hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯根膜線維芽細胞に発現するHLAクラスII分子のレセプター分子としての役割

本研究の目的は,歯根膜線維芽細胞(PDL)上に発現するHLAクラスII分子のレセプター分子として機能することの可能性およびそれら分子の役割を明らかにすることにある。その第一歩として,PDLを抗HLAクラスII抗体で刺激することにより,PDLがIL-8,IL-6,MCP-1およびRANTESなどのサイトカインを産生することが明らかとなった。本年度は,HLAクラスII分子-ペプチド-T細胞レセプターの複合体形成が,PDLからのサイトカイン産生を誘導するか否かを明らかにするために,PDLとエメチン処理を行なうことによって新生タンパク質の合成を阻害した活性化T細胞とを共培養する系を確立した。この系において,HLA拘束性にも留意するために,T細胞はHLA-DRB1^*1501拘束性に特定のアミノ酸配列を有するペプチドを認識するThOクローン(HT8.3)を用い,さらにPDLは,拘束性DR分子であるDRB1^*1501を有する人および有さない人のそれぞれから分離培養したものを用いた。その結果以下の成果を得ることができた。1拘束性DR分子を発現するPDLは,抗原ペプチドを提示させた後にHT8.3と共培養を行なうことによってIL-8,IL-6,MCP-1およびRANTESを産生した。しかし,拘束性DR分子を発現していないPDLにおいて,それらサイトカインの産生は皆無であるか,拘束性DR分子を発現するPDLに比べ極めて低いものであった。2抗原ペプチドを提示させない場合,拘束性DR分子を発現する・しないに関わらず,PDLはサイトカインを産生しなかった。以上の結果から,PDLに発現するHLA-DR分子は,ペプチド-T細胞レセプターと複合体を形成することによって,細胞がサイトカインを産生する際のレセプター分子となり得ることが明らかとなった。本研究は,歯根膜線維芽細胞(PDL)上に発現するHLAクラスII分子のレセプター分子として機能することの可能性およびそれら分子の役割を明らかにすることを目的とする。その第一歩として,PDLを抗HLA-DRおよ-DQ抗体で刺激することにより,1)PDLが示す表現型をサイトカイン産生を指標として評価すること,2)その細胞内におけるシグナル伝達系を調べることを戦略とする。本年度は1)被験PDL株の樹立,および2)PDL膜上のHLAクラスII分子を刺激した時に産生されるサイトカインの同定を行なった。なお,歯周組織を構成する線維芽細胞という観点から,PDLに限らず歯肉線維芽細胞(GF)も被験細胞に加えた。1)健常者2名からPDLおよびGFを得ることができた。2)樹立した細胞株について,抗HLA-DRおよび-DQ抗体を用いてそれぞれの分子を介した刺激を与えた結果,IL-8およびMCP-1などのケモカイン,さらにIL-6を産生することが分かった。単球などHLA-DRおよび-DQ分子を発現する血球系の抗原提示細胞は,HLAクラスII分子を介した刺激を与えることによってIL-1β,IL-12等のモノカインを産生することが明らかになっている。しかし,PDLおよびGFなどの線維芽細胞は,それらモノカインを産生しなかった。なお,ケモカインにおいてもMIP-1αおよびRANTESについては産生されなかった。以上の結果から,PDLおよびGF上に発現するHLA-DR-およびDQ分子は,これら細胞がサイトカインを産生する際のレセプター分子となり得ることがわかった。来年度は引き続き,HLAクラスII分子を介した刺激によって誘導される細胞内シグナル伝達経路について調べる予定である。
β細胞低酸素の病態解明とその制御法に関する研究

本研究は、1低酸素によるβ細胞障害分子メカニズムの解明、2糖尿病膵島の低酸素化機序の解明および3β細胞低酸素化に対するGLP-1の防御機構の解明について検討を行う。本研究により、糖尿病におけるβ細胞低酸素の病態的意義が明らかになり、β細胞低酸素を標的とした新たな糖尿病治療法開発への応用が期待される。研究全期間を通して、1DNAマイクロアレイにより同定した膵β細胞低酸素応答因子(Bhlhe40, Phd3)に関して低酸素下における役割について詳細な検討を行った。その結果低酸素下で発現上昇したBhlhe40は細胞増殖やインスリン含量等には影響せずにインスリン分泌抑制に働いていることが推測された。一方、低酸素下で発現上昇したPhd3はインスリン分泌には影響せず、低酸素下での生存あるいは細胞増殖を調節している可能性が考えられた。さらにBhlhe40およびPhd3の糖尿病発症への関与および標的遺伝子、標的蛋白の同定を行った。また生体内での機能を知るためにβ細胞特異的ノックアウトマウスを導入し糖代謝に関する検討の準備を行った。2糖尿病マウス膵島のミトコンドリア機能の評価および代謝経路のプロファイリングを行うための細胞外フラックスアナライザーのアッセイ系を構築した。また血管内皮細胞をイメージングできるマウスを新たに導入し、ob/obマウスとの掛け合わせを行い病態血管の評価系を構築した。3GLP-1による低酸素に対するβ細胞防御機構について検討した。その結果、高血糖は膵島の低酸素下に寄与するがGLP-1だけでなくフォルスコリンによっても高血糖による低酸素を回避した。このことからcAMPの関与が強く示唆された。本研究は、1低酸素によるβ細胞障害分子メカニズムの解明、2糖尿病膵島の低酸素化機序の解明、および3β細胞低酸素化に対するGLP-1の防御機構の解明について検討を行う。平成28年度は、1HIF非依存的経路の解析と新規低酸素応答因子の探索を行う。具体的にはキナーゼ活性欠失型AMPKα2や前駆体miRNAを過剰発現させたMIN6細胞を用いてAMPKおよびmiRNAの関与について検討する。またHIF-1βノックダウンMIN6細胞を低酸素に暴露し、核分画蛋白で発現が変動した蛋白を質量分析により同定する。2通常マウスと糖尿病マウスから単離した膵島を培養し、細胞外フラックスアナライザーを用いてミトコンドリア機能の評価および代謝経路のプロファイリングを行う。3GLP-1による低酸素回避シグナル解析(in vitro)を行う。具体的には細胞内cAMPを増加させる薬剤(フォルスコリンなど)やPKA阻害剤(H-89など)が、低酸素あるいは低酸素改善効果に与える影響を検討する。またGLP-1がβ細胞の酸素消費に与える影響について細胞外フラックスアナライザーを用いて検討する。研究代表者は、低酸素が膵β細胞に重要な遺伝子の発現を低下させることを以前に報告した。平成28年度は、まずこれらの遺伝子発現低下にHIF非依存的経路(AMPKなど)の関与の有無を検討した。キナーゼ活性欠失型AMPKα2を過剰発現させたMIN6細胞を作製し、低酸素で低下したβ細胞遺伝子(Pdx1, Neurod1, Slc2a2, Wfs1)の発現を定量的PCRで検討した。その結果、低酸素によるこれらの遺伝子の発現低下は回復しなかった。このことからAMPKシグナルの関与は否定的であった。さらに質量分析による新規低酸素応答因子の同定を試みた。HIF-1βノックダウンMIN6細胞を作製し低酸素に暴露後に、核分画蛋白をSDS-PAGEにて蛋白を展開、銀染色を行った。しかしながら、低酸素暴露により著明に蛋白発現が変化するバンドは認められなかった。低酸素で誘導される既知のHIF-1αの蛋白でさえこの銀染色では検出できなかったため、この方法では検出感度が低く蛋白の同定は困難であると考えられた。次にDNAマイクロアレイを用いて新規低酸素応答因子の同定を試みた。その結果、膵β細胞において著明に発現が誘導される遺伝子を幾つか同定した。現在引き続き膵β細胞機能におけるそれらの遺伝子の役割を検討している。次に低酸素に対するGLP-1のβ細胞防御機構について検討した。その結果、高血糖は膵島の低酸素化に寄与するがGLP-1だけでなくフォルスコリンによっても高血糖による低酸素を回避した。現在、阻害剤を用いて詳細なシグナル経路の解析を行っている。また糖尿病マウスにおけるミトコンドリア機能の評価を行うため、膵島を用いた細胞外フラックスアナライザーによる代謝経路プロファイリングの実験の基礎的検討を進めている。平成29年度は、1前年度DNAマイクロアレイにより同定した膵β細胞低酸素応答因子について遺伝子発現様式の検討および低酸素下における機能懐石を培養細胞(MIN6細胞)を用いて検討した。2通常マウスと糖尿病マウスから単離した膵島を用いた細胞外フラックスアナライザー解析の実験系を構築した。

3GLP-1による低酸素回避シグナルについて阻害剤を用いて基礎データの採取を行ったがまだ結論には至っていない。全体的に研究計画からはやや遅れているが、平成30年度(最終年度)は上記2糖尿病膵島の低酸素化機序の解明および3β細胞低酸素化に対するGLP-1の防御機構の解明に関して重点的に検討を行い本課題の結論を出せるように実験計画を見直し、研究を実施する。1DNAマイクロアレイによって膵β細胞において著明にmRNA発現が誘導される2遺伝子(Bhlhe40, Phd3)を見出した。平成29年度は、これら遺伝子の発現様式の決定、ノックダウンMIN6細胞、過剰発現MIN6細胞の作製およびこれら細胞を用いた低酸素環境における機能解析を行った。両遺伝子共に低酸素誘導因子HIF-1による誘導性があり、低酸素により著明に発現が上昇する。Bhlhe40過剰発現MIN6細胞は細胞増殖、インスリン含量等には影響せず、糖応答性インスリン分泌を低下させた。このことから低酸素下で発現上昇したBhlhe40はインスリン分泌抑制に作用していることが推測された。一方、Phd3過剰発現MIN6細胞はインスリン分泌には影響せず、低酸素下での細胞死を調節している可能性が考えられた。引き続きこれら遺伝子の低酸素下での役割を検討していく。2、3糖尿病膵島のミトコンドリア機能とGLP-1による低酸素に対するβ細胞防御機構について検討を行っている。細胞外フラックスアナライザー解析および阻害剤の実験には十分な膵島数の確保が必要であるが条件設定に時間がかかっている。次年度は必ず本実験に進みたいと考えている。本研究は、1低酸素によるβ細胞障害分子メカニズムの解明、2糖尿病膵島の低酸素化機序の解明および3β細胞低酸素化に対するGLP-1の防御機構の解明について検討を行う。本研究により、糖尿病におけるβ細胞低酸素の病態的意義が明らかになり、β細胞低酸素を標的とした新たな糖尿病治療法開発への応用が期待される。研究全期間を通して、1DNAマイクロアレイにより同定した膵β細胞低酸素応答因子(Bhlhe40, Phd3)に関して低酸素下における役割について詳細な検討を行った。その結果低酸素下で発現上昇したBhlhe40は細胞増殖やインスリン含量等には影響せずにインスリン分泌抑制に働いていることが推測された。一方、低酸素下で発現上昇したPhd3はインスリン分泌には影響せず、低酸素下での生存あるいは細胞増殖を調節している可能性が考えられた。さらにBhlhe40およびPhd3の糖尿病発症への関与および標的遺伝子、標的蛋白の同定を行った。また生体内での機能を知るためにβ細胞特異的ノックアウトマウスを導入し糖代謝に関する検討の準備を行った。2糖尿病マウス膵島のミトコンドリア機能の評価および代謝経路のプロファイリングを行うための細胞外フラックスアナライザーのアッセイ系を構築した。また血管内皮細胞をイメージングできるマウスを新たに導入し、ob/obマウスとの掛け合わせを行い病態血管の評価系を構築した。3GLP-1による低酸素に対するβ細胞防御機構について検討した。
入試における情意領域評価の評価指標・尺度の確立―卒業後に亘る長期追跡調査―

本研究は,主体性や協働性など情意領域に関する評価を行うAO入試に関して,入学者の追跡調査を行い,選抜の妥当性と信頼性を検証し情意領域に関する評価指標・尺度を確立するものである。平成30年度は,昨年度に引き続き解析に用いる以下の評価データの収集・解析を行った。・入試選抜時のデータ:AO入試選抜時の学力試験データと情意領域評価データを収集した。・入学前のデータ:AO入試入学者及び他選抜入学者に対してアドミッション・ポリシーに関する自己評価データを収集した。入学者は,アドミッション・ポリシーに関する18項目について自身がどの程度あてはまるかを5段階(かなりあてはまるほとんどあてはまらない)で評価した。評価データを入試選抜間(AO入試,推薦入試,一般入試)で比較した結果,多くの項目でAO入試入学者が高いスコアを示した。情意領域に関する9項目のうち,AO入試入学者が推薦入試入学者より高いスコアとなったのは,「周囲と良好なコミュニケーションをとることができる」,「他者と同じ目標に向かって協働することができる」,「生命科学に対する強い関心・意欲を持っている」,「自分の発言や行動に責任を持つことができる」の4項目だった。AO入試入学者が一般入試入学者より高いスコアとなったのは,「周囲と良好なコミュニケーションをとることができる」,「他者と同じ目標に向かって協働することができる」,「医学・医療に対する強い関心・意欲を持っている」の3項目だった。結果は学会で発表予定である。・入学後のデータ:同学年の学生間の相互評価(学生間ピア・レビュー)を2年次生及び6年次生で実施し,情意領域に関する評価データを収集した。・卒業後のデータ:初期臨床研修病院の指導医にアンケート調査を実施し,卒業生に関する評価データを収集した。予定通り平成30年度分のデータ収集を完了した。一部データを解析した結果,AO入試はアドミッション・ポリシーに関して特に情意領域に優れる受験生を選抜していることが明らかとなり,「AO入試が情意領域評価に妥当である」という本研究の方向性に間違いがないことを確認した。令和元年度も継続してデータ収集を行う。入試選抜時データと入学後,卒業後のデータを解析し,AO入試における情意領域評価の妥当性・信頼性を検証する。入試に用いた評価項目を解析し,評価指標・尺度を検証する。平成32年度の入試改革以降,大学入試においては,文部科学省が掲げる「学力の三要素」をもれなく評価する「多面的・総合的評価」が求められる。多面的・総合的評価への移行で課題となるのは,「学力の三要素」の1つである「主体性・多様性・協働性」の評価であり,各大学における入学者選抜への導入と評価方法の確立が喫緊の課題となっている。高知大学医学部医学科AO入試は,第1次選抜で学力評価,第2次選抜で主体性や協働性など情意領域に関する能力を評価指標とする多面的・総合的評価を行っている。第2次選抜で評価指標となる主体性や協働性などの能力は「主体性・多様性・協働性」に位置付けられ,こうした能力に関する評価指標と尺度の開発は,医学科だけでなく他の多くの選抜においても有意義な知見を提供できると期待される。本研究の目的は,AO入試のデータをもとに入学前,入学後,卒業後にわたり情意領域に関する長期追跡調査を行い,多面的・総合的評価に基づくAO入試の妥当性と信頼性を検証し,情意領域に関する評価指標・尺度を確立するものである。平成28年度は,入試選抜時評価項目の再検討とデータ収集を行った。AO入試(情意領域評価)の評価項目を再度見直し,新たな評価基準・項目により選抜を実施した。すでに入学している学生の入学後のデータについては,同学年の学生間の相互評価(学生間ピア・レビュー)を,2年次生,6年次生で実施し,情意領域に関する評価データを得た。卒業後のデータについては,初期臨床研修病院の指導医へのアンケート調査を実施し,卒業生に対する評価データを得た。その他OSCE(医療面接)のデータ等も合わせ,選抜時データとの関係について解析を進めている。入学後,卒業後ともにデータ収集を問題なく完了した。卒業者のデータ収集については,本学倫理委員会の承認を受けており,卒業者本人の同意も得ている。更に本研究に関して参考となる他の卒業後データの解析も行った。解析結果は5月に学会で発表する予定である。AO入試において先進的な実績がある北海道科学大学へ視察を行い,選抜や評価方法に関する情報を得た。平成29年度は,評価データの収集を行った。また卒業後のデータの一部を解析し発表した。・入試選抜時・入学前のデータ:昨年度改編した新たな評価基準・項目に基づくAO入試選抜時の学力試験データと情意領域評価データを収集した。AO入試入学予定者の自己評価データを収集した。・入学後のデータ:学生間の相互評価(ピア・レビュー)を6年次生で実施し,情意領域に関する評価データを収集した。・卒業後のデータ:初期臨床研修病院の指導医による評価データを収集した。・既に収集済である卒業後のデータを解析し,学会及び論文として発表した。解析には,卒後臨床研修におけるstandard EPOCの評価データとコメディカルの評価データを用いた。

AO入試入学者とその他の選抜入学者間で比較した結果,「患者-医師関係」「チーム医療」等の対人関係の能力に関して,AO入試入学者が優れる傾向が示された。AO入試は情意領域に関する評価を行う選抜であり,その入学者が卒業後においても情意領域に優れる傾向が示されたことは,AO入試の選抜としての妥当性を検証する上で大きな意義がある。今回はデータ数の制限により十分な検証には至らなかったが,今後更にデータを集積し検証を進める予定である。データ収集に関して,予定通り平成29年度分を完了した。卒業者については,本人の同意も得ている。卒業後の一部データを解析し,学会で発表し論文として公表した。結果より「AO入試が情意領域評価に妥当である」という本研究の方向性に間違いがないことを確認した。本研究は,主体性や協働性など情意領域に関する評価を行うAO入試に関して,入学者の追跡調査を行い,選抜の妥当性と信頼性を検証し情意領域に関する評価指標・尺度を確立するものである。平成30年度は,昨年度に引き続き解析に用いる以下の評価データの収集・解析を行った。・入試選抜時のデータ:AO入試選抜時の学力試験データと情意領域評価データを収集した。・入学前のデータ:AO入試入学者及び他選抜入学者に対してアドミッション・ポリシーに関する自己評価データを収集した。入学者は,アドミッション・ポリシーに関する18項目について自身がどの程度あてはまるかを5段階(かなりあてはまるほとんどあてはまらない)で評価した。評価データを入試選抜間(AO入試,推薦入試,一般入試)で比較した結果,多くの項目でAO入試入学者が高いスコアを示した。情意領域に関する9項目のうち,AO入試入学者が推薦入試入学者より高いスコアとなったのは,「周囲と良好なコミュニケーションをとることができる」,「他者と同じ目標に向かって協働することができる」,「生命科学に対する強い関心・意欲を持っている」,「自分の発言や行動に責任を持つことができる」の4項目だった。AO入試入学者が一般入試入学者より高いスコアとなったのは,「周囲と良好なコミュニケーションをとることができる」,「他者と同じ目標に向かって協働することができる」,「医学・医療に対する強い関心・意欲を持っている」の3項目だった。結果は学会で発表予定である。・入学後のデータ:同学年の学生間の相互評価(学生間ピア・レビュー)を2年次生及び6年次生で実施し,情意領域に関する評価データを収集した。・卒業後のデータ:初期臨床研修病院の指導医にアンケート調査を実施し,卒業生に関する評価データを収集した。予定通り平成30年度分のデータ収集を完了した。一部データを解析した結果,AO入試はアドミッション・ポリシーに関して特に情意領域に優れる受験生を選抜していることが明らかとなり,「AO入試が情意領域評価に妥当である」という本研究の方向性に間違いがないことを確認した。平成29年度以降も継続してデータ収集を行う。選抜時データと入学後,卒業後データの関係を解析し,AO入試における情意領域評価の妥当性・信頼性を検証する。解析結果は,随時,学会や論文等で公表する。平成30年度以降も継続してデータ収集を行う。
感染・炎症関連発がんのリスクを評価する新規バイオマーカーの解析システムの開発

感染・慢性炎症は極めて重要な発がん因子である。炎症条件下では活性種が生成され、DNAを損傷して発がんに関与する。種々の病因による炎症関連発がんにおいて、発がん好発部位で発がんに先駆けてDNA損傷塩基8-ニトログアニンが生成すること、さらに発がんリスクとなる病因治療により8-ニトログアニンが減少することを明らかにし、発がんリスク評価の新規バイオマーカーに8-ニトログアニンが有効であることを示した。感染症および慢性炎症は極めて重要な発がん因子であり、感染・炎症関連発がんのリスクを早期に評価する方法の確立が急務である。炎症条件下では炎症細胞や上皮細胞から活性酸素・窒素種が生成され、8-ニトログアニンなどの変異誘発性DNA損傷塩基を生成して発がんをもたらすと考えられる。我々はニトロ化ストレスによるDNA損傷の乗り越え修復が突然変異に関わる可能性を示した(Cancer Res.2006)。また我々は免疫組織学的手法を用いて、種々の臨床検体や動物モデルにおいて8-ニトログアニンが発がんと関連して生成されることを世界に先駆けて明らかにした(Biol Chem 2006, Antioxid Redox Signal 2006)。胆管癌を起こすタイ肝吸虫に感染したモデル動物では、肝内胆管上皮で8-ニトログアニンが生成され、抗寄生虫薬によりほぼ完全に抑制された(Int J Cancer 2006)。口腔前癌状態である白板症患者の生検標本では上皮細胞に8-ニトログアニン生成を認め、口腔発がんにニトロ化ストレスが関与する可能性を初めて示した(Nitric Oxide 2006)。ヒトパピローマウイルス感染による子宮頸部異形成患者の生検標本では、異形成細胞に明瞭な8-ニトログアニン生成を認めた(Cancer Sci in press)。さらに、軟部肉腫患者においてはがん組織で強く8-ニトログアニンが生成され、患者の生存期間の短縮と有意に相関するという極めて注目すべき知見を得た(Cancer Sci 2007)。以上の結果から、8-ニトログアニンが病因に関わらず発がん好発部位に蓄積することを解明した点は極めて興味深い。8-ニトログアニンは感染・炎症関連発がんのリスクのみならず、患者の予後をも評価できる有用な新規バイオマーカーとして応用出来る可能性が期待できる。炎症条件下では炎症細胞や上皮細胞から活性酸素・窒素種が生成され、8-oxodGや8-ニトログアニンなどの変異誘発性DNA損傷塩基を生成して発がんをもたらすと考えられる。我々は免疫組織学的手法を用いて、種々の臨床検体や動物モデルにおいて8-ニトログアニンが発がん過程においてがん好発部位で生成されることを世界に先駆けて明らかにしてきた。本年度は、ヒトパピローマウイルス感染による子宮頸部異形成の生検標本において、8-ニトログアニン生成が異形成の程度に従い有意に増加することを明らかにした(Cancer Sci.2007)。またC型肝炎ウイルス感染患者では肝細胞がんで8-oxodGが有意に上昇した(Br J Cancer,2008)。中国との共同研究では、EBウイルス感染患者では8-ニトログアニン生成が咽頭炎から上咽頭癌に至る過程で有意に強くなった(Int.J.Cancer 2008)。軟部肉腫患者の腫瘍組織では明瞭な8-ニトログアニン生成を認め、その生成が強い群では生存期間が有意に短縮することを明らかにした(Cancer Sci.2007,Oncol.Rep.2007)。以上の結果から、8-ニトログアニンは病変部位に特異的に生成され、その強さは前癌状態からがんの発生・進展に至る過程を反映するという極めて意義深い知見を得た。したがって、8-ニトログアニンは感染・炎症関連がんの発生・進展のリスクおよび患者の予後を評価できる有用な新規バイオマーカーとして応用出来る可能性が期待できる。また感染以外の物理化学的要因による炎症においても、アスベストを気管内投与したマウスで8-ニトログアニンの生成を確認しており、今後さらに研究を進める予定である。炎症条件下では活性酸素・窒素種が生成され、8-oxodGや8-ニトログアニンなどの変異誘発性DNA損傷塩基を生成して発がんをもたらす。タイとの国際共同研究では、胆管癌を起こすタイ肝吸虫の感染者や癌患者で尿中の8-oxodG量が有意に増加すること、抗寄生虫薬投与により8-oxodGが減少することを明らかにした。非ステロイド性抗炎症薬であるアスピリンは、シクロオキシゲナーゼ阻害により大腸癌リスクを下げると考えられ、がん化学予防薬として期待されている。しかし最近のコホート研究では膵臓がんのリスクを上昇させる可能性が示唆されていることから、発がん性の評価を目的として、アスピリン代謝物のDNA損傷性を検討した。

その結果、代謝物の2,3-dihydroxybenzoic acidが、DNA断片化および遺伝子突然変異を起こすことが明らかとなり、培養細胞中では8-oxodG生成量の増加が認められた。アスピリン代謝物が発がんリスク上昇に寄与する可能性が示され、さらに8-oxodGがリスク評価に有効であることが示された。アスピリン服用者の尿・血液を用いた詳細な検討が必要である。またアスベストを気管内投与したマウスでは、アスベストにより肺組織で慢性炎症が惹起され、活性酸素・窒素種が産生されて、8-oxodGや8-ニトログアニンが生成することが明らかとなった。感染以外の物理化学的要因による炎症においても、8-oxodGや8-ニトログアニンが発がんリスク評価の新規バイオマーカーとして応用できる可能性が示された。バイオマーカーとしての8-oxodG解析法は、ほぼ確立することができたn8-ニトログアニン解析法は現在検討中である。
古代エジプト王朝衰退期における交換・交易活動に関する考古学・銘辞学的研究

古代エジプトで外来系土器が増加するのは第20王朝からであり、第18・19王朝で主流をなしたミケーネ系をはるかに凌ぐ量がフェニキアからもたらされ、一部は模倣されたことが判明した。また、アコリス遺跡の発掘によって、第20王朝から第3中間期における地方社会の実態と交易の殷賑が立証された。すなわち、王朝の衰微と西アジアにおける強国不在状態が、地方社会の自立を促し、交易を隆盛に導いたという、文献史学が語りえなかった衰亡期研究の新たなパラダイムに逢着した点に、本研究の成果がある。平成21年79月にエジプト・アコリス遺跡で実質2ヵ月にわたる現地調査を実施すると同時に、エジプト国内でデルタ方面の第3中間期遺跡を踏査し、在外研究所で資料収集を行った。また、同年12月末から平成22年1月にかけて、川西と辻村が8日間イスラエルに滞在し、テル・アビブ大学留学中の邦人学生の協力を得て、遺跡、博物館、大学考古学研究施設を訪れて、関連資料を検索した。その結果、アコリス遺跡出土の外来系遺物(とりわけ土器)の産地が、地中海東岸のレバントに求められることを明らかにし、第3中間期のフェニキア人の交易活動によって搬入された可能性が高いことを提示しえた。それとともに、アコリスの第3中間期集落で手工業生産と交易活動に携わった住民は、王朝管理を脱して、英利を求める新しい価値観を共有した中間層であったことも解明されつつある。当時のレバント、キプロス、エーゲ海方面で交易を梃子に拾頭した新住民層と通底するアコリス中間層のこの相貌は、王朝の衰退が混迷を導くという既存の通説に、新しいパラダイムをつきつけることになる。したがって、国際的に問題を投じたこの成果は、残る2ヶ年の研究によってさらに検証を重ねる必要がある。この成果の一部は、平成22年3月20、21日に行ったアコリス調査公開シンポジウムで公表して議論を呼び、同年3月28日に行われた日本西アジア考古学会で発表した。平成22年79月にエジプト・アコリス遺跡で実質2ヶ月にわたる現地調査を実施すると同時に、エジプト国内で中部エジプトおよびデルタ方面の遺跡を踏査し、在外研究所で資料収集を行った。アコリス遺跡出土の外来系遺物(とりわけ土器)の産地は、地中海東岸のレバントに求められることが明らかとなり、フェニキア人の交易活動によって搬入された可能性が高いことを提示しえた。出土したパピルス史料からもその手がかりが得られた。また、王朝と密に結びついた神殿管理のもとで一括生産され、配布されたと考えられている護符類も、アコリスで製作されていたことがファイアンス製護符用の鋳型の出土から窺われる。アコリスの新王国時代末期から第3中間期の集落で手工業生産と交易活動に携った住民は、王朝管理を脱した新しい価値観を有する中間層であったことも解明されつつある。当時のレバント、キプロス、エーゲ海方面で交易を梃子に抬頭した新住民層と通底するアコリス中間層のこの相貌は、王朝の衰退が混迷を導くという既存の通説に、新しいパラダイムをつきつけることになる。この成果の一部は、平成23年3月26、27日の西アジア考古学会、および4月2、3日のアコリス調査公開シンポジウムで公表し、議論を重ねる予定であったが、いずれも3月11日の東日本大震災の影響を受け中止となった。なお、アコリス公開シンポジウムは期日を改めて開催予定である。平成24年79月に中エジプトのアコリス遺跡で、2カ月半の調査研究を実施した。ラマダン(断食)による1カ月の中断を挟んだフィールド・ワーク1カ月、既存資料の分析研究1カ月半がその内訳である。フィールド・ワークでは、王朝衰微期とされる第3中間期のなかで終末期を調査対象とした。その結果、対外交易がなお隆盛の色を失わなかったことが、東地中海系土器の数多くの出土によって知られ、他方、集落形成が次第に衰微し動物飼育へと移っていく生業の変化も辿ることができた。また望外であったが、集落にビルト・インされた大型墓が確認され、伝統的葬送観を失っていく第3中間期の時代相を鮮明にすることもできた。既存資料の分析研究では、手工業に力点をおいて、紡織、編物、木工、鋳銅に関する遺物を主要な対象とした。その結果、これらの生産が当地で行われ、判明している皮革業とあわせると、生産活動は多彩であったことが知られた。さらに原材料についても分析を進めた結果、紡織、編物は在地産、木工も多くは在地産で一部に東地中海方面からの外材が混じること、外材の使用が一般人の日常品にも及んでいたこと、鋳銅の素材は他に仰いでいたことが立証された。

なお、ナイル産の魚が地中海方面に広く輸出されていたらしいという内外の知見を汲んで、漁業関係の遺物の分析にも手を染めた結果、当地もまたその輸出に参画していた可能性がでてきた。アコリスは王朝の中心を外れた地方都市であり、第3中間期は王朝の勢威に陰りが生じた時期であるとされるが、地域社会における人間活動のこのような活発さは瞠目に値する、というのが今次の成果の概括である。これらの成果は、平成25年3月に実施した公開シンポジウムで発表されて議論を呼ぶとともに、分担者が英文論文として一部をすでに公表している。23年度が最終年度であるため、記入しない。
腫瘍血管新生における低酸素応答転写因子の機能解析

本研究は、低酸素応答転写因子HIF(hypoxia inducible factor)の血管新生において役割をHIF-1αとHIF-2α(HLF)を中心に解明することを目的に行った。条件付きHIF-2α遺伝子部分破壊マウスは、第1エクソンの非翻訳領域にネオマイシン耐性遺伝子を挿入した構築を用いて作製した。このHIF-2α部分破壊マウス(以下HIF-2α^<kd/kd>と呼ぶ)は、正常に成育し、繁殖可能であった。本研究では、HIF-2αの未熟児網膜症に伴う血管新生における役割についてHIF-2α^<kd/kd>を用いて解析を行った。今まで未熟児網膜症は、高酸素暴露後に正常酸素状態に戻すこと(相対的低酸素状態)によりVEGF産生が亢進し、網膜での過剰な血管新生が引き起こされるものと考えられていた。本研究では第一に、低酸素誘導後HIF-2α^<kd/kd>マウスにおける、網膜での血管新生について解析を行った。野生型マウスにおいては、低酸素誘導後12時間目から、神経細胞層より血管新生が数多く見られたが、HIF-2α^<kd/kd>では、約4分の1に血管新生が減少していた。第二に、野生型マウス眼球における、低酸素誘導後のHIFの発現を解析したところ、HIF-2αは発現誘導が見られたが、HIF-1αの発現誘導は観察されなかった。このことから、HIF-2αが低酸素誘導後の血管新生に大きく関与していることが、強く示唆された。また、HIF-2α^<kd/kd>において低酸素誘導によりVEGFの発現上昇はみられたが、エリスロポイエチン(Epo)産生が野生型と比較して減少していることが分かった。さらにHIF-2α^<kd/kd>マウスにEpoを投与することで、網膜での血管新生誘導がみられた。以上のことから、未熟児網膜症における血管新生にはHIF-2αを介してEpoが大きく関与していることが本研究により明らかになった。
DNAコンジュゲート材料の設計とバイオハザードセンシングへの応用

環境情報の変化をいち早く捉え警告を発するサーベイランス・システムが世界的に求められている。本研究では,申請者らが独自に発見した測定原理に基づく新しいバイオ検知技術を開発し,さらにその簡便化・効率化・高感度化の方法論を提示した。具体的には,研究開始時に申請者らが発見したrDNA集積ナノ粒子が示す遺伝子配列完全応答」を基幹原理とし,バイオ検知技術へ実用化するのに必要な新規材料の設計に焦点を当てた。それまで,DNAと熱応答性高分子のグラフトポリマーを材料にして調製したDNA集積ナノ粒子を分析ツールとして用いてきたが,1.DNAグラフトポリマーを包有したハイドロゲル,2.DNAと合成高分子のブロックポリマー,3.DNAと金属のハイブリッド材料へと展開することに成功した。具体的な研究成果を以下に挙げる。1.遺伝子配列完全応答が,金コロイドおよび汎用高分子材料をコアとするDNA集積ナノ粒子でも成り立つことを見出し,一般的かつ新規の界面現象であることを明らかにした。2.DNA集積ナノ粒子の電気泳動移動度も遺伝子配列に鋭敏に応答することを発見した。3.DNAハイドロゲルが遺伝子配列に応じて膨潤収縮する特異現象を見出した。4.DNAブロックポリマーを分離基材に用いた新しいアフィニティーキャピラリー電気泳動法を開発した。5.DNAと金コロイド複合材料の沈着現象でも遺伝子配列完全応答が得られることを利用して,分析法としての高性能化に成功した。6.アフィニティー電気泳動をマイクロチップ上で実現し,高感度化を達成した。このように,各現象(測定原理)に応じて構造と物性をデザインした種々のDNAコンジュゲート材料を開発し,バイオハザードの高感度センシングを達成するための基盤技術を確立するに至った。SARSや鳥インフルエンザを例にとるまでも無く、環境情報サーベイランスシステムの重要性は益々高まっている。これに対しては遺伝子検査が威力を発揮すると考えられる。本研究では遺伝子センシングの精密化・高速化・簡易化を目指し、このための新しい材料システムを開発することを目的としている。本年度は、当研究者らが独自に発見したDNA集積ナノ粒子が示す遺伝子応答現象について、応用研究のための土台作りを目的として研究を行った。すなわち、DNA集積ナノ粒子の示す特異なコロイド界面科学的な物性を、同粒子の電気泳動挙動を調べることにより考察した。その結果、一本鎖DNAを固定化したナノ粒子よりも、相補的なDNA共存下に二重らせんを形成しているナノ粒子のほうが、電気泳動移動度が顕著に小さいことが明らかとなった。たとえば20mMのマグネシウムイオン存在下では約3分の2となった。これは質量・荷電比のみでは説明できない不思議な現象であり、同ナノ粒子が特定イオン濃度以上で二重らせん形成に伴い自発的に凝集することと深く関係しているものと考えられる。現時点では、二重らせん形成によって構造が硬くなり、また電荷が密になることに起因すると考察している。今後、理論面からのバックアップが必要であり、次年度の課題となった。一方、本研究で用いているナノ粒子の基材は温度応答性高分子の自己組織化を利用して調製しているが、一般性や実用性を高める目的で、市販のラテックス粒子を基材として用いて同様の遺伝子応答が観測可能かどうかを調べた。その結果、DNA固定化密度の制御が重要であることがわかった。条件を最適化すれば粒子径測定により遺伝子応答性凝集を観測することは可能であったが、温度応答性高分子を用いた系の様な迅速かつ顕著な目視による凝集判定は困難であった。このことから逆に温度応答性高分子を用いる調製法の特色が浮き彫りとなった。近年、環境情報の変化をいち早く捉え警報を発する、サーベイランス・センサシステムが強く求められている。本研究は、バイオハザードセンシングの精密化・高速化・簡易化を目指して、「遺伝子レベル」でのバイオ検知システムを開発することを目的としている。

具体的には、申請者らが独自に開発したDNA集積ナノ粒子が示す遺伝子配列完全応答を、その基幹技術として用いている。平成16年度は、完全応答の根本原理である「DNA集積ナノ粒子の塩に対する分散安定性が、相補鎖を添加して粒子表面上で二重鎖を形成すると著しく低下するが、末端一塩基変異鎖を添加しても全く変化しない」という特異現象を、界面動電化学的に考察した。その結果、完全相補的な二重鎖DNAを表面上に集積したナノ粒子よりも、末端にミスマッチが存在する二重鎖DNAを集積したナノ粒子の方が、電気泳動移動度が著しく大きくなることを見出した。さらにその主な原因を探るために、得られた測定データの理論モデル解析を試みたところ、末端に一塩基ミスマッチが存在すると、電荷密度にはほとんど変化が見られないが、流体力学的な抵抗値は約80%に減少していることが分かった。これは、二重鎖DNAの末端部位に構造化学的な柔軟性が生じたためであると解釈することができる。この事象とナノ粒子の分散安定性変化との間に密接な相関があると予想されるが、その詳細な検証は次年度以降への課題である。一方で、上記の特異現象の一般性を確認するために、市販のポリスチレン・ラテックス粒子を用いても同様の現象が見られるか、昨年度に引き続いて検討した。その結果、粒径40nmでDNA濃度が10μMの場合に最も良好な遺伝子配列応答が得られることが分かった。さらに、この条件最適化にともなって検出時間が数分程度にまで短縮され、実用化に充分に耐えうる分析法であることが実証された。近年,環境情報の変化をいち早く捉え警報を発する,サーベイランス・センサシステムが強く求められている.本研究は,バイオハザードセンシングの精密化・高速化・簡易化を目指して,「遺伝子レベル」でのバイオ検知システムを開発することを目的としている.具体的には,申請者らが独自に開発したDNA集積ナノ粒子が示す遺伝子配列完全応答を,その基幹技術として用いる.DNA集積ナノ粒子の塩に対する分散安定性は,相補鎖を添加して粒子表面上で二重鎖を形成させると著しく低下する.これが,DNA集積ナノ粒子が示す遺伝子配列完全応答の根本原理である.これまでに使用してきたDNA集積ナノ粒子は,一本鎖DNAをグラフトしたポリN-イソプロピルアクリルアミド)(DNA-PNIPAAmコンジュゲート)を相転移させることによって調製してきた.このDNA-PNIPAAmコンジュゲートは,一本鎖DNAの片末端をビニル化して得たDNAマクロモノマーとN-イソプロピルアクリルアミドモノマーを,過硫酸アンモニウムを開始剤としてラジカル共重合することによって合成してきた.しかしこの方法では,ポリマーの分子量分布が広くなるだけでなくDNA担持量を厳密に規定することも極めて困難であり,ナノ粒子の正確なキャラクタリゼーションの大きな障害となっていた.
生体内分解吸収性リングを用いた微小血管吻合器の開発

1.生体内分解吸収性材料はポリL-乳酸(数平均分子量37万、重量平均分子量56万:ポリスチレン分子量換算値)を使用した。これは生体内で約50週で分解される。この材料を数値制御の工作機械により外径3mm、内径1mm、厚さ1mmのリング状に加工した。等間隔に12個穴を開け直径0.2mmのステンレス製針を6本刺入した。またリングを把持して自動的に結合させる血管吻合器も開発した。2.日本白色家兎の大腿動脈を切断し、生体内分解吸収性リングにより血管吻合を行い、血管吻合時間と開存率を調査した。また吻合前後と屠殺時の血流を電磁血流計で測定した。血管吻合時間は平均13分43秒で、血管の開存率は87.5%だった。血流は手術前を100%とすると吻合直後が73%、20週で55%と徐々に減少する傾向を示した。44週でリング内はほぼ完全に分解され、血管も開存していた。組織学的にリング内の血管壁の菲薄化が著明で、血管の弾性板がリング内の移行部で断裂していた。4.鋳型でリングと針を一体成型することが可能となった。また約20週で分解される乳酸とグリコール酸比が7:3の共重合体(数平均分子量4万、重量平均分子量7.5万)によるリングも新たに作製した。
放電・静電気による障害とその対策の基礎研究

放電・静電気の応用は,工業技術で役に立つ面と障害として作用する面がある.マイクロエレクトロニクス化の進行する現代社会において,放電・静電気による障害は無視できない大きな問題となっている.この問題を解決するために,放電・静電気により発生する誘導雑音を,雑音の発生,伝搬,電子機器内への侵入に分けて考え,電子機器の誤作動や電子回路の破壊を防止するための基礎研究を行った.帯電した人体やツールワゴン等が開口部のある金属筐体(電子機器)の近くを移動すると,電子機器の誤動作や電子回路の破壊が起こる可能性がある.衣服を着用した人体の電位は,通常の環境条件で容易に10キロボルト以上に帯電する.電子機器内にある電子部品は,数ボルトの電圧で誤動作する可能性がある.この電圧は,帯電した人体の電圧に比べて非常に小さい.したがって,帯電した人体等が金属筐体の近くを移動するだけで,電子機器内には相当大きな電圧が生じる可能性がある.実験では,帯電した人体等が金属筐体(電子機器)の近くを移動する状況を模擬するために,移動する帯電した金属板と開口部付き金属筐体を用いた.また,筐体内の電子回路基板(銅箔部分)を模擬するために,球ギャップ付きの二枚のアルミ箔を用いた.この二枚のアルミ箔間に生じる誘導電圧を測定するために,球ギャップとEMIロケータを用いた.本研究で得られた研究成果を以下に要約する.帯電した物体(10キロボルト)が金属筐体の近くを移動すると,接地した筐体内の二つの導体間には最大で約2キロボルトの電圧が誘導する.筐体内の二つの導体が浮遊電位にあるよりも,片方が接地してある方が導体間の誘導電圧が約80パーセント高くなる.筐体内に配置した導体の面積が10倍大きくなると,誘導する電圧が1.5倍高くなる.本研究で得られた成果は,電子機器の誤動作を防止するための機器設計の基礎として,役立つと思われる.放電・静電気の応用は,工業技術で役に立つ面と障害として作用する面がある.マイクロエレクトロニクス化の進行する現代社会において,放電・静電気による障害は無視できない大きな問題となっている.この問題を解決するために,放電・静電気により発生する誘導雑音を,雑音の発生,伝搬,電子機器内への侵入に分けて考え,電子機器の誤作動や電子回路の破壊を防止するための基礎研究を行った.帯電した人体やツールワゴン等が開口部のある金属筐体(電子機器)の近くを移動すると,電子機器の誤動作や電子回路の破壊が起こる可能性がある.衣服を着用した人体の電位は,通常の環境条件で容易に10キロボルト以上に帯電する.電子機器内にある電子部品は,数ボルトの電圧で誤動作する可能性がある.この電圧は,帯電した人体の電圧に比べて非常に小さい.したがって,帯電した人体等が金属筐体の近くを移動するだけで,電子機器内には相当大きな電圧が生じる可能性がある.実験では,帯電した人体等が金属筐体(電子機器)の近くを移動する状況を模擬するために,移動する帯電した金属板と開口部付き金属筐体を用いた.また,筐体内の電子回路基板(銅箔部分)を模擬するために,球ギャップ付きの二枚のアルミ箔を用いた.この二枚のアルミ箔間に生じる誘導電圧を測定するために,球ギャップとEMIロケータを用いた.本研究で得られた研究成果を以下に要約する.帯電した物体(10キロボルト)が金属筐体の近くを移動すると,接地した筐体内の二つの導体間には最大で約2キロボルトの電圧が誘導する.筐体内の二つの導体が浮遊電位にあるよりも,片方が接地してある方が導体間の誘導電圧が約80パーセント高くなる.筐体内に配置した導体の面積が10倍大きくなると,誘導する電圧が1.5倍高くなる.本研究で得られた成果は,電子機器の誤動作を防止するための機器設計の基礎として,役立つと思われる.
リチャードソンの教育方法に基づいた視覚的表現の多様性に関する研究

英国中央イングランド大学所蔵の未刊行資料等に対する独自の調査を基礎として,20世紀前半における美術教育改革を主導した教育者であるマリオン・リチャードソン(Marion Richardson 1892-1946)の理論と方法について明らかにし,その独自性を論証するとともに,現代の美術教育へと続く普遍的な問題群に関する探究を示した。その成果は主として以下の各点に集約できる。1.リチャードソンの生涯と業績,社会的・文化的背景や影響関係などに関する歴史的解明。特に,当時の美術思想との直接的な相互影響のもとに改革が進展した過程などについての検証を含む。2.リチャードソンの未刊行講演原稿等の解読をもとにした,美術教育理論の形成過程の解明。主要7編の講演原稿の全訳を提示し,思想的発展の様相を具体的に提示した。3.リチャードソンの指導による作品等のデータベース化による分類と分析。「マインド・ピクチャー」と呼ばれる特異な作品群に対する体系的な探究成果と可能性を示した。4.内面的視覚の表現に関するトレーニングを中心とした教育方法の全体構造の解明。リチャードソンの用いた多様な方法の発展過程と位置づけ,教育上の機能等に関する考察を示した。5.現代の教育における適用事例の検討。日英で試みた一連の実験的指導例に関する検証と,現代における展開の可能性に関する考察を示した。これらの成果の一部について,3編の雑誌論文としてすでに発表するとともに,全体の成果に関して,博士論文「20世紀前半の英国における美術教育改革の研究ーマリオン・リチャードソンの理論と実践ー」(平成11年度筑波大学)として提出した。本研究は,英国の教育者マリオン・リチャードソンの思想と方法について,今世紀前半における学習者中心の美術教育の成立期の文脈において明らかにするとともに,主として視覚的表現の多様性の観点から,現代の教育における有効性について探求するものである。本年度の成果としては,主として次の6点が挙げられる。1.日本と英国におけるリチャードソン・メソッドの適用事例の検討1980-90年代に試みた実験的授業の比較を通して,同方法の現代における有効性を考察した。2.リチャードソンの元生徒からの証言の解読回想録のためにリチャードソンが実施したものの,使用されなかったアンケートの結果を解読した。今後は,この資料をもとにして,教育的効果の検証に移る。3.日本におけるリチャードソン・メソッドの影響第二次大戦後の日本の教育に対する影響について,基本的な資料を調査した。4.リチャードソンの未刊行講演原稿の解読と分析1918年から1930年に至る主要な講演原稿を詳細に解読し,その思想の発展の過程をほぼ明らかにした。5.リチャードソンの業績の歴史的解明リチャードソンの生涯について,教育改革の時代を背景として,ほぼ解明した。6.リチャードソン・メソッドの各方法の分析作品資料のデータベース化をほぼ完了した。今後は,各方法の特質に関する考察へと移る。上記1.の内容に関しては,今年度に得られた知見から,研究論文に発表した。また,6.の内容に関しても,今年度中に投稿の予定である。その他の内容に関しては,来年度に発表していく計画である。
変形誘起マルテンサイト変態におけるバリアント選択則

本研究では、SUS304オーステナイト系ステンレス鋼における変形誘起マルテンサイト変態の組織形成過程とその結晶学的特徴をEBSD及び放射光X線回折を利用した局所応力測定法を合わせて調べた。下記の通りの主な結果が得られた。熱誘起マルテンサイトおよび変形誘起マルテンサイト(応力・ひずみ誘起)の組織と結晶学的特徴を詳細に解析し、これらのマルテンサイト変態はオーステナイト→εマルテンサイト→α'マルテンサイトという順序であることを明らかにした。また、それぞれのマルテンサイトの形態についての相違も調べた。放射光X線回折を用いて引張変形中の多結晶母相オーステナイトの局所応力場を測定し、局所応力場が多結晶体中の場所によって大きく異なり、外部応力とはほぼ一致しないことを明らかにした。変形誘起マルテンサイト変態の各変態過程におけるバリアント選択を、組織及び結晶方位解析により調べた。その結果、オーステナイト→εマルテンサイト変態過程でのバリアント選択を、放射光X線回折を用いて測定した引張変形中の多結晶母相オーステナイトの局所応力場に基づいて解析した。一軸の外部応力場によってはバリアント選択が説明できなかった、一方、放射光X線回折を用いて測定した局所応力を用いるとバリアント選択が説明され、オーステナイト→εマルテンサイト変態を担うショックレー部分転位が受ける分解せん断応力成分の大小によって優先的に生成するεマルテンサイトのバリアントが決定されることを初めて証明したことは、特筆すべき成果である。以上の成果はSUS304オーステナイト系ステンレス鋼における変形誘起マルテンサイト変態時のバリアント選択を含む組織形成過程を、放射光X線回折を利用した多結晶体中の局所応力測定という先端的手法を用いて初めて明らかにしたものであり、学術上に寄与することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では変形誘起マルテンサイト(BCC)を形態・生成タイミングによって、応力・ひずみ誘起ラスマルテンサイト、応力・ひずみ誘起レンズマルテンサイト、計4種類に分け、系統的に調べ、準安定オーステナイト相を有する多結晶材における変形誘起マルテンサイト変態のバリアント選択則を解明することを目的とした。2014年度は、大型放射線施設SPring-8にて、白色X線マイクロビームX線回折技術(EXDM法)を用いた準安定オーステナイト合金多結晶材の局所応力場測定実験を行った。その結果、多結晶材では同じ結晶粒の内部でも、場所によって局所応力場が不均一であり、ほとんどの局所応力の引張主応力成分の方向は巨視的一軸引張応力の方向とは異なるたことが明らかとなった。今まであくまでも仮定でしか議論できなかった局所内部応力場を測定、可視化までして、多結晶材の内部応力の真実を表すことができた。また、得られた局所応力場を用い、従来の理論/モデルにより優先的生成すべき変形誘起マルテンサイト相のバリアントを計算した。その結果、計算により得られたバリアントと実際生成したバリアントは違い、多結晶体におけるバリアント選択には新しいモデルを構築する必要があると分かった。最後に、SUS304ステンレス鋼における応力誘起ラスマルテンサイト変態は、母相オーステナイト相から直接BCCマルテンサイトに変態するのではなく、HCPマルテンサイト相が経由していることを推定した。母相からHCPマルテンサイトのバリアント選択が先に起こり、その後HCPマルテンサイトから生成しうるすべてのBCCマルテンサイトが生成するという結論にたどりついた。変形誘起マルテンサイト変態のバリアント選択則の解明に重要な一歩を踏み出すことができた。

「データ収集」、「従来の理論/モデルによる検証」を行い、従来の理論/モデルでは説明できない場合、「新しいモデル構築」をする、というのが当初の研究計画であった。平成26年度では、「データ収集」のために実験(レンズマルテンサイトを生成するFe-33Ni及びラスマルテンサイトを生成するSUS304を用い、試料に変形を加えたまま局所内部応力場を測定する)を行う予定であった。平成26年6月にFe-33Ni試料を弾性域まで変形させ、局所応力場を測定した後、試料を急冷し、応力誘起マルテンサイト変態を起こさせた。7月にSUS304試料を用い上記と同じように応力誘起マルテンサイト変態が起こる前の局所応力場を測定した。10月にSUS304試料を塑性域まで変形させ、局所応力場を測定し、その後ひずみ誘起マルテンサイト変態が起こるまで試料を変形させた。12月にFe-33Ni試料を塑性域まで変形させ、局所応力場を測定した後急冷を行った。計4回、Spring8の当該ビームラインで局所応力場測定の実験を行い、計画通りレンズやラス形態を呈する変形誘起マルテンサイトが生成する前の試料の局所応力場を測定できた。ここまでは当初の平成26年に行う予定の実験であった。その後、変形誘起マルテンサイト変態が起こった場所の近傍にある内部応力場を用い、従来の理論/モデルによりバリアント選択則を解析した。その結果、計算により生成すべきバリアントと実際に生成したものと違い、従来の理論/モデルではバリアント選択を説明できないことがわかった。さらに、上記の4種類の変形誘起マルテンサイト変態中の応力誘起ラスマルテンサイト変態が起こった時、母相オーステナイトから直接に応力誘起ラスマルテンサイトが生成するのではなく、HCP相マルテンサイト変態を経由している、という結論が得られ、そのバリアント解析についてのモデルを構築した。27年度が最終年度であるため、記入しない。「現在までの達成度」で説明したように、本研究における変形誘起マルテンサイト変態のバリアント選択は、従来の理論/モデルにより説明ができず、これからは「新しいモデル構築」をする必要がある。4種類の変形誘起マルテンサイトの中でHCPマルテンサイトを経由している応力・ひずみ誘起ラスマルテンサイト及びHCPマルテンサイトを経由していない応力・ひずみ誘起レンズマルテンサイトのバリアント選択のメカニズムを解明するのは今後の研究の進展方向である。HCPマルテンサイトを経由して応力・ひずみ誘起ラスマルテンサイト変態に関しては、HCPマルテンサイト変態を考慮せず、最初の母相及び最後のBCC相のみを考慮すればいいという報告もあったが、我々の今までの研究結果によるとやはり変態途中で経由しているHCPマルテンサイトを考慮する必要がある結論に辿り着いた。そのため、これからは母相からHCPマルテンサイトのバリアント選択を考えてから、HCPからBCCのバリアント選択を考える予定である。また、応力・ひずみ誘起レンズマルテンサイト変態に関しては、変形中シュミット因子が最大となる、すなわち実際活動するすべり系を調べ、すべり面・すべり方向とバリアント選択との相関を考える予定である。最終的に4種類の変形誘起マルテンサイト変態のバリアント選択則のメカニズムを解明することを期待している。