果が認められなかった。しかしながら、活性型ビタミンD_3とM-CSFとの連続的な感作はその作用を促進させ、Mac-1およびF4/80抗原を増加させた。更に、段階的な感作ではM-CSFとGM-CSFに顕著なMac-1抗原の増加をもたらした。機能の発現では、同様に連続および段階的に活性型ビタミンD_3とM-CSFで刺激した結果、非特異的貪食能とH_2O_2産生がそれぞれ単独感作に比較し亢進したがGM-CSFとの組合せでは連続的感作で非特異的貪食能のみを増加させた。また、活性型ビタミンD_3とGM-CSFの連続的な感作はnon-specific esterase陽性細胞を発生させ、飛躍的なIL-1の産生を招来したが、段階的な感作ではchloroacetate esterase陽性細胞を発生させ、そのIL-1産生量はGM-CSF単独感作以下であった。以上の結果は活性型ビタミンD_3はM-CSFならびにGM-CSFによる分化を促進すると共に、GM-CSFによるマクロファージと顆粒球の分化の方向性も制御することを強く示唆するものである。最近、活性型ビタミンD_3が骨髄細胞のM-CSFレセプター発現を促進することが報告され報告者等の結果とも一致することから、破骨細胞およびマクロファージの分化機構解明に大きな手がかりとなるものと思われる。DBA/2マウスより分離した骨髄細胞をヒトマクロファージコロニー刺激因子(hM-CSF)の存在下で培養し、融合用マクロファージ親細胞であるG3と細胞融合することにより多くのハイブリドーマを得た。これらの細胞のいくつかは活性型ビタミンD_3の存在下でマウスの骨組織と共に培養することにより多核細胞の形成或いは酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ陽性となり、前破骨細胞の形質の一端を示すことが確認された。これらのことから、破骨細胞の分化に初期の段階でマイクロファージ分化因子が関与している可能性が示唆された。しかしながら、多核細胞形成或いは酒石酸低抗性酸性フォスファターゼ陽性双方の形質を同時に示す細胞は取得されておらず、またそれらのクローンの多くは継代により染色体の脱落が認められ長期の形質維持が困難であることから、安定性に大きな課題を残した。一方、活性型ビタミンD_3のマクロファージの分化への作用機序を解析し、次に示す興味ある結果を得た1 )M-CSF作用(マクロファージの分化)への促進効果