hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超重原子ビーム法の開発と極限化学へのアプローチ

加速器で合成される原子番号100を超える超重元素の化学的研究に、量子(原子、イオン)ビームの手法を導入して新たな研究の展開を図ることを目的とする。本研究では、シングルアトムレベルで合成される超重元素を低速原子ビームとして取り出す技術を開発し、超重原子のスピンを実験的に決定し、その価電子構造を明らかにする。併せて、イオンビーム法の高度化を進め、超重元素のイオン化エネルギーや超重原子の金属表面への吸着挙動を調べ、相対論効果の影響を受けた価電子構造と化学挙動の関連を明らかにする。平成30年度は、以下の3テーマをもとに遂行した。(1)低速超重原子ビーム取り出し技術の開発:高温ノズル型原子ビーム生成装置を用いて、Cd原子ビームの取り出しテストを行った。ノズルからの取り出し効率、原子ビームの放出角度分布などを測定した。並行して、高温ノズル内での原子の挙動をモルフローコードを用いてシミュレーション計算を行った。現在、実験値との比較を行っている。(2)イオンビーム生成技術の高度化:これまでの表面電離型イオン源を改良し、フェルミウム、メンデレビウムおよびノーベリムのイオン化エネルギーの測定に成功した。成果を論文として取りまとめた。(3)超重原子の金属表面への吸着:開発(2)の表面電離に用いた金属製イオン源(円筒型キャビティ)を真空クロマトグラフ装置として使用し、103番元素ローレンシウムの吸着挙動の観測に成功した。実験値を評価(吸着エンタルピーの取得)するために金属表面での吸脱着とイオン化のプロセスを仮定したシミュレーション計算のコード開発を進めた。超重原子ビーム発生装置のテスト実験まで進捗している。また原子ビームのノズル内挙動をシミュレーションし、実験結果と比較できるようになってきた。重アクチノイド元素、フェルミウム、メンデレビウム及びノーベリウムのイオン化エネルギー測定結果を論文として発表した。ローレンシウムの吸着挙動評価のためのシミュレーション計算コードの開発もほぼ終了し、実験結果と合わせて報告予定である。基本的には「6.研究実績の概要」で述べた3研究課題を継続する。(1)では、加速器で合成した短寿命同位体を原子ビームとして取り出す実験を開始する。また原子のスピン状態を調べるための磁場フィルターの設計などを開始する。(2)では、より高いイオン化エネルギーが予想される超アクチノイド元素ラザホージウム(原子番号104)のイオン化エネルギー測定に向けて新たなイオン源の開発を行う。(3)ローレンシウムの吸着挙動を確認したので、シミュレーションや理論計算をもとに金属表面への吸着エンタルピーを求める。また他の重アクチノイド元素の吸着実験に着手する。加速器で合成される原子番号100を超える超重元素の化学的研究に、量子(原子、イオン)ビームの手法を導入して新たな研究の展開を図ることを目的としている。このため、シングルアトムレベルで合成される超重元素を低速原子ビームとして取り出す技術を開発し、超重原子のスピンを実験的に決定し、その価電子構造を明らかにするのが最終ゴールである。平成28年度は原子ビームを取り出すための新たな実験装置の設計・製作ならびに原子ビームを測定するための放射線検出器や測定システム等の周辺機器の整備を重点的に行った。開発課題は以下の3テーマをもとに遂行した。(1)低速超重原子ビーム取り出し技術の開発:これまで超重元素ローレンシウムのイオンビーム取り出しに成功した表面電離イオン化法を基本に、高温ノズル型イオン源の設計を進めた。一方、超重元素を模擬した試験実験で使用する放射線測定システム(原子ビームを捕集して検出器位置まで搬送するテープシステムならびにガンマ線検出器)を整備した。(2)イオンビーム生成技術の高度化:従来の表面電離イオン化法を重アクチノイド元素に適用することで、あらたにフェルミウム、メンデレビウム、ノーベリウムのイオン化エネルギーの決定に成功した。(3)超重原子の金属表面への吸着:表面電離に用いた金属製イオン源(円筒型キャビティ)を真空クロマトグラフ装置として適用できるかを検討した。様々な希土類元素を表面電離法を用いてイオンビームとして取り出し、そのイオン化効率とイオン源内での元素の金属表面への吸着の関連を考察した。その結果、希土類元素で得られている金属表面への熱力学的吸着量(吸着エンタルピー)を、本手法でも再現できることが分かった。これはトレーサー量の原子でもマクロ量で得られる熱力学量を得られるという注目すべき成果である。次年度は超重元素を対象にした実験を行う。研究実績概要でも述べたように、平成28年度は原子ビームを取り出すための新たな実験装置の設計・製作ならびに原子ビームを測定するための放射線検出器や測定システム等の周辺機器の整備を重点的に行った。開発課題は以下の3テーマを基に遂行した。(1)低速超重原子ビーム取り出し技術の開発:(2)イオンビーム生成技術の高度化:(3)超重原子の金属表面への吸着重アクチノイド元素のイオン化エネルギー決定に成功し、シングルアトムレベルでの超重元素の吸着挙動を検討できる見通しを得るなどの成果が得られた。原子ビームの開発そのものは、まだ着手したばかりである。全体としては、おおむね順調に進展している。

本研究では、シングルアトムレベルで合成される超重元素を低速原子ビームとして取り出す技術を開発し、超重原子のスピンを実験的に決定し、その価電子構造を明らかにする。併せて、イオンビーム法の高度化を進め、超重元素のイオン化エネルギーや金属表面への吸着挙動を調べ、価電子構造との関連を検討する。平成29年度は、前年度に整備した原子ビーム装置の組み立て製作を開始し、それを用いたテスト実験を開始した。また超重原子同位体を測定するためのアルファ線検出器の整備を行った。開発は以下の3テーマをもとに遂行した。(1)低速超重原子ビーム取り出し技術の開発:高温ノズル型原子ビーム生成装置を製作し、2800 Kまでの高温条件で安定に動作できることを確認した。この装置を用いて、Cd原子ビームの取り出しテストを行った。実験は継続中である。(2)イオンビーム生成技術の高度化:これまでの表面電離型イオン源を改良し、フェルミウム、メンデレビウムおよびノーベリムのイオン化エネルギーの測定に成功した。解析を終了し論文としてまとめを行った(投稿準備中)。(3)超重原子の金属表面への吸着:開発(2)の表面電離に用いた金属製イオン源(円筒型キャビティ)を真空クロマトグラフ装置として適用できるかを前年度に引き続き検討した。とくに吸脱着とイオン化のプロセスを仮定しながらシミュレーション計算のコード作成を行った。一方、実験的には103番元素ローレンシウムの吸着挙動の観測に成功した。今後はシミュレーションや理論計算との比較を行い吸着挙動と価電子構造の関連を議論する。研究実績概要で述べたように、超重原子ビーム発生装置の製作をほぼ終了し、テスト実験を開始することができた。また平成28年度にイオン化に成功したフェルミウム、メンデレビウム、ノーベリウムのイオン化エネルギーを決定した。さらにローレンシウムの吸着挙動を真空クロマトグラフ装置を開発することで初めて観測することに成功した。加速器で合成される原子番号100を超える超重元素の化学的研究に、量子(原子、イオン)ビームの手法を導入して新たな研究の展開を図ることを目的とする。併せて、イオンビーム法の高度化を進め、超重元素のイオン化エネルギーや超重原子の金属表面への吸着挙動を調べ、相対論効果の影響を受けた価電子構造と化学挙動の関連を明らかにする。平成30年度は、以下の3テーマをもとに遂行した。(1)低速超重原子ビーム取り出し技術の開発:高温ノズル型原子ビーム生成装置を用いて、Cd原子ビームの取り出しテストを行った。ノズルからの取り出し効率、原子ビームの放出角度分布などを測定した。並行して、高温ノズル内での原子の挙動をモルフローコードを用いてシミュレーション計算を行った。現在、実験値との比較を行っている。成果を論文として取りまとめた。
クラスIIトランスアクチベーター遺伝子による神経内分泌癌への腫瘍免疫療法の確立

初年度は効果的にCIITA分子を蛋白レベルで腫瘍細胞内に送りとどけるシステムの構築を試みた。まず発現蛋白のbistander効果が認められているHSV由来のVP22に注目したが、VP22蛋白は約32kDaと分子量の大きな蛋白であるため、VP22をN末端に融合させてもC末端に融合させてもVP22がhCIITA機能部位にfoldingしてしまう結果、hCIITAの生理機能を消失させてしまうことが判明した。そこで次にHIVに由来するTat蛋白の持つ細胞内への蛋白移入促進作用に注目し、これをhCIITA蛋白に融合した結果、N末端にTatを配したTat-hCIITA融合蛋白はMHC誘導能を十分保持していることが判明した。そこで組換型蛋白Tat-hCIITAを作成し、この精製蛋白をヒト培養肺癌細胞の培地中に添加した結果、Tat-hCIITA蛋白は培養細胞中に移行してMHCを誘導することが明らかとなった。しかし同時にTat-hCIITA融合蛋白は大腸菌内で封入体を形成してしまうことが判明し、種々の方法を用いても大量に精製することが困難であり、動物実験系にこの組み換え蛋白を使用することができなかった。次年度は、更に効果的な腫瘍免疫反応を惹起させるため、hCIITA及び各MHC haplotypeにマッチした抗原ペプチドをコードするoligonucleotidesをタンデムに配置した発現ベクターを腫瘍細胞に導入する方法を試みた。具体的には、hCIITA遺伝子下流にclass II MHC結合モチーフ(A/Jマウス,C3H/HeNマウス=I-A^k, C57BL/6マウス=I-A^b)に合致した結核菌(Tb)由来オリゴペプチドをコードするoligonucleotidesをfurin切断モチーフを挟んで配置した発現ベクターを作製(pZeo-hCIITA-HA-furin-Tb(k)-His, pZeo-hCIITA-HA-furin-Tb(b)-His)し、これらをヒト肺癌培養細胞TKB5に導入してその作動を確認した。次に、これらの発現ベクターをA/Jマウス由来神経芽細胞腫(C1300)、C3H/HeNマウス由来乳癌株(MM102)、C57BL/6マウス由来肺癌株(Lewis)に導入し、安定発現株の作製を試みた。現在までのところ、Lewis-pZeo-hCIITA-HA-furin-Tb(b)-HisおよびMM102-pZeo-hCIITA-HA-furin-Tb(b)-Hisの樹立を完了しており、LewisにhCIITAとTb(b)を共発現させることにより、宿主に対して良好な腫瘍免疫反応を惹起させることに成功している。これまでの研究により、肺小細胞癌、神経芽細胞腫細胞等の神経内分泌癌細胞はclass II transactivator (CIITA)の発現抑制機構を有しており、この現象が神経内分泌癌細胞へのmajor histocompatibility complex (MHC)の発現抑制を引き起こし、宿主に異常細胞として認識されないという巧みな腫瘍免疫回避機構を形成していることが明らかとなった。そこで本研究では、CIITA遺伝子導入を介した神経内分泌系悪性腫瘍に対する効果的な腫瘍免疫療法を開発することを目的とし、本年度は効果的にCIITA分子を腫瘍細胞内に送りとどけるシステムの構築を試みた。1.まず発現蛋白にbistander効果が認められているVP22発現ベクターに注目し、これにCIITA遺伝子を挿入してVP22-CIITAfusion proteinを作成した。しかしVP22をN末端に融合させてもC末端に融合させてもCIITAの生理機能が消失した。VP22蛋白は約32kDaとやや大きな蛋白であることから、この現象はVP22がCIITA機能部位にfoldingすることにより起こったと考えられた。2.次にHIV由来のTat蛋白をCIITAに融合することを試みた。CIITAのN末端あるいはC末端にTat蛋白を融合させるよう設計したインサートを作成し、これを発現ベクターに挿入してin vitroにおいてこれらのTat融合CIITA蛋白がCIITAとしての機能を保持しうるかを検討した。その結果、N末端にTatを配したTat-CIITA融合蛋白はMHC誘導能を保持していることが明らかとなった。3.次にHMS174大腸菌及びpTriEX vectorを用いて組み換え型Tat-CIITAを作成し、これを精製したのちヒト培養肺癌細胞の培地中に添加した。その結果、Tat-CIITA蛋白は培養細胞中に移行し、MHCを誘導することが明らかとなった。1.前年度の検討により、HIV由来Tat蛋白をClass II transactivator(CIITA)遺伝子のN末端に融合することにより作製したTat-CIITAがin vitroにおいてヒト培養癌細胞内に移行しMHCを誘導することが明らかとなったため、マウス培養癌細胞においても同様の現象が起きるか検討した結果、マウス培養癌細胞においてもMHCを誘導しうることが明らかとなった。しかしTat-CIITA蛋白は大腸菌内で封入体を形成してしまうため、種々の方法を用いても大量に精製分取することが困難であり、動物実験系にこの組み換え蛋白を使用することができなかった。Plasmid vectorを用いてCIITAを安定的に強制発現させたマウス癌細胞は同系宿主に対して腫瘍免疫反応を惹起できることが判明したことから、この蛋白精製に関する問題に関しては今後も検討していく所存である。
X線結晶構造解析を基盤としたBLT2作働薬の開発

BLT2の結晶構造解析と、構造を元にしたBLT2作働薬のリード化合物の樹立を行う。研究代表者の研究室ではBLT2の熱安定変異体の作製と結晶化に必要な単クローン抗体の樹立を行う。Heptares社では、研究代表者が樹立した熱安定変異体BLT2の大量発現、精製、結晶化と構造解析を行い、立体構造を元に候補化合物を選定する。研究代表者は候補化合物の評価を行い、Heptares社にフィードバックする。Heptares社は化合物の至適化を行い、至適化化合物を用いて再度BLT2の結晶化と構造解析を行う。こうしたフィードバックを伴った密接な共同研究によって、BLT2の高親和性作働薬のリード化合物を見いだす。
In vivoパッチクランプ法を用いた下行性痛覚抑制系可塑的変化の解析

生体防衛システムである下部脳幹から脊髄への下行性痛覚抑制作用の機序を解明するために、in vivoパッチクランプ法を用いてその抑制作用をシナプスレベルで詳細に解析した。正常では、青斑核を刺激すると脊髄抑制性シナプス応答が著明に増大することを見出した。神経因性疼痛モデル動物ではその青斑核を介した抑制系賦活化が減弱する傾向が得られるなど、本成果は今後の難治性疼痛の新たな治療薬の開発に大いに貢献できる。脊髄痛覚シナプス伝達に対する脳幹からの下行性抑制作用を解析するために、ウレタン麻酔下に小脳を吸引・除去した後、刺激電極を定位に下部脳幹青斑核に留置し、脊髄後角表層、膠様質細胞からin vivoパッチクランプ記録を行った。電流固定下に膠様質細胞から膜電位を記録すると、-70mV付近に静止電位を有し、自発性の興奮性シナプス後電位(EPSP)が誘起された。青斑核を電気刺激すると、EPSPの発生頻度や振幅に変化が見られたが、緩徐な膜電位の変化は観察されなかった。また、-70mVの電位固定下で青斑核刺激を行っても同様に、緩徐なシナプス電流は発生しなかった。次に、0mVの電位固定下で記録を行うと、膠様質細胞は自発性の抑制性シナプス後電流(IPSC)を誘起した。青斑核刺激を行うと、IPSCの発生頻度と振幅が著明に増大し、そのIPSCの増強作用は青斑核の電気刺激の強度に依存した。脊髄表面からノルアドレナリンを直接投与すると、予想外に膠様質細胞は電流固定下に10mV程度過分極した。-70mVの電位固定下ではノルアドレナリンによる緩徐な外向き電流が発生した。この外向き電流の逆転電位はK^+イオンの平衡電位である-90mVと一致し、電極内液に加えたCs^+やGDP-β-Sにより抑制された。また、0mVでは、ノルアドレナリンによるIPSCの発生頻度と振幅の著明な増大が、青斑核刺激の時と同様に観察された。脊髄スライス標本でも同様に、ノルアドレナリンは膠様質細胞に外向き電流を発生させる事、IPSCの発生頻度を増大する事が観察されている。以上より、脊髄表面に投与したノルアドレナリンの作用とは異なりin vivoでは、青斑核刺激により膠様質細胞に緩徐なシナプス応答や過分極は発生しない、一方で、抑制性のシナプス伝達を増強して痛覚伝達を抑制する事が示唆された。生体防衛システムの1つである、下部脳幹から脊髄への下行性痛覚抑制系の機序をさらに詳細に解析するために、以下に焦点を絞って研究を進めた。20年度の研究より、青斑核刺激によって脊髄における抑制性シナプス応答が著明に増大される事を見出したため、青斑核刺激による抑制性シナプス応答の増大作用が観察される後角細胞の形態観察、また、抑制作用の増大に関与する受容体サブタイプの同定を行い、下行性抑制系の神経回路の詳細を明らかにした。小脳を一部除去した後、刺激電極を背側より青斑核へ定位に刺入・留置した。次いで、脊椎の椎弓を切除し腰部脊髄を露出させ、脊髄後角膠様質細胞からin vivoパッチクランプ記録を行った。青斑核刺激によって興奮性作用と抑制性の作用が観察され、その応答は記録細胞によって異なった。そこで、記録終了後に脊髄を固定・薄切して記録細胞の染色を行うと、興奮性作用が見られた細胞は樹状突起を頭尾側方向に伸展するislet細胞であった。一方、脊髄における興奮性の介在ニューロンにおいてのみ、青斑核刺激による抑制性シナプス応答の増大が観察され、この応答にはα1受容体が関与する事が明らかになった。以上より、下行性のノルアドレナリン神経は脊髄にてα1受容体を介して抑制性のシナプス伝達を促進して後角ニューロンを抑制することが示された。このノルアドレナリンを介した脊髄後角ニューロンに対する選択的な抑制作用が痛みを有効に抑えることが示唆された。生体防衛システムの1つである、下部脳幹から脊髄への下行性痛覚抑制系の機序を明らかにするために、前年度(21年)の研究ではノルアドレナリンを介したin vivo脊髄における抑制性シナプス応答の増大がα1受容体を介することを明らかにした。本年度はさらに統合的な解析を進めるために、以下の研究を遂行した。まず、記録電極に予めneurobiotinを加えておき、記録終了後に標本の固定を行って組織化学的解析を併せて行い、基盤となる神経回路の同定を行った。形態学的特徴からGABAなどを含有する抑制性介在ニューロンであるislet細胞、その他脊髄第II層、膠様質細胞において、抑制性シナプス応答の増大が観察された。また、小脳を一部除去した後、刺激電極を背側より青斑核へ定位に刺入・留置して青斑核刺激を行った。その結果、脊髄において抑制性シナプス応答が著明に増大した。

更に、神経因性疼痛モデルとして坐骨神経を結紮したモデル動物を作製し、痛覚過敏の程度を解析した。後肢への機械的刺激に対する逃避行動の解析から、モデル動物にアロディニア(異痛症)が観察された。これらの動物から記録を行うと、ノルアドレナリンを介した抑制性シナプス応答が減弱する傾向が観察された。以上より、青斑核-脊髄への下行性抑制系の神経回路を同定し、その抑制能の減弱が痛覚過敏発症に寄与することが示唆された。これらの成果は神経因性疼痛など難治性疼痛の新たな治療薬の開発に貢献することが大いに期待された。
粒子法による湯流れ解析

ひけ巣や湯境いなどの鋳造欠陥は,不適切な境界の移動に起因して発生する.そのため,連続体モデルに対して発展してきたオイラー系の数値解析手法である差分法や有限要素法による凝固・湯流れ解析により,鋳造設計を最適化する試みがなされてきた.これらの数値解析手法では,境界の移動を空間に固定した格子を用いて行うため,原理的に扱える移動境界形状には限界があった.そこで本研究では,流れと共に計算代表点が空間を移動していくラグランジュ系の数値解析手法である粒子法を用いた凝固・湯流れ解析手法について基礎的検討を加えた.その結果,以下のような結果を得た.(1)粒子法の基本パラメータである有効粒子半径の値が解析精度に及ぼす影響を明らかにした.(2)粒子間に仮定した相互作用の強さを調節する重み係数の算出方法として,従来用いられてきた積分値を用いる方法は精度が悪く,和による方法が有効であることを明らかにした.(3)粒子法を凝固・伝熱問題に適用する際に必要な熱伝達問題に対する拡張を行った.(4)粒子法により2次元凝固問題を解析してその有効性を検証した結果,差分法では解析精度に問題のあったテーパー付き鋳物の凝固を精度良く解析可能であることが分かった.(5)粒子法により2次元湯流れ問題を解析してその有効性を検証した結果,自由表面の移動を伴う流れ場および固液界面の移動を伴う温度場を精度良く解析可能であることがわかった.ひけ巣や湯境いなどの鋳造欠陥は,不適切な境界の移動に起因して発生する.そのため,連続体モデルに対して発展してきたオイラー系の数値解析手法である差分法や有限要素法による凝固・湯流れ解析により,鋳造設計を最適化する試みがなされてきた.これらの数値解析手法では,境界の移動を空間に固定した格子を用いて行うため,原理的に扱える移動境界形状には限界があった.そこで本研究では,流れと共に計算代表点が空間を移動していくラグランジュ系の数値解析手法である粒子法を用いた凝固・湯流れ解析手法について基礎的検討を加えた.その結果,以下のような結果を得た.(1)粒子法の基本パラメータである有効粒子半径の値が解析精度に及ぼす影響を明らかにした.(2)粒子間に仮定した相互作用の強さを調節する重み係数の算出方法として,従来用いられてきた積分値を用いる方法は精度が悪く,和による方法が有効であることを明らかにした.(3)粒子法を凝固・伝熱問題に適用する際に必要な熱伝達問題に対する拡張を行った.(4)粒子法により2次元凝固問題を解析してその有効性を検証した結果,差分法では解析精度に問題のあったテーパー付き鋳物の凝固を精度良く解析可能であることが分かった.(5)粒子法により2次元湯流れ問題を解析してその有効性を検証した結果,自由表面の移動を伴う流れ場および固液界面の移動を伴う温度場を精度良く解析可能であることがわかった.粒子法を実用化する際に,番問題となる計算時間の短縮に関する研究を,今回導入したCAO解析装置により実施した.粒子法では,各時刻において粒子間に働く相互作用を計算する必要があるが,取り扱う粒子数(N)が増えるに従い粒子間の相互作用を算出するための作業量がN^2で増大する.一定距離以上離れた粒子には相互作用は働かないとする重み関数を導入することである程度作業量を減少させることができるが,すべての要素に対して距離を算出する作業は必ず必要である.一方,従来法である連続体モデルでは隣接要素のみ考慮すればよく,計算量はNに比例して増大する、そこで本研究では、連続体モデルで用いるような空間に固定した格子を仮想的に計算空間に配置し,各粒子がどの仮想格子内部に存在するかを(I,J,K)のインデックスに記憶させる方法(ハイブリッド法)を採用した.その結果相互作用を判定しなければならない粒子は,隣接する仮想格子内に存在する粒子だけとなり、計算量を劇的に減少させられる可能性がある既存のプログラムと本法を採用したプログラムを比較したところ,粒子数が6000個程度の重力鋳造の充填問題に対して計算量を8倍近く減少させることができることがわかった.この効果は粒子数が多くなればなるほど顕著になるはずであり、さらに粒子数が多い場合は1桁以上高速化できる可能性がある、なお、本手法の採用により従来法に比較し3N個の整数分だけメモリーを余計に必要とするが,全体としてのメモリー増加にはあまり影響がない.粒子法を鋳造問題に応用する際に考慮しなければならない問題として,複雑形状の扱いがある.現在,実用化されている連続体モデルによる湯流れ・凝固解析では,3次元CADモデルを基にSTL形式(三角平面の集合で表面形状を表現)で形状データを受け取り,解析に必要な要素データを作成している.本研究では粒子法の特長を生かし,3次元CADによるSTLデータをそのまま粒子法用の境界形状データとすることにした.また,従来の粒子法研究では,境界面の表現として境界面に沿って固定粒子を数層配列する方法が主流であるが複雑形状では固定粒子の数が膨大なものとなるため,本研究では各STLの三角パッチに対して鏡像位置に仮想粒子を発生させることで境界面を表現する「鏡像境界法」を開発した.この方法では,境界面との相互作用を算出する際のみ仮想粒子を配置すればよく,大規模解析に適用可能である.以上のアイデアの有効性を実証するために,まず粒子法に基づく2次元湯流れ解析プログラムを試作した.低圧鋳造によるアルミニュームホイールの湯流れ問題に適用したところ,解析に要した時間は事務用PCにて数十分であり実用性に優れていることを確認した.

また,粒子法は原理的に凝固時の伝熱現象や凝固収縮に伴う引け巣の発生を模擬することも可能と判断された.そこで,粒子法に基づく2次元凝固解析プログラムを試作した.連続体モデルによる差分法の解析結果との比較により,粒子法で用いられる未定定数を適切に設定することで凝固問題に対しても精度良い解析が可能であることがわかった.
生命金属動態に着目した幹細胞分化・生育過程の制御と神経変性疾患

全ての生物、細胞にとって必須の生命金属は、その種類や濃度は恒常性が維持されており、その破綻は様々な疾患を発症させる要因となる。神経細胞においても、生命金属はタンパク質・酵素の構造や機能の維持、細胞内外の恒常性の維持などに重要で、その破綻は神経細胞死や老化の原因となる。本研究では、近年の人口高齢化と共に増加している神経変性疾患においてその発症における生命金属の役割を、疾患特異的ヒトiPS細胞などを活用した細胞系ならびに実験動物などを用いることで解明する。さらにヒト神経変性疾患剖検材料を活用することで、生命金属動態に立脚した神経難病の創薬開発の基盤を作り上げる。
高エネルギー核ビーム輸送の研究

近年わが国においても高エネルギー加速器において、陽子のみならず、重陽子、アルファ粒子などが加速され、原子核物理学の研究に用いられようとしている。本研究の目的は、(1)加速される粒子数が陽子の場合に比べてけた違いに少ない。(2)輸送中に容易にフラグメンテイションで失われていく。(3)輸送中にフラグメンテイションで生成した二次粒子も、陽子数/中性子数比が元の核と同じ場合には、分離する事なく標的まで輸送されてしまう。(4)核ビーム入射反応の場合には、放射化学的方法に適用できる核反応のデータが蓄積されておらず、粒子強度の絶対測定の指標が確立していない。といった核ビーム輸送方法に関する技術的問題を総合的に調査研究し、来るべく核ビームを用いた高エネルギー核実験に備えることであった。すでに、我々は、平成6年度当初に、KEK-PSでのアルファ粒子の加速に成功しており、近年中には、シリコン、硫黄程度の核ビームの加速も可能となるであろう。よって今後は核ビームの取り出し、輸送の問題を速やかに解決する必要がある。平成6年度は、特に早急に解決しなくてはならない問題として、次の三件に目標をしぼり研究を実施した。(1)核ビーム専用ビームラインの総合設計主に、田中、高崎が、具体的に、核ビームを用いた、各種中間子生成実験及び標的核多重破砕反応実験用のビームラインを設計。(2)核ビーム専用新型ビームモニターの開発主に、家入、野海が、ビームプロファイルモニター及びビーム強度モニターを、そのデータ収集系を含めて設計。(3)核ビーム強度モニターの絶対校正法の確立主に、三浦、沼尻が、古今の高エネルギー核ビームによる核反応データの整理。以上のために、標的核多重破砕反応実験に取り組んでいる京都大学理学部との打ち合せや九州大学タンデム加速器、理研での核ビームでのモニターのテストを実施した。
暑熱・寒冷による卵子・胚の傷害メカニズム：分子機構から産業応用へ

ブタの卵子/胚の温度傷害に、温度センサーチャンネルが関与しているかどうかをしらべた。成熟卵子と胚では低温を感知するTRPA1とTRPM8のいずれのmRNAも発現していたが、未成熟卵子ではTRPA1のmRNAのみが発現していた。また、高温を感受するTRPV1のmRNAは未成熟卵子でのみ発現していた。ブタ卵子を低温処理すると、各ステージで発現しているTRPチャンネルの作動温度に依存して傷害を受けた。それらのチャンネルの発現を抑制すると、傷害が大きく軽減された。したがって、ブタ卵子の低温傷害に低温感受性チャンネルが関与していると考えられた。ブタの生殖細胞と胚は低温感受性が極めて高く、低温にさらされると傷害を受けて死滅する。しかし、そのメカニズムは明らかではない。ブタの卵子や胚では温度変化を感知する温度センサーチャンネルのmRNAが発現している。そこで、本年度は、低温を感知するTRPチャンネル(低温感受性TRPチャンネル)がブタ胚の低温傷害に関与しているかどうかをしらべた。ブタ胚ではいずれのステージにおいても26-27°Cで作動するTRPM8と17°C以下で作動するTRPA1のmRNAが発現していた。2細胞期胚を24°Cおよび15°Cで低温処理すると、生存率と胚盤胞への発生率はいずれも有意に低下した。したがって、ブタ胚ではTRPM8とTRPA1の発現により25°C以下および17°C以下での低温傷害が誘起されていることが示唆された。次にブタ1細胞期胚にTRPA1double stranded RNAを注入して2細胞期まで発生させ、15°Cで低温処理したところ、生存率と胚盤胞への発生率は大きく向上し、低温処理しなかった胚と有意な差はなく、低温傷害がほぼ回避できたと考えられた。したがって、ブタ胚では17°C以下の低温傷害にTRPA1が大きく関与し、その機能を抑制することで低温傷害がほぼ完全に回避できることがわかった。これらの結果から、ブタ胚の低温傷害は、低温感受性TRPチャンネルによる感知が引き金となり、細胞内情報伝達系を介して低温傷害が引き起こされていると考えられた。ブタやウシ等の一部の哺乳動物の生殖細胞や胚は温度感受性が極めて高く、低温や高温にさらされると傷害を受ける。しかしそのメカニズムは明らかではない。多くの細胞には温度変化を感知する温度センサーチャンネルが発現している。そこで、ブタの卵子/胚の低温傷害に着目し、これらの細胞の低温傷害に温度センサーチャンネルが関与しているかどうかをしらべた。まず、温度感受性TRPチャンネルがブタの卵子で発現しているかどうかをしらべた。高温で作動するTRP-V1のmRNAは、ブタ未成熟卵子と成熟卵子のいずれにも発現していた。低温を感受して作動するTRP-A1とTRP-M8のうち、TRP-A1のmRNAもブタ未成熟卵子と成熟卵子のいずれも発現していた。一方、TRP-M8のmRNAは成熟卵子でのみ発現していた。次に、低温感受性TRPチャンネルがブタ卵子の低温傷害に関与しているかどうかを明らかにするために、ブタ未成熟卵子で発現しているTRP-A1に着目し、そのdsRNAをブタ未成熟卵子に注入して12時間成熟培養し、15°Cで30分間低温処理した後、さらに36時間成熟培養した。dsRNAを注入していない未成熟卵子では、成熟培養後の生存率は大きく低下し、全ての卵子は成熟しなかった。一方、TRP-A1 dsRNA注入卵子では、生存率は低下せず、成熟した卵子も観察され、低温傷害が軽減されていた。したがって、低温感受性TRPチャンネルであるTRP-A1は、少なくともブタ未成熟卵子の低温傷害に関与していることが強く示唆された。また、ブタの桑実胚と拡大胚盤胞のいずれにおいても、成熟卵子と同様にTRP-A1とTRP-M8のmRNAが発現していたことから、これらの低温感受性チャンネルはブタ胚の低温傷害にも関与していると考えられる。ブタの卵子と胚については、ほぼ計画通り順調に研究が進んでいる。しかし、ウシについては、高知県の屠場に出荷されるウシの頭数が極めて少ないため、卵子の入手と体外受精胚作製が難しく、研究が進んでいない。ウシの卵子/胚の入手が困難なことを考慮し、ウシについては県外の研究協力者の支援を仰ぐ予定である。順調に進んでいるブタの卵子と胚の低温傷害における温度感受性TRPチャンネルの役割に関する研究については、より一層進める。・消耗品費は、低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制するdsRNAの合成や、TRPチャンネルの発現量をしらべるための抗体費等の他、培養用試薬と器材等にあてる。・旅費は、研究代表者と研究分担者の計2名が1回国内学会で発表することにあてる。
ドパミントランスポーターmRNA3非翻訳領域の発現調節機構

3'-UTRの有無たよるDAT発現動態の変化を比較するためにラットDAT cDNA 3'-UTRを欠失させた種々のcDNAを作成し,COS-7細胞に一過性に発現させた結果,終止コドン近傍まで欠失させると発現量が低下し,輸送活性が減少することが明らかとなった。3'-UTRには繰り返し配列の多型(VNTR)が存在しており,この多型とDAT発現との関係を明らかにする目的で,2-20リピートの種々変異DATを作成し,COS-7細胞に一過性に導入しDAT機能発現を解析した。多型の大半を占める9,10,11リピート間ではDAT発現,機能に差がないことが示された。ヒトDNA並びにヒトcDNAライブラリーを用いて3'-UTRバリアントの解析を行なった結果,21サンプル中2人が9リピートをヘテロで有していた。ヒト脳黒質cDNAライブラリーを用い,3'-RACE法によりDATバリアントを探索したが,報告のあるDAT cDNAのみが得られた。データベースよりDAT遺伝子3'-UTR下流約20Kbを解析した結果,選択的スプライシングを受ける可能性のある複数の領域を見出し,PCR法にて上記ライブラリーを探索したが,目的産物は得られなかった。以上の結果から,DAT 3'-UTRはその発現,機能に重要な役割を果たしており,その機序は既に我々が報告した同じアミントランスポーターファミリーであるノルエプネフリントランスポーター(NET)の3'-UTRのそれとは異なっていることが示唆された。注意欠陥多動障害(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)は小児期に発症する精神疾患であり,歯科治療においても協力が得にくく,治療困難となる場合が多い.その原因については種々研究が進められているが,未だ明らかではない.治療の1つとしてmethylphenidate (Ritalin)を用いた薬物療法が行なわれており,このことから薬物の作用点であるドパミン(DA)神経のドパミントランスポーター(DAT)が候補遺伝子として調べられている.DAT遺伝子のmRNA3'非翻訳領域(3'-UTR)には繰り返し配列の多型(VNTR)が存在しており,ADHDとの関わりが報告されているが,その関連は未だ不明である.さらにVNTRがDATの機能発現にどのように関わりがあるについても明らかにされていない.本研究ではDAT発現調節がDA神経機能に果す役割を明らかにし,ADHDなどの精神疾患との関連の可能性を追及することを目的とする.そのため本年度はDAT3'-UTRに存在するVNTRのDAT mRNA安定性に対する影響を解析した.報告されているVNTRに対する各種DAT cRNAを合成し,種々の細胞株からの核ならびに細胞質抽出液とインキュベーションすることでRNA run downを行なった.注意欠陥多動性障害(attention-deficit hyperactivity disorder, ADHD)は小児期に発症する精神疾患であり,歯科治療においても協力が得にくく,治療困難となる場合が多い。治療薬としてmethylphenidate(Ritalin)が用いられており.この薬物の作用点であるドパミン神経のドパミントランスポーター(DAT)の本疾患とのかかわりが示唆されている。そこで本研究は,DATを介したドパミン神経活動の調節とADHDとの関連を明らかにする目的で、DAT mRNA3'非翻訳領域(3'-UTR)がDAT機能発現に及ぼす影響を探索した。3'-UTRの有無によるDAT発現動態の変化を比較するためにラットDAT cDNA3'-UTRを欠失させた種々のcDNAを作成し、COS-7細胞に一過性に発現させた結果、終止コドン近傍まで欠失させると発現量が低下し、輸送活性が減少することが明らかとなった。3'-UTRには繰り返し配列の多型(VNTR)が存在しており,この多型とDAT発現との関係を明らかにする目的で、2-20リピートの種々変異DATを作成し、COS-7細胞に一過性に導入し、DAT発現を解析した。多型の大半を占める9,10,11リピート間ではDAT発現に差がないことが示された。ノルエプネラリントランスポーター(NET)には翻訳領域を含む

3'-UTRでの選択的スプライシングによるバリアントが存在し,異なった機能発現をしていることが報告されている。そこでDATにおいてもこの領域でスプライスバリアントが存在する可能性について検討を行った。ヒト脳黒質cDNAライブラIリーを用い,3'-RACE法によりDATバリアントを探索したが,報告のあるDAT cDNAのみが得られた。データベースよりDAT遺伝子3'-UTR下流約20Kbを解析した結果,スプライシングの可能性のある複数の領域を見い出し,PCR法にて上記ライブラリーを探索したが,目的産物は得られなかった。
人工市場に基づいた金融ショック伝播分析システムの開発

本研究では人工市場に基づいた金融ショック伝播分析システムを開発し,分散投資規制が適用された投資家が取引に参加する市場における金融ショック伝播メカニズムについて議論した.その結果,次のような知見を得ることができた.まず企業の財務状況や業績状況等をもとに算出された株式の本質的価値(ファンダメンタル価値)が一定のときは,金融ショック伝播は発生しない.しかし保有するある資産のファンダメンタル価値が急落すると,他の資産のファンダメンタル価値は一定にもかかわらず,保有するすべての資産の取引価格が急落することがわかった.一方で保有していない資産価格は上昇する可能性があることもわかった.本研究では金融ショック伝播分析システムの開発を行うことを主目的としている.今年度は2つの金融市場モデル(ともに株式市場を想定)を設計,実装した.さらに現実的な投資家エージェントモデルを提案するため,先行研究を参考にモデル試作を行った.現実市場では分散投資規制が導入されているため,本市場モデルとエージェントモデルもそれに沿うような形で設計,実装し,実験を行った.分散投資規制がショック伝播の発生原因の1つとなるのかどうかを見極めるため,まず分散投資規制が市場に与える本質的な影響を分析することから行った.分散投資規制のモデル化は2段階で行った.まず,投資家エージェントが保有する各資産の数に上限を設ける形でモデル化を行い,分散投資規制が市場に与える大まかな傾向を探った.次に,現実の分散投資規制に近づけるため,資産数にそのときの資産価格を掛けることで資産高を求め,エージェントが保有する各資産高に上限を設ける形でモデル化を行った.2つのモデルでそれぞれ実験を行ったが相反するような結果は得られず,実験するに妥当なモデルが実装できたと思われる.具体的な実験内容とその結果は下記のとおりである.はじめに,市場が安定しているという仮定の下で,分散投資規制が導入された2つの金融市場と,導入されていない2つの金融市場のそれぞれの資産価格の動向を観察した.すると,どちらもほぼ同様の資産価格推移が形成された.出来高は分散投資規制が厳しくなればなるほど出来高が減少する傾向がみられた.しかし,投資家エージェントの運用成績については,分散投資規制の対象となるエージェントとそうでないエージェントの間に大きな違いは見られなかった.つまり,本研究の下では分散投資規制によって投資家の利益が明確に損なわれることは言えないことがわかった.当初の予定では,今年度に金融ショック伝播のメカニズムを解明後,次年度に市場規制導入時の市場の振る舞いを分析する予定であったが,分散投資規制が今年度初めて導入されるという非常にタイムリーな状況であったため,研究内容の順番を入れ替えて研究を進めてきた.その結果,金融ショック伝播のメカニズムについてはまだ解明できていないが,市場規制の分析はほぼ完了したため,順調に進展していると言える.本年度は,前年度積み残しになっていた金融ショック伝播メカニズムの解明と,市場規制の1つである分散投資規制が発動されたときに金融ショック伝播が発生するかどうかを検証した.分散投資規制とは,投資信託の運用において,1つの資産への投資が過度に集中しないよう投資額を投資信託純資産の一定割合(通常10%)以下に制限する規制である.本実験で使用した人工市場は2資産から構成されているが,分散投資規制が発動していない通常の市場においては金融ショック伝播そのものが発生しない,すなわち,一方の資産価値が急落し資産価格が急落したとしても,他方の資産価格に変化は生じないことがわかった.これはたとえ投資家エージェントが両資産に投資していたとしても,彼らが自主的なルールの下で分散投資しない限り,他方の資産価格に影響を与えることはないことを示唆している.一方,分散投資規制が発動している市場においては金融ショック伝播が発生した.理由は次のとおりである.一方の資産の価値が急落し資産価格が急落することで投資家の純資産が大きく目減りする.すると純資産に対するもう一方の資産への投資額が相対的に上昇してしまう.そのため後者資産が分散投資規制違反となり売却しなければならなくなる.その結果,後者の資産は資産価値が下がっていないにもかかわらず,一時的に資産価格が下落してしまう.以上の結果より,投資家が資産間の保有高のバランスと取るような分散投資取引を行うとき,金融ショック伝播が発生しうることがわかった.さらに,金融ショック伝播が発生した際,単独で資産価格が急落したとき同様,一時的に必要以上に下落するオーバーシュート現象が発生することも判明した.昨年度積み残していた金融ショック伝播メカニズムに関する調査を,今年度実施予定であった分散投資規制が市場に与える影響調査と絡めて行うことができた.そして本結果を論文誌に投稿ができたので概ね順調であると言える.本年度は,金融ショック時に分散投資規制が市場に与える影響を,投資家の運用方針によってどのように異なるかを調査した.分散投資規制とは,投資信託の運用において,1つの資産への投資が過度に集中しないよう投資額を投資信託純資産の一定割合(通常10%)以下に制限する規制である.投資信託を構成するリスク資産の1つが金融ショックを発生したとき,投資信託を構成するリスク資産間に金融ショック伝播が発生することを発見したが,従来モデルでは投資家エージェントの投資法は普遍的な手法であり,現実の投資信託運用者の運用法とは異なっていた.そこで本年度は,現実の投資信託運用者の一般的な運用法を模倣した投資家エージェントモデルによる検証実験を行った.その結果,特定のリスク資産価値が急落したとき,それに連動して(資産価値は一定にもかかわらず)

一時的に資産価格が下落するリスク資産がある一方で,(資産価値が一定にもかかわらず)一時的に資産価格が上昇するリスク資産が出現する可能性があることがわかった.原因を調査したところ次のような知見が得られた.投資信託の資産価値下落リスクを回避のため,資産価値が下落したリスク資産保有量を強制的に減らすと,保有するキャッシュが一時的に増えてしまう.しかし実世界では,運用成績を伸ばすためにキャッシュを長期間保有することは避けられているため,その時点でリターンが大きいリスク資産に再投資することが多い.その結果,リターンが大きいリスク資産の資産価格が上昇(プチバブル化)する可能性が秘められていることがわかった.さらに,上記以外にも,複数リスク資産に投資せずに個々のリスク資産のみに投資している投資家エージェントも取引に参加する環境の下で実験を行ったところ,すべての資産価格の変動が小さくなる可能性があることを発見した.本研究では人工市場に基づいた金融ショック伝播分析システムを開発し,分散投資規制が適用された投資家が取引に参加する市場における金融ショック伝播メカニズムについて議論した.その結果,次のような知見を得ることができた.まず企業の財務状況や業績状況等をもとに算出された株式の本質的価値(ファンダメンタル価値)が一定のときは,金融ショック伝播は発生しない.しかし保有するある資産のファンダメンタル価値が急落すると,他の資産のファンダメンタル価値は一定にもかかわらず,保有するすべての資産の取引価格が急落することがわかった.一方で保有していない資産価格は上昇する可能性があることもわかった.上記のように,分散投資規制が市場に与える影響については前倒しで結果を得ることができたので,今後はこの市場規制が導入された状態での金融ショック伝播がどのように起こるのかを見ていきたいと考えている.さらに実験の際のパラメータ設定が煩雑なため,シミュレーションシステムの入力GUIの構築も行っていきたいと考えている.分散投資規制は本研究課題の初年度に初めて導入された新しい規制である.そのためかこれまでに得られた知見は,学会発表では金融実務家から高い関心を集めている.当初の計画では,いくつかの市場規制に対応した金融ショック伝播分析システムの開発を行う予定であったが,上記の理由から,分散投資規制にターゲットを絞った行きたいと考えている.社会シミュレーション研究成果発表のため参加した学会の参加費が無料になったり,旅券がネット購入割引されたため.昨年末に2本の英論文が投稿可能となったため,英文校正業者への校正依頼費,論文投稿費,および,採録された場合の論文掲載費を見積もったところ,本年度の使用残高から更に最大で30万円ほど不足しそうであったので,助成金の前倒し入金をお願いした.ところが,年明けに大病を患いしばらくの間投稿準備ができず,年度末にかけて1本だけ投稿した.そのため,予想外に多くの未使用額が発生してしまった.
カント形而上学再考―形而上学の転回と批判的認識論の関係を中心として―

当該年度は、日本カント協会で機関誌(『日本カント研究』)の編集幹事を担当、御子柴善之先生の集中講義「『永遠平和のために』の再検討」に出席、また、福谷茂先生の科研費プロジェクトの研究協力者を務める等する機会があり、研究を進める上に有用な知見を得るべく努めた。しかしながら自身の研究の進捗は芳しくなく、発表に堪える成果を得るに至らなかった。加えて、始めの研究実施計画を離れて、当該年度は、聖書に親しむ機会も得た。そうして改めて認めた事であるが、カントの哲学的思索は聖書との対話を要所々々に含んでいる。その表れとして、例えば、『永遠平和のために』の「付録」の一節(「まずもって純粋実践理性の国とその正義を求めて努力せよ。そうすれば汝の目的(永遠平和という恵み)はおのずからかなえられるであろう」)とマタイによる福音書の一節(「何よりもまず、神の国と神の義を求めなさい。そうすれば、これらのものはみな加えて与えられる」)の形式的類似が見られる。また、『純粋理性批判』第一版「序文」の書き出し(人間理性についてのカントの記述)は、ヨハネによる福音書に出てくる生まれつきの盲人のエピソードを想起させる。カントの哲学的姿勢がもつキリスト教的性格について言及した研究として、邦訳もあり、ただちに思い浮かぶのは、ジャン・ラクロワのカント研究である。いずれにもせよ、その言及は、或る人物が生き、彼が真理を求めた事実に基づく。カント哲学の研究に限らず、同様の事実に基づく哲学の研究が公になる時、必ずその意義が果される事を確信して止まない。『純粋理性批判』を主要テクストと定めて読解、研究を行った。研究の目的に沿って、カントにおける、形而上学の対象(超越的対象)の超越性の認識過程の解明を試みた。より具体的には、カントにおける「世界」概念に注目、上記テクストに即してその生成過程を辿った。カントは「無制約的総体性の理性概念」としての「全ての可能的対象の総括」(すなわち「世界」概念)について、それは、「見掛けの地平、すなわち、その全範囲を包括するもの」を持つと述べ、「我々の純粋理性の全ての問い」、言い換えれば、人間の形而上学的な関心は、「この地平の外側」ないし「その限界線上に存するもの」へ向かうと言う(A 759f./B 787f.)。このように、カントにおける「世界」概念は、存在するものの単なる全体ではなく、我々の経験の限界の表象でもあり、経験的認識を限界づける非経験的な領域をも指示する。したがって、人間の理性が「世界」概念を生み出す過程が、同時に、形而上学の超越的な対象領域の開示する役割を持つ。カントにおいて「世界」概念がこうした超越開示の役割を果たすという知見を得たことは、当該年度の研究の第一の成果である。また以上の観点から、この「世界」概念の生成過程での、したがって「世界」概念による超越開示のための、「純粋理性の原理」(「被制約者が与えられているなら、互いに従属し合う諸制約の全系列、したがってそれ自身無制約的であるところの全系列もまた与えられている」)の重要性が再認識された。なお、当該年度は、主要テクスト以外の著作・書簡・断片・講義の調査も研究計画に含んでいたが、実施することができなかった。この点は、今後の課題としたい。当該年度に実施した研究は、もっぱらBertrand Russellに関するものとなった。これは当初計画していなかったことである。この機会に取り入れた知見は、「'The Subject of Denotation'--ラッセル1905年の「指示」概念についての一考察--」に示した。この拙論では、Bertrand Russell, "On Denoting" in: Mind, New Series, vol.14における"denoting"及び"denotation"の概念の解明を試みた。この研究の結果として得られた一番の収穫は、"On Denoting"におけるRussellの言説の背後に一貫している彼の真理論を知ったことだ。Russellの真理論はシンプルな対応説(その要点に関しては、Bertrand Russell, My Philosophical Development, chapter15を参照して欲しい)であるが、Russellは、事実--それとの対応によって、わたしの信念が真であるもの--はそれ自体わたしの信念と独立にある、という。これは、研究課題「カント形而上学再考--形而上学の転回と批判的認識論の関係を中心として--」における主な問題(われわれの認識はどうやって経験を超えてゆくか)を考える上で重要な示唆を与える。上の原理は、カントの超越論的観念論にはそぐわないように思われる。しかし、超越論的観念論によって「知識」としての権威を剥奪された形而上学が拠って立つ土台を求めるなら、むしろ主観と独立の客観の領域(事実の領域、言い換えれば、「信仰」の領域)こそ、その土台を据えるのに相応しい。このような事実の領域に対象を積極的に定立するときに、われわれの認識は経験の限界を超えて進む。以上のように、Bertrand Russell, "On Denoting"に関する研究を通して、カント形而上学の源を、却ってわれわれの知識を超える事実に関する確信として見定められたこと、これが当該年度の研究の主たる成果である。当該年度は、日本カント協会で機関誌(『日本カント研究』)の編集幹事を担当、御子柴善之先生の集中講義

「『永遠平和のために』の再検討」に出席、また、福谷茂先生の科研費プロジェクトの研究協力者を務める等する機会があり、研究を進める上に有用な知見を得るべく努めた。しかしながら自身の研究の進捗は芳しくなく、発表に堪える成果を得るに至らなかった。加えて、始めの研究実施計画を離れて、当該年度は、聖書に親しむ機会も得た。そうして改めて認めた事であるが、カントの哲学的思索は聖書との対話を要所々々に含んでいる。その表れとして、例えば、『永遠平和のために』の「付録」の一節(「まずもって純粋実践理性の国とその正義を求めて努力せよ。そうすれば汝の目的(永遠平和という恵み)はおのずからかなえられるであろう」)とマタイによる福音書の一節(「何よりもまず、神の国と神の義を求めなさい。そうすれば、これらのものはみな加えて与えられる」)の形式的類似が見られる。また、『純粋理性批判』第一版「序文」の書き出し(人間理性についてのカントの記述)は、ヨハネによる福音書に出てくる生まれつきの盲人のエピソードを想起させる。カントの哲学的姿勢がもつキリスト教的性格について言及した研究として、邦訳もあり、ただちに思い浮かぶのは、ジャン・ラクロワのカント研究である。いずれにもせよ、その言及は、或る人物が生き、彼が真理を求めた事実に基づく。カント哲学の研究に限らず、同様の事実に基づく哲学の研究が公になる時、必ずその意義が果される事を確信して止まない。当該研究課題の主たる問題に対する解答は、当初の計画作成時点で予想していたものとは全くかけ離れているように思われる。このことが研究の進展を妨げる大きな要因としてあり、テクストの一貫した解釈を許さなかった。本研究課題の今後の推進方策として、当該年度の研究成果に基づいて作業仮説を見直す必要がある。
血行を伴った自家骨移植用骨組織誘導(荷重の支持となりうる移植骨の形成誘導)

1.筋組織内での骨形成誘導におけるキャリヤー等の検討。ウサギ下肢筋肉内にPGSもしくはbeta TCPを担体として、human recombinant BMP-2を投与した。どちらの担体でも、5週で骨形成が起こっており、10週ではすでに骨吸収が起きていた。PGSでは、担体の周囲にのみ骨形成がおこっていた。BetaTCPでは担体内部まで骨形成がおこっており、形のコントロールに優れることがわかった。2.筋組織内に形成された骨組織の移植実験。形成された骨組織が筋弁の形で生存しうるか検討する為に、human recombinant BMP-2を含ませたbeta TCPを移植した後2週にて誘導された骨組織を含む筋弁の形にした。周囲からの血行を防ぐために、同筋弁を薄いゴムで被い、以後の経過について検討した。2回目の手術後2週では、全例担体の形とほぼ同じ骨組織が誘導されていた。誘導された骨組織にempty lacunaeはなく壊死組織は認められなかった。むしろ新生毛細血管が多くみとめられた。4週になると一部骨吸収が始まっていたが形は保たれており、また壊死組織は認められなかった。3.骨誘導能に引き続いて起こる骨吸収の抑制実験。1.ラット筋組織内骨誘導実験ラットを用いて、まずβTCPを担体としてhrBMP-2を筋組織内に投与し、経時的な骨誘導の変化を観察した。直径5mm,厚さ2mmのβTCP diskに17μg hrBMP-2を染み込ませ氷上にて30分間置いた後に大腿四頭筋に埋め込んだ。投与後1,2,3,4週にて同筋組織を採取し、レントゲン写真及び組織学的に検討した。TRAP染色した標本にて多核巨細胞数を数えると、投与後2週にて最も多かった。2.ラット筋組織内骨誘導後の骨吸収抑制実験rhBMP-2とbisphosphonateを同時投与する実験を行った。βTCP diskに17μg hrBMP-2と4種類の異なる濃度のbisphosphonateを含む溶液を染み込ませ、実験1と同様に大腿四頭筋に埋め込んだ。投与後2週目におけるTRAP陽性多核巨細胞数を調べた。最も濃い濃度から2番目までの群にて、コントロール群と比べてTRAP陽性多核巨細胞数が減少していた。組織標本ではbisphosphonateを使っていないコントロールと比べて骨組織面積が有意に増加していた。本研究の目的は血行を伴って移動可能な自家骨移植用骨組織の誘導による新しい骨移植方法を動物実験にて試みることである。本年は以下の実験を行った。ウサギ下肢筋肉内にPGSもしくはbeta TCPを担体として、human recmobinant BMP-2を投与した。