hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマ溶射による耐摩耗・耐食性に優れた高炭素鉄合金非晶質相のコーティング

高温耐摩耗性が期待される結晶化温度の高いFe-17Cr-38Mo-4C非晶質合金および耐食性に優れたFe-10Cr-2C-8P非晶質合金の非晶質溶射皮膜としての応用を目的としてこれらの合金粉末をガスアトマイズ法で製造し、減圧プラズマ溶射法あるいは高速ガス溶射法(HVOF)により皮膜を作製した。得られた皮膜の硬度測定およびアノード分極曲線の測定を行い、耐摩耗・耐食溶射皮膜としての可能性を調べた。さらに焼戻しによる結晶化過程と皮膜特性の変化を明らかにした。Fe-17Cr-38Mo-4C合金においては、減圧プラズマ溶射法により完全な非晶質溶射皮膜が得られた。結晶化温度は約650°Cであった。溶射したまゝの皮膜の硬度は1000DPNを超える高硬度を示し、結晶化直後では1450DPNを示した。また、1000°Cの焼戻し後も1300DPN以上の硬度を保持し、高温耐摩耗皮膜としての可能性を示した。高温焼戻し後も高硬度を維持する理由として、硬質相である炭化物が非常に微細で粗大化し難く、さらにかなり硬質なx相が母相として析出しているためであることが分かった。アノード分極曲線を測定した結果、SUS316L溶射皮膜より容易に不動態化するが、不動態皮膜は不安定であることが分かった。Fe-10Cr-2C-8P合金においては、減圧プラズマ溶射法および高速ガス溶射法により完全な非晶質溶射皮膜が得られた。溶射したまゝの皮膜の硬度は700DPNの硬度を示し、結晶化直後では1000DPNを示した。溶射まゝのアノード分極曲線は、臨界電流密度および不動態電流密度はかなり低い値を示し、SUS316L溶射皮膜よりかなり耐食性が優れていることが分かった。焼戻しによる結晶化にともなって耐食性は劣化することが分かったが、結晶化後もSUS316L溶射皮膜より耐食性は優れており、耐食溶射皮膜としての可能性を示した。高炭素鉄合金(Fe-C-Cr-Mo)アトマイズ粉を、金属基材上にプラズマ溶射することによって形成される皮膜中の非晶質層の形成能を検討した。1045μmのアトマイズ粉を用いて、溶射距離を50200mmの間で変化させて、冷却効果の大きい銅基材上に溶射した。溶射距離が短くなるにつれて非晶質相の生成割合が増加し、溶射距離50mmのものでは、ほとんど非晶質相である皮膜を得たが、ε相(結晶質相)も混在した。さらに、鋼製水冷ジャケット表面へ溶射すると、皮膜中の非晶質相の生成割合は、ε相も混在しているがさらに非晶質相の生成割合が増加した。この溶射皮膜の耐摩耗試験では、クロムめっき材(比較材)よりは劣るが、非常に良好な耐摩耗性を示した。次に、非晶質相の形成能を高めるために、クロム、モリブデンの含有量を増加させた高炭素鉄合金アトマイズ粉(1045μm)を溶射材として用いた。

溶射距離を50mmとして銅基材上にプラズマ溶射すると、完全な非晶質相の溶射皮膜を得ることができた。この溶射まま(非晶質相)の皮膜の硬さは、Hv10001200と非常に硬く、焼戻しによって非晶質相を結晶化させると、約Hv1500というセラミック程度の硬さになる。さらに、800°Cに焼戻しても約Hv1400以上の高硬度を示す。また、この非晶質相皮膜の熱分解挙動を調べると、結晶化温度が600°C以上であり、高温耐摩耗皮膜としての可能性を示した。鉄基非晶質合金溶射皮膜の形成を目的として遷移金属であるCr、Moを含有する鉄基合金に炭素及びホウ素を単独または複合添加した合金粉末をガスアトマイズ法で製造し、減圧プラズマ溶射機を用いて皮膜を作製した。非晶質皮膜の得られたものについて皮膜硬度測定及びアノード分極曲線の測定を行い、耐摩耗・耐食溶射皮膜としての可能性を調べた。さらに焼戻しによる結晶化過程と皮膜特性の変化を明らかにした。作製したすべての合金で非晶質溶射皮膜が得られた。結晶化温度は高Mo合金では約700°C、低Mo合金では約600°Cであった。溶射したまゝの非晶質皮膜の硬度はHv8001100の高硬度を示し、結晶化直後ではHv1400となった。4wt%Cを含む高Cr高Mo鉄基合金では1000°Cの焼戻し後も約Hv1400を保持しており、高温耐摩耗皮膜としての可能性が期待される。一般にCr、Mo量が多いほど、高温焼戻し後の硬度が高く、ホウ素含有量を増して炭素含有量が低下すると、800°C以上での焼戻し後の硬度低下が著しい。組織観察の結果、高温焼戻し後も高硬度を維持する理由として、高質相である炭化物、ホウ化物及び炭ホウ化物が非常に微細であり、しかも粗大化し難いことが分かった。10Cr-10Mo合金についてアノード分極曲線を測定した結果、ホウ素含有量の多い方が、腐食電流が流れ始める腐食電位は低く、臨界電流密度、不動態保持電流は高くなった。すなわちホウ素量の増加により耐食性が悪くなるといえる。10Cr-10Mo高炭素合金の非晶質溶射皮膜はステンレス合金SUS316L溶射皮膜より優れていた。高温耐摩耗性が期待される結晶化温度の高いFe-17Cr-38MO-4C非晶質合金および耐食性に優れたFe-10Cr-2C-8P非晶質合金の非晶質溶射皮膜としての応用を目的としてこれらの合金粉末をガスアトマイズ法で製造し、減圧プラズマ溶射法あるいは高速ガス溶射法(HVOF)により皮膜を作製した。得られた皮膜の硬度測定およびアノード分極曲線の測定を行い、耐摩耗・耐食溶射皮膜としての可能性を調べた。Fe-17Cr-38Mo-4C合金においては、減圧プラズマ溶射法により完全な非晶質溶射皮膜が得られた。結晶化温度は約650°Cであった。溶射したまゝの皮膜の硬度は1000DPNを超える高硬度を示し、結晶化直後では1450DPNを示した。また、1000°Cの焼戻し後も1300DPN以上の硬度を保持し、高温耐摩耗皮膜としての可能性を示した。高温焼戻し後も高硬度を維持する理由として、硬質相である炭化物が非常に微細で粗大化し難く、さらにかなり硬質なx相が母相として析出しているためであることが分かった。アノード分極曲線を測定した結果、SUS316L溶射皮膜より容易に不動態化するが、不動態皮膜は不安定であることが分かった。Fe-10Cr-2C-8P合金においては、減圧プラズマ溶射法および高速ガス溶射法により完全な非晶質溶射皮膜が得られた。溶射したまゝの皮膜の硬度は700DPNの硬度を示し、結晶化直後では1000DPNを示した。溶射まゝのアノード分極曲線は、臨界電流密度および不動態電流密度はかなり低い値を示し、SUS316L溶射皮膜よりかなり耐食性が優れていることが分かった。焼戻しによる結晶化にともなって耐食性は劣化することが分かったが、結晶化後もSUS316L
エステル基を活性化基とする芳香族新規求核置換反応の開拓とその応用

芳香族求核置換反応は重要な反応であるが一般には厳しい反応条件、あるいは基質に制約があるなどの問題点がある。さきに我々は、o-位のエステル基がアルコキシル基を芳香族求核置換反応に対して著しく活性化するという化学反応論的にも合成化学的にも重要な新事実を見出し、o-アニス酸エステルとフェニルGrignard試薬との反応によるビフェニル誘導体の簡便な合成法を確立した。本研究では、本芳香族求核置換反応の適用と限界を明かにすることを目的とし、研究計画に従ってフェニルカルバニオンばかりでなく、炭素、酸素、および窒素求核試薬によるアルコキシ安息香酸エステル類の反応を詳細に検討し、以下の成果を得た。1.炭素中心求核試薬として、アルキルGrignard試薬やリチウム試薬も有効であり、o-アルキル、またはアリール置換安息香酸を簡便に調製することが出来る。特に、有機リチウム試薬は-78°Cの低温でも短時間に高収率で置換生成物を与えた。2.上記置換反応を軸不斉ビフェニル誘導体の不斉合成に応用することを検討した。その結果、o-(-)-メントキシ安息香酸エステルとo-置換フェニルGrignard試薬との反応で、最高80%に達する光学収率で軸不斉ビフェニルが不斉合成出来た。得られた数種の新規な光学活性ビフェニル誘導体の絶対配置は、さきに我々の開拓した分子内不斉Ullmannカップリング反応により決定することが出来た。3.酸素中心求核試薬としては1級、または2級アルコールから得られるアルカリ金属アルコキシドを、窒素中心求核試薬としては1級、または2級アミンのアルカリ金属アミドを用いて、効率よく上記芳香族求核置換反応を行うことが出来た。以上、エステル基を活性化基とする芳香規求核置換反応は合成化学的にもきわめて有用であり、今後の発展が一層期待される。
ヨーロッパ史における地域・民衆・宗教

地域・民衆・宗教という歴史学の基礎的な概念からヨーロッパ史像を見直す本プロジェクトは、分担研究者の協力を得て、以下のような効果をみた。(1)中世キリスト教世界の最底辺に位置する小教区がいかに形成されたかは、フランス=ガリカニスムの成立、ひいてはフランス・ナショナリズムの形成を理解する上できわめて重要な問題であった。(2)ドイツ農民戦争は帝国でも領邦国家でもない。「下からの」第三の道をとる可能性をもっていたが、結果的には、オランダやスイスの共同体的、同盟的モデルの国家形成には至らず挫折したこと。(3)イギリスの近・現代国家は今日に至るまで、中央政府が教育の細部まで統制権を行使する国家主導型の国民教育制度=state educationを制度的に完成させなかったきわめて特殊な例であること。かつ、この特殊性こそは21世紀への新たな可能性=全ての個人、集団に開かれた新しいパートナーシップを生み出す逆説的可能性であること。(4)第二次大戦中にソヴィエト・ロシアの支配に抗して戦った「ララーゾフ軍」の分析を通じて、これまでほとんど解明されることがなかった複雑なウクライナ・ロシア関係史の一端が明らかにされた。新たなヨーロッパ史像を再構築するには、依然として多くの問題が残されているが、ヨーロッパ史像を多様性と統一性の両方において抱える一つの試みであったと確信する。ヨーロッパ史における地域・民衆・宗教に関して本年度は、次のような研究成果を得ることができた。(1)歴史学における基礎的な概念である、地域、民衆、宗教について、最近の研究動向を調べ、共通認識ができるよう討論を行った。(2)分担研究者の研究成果は以下の通りである。研究代表者の西嶋は、地域社会における核廃絶運動の課題と方法を提示し、平和運動を地域史の中に位置付ける提言を行った。中世史を担当する前間は地域社会=共同体における民衆と宗教改革との複雑な諸関係に注目し、地域社会における統合と友統合の契機、ヘゲモニ-の様態を明らかした。前間の研究は一長年の成果をまとめる形で、『ドイツ農民戦争史研究』(九州大出版)として出版された。近代を担当する松塚は、19世紀イギリスの初等学校教師の生活実態を明らかにするとともに、かれらのかかえる矛盾が、19世紀自由主義国家の本質とかかわっていることを明らかにした。現代を担当する星乃は社会主義を従来の研究方法ではなく民衆の社会史的研究から究明し、社会主義研究に新たな問題提起を行った。彼の研究も『社会主義と民衆』(大月書店)として上梓された。地域・民衆・宗教という歴史学の基礎的な概念からヨーロッパ史像を再検討する本プロジェクトは、分担研究者の協力により、以下のような成果を得た。(1)中世キリスト教世界の最底辺に位置する小教区がいかに形成されたかは、フランス・ガリカニスムの成立、ひいてはフランス・ナショナリズムの形成を理解する上できわめて重要な問題であった。(2)ドイツ農民戦争は帝国でも領邦国家でもない、「下からの」第三の道をとる可能性をもっていたが、結果的には、オランダやスイスの共同体的、同盟的モデルの国家形成には至らず、挫折したこと。(3)イギリスの近・現代国家は今日に至るまで、中央政府が教育の細部にまで統制権を行使する国家主導型の国民教育制度=state educathinを制度的に完成させなかったきわめて特殊な例であること。かつ、この特殊性こそは21世紀への新たな可能性=全ての個人・集団に開かれた新しいパートナーシップを生み出す逆説的可能性であること。(4)第二次大戦中にはソヴィエトの支配に抗して戦った「ウラーゾフ軍」の分析を通じて、これまでほとんど解明されることがなかった複雑なウクライナ・ロシア関係史の一端が明らかにされた。新たなヨーロッパ史像を構築するには、依然として多くの問題が残されているが、ヨーロッパ史像を多様性と統一性の両方においてとらえる一つの試みであったと確信する。
中国の農業インテグレーションによる農家行動の変容 : 契約農業の実証分析

農業インテグレーションの進展が著しい中国を対象に、農業発展水準の異なる地域(江蘇省と山西省)において、農業協同組合の会員・非会員農家をランダムに抽出したアンケート調査を実施した。そして、世帯主の年齢・教育水準、農業技術への積極性といった農家属性に注目し、契約農業と協同組合への参加要因を特定化した。さらに、操作変数法とマッチング手法を用いて、契約農業参加による農業収益性への効果を厳密に検証するとともに、新たな農業経営方式の農業低開発地域への普及可能性とその制約要因を明らかにした。本年度は、農家アンケート調査(昨年度実施)の対象地域において、当該地域での農業生産・農産物流通の実情や地方政府による農業関連政策(農業産業化や協同組合支援への取り組み)に関する補足調査を実施するとともに、アンケート調査を用いた実証研究を進めてきた。実証分析では、農業協同組合への加入・未加入(契約農業への参加・未参加とほぼ同値)の決定要因について、世帯の基本属性と世帯主の農業生産への態度(農業技術への積極性、村民大会への参加度合い、リスク選好度など)に注目し、プロビット分析によって特定化した。さらに、操作変数法とマッチング(Propensity Score Matching: PSM)によるインパクト評価法を用いて、農業協同組合への加入による農業所得への経済効果を定量的に計測した。分析の結果、協同組合への加入は、販売単価の上昇や単収の増加を通じて対象農作物から獲得できる所得を有意に高める一方で、農業所得全体の増収効果については必ずしも有意な効果を持たないこと、そして協同組合への加入には農業労働の機会費用も強く影響していることが示された。他方、経済発展水準が相対的に高く、かつ協同組合の規範化が進展する江蘇省南通市の協同組合では、大手量販店と優良農産物の販売契約を締結することで、市場価格よりも有意に高い販売価格を実現しているのに対して、規範化が後れる山西省新絳県の協同組合では、対象農産物は卸売市場での市場価格販売が主であるため、協同組合加入の増収効果は相対的に小さいことが明らかとなった。これらの実証結果に対して、学会や研究会で研究発表を通じて討論者やフロアーの参加者から有益なコメントを数多くもらい、論文内容の修正と改善に努めた。本年度の研究成果の一部は、中国語論文(共著)として学会誌に投稿済みであり、日本語・英語での学会誌への投稿準備も進めている。本科研費研究の目的は、アグリビジネス企業を中心とした農業インテグレーションが急速に進展する中国農業に注目し、生産農家によるアグリビジネス企業との農業契約の締結と、生産農家の農業協同組合への加入という農家の選択行動がどのような要因によって規定されているのか、そして農業契約の締結と農業協同組合への加入が生産農家に対してどのような経済効果をもたらしているのかについて、農家調査に基づいて定量的に解明することにある。本年度は、契約農業と農業協同組合に関する文献収集と理論・実証モデルの整理、そして基礎データの収集に取り組むと同時に、調査対象地域である江蘇省南通市と山西省新絳県で予備調査を行い、当該地域で活動するアグリビジネス企業や農業協同組合、地元政府と生産農家に対するヒアリング調査を実施した。この予備調査の成果と海外研究協力者との詳細な協議に基づき、具体的な調査対象地域と標本抽出方法を確定し、海外研究協力者の所属機関に委託する形で、各々350世帯前後の農家調査を行った。また、農家調査の実施にあたっては、村幹部と農業協同組合、アグリビジネス企業に対するアンケート調査とヒアリング調査を行い、詳細な定量分析のための調査対象地域に関する背景情報も収集している。海外研究協力者から提供された農家調査データについては、データ・クリーニング作業を通じてデータの補正を行うとともに、調査データの記述統計の計算と実験的な推計作業も進めた。このような一連の作業によって、次年度の研究活動のための基盤が整備されたと言える。本年度は当初の予定通り、農業インテグレーションの発展水準の異なる2つの省を選定し、海外研究協力者との協議に基づいて、調査対象予定地域での予備調査と農家に対するアンケート調査を実施した。予備調査を通じて、調査対象地域の農業全般の概要と農業インテグレーションの進捗状況について情報収集を行った結果、より適切な調査候補地が選定可能となり、調査票の質問内容についても農家の実態により即したものに修正した。農家調査の実施にあたっては、中国の実情に鑑みて、海外研究協力者の所属機関に委託する形式を採用した。対象農家の標本抽出では、農業生産条件や経済的環境は類似しているが契約農業の普及率と農業協同組合の組織化率の異なる地域から、層化抽出法によって農業協同組合の会員農家と非会員農家を選出し、詳細な農家調査を実施した。その結果、当初の想定通り、2つの省でそれぞれ350世帯前後の調査票を回収することができ、会員農家と非会員農家のサンプルサイズの割合もほぼ拮抗している。

なお、調査予定地域のうちの1つは当初、内陸地域の事例として四川省を予定していたが、当該地域の政治上の問題と海外研究協力者の健康上の理由から、同じく内陸地域に属する山西省に調査対象地域を切り替えることとなった。この切り替え作業を今年度の早い段階に行ったため、その後の調査プロセスに支障が出ることはなかった。以上の理由から、現在までの達成度は「(2)おおむね順調に進展している」と自己評価することができる。農家調査データを利用して、契約農業への参加の有無(あるいは協同組合への加入の有無)の決定要因に関する実証分析を行う。その際、世帯の基本的属性(世帯主の年齢、教育水準、耕地面積、非農業就業状況など)や地域属性(農外就業機会、農地賃貸市場の発展状況など)といった要因に加え、信用制約の有無や農業生産に対する意欲(新たな農業技術への積極性、リスクへの態度など)といった要因を考慮しながら、加入決定のメカニズムを定量的に考察する。さらに、操作変数法とマッチング(PSM: propensity score matching)によるインパクト評価法を用いて、契約農業の実施と農業協同組合への加入による農業生産性に対する経済効果を厳密に検証する。その際、農作物の品目を十分にコントロールしながら、生産関数の推計や要因分解法によってその効果を定量的に実証すると同時に、経済効果が生み出される(あるいは生み出されない)メカニズムについて、アグリビジネス企業、農業協同組合、農家というアクター間の具体的な相互関係と、地方政府の果たす調整機能に焦点を当てながら解明する。なお、データ解析を通じて新たに浮かんできた疑問点と不明な点を確認するため、次年度は2つの調査対象地域に関して、補足的な現地調査と資料収集を行う。補足調査の調査地は、本年度に農家調査を実施した地域に限定し、地方政府の幹部とアグリビジネス企業の地元担当者、農業協同組合の責任者、調査農家への追加的なヒアリング調査を実施する。さらに、最終報告書の執筆段階で、研究結果を学会や研究会(中国経済学会、アジア政経学会、一橋大学など)で報告する予定である。学会や研究会でのコメントを参考にしながら、最終的な報告書の執筆を行う。次年度は、2つの調査対象地域(江蘇省、山西省)に関する補足調査と資料収集を実施する。現地協力者の都合と地元政府との連絡調整の関係で、調査対象地域での現地調査は2回に分けて行う予定である。調査期間としては各10日間を想定し、外国旅費は36万円×2回=計72万円を見込んでいる。また、最終報告書の執筆段階で、広範な意見・コメントを聴取するため、学会(国内2回(都内1回、関西1回)、海外(中国)1回)での研究発表を行う。関西での学会報告については参加期間が2日間で国内旅費は6万円、海外での学会報告については、参加期間4日間で海外旅費は18万円を予定している。その他、最終報告書を執筆する際に必要な図書・資料(学術研究書:5冊×3000円=1万5000円、統計年鑑類:4冊×8000円=3万2000円)の購入を行う見込みである。
指点字の理解機構と聴覚障害児の抑揚概念獲得支援方式の研究

全国で約23万人おられると言われている視聴覚重複障害者(盲聾者)はコミュニケーション手段として音声や手話を用いることが出来ない。地震などの非常時災害時には最も厳しい情報弱者となる人々である。1日24時間の殆どをボランティアの支えに頼わざるをえないのが現状である。点字の出来る盲聾者の中には、指点字によって実時間で対話などのコミュニケーションを可能にしている方々がおられる。指点字とは、点字の堪能な健聴者が音声を聞きながら、聴覚障害者の両手の指などを点字キーボードと見立てて、実時間で打って行くものである。しかし、どの様なメカニズムで実時間コミュニケーションを可能としているのかについての科学的・技術的解明はこれまでなされてこなかった。提案者は、代表的実時間コミュニケーション・メディアである対話音声において、イントネーションやアクセント、リズムなどの抑揚が極めて重要な役割を果たしていることを学会などにおいて早くから主張し、実証的研究を示してきた。指点字においても抑揚に相当する情報があるとの仮説を立て、その解明を進めつつある。この情報は、先天聾児のアクセント発音訓練などにも活用出来よう。本年度は指点字の時間構造を解析するための手段の準備を進めた。また、この測定手段を用いて時間構造の分析に着手した。実際に盲聾者の指点字支援ボランティアを行っている者に、この装置手段を用いて指点字文を打点してもらい解析を行った。データ数71文、232文節について分析した。その結果、各点字時間長は平均的に安定した時間長を有するが、文節の末尾の音節の打点時間が相対的に長く、文節の範囲の理解を容易にしていることが解った。また質問文に対する答の文では、答のキ-となる単語の前と最後の音節が特に長く打たれ、キーワードの理解を助けるような打点がなされていることが解った。
メゾスコピック系における超伝導

超伝導体一常伝導体ー超伝導体接合系における準粒子状態1次元的な構造をしたS(超伝導体)ーN(常伝導体)ーS(超伝導体)接合系におけるペアポテンシャルの空間分布をセルフコンシステントに決定する方法を開発した.その方法を用いて,準粒子のエネルギ-スペクトラムを求めた.準粒子は,超伝導が壊れているところへと,集まり易い.常伝導領域における電子間相互作用が引力型の時は,ペアポテンシャルは,N領域の中心で最小値をとるために,準粒子はN領域の中心に集まる.これに対し斥力型の時は,ペアポテンシャルは,SーN界面で最小値をとるために,準粒子はSーN界面に集まる.準粒子の空間分布はSTMを用いて知ることができる.従って,常伝導領域の電子間引力の符号はSTMを用いることで,識別できる可能性がある.超伝導体に囲まれた常伝導領域中の準粒子状態超伝導体に微細加工をほどこして,円筒形の常伝導領域を作り,準粒子を閉じ込める試みがNTTのグル-プにより行われている.こうした系では,円形領域の大きさを制御することで,準粒子の束縛準位を制御できるし,さらには磁場がかかった状況ではバルクの超伝導体と異なり,常伝導領域を複数の磁束量子が貫く状況も考えられる.準粒子の束縛エネルギ-は円の半径を大きくするにつれて低エネルギ-側にシフトする.常伝導領域を貫く磁束量子が1本の時はトンネルコンダクタンスは,ゼロバイアスにおいて極大となる.円形領域が大きくなるにつれて,極大値は小さくなる.一般に磁束が複数はいると(バルクの超伝導体では,起こらない)コンダクタンスは,必ずしもゼロバイアスでは極大とならない.常伝導領域を貫く磁場の強さの変化に対して,コンダクタンスは非単調な変化をする.超伝導体一常伝導体ー超伝導体接合系における準粒子状態1次元的な構造をしたS(超伝導体)ーN(常伝導体)ーS(超伝導体)接合系におけるペアポテンシャルの空間分布をセルフコンシステントに決定する方法を開発した.その方法を用いて,準粒子のエネルギ-スペクトラムを求めた.準粒子は,超伝導が壊れているところへと,集まり易い.常伝導領域における電子間相互作用が引力型の時は,ペアポテンシャルは,N領域の中心で最小値をとるために,準粒子はN領域の中心に集まる.これに対し斥力型の時は,ペアポテンシャルは,SーN界面で最小値をとるために,準粒子はSーN界面に集まる.準粒子の空間分布はSTMを用いて知ることができる.従って,常伝導領域の電子間引力の符号はSTMを用いることで,識別できる可能性がある.超伝導体に囲まれた常伝導領域中の準粒子状態超伝導体に微細加工をほどこして,円筒形の常伝導領域を作り,準粒子を閉じ込める試みがNTTのグル-プにより行われている.こうした系では,円形領域の大きさを制御することで,準粒子の束縛準位を制御できるし,さらには磁場がかかった状況ではバルクの超伝導体と異なり,常伝導領域を複数の磁束量子が貫く状況も考えられる.準粒子の束縛エネルギ-は円の半径を大きくするにつれて低エネルギ-側にシフトする.常伝導領域を貫く磁束量子が1本の時はトンネルコンダクタンスは,ゼロバイアスにおいて極大となる.円形領域が大きくなるにつれて,極大値は小さくなる.一般に磁束が複数はいると(バルクの超伝導体では,起こらない)コンダクタンスは,必ずしもゼロバイアスでは極大とならない.常伝導領域を貫く磁場の強さの変化に対して,コンダクタンスは非単調な変化をする.
生殖細胞の性分化機構

生殖細胞の雄性化に必須な因子、Nanos2-DND1を用いて、培養細胞系で、これらの因子の機能を再現する系の構築を試みた。NIH-3T3にこの2つの因子をTET-ONで誘導可能な形で導入したところNanos2-DND1は両者が存在する時にのみ、P-bodyに観察された。またMS2系を用いて、同定済みの標的RNA、Dazl, Sohlh2が3'-UTR依存的にP-bodyにリクルートされることを確認し、この細胞系で、少なくとも、標的RNAのP-bodyへの局在を指標にして、標的遺伝子のスクリーニングが可能であることが明らかになった。そこで、これまでに絞り込んだ標的候補遺伝子の3'-UTRを用いて検討したところ、いくつかの遺伝子が、P-bodyに局在することが観察された。また、生殖細胞の性分化をより詳細に解析する目的で、正常発生胚及びNanos2欠損胚のシングルセル解析を行った。その結果、多くの性分化関連遺伝子群の挙動が明らかになった。一方、雌性化に関しては、SMAD4を欠損する生殖細胞のRNA-seq解析により、SMAD4の下流遺伝子を候補因子として絞りこんだ。またこれらの遺伝の機能解析の系としてキメラ解析を、計画していたがXX-ES細胞が非常に不安定で、キメラ解析に使用できないことが判明した。そこで、すでに実績があるXOーES細胞を使用することにした。この細胞は、キメラ解析可能であるが、すべての必要な遺伝子を導入する必要があり、Cas9系を利用できるにしても利用できる細胞を構築するには時間がかかる。特に条件付きノックアウトにするためには、生殖細胞特異的な遺伝子にCre-ERTを導入する必要がある。現在、作成中である。雄性化に関わる分子機構の解析は、培養細胞系の確立や、キメラ解析系が順調に機能するため、計画は順調に進んでおり、当初計画していなかった、シングルセル解析を導入して、さらに解析を深めることができた。一方、雌化遺伝子(性決定遺伝子)の解析系としてもキメラ解析を計画していたが、X染色体が2本あるXX-ES細胞が非常に不安定であることが、他の研究者により報告された。我々も、実際にキメラ作成効率が著しく悪いことを確認し、すでに計画して作成したXX細胞(遺伝子マーカーをもち、生殖細胞特異的Cre-ERTを持つ細胞)が使用できないことが判明した。したがって、計画変更を余儀なくされた。生殖細胞の性分化の解析に、ES細胞の誘導系は、強力な武器になるが、我々が目指す、性決定機構に関わる遺伝子を同定するには、in vivoの解析が必須である。そこで、一番の問題は、やはり、XX-ES細胞の不安定性であり、そのために、解析可能なES細胞の準備に一番時間を要する。H30年度に準備したXO-ES細胞をもちいて、速やかに解析を進めたい。無論、標的候補が生殖細胞特異的遺伝子であれば、条件付きノックアウトは不要であるため、現在も解析をおこなっている。また標的遺伝子の絞り込みがこれまでの解析では不十分であるため、シングルセル解析をおこない、より確からしい候補遺伝子の絞り込みを行う必要がある。現在、作成中である。

生殖細胞の性分化の解析に、ES細胞の誘導系は、強力な武器になるが、我々が目指す、性決定機構に関わる遺伝子を同定するには、in vivoの解析が必須である。そこで、一番の問題は、やはり、XX-ES細胞の不安定性であり、そのために、解析可能なES細胞の準備に一番時間を要する。H30年度に準備したXO-ES細胞をもちいて、速やかに解析を進めたい。無論、標的候補が生殖細胞特異的遺伝子であれば、条件付きノックアウトは不要であるため、現在も解析をおこなっている。また標的遺伝子の絞り込みがこれまでの解析では不十分であるため、シングルセル解析をおこない、より確からしい候補遺伝子の絞り込みを行う必要がある。
PTA民主化の思想史研究ー1970-2005年『PTA研究』の分析を中心に

本研究は、1971年発刊の雑誌『PTA研究』の分析研究である。教育文化思想史研究の中でも手薄な分野であるPTAの役割や論点について考察している。全国PTA問題研究会による本誌の編集・発行は戦後の保護者を中心とした市民社会をリードする活動であった。初年度は『PTA研究』バックナンバーの分析と『PTA研究』関係者・執筆者のインタビュー調査を並行して行う予定であった。全国PTA問題研究会のリーダーであり『PTA研究』の終刊まで担当した方や関わった人々のインタビュー調査を行い、当時のPTAの様子を時代状況とともに知ることができた。研究会立ち上げのコアメンバーの所在やアクセスなど、インタビューさせていただいた方々を通して進めているが、ご高齢のためお話をうかがうことが叶わないケースも想定以上に多い。そこで、当初の予定の『PTA研究』分析よりも初期に関わられた方々のインタビューを先に進め、その時代のPTA活動に対する願いや現在の思いについて取材を行うことを継続して行いたい。初年度のインタビューでは、本雑誌を主宰していたメンバーはインテリ層中心で「個の確立をめざして」をテーマに教育関心が高い傾向があったことがわかった。本雑誌は都内の管理教育に対して、保護者の中から反論が立ち上がり、当時の新興住宅地である世田谷区の社会教育としての市民講座が中心になり発展した。本雑誌の編集・出版活動は、当時の公教育に対する保護者の市民運動という位置づけができる。また、教職員とメンバーは連携して活動しており、全国PTA研究会はリベラルな運動の担い手であったということがわかった。当初の予定と異なり、インタビューを先に行い、雑誌分析は後半を中心に進めているが、おおむね順調に進展している。1970年代の初期のPTA運動の傾向を一定把握し、その後のPTAの動きや状況と、保護者の時代背景など文脈を重ねて整理を進めたい。また、歴史研究ではあるが、ここ1年間だけでも「PTA加入」をめぐる議論は新聞でもたびたび取り上げられ、社会的に注目されており、意見を求められることもある。それらの内容や課題整理にも目配りしながら、本研究を進めとりまとめてゆく必要性を感じている。初年度予定していた方がご高齢のためアクセスが想定以上に難しいケースがあるとがわかり、雑誌分析よりもインタビュー調査を先に行うこととしたため、雑誌分析にかかる費用が未使用額となった。次年度は、見直した計画でインタビューを継続してゆく予定である。また、雑誌分析を並行して行ってゆくつもりである。
系外固体惑星の多様性と測光・分光特性

直接撮像によって地球型惑星の表層環境を同定することは、将来の天文観測の究極的な目標である。将来観測による多様な系外惑星の特徴付けの可能性を探るため、実際の姿を知る唯一のサンプルとして、太陽系内固体惑星・衛星の点源としての測光・分光特性を最新のデータにもとづいて再構築し、スペクトルや時間変動のパターンと、表面の地質学的性質との関係をまとめた。また、太陽系内には多くの惑星が見られるが、直接撮像において惑星と衛星の光は分離できないため、惑星の大気組成の解釈を誤りうる。これは、大気の非平衡を議論する際に問題となることを、惑星+衛星の系のスペクトルをシミュレーションすることによって指摘した。視線速度法やトランジット法により1000を超える系外惑星が検出されてきており、地球と同程度の大きさのものもも見つかっている。しかし、現在までに推定できているのは大きさと軌道の情報のみであり、将来的には、惑星光を直接検出して惑星の表層環境の詳細を調べることが期待されている。遠方にあり点源としてしか観測できない系外惑星のスペクトルやその時間変化を正しく解釈するには、現実的且つ多様な表層環境が惑星光に及ぼす影響を調べておく必要がある。このため、実際の姿を知ることができる唯一のサンプルとして太陽系内固体惑星・衛星の地質を見直し、各天体の地質学的特徴と、遠方からの測光観測で得られる情報の対応関係を明らかにした。具体的には、宇宙探査機によって得られた表面の部分毎の反射特性にもとづいて、点源としての反射光の波長依存性、時間依存性をシミュレーションし、大気の薄い太陽系内固体惑星・衛星の反射光が自転に伴って5-50%の変動を示すこと、この変動が火成活動・ダスト分布・外から降る物質の影響などのさまざまな地質学的特徴に起因していること、また、変動振幅の大きさとその波長依存性は地質学的起因を探る上で示唆的であること、などが分かった。また、太陽系内には大小さまざまな衛星が見られるが、系外惑星観測では衛星は惑星と分離して観測できないため、衛星光の混入は惑星光の解釈を間違わせる可能性がある。特に、土星の衛星タイタンのような(メタンに豊富な)大気を纏う衛星の存在を考えると、重要なバイオマーカーの1つとして長年考えられてきた非平衡の大気の兆候が、実際には非平衡の大気でなく、共に非平衡でない(生命のいない)惑星と衛星の混ざったものである可能性がある。この可能性を、惑星のみのスペクトルと惑星+衛星のスペクトルをシミュレーションによって検討し、モデルの縮退と非平衡大気と判断するための基準を議論した。本年度は、地球のような系外固体惑星の表層環境を点源としての測光・分光観測によってどう特徴付けるべきかという問題設定で前年度に始めた2つの研究を深めまとめることを中心に進めた。まず、太陽系内惑星について得られている知見を系外固体惑星表層の探査の可能性に繋げるためのステップとして、前年度は主に系内天体の測光・分光特性の定量的なサーベイを中心に行ったが、今年度は、より一般的な観点で可視から近赤外の波長ごとに点源としての測光観測に表れる表面組成の特徴(海/陸の共存、火成活動・粒子サイズ・不純物・地質年代の影響など)をまとめ、その成因として外挿される地質学的性質を関係付けた。また、前年度には考慮していなかったタイタンやイアペトゥスなどの天体も考察対象に入れ、多様性の幅を広げた。前年度に始めたもう一つの共同研究である、地球型惑星の分光学的特徴付け、特にバイオマーカーとしての非平衡な大気組成の同定における衛星の影響についてもまとめ、論文として出版した。これらの研究は、生命の起源とアストロバイオロジーをテーマにした2件の国際学会でも発表し、国内外の研究者と議論を深めた。年度の後半では、固体惑星の地質にも惑星のスペクトルにも重大な影響を与える大気と水の循環が惑星の大きさ・大気の厚み・自転速度・主星からの距離などの物理量によってどう変化するかを調べるため、米国のゴダード宇宙科学研究所を訪問し、彼らが開発した全球気候モデルで数値実験を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。系外惑星26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定のうち、太陽系内固体惑星・衛星のサーベイについては大方完了することができた。年度の前半では、惑星表面の各部分の反射特性のデータや論文、太陽系内惑星の観測データが掲載された過去の文献を収集するとともに、火星、月、水星、ガリレオ衛星の各天体を専門とする研究者らと議論し、地質学上の特徴とその成因について理解を深めることができた。年度の後半は、主に論文の執筆、学会発表に費やした。12月にはNASA Goddard Space Flight Centerにセミナーに趣き、太陽系内惑星研究者の方々から有用な示唆をいただくことができた。

また、そこから派生した話題(衛星によるバイオマーカーのfalse positive)についてもまとめることができた。こちらは、プリンストン高等研究所の滞在によって可能になった成果である。一方、計画していたが実行されなかった課題もあった。これは、重要性の再検討や、計画の順序の変更のためである。今年度は2つの柱を考えている。ひとつは、太陽系内惑星を越えた固体惑星のさらなる多様性の開拓、特に、地球の数倍10倍程度のsuper Earthと呼ばれる惑星の表層環境をGCMを用いて検討することである。Super Earthは宇宙に数多く存在することが観測から分かっており、また将来のトランジット観測や直接撮像観測においてS/N比が(地球に比べて)大きいため、良い観測対象になると考えられているため、将来観測との整合性が高い。これについては、米国NASA GISS (Goddard Space Flight Center)のGCMを使わせていただくことや今後も継続的に議論していくことが決まっており、国際的に協力しながら研究を進めていきたい。もうひとつは、逆問題的な立場から、スペクトルからの大気組成やプロファイル推定の妥当性を系統的に調べることである。惑星スペクトルの観測は、すでに(トランジット系の)ホット・ジュピターについては得られており、逆問題理論モデルのフィッティングによるさまざまな大気パラメータ値の推定が行われているが、逆問題理論モデルの依存性や、各分子の散乱吸収パラメータの誤差など、さまざまな不確定性が伴う。実際に、いくつかのスペクトルの解釈が不整合であるものもある。また、実際の惑星表面は3次元に広がっているのに対し、観測ではその平均的なスペクトルしか得られないという制約からくる誤差もある。惑星光の逆問題に伴うこれらの不確定性を整理し、推定値の妥当性を調べる。この点については、プリンストン高等研究所の研究員と議論を始めている。
マイクロ波波浪計アレーによる出会い波の波向ベクトル測定

昭和62年度は、装置を試作し、水槽実験による検定および洋上における出会い波浪のデータの収集を行った。これらのデータをもとに2チャンネルのFFTアナライザーにより、左右の波高計センサーによる出会い波高スペクトルおよび相互相関による両者のコヒーレンシーおよび位相関係の周波数依存性を求め、その結果から、真の波高スペクトルおよび波向きスペクトルを導出するプログラムの開発を行った。定点に設置された波高計のアレーによる波向き測定では、デルタ型あるいはスター型に配置した三台以上の波高計が必要であるが、本研究では航走中の船舶に設置を考えているので、船速ベクトルが情報として加わり、二台の波高計でも波向きスペクトルの測定が可能であることを示した。昭和63年度は、さらに実時間での波向きスペクトルの導出および表示を目指してプログラムの高速化をはかった。しかしながら実験中にセンサー部が荒波によりさらわれ、復旧に手間取ったため、洋上実験での実時間表示システムの検定には至らなかった。そこで、波向きの計測に関連して、マイクロ波を海面に対して斜めに入射し、ドップラー・シフト周波数を測定することにより、反対波速を測定する実験を行った。方位角を変えて測定し、波の方向と方位角が一致するとき、最大速度となるので、波の方向を決定することができる。水槽実験および実船実験の結果、船舶に設置する場合は、船の速度と波浪による船体の上下運動速度の補償などの問題が今後の課題として残されたが、固定のプラットフォーム上での測定には、このままでも利用できそうであることがわかった。本学練習船にニセンサーの試作波高計アレーを搭載して東京湾や野島崎沖で,波浪データの収集を行った.それらのデータを用いて,パーソナル・コンピュータにより,出会い波浪の波向ベクトルを求めるプログラムの開発を進めてきた.前半は主にスペクトラム解析の高速化を試みたが,パーソナル・コンピュータでは限界があることが分かったので,高速のFFTアナライザーを購入することになった.出会い波高に対して観測された波高計アレーの二つの波形をFFTアナライザーに導きスペクトラム及び位相差を求め,それらを用いてパーソナル・コンピュータ(PC9801)で真の波高スペクトラムと波向ベクトル分布を求めるプログラムの開発を行なった.現在は実時間計測に向けてのプログラムの高速化に取り組んでいる.これまでのところ,従来の固定型のニセンサー波高計アレーでは相互相関と位相差からのみでは,波が波高計を結ぶ直線の前方からか後方からかの判別が出来ないという問題点があったが,船舶に搭載した場合は船の速度ベクトルが既知であるので,二センサーのみでも波の前後の方向を得られる可能性があることが分かった.実験では,波高計アレーのセンサー間隔が4mと狭いので,方向分解能には問題があるが,操船という立場で考え,リアルタイムの表示が可能であれば,このままでも実用的見地からは可能性があると考えている.昭和62年度に開発したプログラムを、実海面において収集した波高データに適用して波向スペクトルを求めた。そこでは2台のみの波高計からなるアレーでも、船舶に搭載するときは、波向スペクトルの測定が可能であることを示した。さらに実時間での波向きスペクトルの導出および表示を目指してプログラムの高速化をはかった。そこで、波向きの計測に関連して、マイクロ波ドップラー・レーダーを用いてマイクロ波を海面に対して斜めに入射し、ドップラー・シフト周波数を測定することにより、相対波速を測定する実験を行った。方位角を変えて測定し、波の方向と方位角が一致するとき、正または負の最大速度となるので、波の速度と方向を決定することができる。まず水槽実験においてビームの俯角と方位角をかえてドップラー周波数シフトを測定し、波速測定の可能性を確認した。また実船実験の結果、船舶に設置する場合は、船の速度と波浪による船体の上下運動速度の補償などの問題が今後の課題として残された。
シナプス可塑性におけるリン酸化の役割-キンドリングをモデルとして-

記憶・学習の基本現象と考えられているシナプス可塑性の機構を明らかにするために、キンドリング現象をモデルに、特にシナプシンIのリン酸化に注目して検討を行った。シナプシンIは、シナプス前に局在するシナプス小胞結合蛋白のひとつで、カルシウム・カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIによるリン酸化を介して、シナプス前終末からの神経伝達物質の放出を調節している。シナプシンIのリン酸化状態に変化が生じているかどうかを検出するために、リン酸化型シナプシンIのみを特異的に認識するポリクローナル抗体を用いてイムノブロットを行い、キンドリングラット脳とコントロールラット脳とを部位別に比較検討した。その結果、キンドリングラットの海馬および大脳皮質において、シナプシンIの全量には変化が認められないにもかかわらず、リン酸化型シナプシンIのみが優位に上昇していることが明らかとなった。また、キンドリングラットの大脳皮質から調製したシナプトソームにおいては、脱分極刺激によるグルタミン酸の放出が増大していることが観察された。以上のことから、キンドリングにおけるシナプス可塑性のメカニズムに、シナプス前におけるシナプシンIのリン酸化の亢進状態が関与している可能性が示唆された。
労働者の過誤行為責任論の研究

私は、本研究種目において労働者の過誤行為責任に関する比較法研究(主としてドイツ法を対象とする)を行うことができた。とくに、ドイツでの国際学会への参加や現地調査および日本労働法学会での個別報告を通じて、本研究を深めることができた。その結果、具体的には、日本労働法学会誌への論文掲載、ドイツ労働契約法草案の翻訳、判例百選の執筆などの機会を得ることができた。平成20年度は、主にドイツにおける、使用者の労働者に対する損害賠償請求、契約罰、懲戒処分、解雇などに関する判例・学説の整理・分析に重心を置いて研究を進めた。そこでは、各手段の性格・機能の異同に注意を払い、各手段に対する規制の根拠とそこから導出される基準を明確化しようと試みた。こうした研究により、とくにドイツの損害賠償責任の制限法理については、最近の判例・学説は、リスク責任論を基礎にしつつ労働者保護的論拠(重大な損害賠償責任からの労働者生活の保護の観点など)をも援用する傾向があること、こうした論拠から、最近の有力な判例・学説は、過責の有無・程度を損害の発生との関係で判断し、また、重過失により重大な損害額が生じた事案では、労働者の生活を長く危殆に瀕せしめるべきではないとの観点から、たとえば月収の数ヶ月分ないし賃金の一部による返済を数年でなしうる額にまで労働者の責任を制限すること、などを明らかにすることができた。このようなドイツの議論動向をふまえて、主に民法学説と判例により形成されてきた日本の損害賠償責任制限法理に労働法の観点から再検討を加えたのが、日本労働法学会第115回大会での報告「労働者の損害賠償責任--ドイツ法を手がかりとして--」であり、大会での議論をふまえて執筆したのが日本労働法学会誌112号掲載論文である。ここでは、ドイツ法から示唆を得て、日本の判例の判断を整理するとともに、労使間での適切なリスク分配を具体的に導きうる論拠(労働の従属性をふまえて報償責任・危険責任法理を解釈・援用するなど)、重過失による重大損害の事案での責任制限の根拠(リスク分配の観点のみならず労基法1条1項などの援用)、責任制限の適用範囲(義務違反は存在するが過責の程度が不明確な事案では適用の可否に慎重さを要する)など、日本の責任制限法理の抱える理論的課題を克服するべき議論の方向性を示すよう試みた。平成20年度に重心を置いて研究してきたドイツ法における、とくに労働者の損害賠償責任の制限法理や解雇制限法理を参考にして、平成21年度は、主に、ドイツ法のエッセンスを日本の責任制限法理や解雇制限法理に反映させながら、日本の法理を支える法的根拠とそこから導かれる具体的な判断基準を導出しようと試みてきた。こうした研究の一部を発表したのが「労働者に対する損害賠償請求」『労働判例百選〔第8版〕』である。そこでは、この問題に関する判例・学説を詳細に整理・検討することにくわえて、ドイツ法などの議論を参考にして、従来の判例・学説が十分に明らかにし得なかった責任制限の根拠と具体的判断基準を提示するよう試みた。また、労働者の過誤行為責任を論じるには、ドイツの労働契約法全般を視野に入れて研究する必要があるため、ドイツ労働契約法研究会に加入し、その研究会において、平成21年8月21日に「ドイツにおける損害賠償責任制限法理について」と題する報告を行い、会員と意見交換を行った。ドイツでは数十年以上にわたり労働契約法の立法化が議論されてきたが、最近、ドイツの有力な研究者らによる労働契約法草案が公開され、これは学界のみならず経済界そして実務の側なども巻き込んで活発な議論を呼び起こし、そうした議論の中でこの草案は検討や修正が加えられた。その草案を先のドイツ労働契約法研究会のメンバーが共同で翻訳したものが、ドイツ労働契約法草案(翻訳)日独労働法協会会報10号である。その際には、単に翻訳するだけでなく、何度か研究会を開き、その場で草案の背景にある判例・学説の議論動向などを検討することが必要であり、こうした検討から、ドイツの過誤行為責任論の研究を深めるに際して重要な示唆を得ることができた。以上の研究により、これまでの労働者の過誤行為責任論に関する研究をまとめて発表するための重要な準備作業を大いに進展させることができた。
宿主対癌幹細胞反応に基づくProtumor/Antitumor免疫制御機構の解明

本研究において癌微小環境における腫瘍形成の促進に寄与するprotumor免疫制御機構の解明を遂行した。その結果、腫瘍内環境によるIL-17産生〓〓T細胞の分化、活性化機構を見いだすとともに、IL-17が血管新生を介して腫瘍増殖を促進することを明らかにした。またCD133陽性癌幹細胞はTGF-ssの産生を介してTregを誘導し、抗腫瘍CTLによる免疫監視機構を抑制することで高い造腫瘍能を示すことを明らかとした。今後、癌幹細胞を介した免疫抑制機構の排除により、protumor免疫環境を打破することで、Th1免疫導入によるantitumor免疫応答を促し、より効果的な癌治療法、再発予防の確立が期待される。本年度は、癌微小環境において腫瘍形成の促進に寄与するprotumor免疫制御機構の解明に関する研究を遂行した。IL-17ノックアウトマウスを用い、IL-17が血管新生を介して腫瘍増殖を促進することを見いだした。腫瘍内浸潤リンパ球の詳細な解析より、腫瘍組織内では、主にγδT細胞によってIL-17が産生されており、癌所属リンパ節や脾臓ではIL-17産生は変化しないことから腫瘍内環境によるIL-17産生γδT細胞の分化、活性化が示唆された。また、皮膚がんの解析より、皮膚常在性γδT細胞ではなく、浸潤、集積するγδT細胞がIL-17を産生することが確認された。腫瘍内微小環境において、特にTGF-β、IL-6、IL-23がIL-17産生γδT細胞の分化、活性化を担うこと、腫瘍内浸潤γδT細胞はγδTCRによる抗原認識、NKG2Dを介した副刺激によってIL-17を産生することを明らかとした。腫瘍内浸潤γδT細胞は細胞傷害活性を失っており、IL-17産生を介して腫瘍増殖を促進するprotumor T細胞として機能していることを明らかとした。癌の根源を成す癌幹細胞による腫瘍内微小環境形成を検討するため、我々が樹立した皮膚扁平上皮癌細胞株より癌幹細胞マーカーとして知られるCD133陽性細胞と陰性細胞を単離し、その性状解析を行った。CD133陽性、CD133陰性癌細胞を野生型マウスに皮内接種したところ、CD133陽性癌細胞の方が、腫瘍形成能が高く癌幹細胞を含む細胞群であることを確認した。さらに、Mvllu細胞を用いたTGF-βのバイオアッセイ法によって、CD133陽性癌細胞が高度に活性型TGF-βを産生していることも見いだした。このような性質は複数の扁平上皮癌細胞株で確認されており、今後、CD133陽性癌細胞のTGF-β産生能を規定する分子、腫瘍形成能への関与とその機構解明を進める予定である。本年度はまず、発癌過程の炎症局所におけるサイトカイン発現パターンを遺伝子発現解析によって検討した。その結果、メチルコラントレン接種30日後においても、IL-17やIL-1β、IL-6、TNF-αなどの炎症サイトカインの発現が確認されたことから、慢性的な炎症応答が発癌の引き金となっていることが示唆された。そこで、IL-17の発癌への関与を検討するため、野生型(WT)マウスとIL-17KOマウスヘメチルコラントレンを接種し、発癌率を比較したところ、IL-17KOマウスでWTマウスに比較し、がんの発生が有意に遅延し、扁平上皮癌の発生率が低下することが明らかとなった。したがって、γδT細胞から産生されるIL-17は発癌の促進に寄与していることが示された。また、我々が樹立したマウス皮膚扁平上皮癌細胞株において、癌幹細胞の性質を精査するため、幹細胞としての特性を規定する機能的分子(ALDH、Oct4、Nanog)を指標に癌細胞の幹細胞性を評価した。遺伝子発現解析の結果、ヒトがん細胞においてがん幹細胞マーカーとして報告のあるOct4遺伝子の発現がCD133+細胞で高いことが確認されたことから、Oct4を介して自己複製能などの幹細胞としての性質を保持している可能性が示唆された。さらに、CD133+がん幹細胞における高いTGF-β産生能に着目し、癌幹細胞、および非癌幹細胞の皮内接種によって各種担癌マウスを作製し、腫瘍組織内、癌所属リンパ節におけるTregの出現率についてFoxp3を指標にフローサイトメトリーにて検討したところ、CD133+がん幹細胞を接種したマウスにおいて、Tregが有意に増加していることを見いだした。今後、がん幹細胞、非がん幹細胞の免疫細胞に対する感受性や免疫逃避能に関する検討を実施する予定である。

前年度までに我々が樹立した扁平上皮癌細胞株において、CD133+がん幹細胞がTGF-bを高産生し、担癌生体内においてTregを効果的に誘導することを明らかとしている。そこで、本年度はがん幹細胞の免疫逃避機構に関する詳細な検討を担癌マウスモデルを用いて実施した。まず、CD133+がん幹細胞のTreg誘導機序を検討するため、CD133+がん幹細胞の担癌マウスへ抗TGF-b抗体を投与し、Foxp3の発現を指標にTregの割合を評価した。CD133+がん幹細胞の担癌マウスでは、CD133-非がん幹細胞の担癌マウスに比較し、より多くのTregが誘導されたが、このTregの増加は抗TGF-b抗体によって著しく抑制された。また、抗TGF-b抗体の投与によって造腫瘍能の低下も認められた。そこで、CD133+がん幹細胞がTGF-bを介したTregの誘導によって抗腫瘍免疫から逃避している可能性を検証するため、Tregを特異的に除去する抗FR4抗体をCD133+がん幹細胞の担癌マウスへ投与した。その結果、Tregの除去によってCD133+がん幹細胞の造腫瘍能が低下し、この効果は抗CD8抗体によるCTLの除去によって阻害された。すなわち、CD133+がん幹細胞はTGF-bの産生を介してTregを誘導し、抗腫瘍CTLの誘導、機能を抑制することで高い造腫瘍能を示すことを明らかとした。また、生体内におけるがん幹細胞の維持、増殖に関わる炎症応答について、WTマウスとIL-17KOマウスにおける炎症性サイトカイン発現を比較した結果、WTマウスに比べてIL-17KOマウスにおいて、IL-1bやIL-6などの炎症性サイトカインの発現が有意に減少することを明らかとした。研究計画において予定していた、CD133+がん幹細胞における幹細胞の性質を規定する分子の発現解析、および、発癌過程の炎症環境における遺伝子発現解析と炎症性サイトカインIL-17の発癌への関与について、計画通り実施し、がん幹細胞の機能制御に関与するOct4の発現、IL-17の発癌促進機能を見いだした。さらに、CD133+がん幹細胞による制御性T細胞の誘導増強についても確認した点で、研究は順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、担癌マウスモデルにおける、各種細胞、サイトカインの除去、中和によりがん幹細胞の免疫逃避機構について詳細な解析を実施する。さらに、IL-17の発癌促進機構についても、発癌過程の炎症応答へのIL-17の関与を遺伝子発現解析等によって評価し、実証する。