hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
卵子透明帯の弾性を指標とする卵子の品質評価システムの開発

1.計測システムの医用安全性の確認のために以下の実験を行った。平成18年度はMTS測定後に得た産仔の染色体異常、形態学的異常、行動学的異常を調べて安全性を確認したが、平成19年度はさらに詳細にMTS測定の胚発生への影響を調べた。結果、MTS測定(微小超音波暴露)による影響は無いことが確認されたものの、測定による卵子の顕微鏡上チャンバーへの移動がストレスとなり胚発生に影響していることが確認され残されたチャンバー開発目標を見出した(迅速な測定操作を可能とするデザイン、一定温度の管理)。2.開発した卵子品質評価装置を用いて、マウス卵子透明帯の弾性率特性に関する以下の知見を得た。卵子のバイオクオリティ評価システムを用いて透明帯弾性率を計測し、卵細胞を直接対象とせずに間接的に品質評価する手法について、(1)生理学的知見及び工学的考察を加えて品質係数Q・E_<EPB>を提案して有用性を検討した。また(2)品質評価のメカニズムをマウスモデルとして検討し、卵子成熟が受精後の卵活性に影響していることを明らかとした。3.共同研究機関・医療法人慈恵会乾マタニティクリニックにおいて、倫理委員会承認、日本産科婦人科学会の臨床試験承認を得た上で患者へのインフォームドコンセントと強い希望を得て体外受精または顕微授精を行った胚移植治療患者22症例23周期に対し、胚盤胞のICM側及びTE側のヤング率を測定した。結果、着床胚ではそれぞれ17.5±5.96kPa、17.0±5.18kPa、非着床胚ではそれぞれ13.5kPa±5.31kPa、13.4±7.10kPaであり、着床胚の方が非着床胚に比べて共に高値を示した。選択的単一胚移植後、23周期中7周期で妊娠が成立し、妊娠率は30.4%であった。着床した7例での検討では、ガードナー分類とヤング率が相関し、拡張胚盤胞にまで発育すればヤング率は高値を示した。1.計測システムの医用安全性のための装置改良にいて、以下の3点の改良・開発を行った。(1)信頼性の高い測定感度と再現性を有する改良型マイクロタクタイルセンサ(MTS)の設計について検討し、生体に近いシリコーンゴム40%試料に対する測定精度±1.04%、測定経過時間60分の測定ドリフト±1.83%、20-26度の温度変化に対応して測定精度±2.00%以内に向上した。(2)測定中の受精卵の発育環境を一定に保つ測定用チャンバーの開発(特許出願検討中につき詳細は省く)。(3)位相シフト自動チューニングシステムのPLL素子、組込プログラムを改良してループ発振周波数0.1Hz、PLL位相計測分解能512step、サンプリング周波数毎秒1000回に向上した。(1)MII期からPN期にかけて体内受精卵の透明帯硬化が3.84倍(n=4)であったのに対し、SUZI法体外受精卵では3.60倍(n=4)とほぼ変わらない硬化を示し、両条件において透明帯硬化が一過性の現象であることが示唆された。(2)MII期卵子をガラス化凍結融解すると1.39倍硬化し、表層顆粒の自然放出が示唆された。しかし、8%エタノールによる単為発生刺激による1.54倍の硬化は自然受精による3.19倍の硬化に比べて有意に低く、表層顆粒の放出のみが透明帯硬化の原因ではない可能性が示唆された。3.共同研究機関・医療法人慈恵会乾マタニティクリニックにおいて、倫理委員会承認、日本産科婦人科学会の臨床試験承認を得た上で患者へのインフォームドコンセントと強い希望を得てSET(Single Embryo Transfer)を施行したところ、受精後5日目の胚盤法9つのうち有意に高い弾性率(19.9kPa)を示し、かつガードナー分類4AAを示した胚をSETしたところ、4900gの健児を出産し、本評価手法の有用性と安全性が示された。

3.共同研究機関・医療法人慈恵会乾マタニティクリニックにおいて、倫理委員会承認、日本産科婦人科学会の臨床試験承認を得た上で患者へのインフォームドコンセントと強い希望を得て体外受精または顕微授精を行った胚移植治療患者22症例23周期に対し、胚盤胞のICM側及びTE側のヤング率を測定した。結果、着床胚ではそれぞれ17.5±5.96kPa、17.0±5.18kPa、非着床胚ではそれぞれ13.5kPa±5.31kPa、13.4±7.10kPaであり、着床胚の方が非着床胚に比べて共に高値を示した。選択的単一胚移植後、23周期中7周期で妊娠が成立し、妊娠率は30.4%であった。着床した7例での検討では、ガードナー分類とヤング率が相関し、拡張胚盤胞にまで発育すればヤング率は高値を示した。
中腎形成から考える、後腎尿管芽形成の新規メカニズム

本年度は、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおけるMAPKシグナルの解析や、複合遺伝子KOマウスの作製・解析などはほぼ計画通りに進めることができた。一方で、その結果、GDNF/Ret非依存的尿管芽誘導において最も有力だと考えられたc-Junシグナルの上流因子Fgfr2のin vivoにおける遺伝的阻害が異所的尿管芽誘導を抑制しなないことがわかった。よって他のMAPKシグナル活性化因子の検討および実験系の見直しが必要となった。腎臓原基である尿管芽は中腎管より一対出芽し、後腎間葉との上皮ー間葉相互作用によって分岐伸長する。尿管芽の位置や数の異常は先天性尿路奇形(CAKUT)の原因となり得ることが知られている。これまでの研究により、中腎上皮特異的beta-cateninノックアウト(KO)マウスが示すGDNF/Ret非依存的に形成される異所性尿管芽においては、MAPK関連シグナルのうち、c-Junが活性化していることがわかった(﨑田ら,和歌山医学2016年)。先の報告で尿管芽形成に関与するMAPK関連シグナル上流因子としてFGFシグナルが報告されていたため、平成28年度は前年度に引き続き、GDNF/Ret非依存的尿管芽形成におけるFgfr2の関与について解析した。具体的には、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスのバックグラウンドに、Fgfr2遺伝子の欠損を導入した複合遺伝子KOマウスを作成し組織学的解析を行なった。その結果、複合遺伝子KOマウスの示す異所性尿管芽ではc-Junシグナルの活性化が確認された。すなわち、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおける異所的な尿管芽の形成にFgfr2は寄与しない可能性が示唆された。この結果を受けて、GDNF/Ret非依存的にMAPK関連シグナルを活性化させる上流シグナルの候補として、BMPシグナルに着目し解析を行った。中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスの異所性尿管芽周辺間葉におけるBMPリガンドやアンタゴニスト(Gremlinなど)の発現を解析したが、対照群と比べて中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおいて特異的に発現変化を示す遺伝子の同定には至らなかった。中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおいて、BMPリガンドやアンタゴニスト(Gremlinなど)の発現を解析したが、対象群と比較して顕著に発現が変化している遺伝子を同定するには至らなかった。前年度に作成した複合遺伝子KO胚作成用の親マウスの突然死や不妊により、複合遺伝子KO胚が思うように得られず、複合遺伝子KO胚作成用親コロニーの再樹立を行ったため、研究遂行が遅れた。尿管芽は中腎管より出芽する腎臓原基であり、その位置や数は正常な腎臓発生において厳密に制御されている。尿管芽形成にはGDNF/Ret依存的なMAPKシグナル経路が重要な機能を果たすことが知られているが、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおいてGDNF/Ret非依存的MAPKシグナル経路の活性化が確認された(﨑田ら,和歌山医学2016年)。前年度までに、GDNF/Ret非依存的MAPKシグナル経路の上流候補シグナルとしてFGFシグナルに着目し、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスのバックグラウンドにFgfr2遺伝子の欠損を導入した複合遺伝子KOマウス胚を解析した。その結果、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおける異所的な尿管芽の形成にFgfr2は寄与しない可能性が示唆された。平成29年度は前年度に十分に得られなかった複合遺伝子KOマウス胚を産出し、組織学的解析を行った。前年度にプレリミナリーに確認されていたとおり、複合遺伝子KOマウスでは、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスの示した異所性尿管芽の表現型が回復することはなく、異所性尿管芽においてc-Junシグナルの活性化が確認された。さらに中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスの異所性尿管芽におけるGDNF/Ret非依存的MAPK関連シグナル活性化経路の探索を行った結果、これまで示唆されていた、FGF、BMPシグナル経路とは異なる新規の経路の関与が示唆された(投稿準備中)。研究期間全体を通して本研究で得られた知見は、尿管芽形成において従来から示唆されていたGDNF/Retシグナル等とは独立した新規のMAPKシグナル経路の機能をはじめて示唆するものである。異所的尿管芽におけるFgfr以外のMAPKシグナル活性化因子を検討する。同時に、beta-cateninとc-Junの正常または異所的尿管芽誘導における機能を解析する。特にin vivoマウス組織を用いて、タンパク質相互作用やそれぞれの標的遺伝子の網羅的解析を行う。これらの結果を統合して個体レベルでの尿管芽誘導メカニズムの理解とその破綻のメカニズムの分子生物学的基盤を明らかにする。複合遺伝子KO胚の組織を得ることができなかったために行うことのできなかった解析を当初の研究予定に沿って行う。具体的には、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおけるc-Junタンパク質相互作用の解析を行う。また、beta-cateninとc-Junの正常または異常尿管芽における相互作用の解析や、それぞれの下流標的遺伝子の網羅的解析を行う。これらの解析の結果を複合遺伝子KOマウスの組織学的解析結果とあわせて学術論文として発表する。

発生生物学GDNF/Ret非依存的尿管芽誘導において最も有力だと考えられたc-Junシグナルの上流因子Fgfr2のin vivoにおける遺伝的阻害が異所的尿管芽誘導を抑制しないことがわかった。よって他のMAPKシグナル活性化因子の検討および実験系の見直しが必要となったため。中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおいて、MAPK関連シグナル上流因子候補の探索を目的とし、BMPリガンドやアンタゴニスト(Gremlinなど)の発現を解析したが、対象群と比較して顕著に発現が変化している遺伝子を同定するには至らなかったため。また、マウスの不妊などにより、複合遺伝子KO胚が予定通りに得られず、胚を用いた解析を予定どおり行うことができなかったため。異所的尿管芽におけるFgfr以外のMAPKシグナル活性化因子を検討するために使用する。たとえば、BMPシグナルの増加は異所的尿管芽を誘導することが知られており、cJunはBMPを含むTGFbシグナルによって制御されることが報告されている。ゆえに次年度使用額はBMPをはじめとしたMAPKシグナル活性化因子を用いた中腎領域培養条件の検討や阻害剤の購入のために充てる。また、beta-cateninとc-Junの正常または異所的尿管芽誘導における機能を解析するため、タンパク質相互作用やそれぞれの標的遺伝子の網羅的解析を行うための、生化学的、分子生物学的実験の試薬購入に充てる。また、当研究は発生生物学をはじめ、生化学または再生医学を広くつなぐ分野となりつつあるので、これらの分野の研究者との情報交換、議論が必須であり、その学会参加費、旅費としての使用も予定している。マウスの不妊などにより、組織が入手困難であったため遅れていた、中腎上皮特異的beta-catenin KOマウスにおけるc-Junタンパク質相互作用解析や、beta-cateninとc-Junそれぞれの下流標的遺伝子の網羅的解析を行う。そのための抗体、試薬の購入費に充てる。複合体マウスの組織学的解析結果とあわせて発表するための投稿料、学会参加費や旅費として使用する。
新規オートファジーによる脳老化タンパク質調節機構の解析と創薬開発研究

オートファジーの多寡は、老化に伴って増えていく異常タンパク質の蓄積量に影響を与え、ひいては認知症などの発症に深く関わっている。本研究では、脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症に、Atg5非依存的新規オートファジーが如何に関わっているかを明らかにするとともに、新規オートファジー調節を介した神経変性疾患治療法の開発研究を行なうことを目的としている。新規オートファジーとは、私たちのグループが発見した新しいタイプのオートファジーであり、Atg5やAtg7を使わずに実行されるオートファジーである。また、新規オートファジーは、酵母細胞から哺乳動物細胞まで種を越えて保存されていること、新規オートファジーとAtg5依存的オートファジーは役割を分担していること、赤血球の最終分化をはじめ様々な生理現象に関わっていることがわかっている。今年度は、新規オートファジー実行分子の1種であるAag3分子を神経特異的に欠損させたマウスを作製し、詳細に解析した。その結果、(1)Atg5依存的オートファジーは正常に誘導されていること、(2)神経細胞に神経変性疾患を惹起しうる分子が蓄積していること、(3)神経細胞の脱落変性が生じ、神経変性疾患を発症していることを見出した。また、Neuro2a細胞に種々の神経変性疾患原因分子を発現させ、新規オートファジー誘導化合物の中から、これらの蓄積分子を分解できる化合物を探索したところ、3種類の候補化合物の同定にいたった。28年度が最終年度であるため、記入しない。加齢に伴って進行する神経変性疾患の多くは、(1)神経細胞における変性タンパク質の蓄積、(2)神経機能の低下、(3)神経細胞死の順で病態が進行し、最終的には不可逆的な神経機能障害に至るものと考えられている。具体的には、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症やパーキンソン病、ポリグルタミン病などが、このような疾患概念に当てはまる。これらの疾患では、変性タンパク質の蓄積が疾患発症の重要な起点となっており、その制御が発症時期や疾患重篤度を大きく左右することとなる。オートファジーの多寡は、老化に伴って増えていく変性タンパク質の蓄積量に影響を与えるために、これらの疾患の発症に深く関わっている。本研究では、脳老化変性タンパク質の蓄積や認知症発症に、Atg5非依存的新規オートファジーが如何に関わっているかを明らかにするとともに、新規オートファジー調節を介した神経変性疾患治療法の開発研究を行なうことを目的としている。今年度は、新規オートファジーの実行分子Alternative AutophaGy gene (Aag)-3を神経特異的に欠損させたマウスを作製し、解析を行なった。その結果、このマウスは23ヶ月令と比較的早期から運動機能の異常を示すことが明らかとなった。即ち、新規オートファジーの破綻により、神脳老化変性タンパク質の蓄積や神経変性疾患を発症することが明らかとなった。また、新規オートファジーを誘導できる化合物を脊髄小脳変性症モデルマウスに投与したところ、マウス脳における変性タンパク質の蓄積が抑制され、運動機能の異常も改善された。即ち、新規オートファジーの誘導により、神経変性疾患を治療できる可能性がある事が明らかとなった。本研究の目的の一つは、「脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症における新規オートファジーの役割」を解明することである。既に、本年度に行なった新規オートファジー関連分子Aag3を脳特異的に欠損させたマウスの解析により、新規オートファジーが、脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症に関わっていることを明らかにすることに成功した。また、もうひとつの目的である「新規オートファジー調節による認知症治療法の開発研究」に関しても、神経変性疾患モデルマウスに対して治療効果を発揮できる新規オートファジー誘導化合物の同定に成功している。研究開発初年度において、2つの目的を概ね達成しており、進捗状況は良好である。本年度に得られた成果をさらに、詳細に解析し発展させるために、以下の研究を行う。

まず、「脳老化タンパク質の蓄積や認知症発症における新規オートファジーの役割」に関しては、(1)正常神経細胞、新規オートファジー欠損神経細胞に、認知症にかかわる脳タンパク質を発現させて、その分解の多寡を解析する。(2)また、新規オートファジーの破綻によって、ゴルジ体の機能異常が見られる為に、ゴルジ体と変性タンパク質蓄積との関連を解析する。(3)さらに、タウのモデルマウスにおける新規オートファジー活性の変調の有無を解析する。「新規オートファジー調節による認知症治療法の開発研究」に関しては、上記のタウモデルマウスに新規オートファジー誘導化合物を投与し、病態の改善を解析する。さらに、化合物の標的分子を同定し、薬剤が作用する機序を解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
発光性ランタニド錯体の高分子延伸によるエネルギー操作空間

本研究では、高分子表面に形成したランタニド配位化合物のff発光効率が、高分子膜の延伸により増強される現象について、その分子構造的な知見と発光現象と相関させ議論を行ってきた。その結果、高分子にポリビニルアルコールPVAを用いると、光アンテナと配位子との役割を兼ね備えたフェナントロリンは、この高分子と水素結合を介し吸着していることがわかった。さらに、Spring-8 BL01B1の測定も用いることで、これらの間にイオン性および配位性結合を介してユーロピウムイオンが配置した化合物が形成することが明らかになった。また、この化合物は、ff発光を可視領域に示す。偏光発光スペクトルの測定からユーロピウムからのff発光は偏光を伴うことがわかった。このような現象は非常にまれであり、スピンコート法による低濃度の薄膜形成により、ユーロピウム本来のスピン状が偏光性ff発光発現に大きく寄与しているものと考察される。現在のところ、フェナントロリンからユーロピウムへのエネルギー移動効率は、未延伸の場合と比較して延伸により倍程度に向上することがわかっているが、その絶対値は結晶の場合にはるかに及ばず、今後強発光性を促す系を確立することで光を用いた光デバイス開発へも応用が期待できる成果である。たとえば、偏光ディスプレイや光による情報伝送材料などの原理を大きく変えることができ、省エネルギー、高効率伝送能力を兼ねた材料設計指針につながるものと考えている。本研究では、延伸ポリビニルアルコール(PVA)膜を場としたランタニド配位化合物のエネルギー移動を空間操作により制御することを目的としている。本年度は、光アンテナにフェナントロリンphen、ff発光種にユーロピウムEu (III)を用い、主に電子スペクトル測定を手段として実験を行ってきた。延伸PVA膜上に形成されたphen-Eu複合体のphenからの帯は、延伸することによりほとんど発光しなくなる。さらに長波長側にEu (III)に由来するいくつかのff発光が現れることから、延伸することによりphenからEu (III)へのエネルギー移動の効率が高くなったことがわかる。また、Eu (III)発光において磁気双極子遷移に帰属される594nm帯(^5D_1-^7F_0遷移)に対する電気双極子遷移614nm帯(^5D_2-^7F_0遷移)の相対強度は、Eu (III)周辺の配位子場の対称性の偏りの目安となる。すなわち、^5D_2-^7F_0遷移の強度比は延伸の場合よりも未延伸の場合に小さい値を示す。このことから、延伸することでEu (III)の配位環境は、未延伸膜上の場合と比較し、より対称性の高い整然とした状態に変化するものと考えられる。すなわち、延伸により配位環境を制御しエネルギー移動の結果もたらされる発光に変化を与えることができた。今後、発光寿命測定を行ない、エネルギー移動のパスを定量的に議論するとともに、配位化合物の構造に関する知見を得ることを予定している。
マスト細胞の基底膜への接着は細胞の増殖、機能の制御に関わるか?

本研究の目的はマスト細胞が結合組織基底膜に接着している現象の生理的役割の解明のために、細胞接着と細胞増殖、分化、機能発現の相関を明らかにすることである。研究実施計画に基づき実験を行い,以下の研究成果を得た。1.マスト細胞の基底膜成分への接着と細胞の増殖・分化に関する研究増殖性マスト細胞株として、癌化マスト細胞(mastocytoma P-815 cells ; P-815)とマウス血液幹細胞由来培養マスト細胞(bone marrow-derived mast cells ; BMMC)を調製し、in vitro細胞培養系で約10^7個細胞をPGE2/EP4選択性アゴニストあるいは8-Br-cAMPで18時間処置すると,約20-40%の細胞がシャーレ壁に吸着させた細胞外マトリックス成分(フィブロネクチン>ラミニン>コラーゲンに接着した。非接着細胞に比して.接着細胞は大部分がG1期細胞で、その接着細胞はEDTA等で遊離細胞とするとS期細胞が増加し、増殖する。PGE2添加による細胞接着シグナルは、接着開始初期シグナルはPKA依存性反応であるが、接着を維持するシグナルはPKA非依存性のEpac-Rap1シグナルで、Ca2+/CaMに依存する反応が起きている。2.マスト細胞の基底膜成分への接着とヒスタミン、サイトカイン等の発現制御に関する研究PGE2刺激による接着マスト細胞は非接着細胞に比して増殖能は低下しているが、細胞機能は活性化していることがわかった。接着細胞のhistidine decarboxylase, IL-6, MCP9の発現とタンパクは増加していた。マウス背部皮下に空気嚢を作製し、空気嚢に注入したP-815細胞の結合組織基底膜への移行は,PGE2/EP4受容体依存性に起こることがわかった。これらの事実からマスト細胞は基底膜と相互作用することにより増殖、機能発現が調節されることが判明した。
強風による沿岸部での塩害とその対策に関する研究

強風下における砕波帯での飛沫の飛散形態および飛散量について実験を行い、理論的考察を加えた。その結果、強風下にある砕波帯での飛沫濃度は風下方向よりも鉛直方向に著しく変化し、鉛直断面における濃度分布は飛沫の沈降と鉛直方向の拡散とが釣り合った形で表わされることがわかった。また、飛沫の無次元鉛直濃度分布は、吹送域内の平均風速に依存せず、沖波波形勾配に強く影響されることがわかった。さらに。飛沫の拡散効果を示す無次元量は、沖波波形勾配に比例することが示された。九州各県(福岡県、宮崎県、鹿児島県、長崎県、大分県、熊本県)沿岸域における、飛塩量と塩害の実態調査を行った。福岡県沿岸域では、離岸堤、潜堤、自然海岸での飛塩量を観測した。その結果、相対的に静穏な水域である離岸堤背後では、潜堤や自然海岸に比べて飛塩量が少ないことがわかった。鹿児島県沿岸域での現地調査の結果、台風による塩害が顕著であるものの、県本土で海を西側に見る海岸では、冬期季節風による塩害も無視できない程度であることがわかった。熊本県沿岸域における現地調査の結果、内陸地形が平坦で、防波堤背後に構造物や樹木などの遮へい物がない場合、潮風害として実際に被害をもたらすcl^-の水平到達距離はおよそ3Kmにおよんでいることがわかった。平成4年度の調査に引き続き、国の行政機関、地方自治体、電力会社等を通じて得られた情報の内容を分析し、塩害に対して対策が講じ得るものかどうか、また、どのような対策が講じられるかを検討した。さらに。本研究は、沿岸部での強風による塩害の実態に関する資料収集、九州各地区での自然海浜及び海岸保全施設背後への飛沫の飛散量に関する現地調査、風による飛沫の飛散に関する風洞実験より成る。まず塩害の実態に関する資料収集については、九州各県における県庁、九州電力等の塩害問題に関わりの深い機関に対して調査を行ない、塩害による保安林配電施設への被害の実態をかなり把握できた。被害の大きかった実積を持つ広島県についても調べた。つぎに現地調査については、各担当者が一同に会して、現地調査の調査法について調整を行なった。その上で各県の海岸において、強風時を待って見地観測を実施した。その成果は、各担当者レベルで整理中であるが、本調査が2ケ年調査であるので、次年度の成果と合わせて整理することになる。最後の水理模型実験については、長さ35m、高さ0.935m、幅0.6mの風洞付一次元造波水槽を用い、平均風速1117m/sの風を吹かせることにより飛沫量の測定を行なった結果、飛沫量の鉛直分布について興味ある結果が得られた。飛沫量の鉛直分布の測定値において、波の峰の位置における高さすなわち波頂高さにおける飛沫量をq_aとし、その飛沫量が1/e・q_a(eは自然対数の底)に減少する位置の波頂からの高さをBとしたとき、飛沫の鉛直分布は、Z/Bq/q_aを片対数方眼紙上直線分布で普遍的に表示できることがわかった。強風下における砕波待での飛沫の飛散形態および飛散量について実験を行い、理論的考察を加えた。また、飛沫の無次元鉛直濃度分布は、吹送域内の一夜平均風速に依存せず、沖波波形勾配に強く影響されることがわかった。

さらに、飛沫の拡散効果を示す無次元量は、沖波波形勾配に比例することが示された。九州各県(福岡県、宮崎県、鹿児島県、長崎県、大分県、熊本県)沿岸域における、飛塩量と塩害の実態調査を行った。福岡県沿岸域では、離岸堤、潜堤、自然海岸での飛塩量を観測した。その結果、相対的に静穏な水域である離岸堤背後では、潜堤や自然海岸に比べて飛塩量が少ないことがわかった。鹿児島県沿岸域での現地調査の結果、台風による塩害が顕著であるものの、県本土で海を西側に見る海岸では、冬期季節風による塩害も無視できない程度であることがわかった。熊本県沿岸域における現地調査の結果、内陸地形が平坦で、防波堤背後に構造物や樹木などの遮へい物がない場合、潮風害として実際に被害をもたらすcl^-の水平到達距離はおよそ3Kmにおよんでいることがわかった。平成4年度の調査に引き続き、国の行政機関、地方自治体、電力会社等を通じて得られた情報の内容を分析し、塩害に対して対策が講じ得るものかどうか、また、どのような対策が講じられるかを検討した。
遺伝子発現プロファイリングによるパーキンソン病の病態関連遺伝子の同定

本研究では,パーキンソン病(PD)の責任病巣である中脳黒質において変性ドーパミン作動性ニューロンおよびその関連組織がどのような遺伝子発現動態を示すかを分子インデックス法を用いて包括的に把握するとともに,PDの病態に関与する未知の病態関連遺伝子(分子)を同定することを目的とした.病理解剖により得られたPD患者および非神経疾患患者の中脳黒質組織より抽出したtotal RNAをもとにmRNAのcDNAを作成し,分子インデックス法によって合計192×3=576グループの発現遺伝子3'側プロファイルに区分した.現在までに576グループのうち1/3(192)のプロファイルを作成した.PD黒質より得られたプロファイルを各グループ毎に対照例黒質由来のプロファイルと比較検討し,発現量に明らかな差の見られたcDNA断片をクローニングし,その塩基配列を決定した.PDおよび対照間で発現に大きく変化のあったcDNA断片として27クローンを得ることができ,そのうち24クローンの配列を決定した.PD特異的に発現が変化していた既知の分子9クローン(増加3,減少6),データベース検索で既知のESTにマッチしたcDNA断片が8クローン(増加3,減少5),全く未知のcDNA断片が7クローン(増加4,減少3)であった.現在残り2/3のプロファイルの作成を急いでおり,定量PCR・ノーザン分析による正確なPDでの発現量の変化を検討中である.これらの遺伝子群の発現変化はPDの黒質における分子レベルの病態を反映していると考えられ,しかもそのいくつかはPDの病態機序を解明する上で重要な鍵となる分子である可能性がある.またこの結果は,分子インデックス法による遺伝子発現プロファイリングがPDの剖検中脳黒質における遺伝子発現変化を既知,未知を問わず高感度に描出する有用な方法であることを示している.本研究では,パーキンソン病(PD)の責任病巣である中脳黒質において変性ドーパミン作動性ニューロンおよびその関連組織がどのような遺伝子発現動態を示すかを分子インデックス法を用いて包括的に把握するとともに,PDの病態に関与する未知の病態関連遺伝子(分子)を同定することを目的とした.病理解剖により得られたPD患者および非神経疾患患者の中脳黒質組織より抽出したtotal RNAをもとにmRNAのcDNAを作成し,分子インデックス法によって合計192×3=576グループの発現遺伝子3'側プロファイルに区分した.現在までに576グループのうち1/3(192)のプロファイルを作成した.PD黒質より得られたプロファイルを各グループ毎に対照例黒質由来のプロファイルと比較検討し,発現量に明らかな差の見られたcDNA断片をクローニングし,その塩基配列を決定した.PDおよび対照間で発現に大きく変化のあったcDNA断片として27クローンを得ることができ,そのうち24クローンの配列を決定した.PD特異的に発現が変化していた既知の分子9クローン(増加3,減少6),データベース検索で既知のESTにマッチしたcDNA断片が8クローン(増加3,減少5),全く未知のcDNA断片が7クローン(増加4,減少3)であった.現在残り2/3のプロファイルの作成を急いでおり,定量PCR・ノーザン分析による正確なPDでの発現量の変化を検討中である.これらの遺伝子群の発現変化はPDの黒質における分子レベルの病態を反映していると考えられ,しかもそのいくつかはPDの病態機序を解明する上で重要な鍵となる分子である可能性がある.またこの結果は,分子インデックス法による遺伝子発現プロファイリングがPDの剖検中脳黒質における遺伝子発現変化を既知,未知を問わず高感度に描出する有用な方法であることを示している.
インビボ・インビトロPET法による抑鬱発生メカニズムの解明研究と薬物治療効果判定

臨床研究:食道癌、肺癌などの患者において^<18>F-FDG PET検査を行ない、心理社会的因子(抑うつ、不安、QOL、社会的ストレス度など)と局所脳活動の関係を統計学的に検討した。がん患者群において軽度抑うつと社会的ストレス度の軽度亢進が認められた。脳画像上では、大脳新皮質の相対的活動低下と大脳辺縁系の活動亢進という相反するパターンが認められたが、それは社会的ストレス度と抑うつの影響ではないかと考えられた。また免疫機能と脳活動を比較した結果、ナチュラル・キラー(NK)細胞活性が新皮質の活動と正に相関した。さらに、化学療法(5-FUやシスプラチン)前後の心理スコアの変化も検討したところ、不安の軽度上昇とQOLの軽度低下が認められた。^<11>C-ドキセピンPETによるヒスタミンH1受容体(H1R)測定では、まず健常人の抗ヒスタミン薬負荷によってPETの有用性を確認し、その後、うつ病患者、悪性腫瘍の既往をもつ患者、統合失調症患者などで脳内H1R測定を行った。その結果、いずれにおいても脳内H1R結合の低下傾向が認められたが、疾患特異性は認められなかった。基礎研究:ヌードマウスに腫瘍細胞(ヒト胃癌細胞)を移植し、生着した個体の脳におけるカテコラミン、ヒスタミンなどの神経伝達機能を多面的に測定した。腫瘍動物では健常動物に比べて特に脳内ヒスタミン含有量が著明に増大していることが示された。その原因が、腫瘍塊を体内にもつことによる単なる物理的ストレスなのか、それとも腫瘍細胞と脳の遠隔相互作用による生物学的ストレスなのかは今のところ不明である。結論:PETは精神症状や社会的ストレスの脳活動への影響を画像化できる点で、サイコオンコロジーに有用であることが確認された。また、抑うつの臨床症状とがん患者の不定愁訴は似ているが、その発現機構をストレス誘発性の神経伝達機能異常で説明できる可能性がある。本研究においては、食道癌、皮膚癌などの患者に対して^<18>F-フルオロデオキシグルコースを用いたPET検査を行ない、その局所脳活動を記録した。その際、抑鬱、社会的望ましさなどの評価も行なった。撮影された脳両像は、SPMソフトウェアを用いて標準脳に変形したのち、統計的に有意差が認められる領域を抽出した。癌患者の脳における活動低下領域は、前頭前野、前部帯状回、大脳基底核などであったが、小脳虫部は活動亢進を呈した。また化学療法後の患者では前頭前野の活動低下が認められたため、抑鬱の所見が検出しにくくなることがわかった。これは、PETを癌患者の抑鬱評価に応用する際に重要な意味をもつ。さらに、社会的望ましさ尺度が高い患者では前頭前野などの活動亢進傾向が認められ、社会的ストレスが脳活動亢進を促す可能性があることが示唆された。これは、心理的因子と癌の進行の関係を考える上で重要な所見である。^<11>C-ドキセピンを用いたPET検査では、まず薬物治療効果判定へのPETの有用性を評価する目的で、ヒスタミンH1受容体拮抗薬を服薬した健常ボランティアの脳内ヒスタミンH1受容体の分布を測定した。服薬後の健常人では受容体結合能の低下がみられ、これは拮抗薬によるH1受容体占拠がPETで測定可能であることを意味する。鬱病患者における測定では脳全体とくに前頭葉におけるヒスタミンH1受容体結合能の低下が観察され、ヒスタミンH1受容体量の測定にPETが有用であることが確認された。鬱病に伴う身体症状である不眠や食欲不振は癌患者でも頻繁にみられる症状で、その原因解明に、PETが有用であることが示唆された。本研究では動物実験も計画されていたが、新研究棟建設に伴う研究室移転が予算の事情で平成15年度から14年度に急遽繰り上げられたため、動物実験スペースが制限され、動物実験は予備実験程度に留まった。成果は15年度に期待したい。

基礎研究:ヌードマウスに腫瘍細胞(ヒト胃癌細胞)を移植し、生着した個体の脳におけるカテコラミン、ヒスタミンなどの神経伝達機能を多面的に測定した。腫瘍動物では健常動物に比べて特に脳内ヒスタミン含有量が著明に増大していることが示された。その原因が、腫瘍塊を体内にもつことによる単なる物理的ストレスなのか、それとも腫瘍細胞と脳の遠隔相互作用による生物学的ストレスなのかは今のところ不明である。結論:PETは精神症状や社会的ストレスの脳活動への影響を画像化できる点で、サイコオンコロジーに有用であることが確認された。また、抑うつの臨床症状とがん患者の不定愁訴は似ているが、その発現機構をストレス誘発性の神経伝達機能異常で説明できる可能性がある。
堆積学的アプローチによる歴史津波の検証手法の開発

従来より津波災害のアセスメントを行うとき,その発生頻度を推定することはきわめて重要であるが、既存の歴史資料はその年代の限界と確実性において問題が残される。また、ほとんどの場合に、来襲中の挙動や形態などの詳細な情報はない。その中、津波堆積層は陸上に残された津波石と共に,文献には残されていない歴史津波をも推定できる可能性を示している。地学的アプローチと数値計算技術を融合させ、その発生頻度及び規模や特徴を推定する手法の開発が、本研究の目的である。インドネシアでの最近発生した津波(1992年フローレス、1994年東ジャワ)を対象に、現地での調査と数値計算を実施し、津波による堆積作用の過程を詳細に検討した。特に、1992年インドネシア・フローレス島地震津波の際には、来襲方向および運動エネルギーの異なる二波がBabi島南西部沿岸を襲ったことが、堆積相および粒子径組成の解析結果から判別した。また、沿岸から230m付近まで軟体動物殻分布を含む石灰砂の急激な堆積が見られ、南西方向からの進入が推定できた。これらは、非線形浅水理論のモデルによる数値計算により再現されており、調査結果の有効性を示している。従来、津波の来襲方向は、1つの方向に仮定し、流体エネルギーや物質の運搬・堆積作用を議論されていたが、本研究により、この問題点が指摘され、今度の解析手法の発展につながるものと期待される。さらに、地質学的手法を用いて、トルコ及びギリシアのエ-ゲ海沿岸部における津波痕跡の調査を行った。エ-ゲ海では地震が頻繁に発生しており、それに伴う津波は大きな被害を与えてきている。また現在、地震の空白域も指摘されており、津波の危険度は極めて高い。その結果、Dalamanで、3層の堆積層を発見した。特に、第2と3層の間には、液状化現象の後である噴砂を確認し、この堆積層が、地震に関連した津波であることが分かった。年代測定が難しいケースなどに対しては、このような液状化現象は、津波による堆積であることを特定するために重要になる。他の地域でも、堆積層が発見されており、本地域で津波の頻度が大きいことを裏付けている。エ-ゲ海では、地震だけでなく火山噴火による規模の規模の大きい津波も記録されており、津波数値モデルの新たな改良を行った。現在、サントリ-ニ島の噴火に適用され、カルデラ周辺での津波の伝播などの現象を把握出来た。1992年インドネシア・フローレス島地震津波について現地調査と数値計算を行った。調査目的は、主に(1)津波による陸上での堆積物の測定、(2)数値計算で使用できる海底地形および陸上地形の測量であった。(1)では、海岸から内陸部へ向かって測線を複数設定し、津波による堆積層の判別、堆積層の厚さ、構成物などを調査した。また、各地点でサンプルを採集しており、現在解析中である。

津波堆積層は、多くの調査地点で確認でき、海岸から内陸部へ「くさび形」状に形成されていた。層の構成物は海岸からの距離により変化し、遠いほど細かくなっているように観察された。より詳細な構成物の分布は、解析中のサンプルから得られると期待される。また、川の周辺では層が厚く、川を遡上する津波の運搬力の大きさを示している。(2)では、海図や地形図では判別出来ないような小さいスケールの海底地形や陸上地形を測量した。海底地形は、測深器を船に設置し、GPSで位置を求めて、測量した。陸上地形は、光波測定器により測量した。フローレス津波で最大の打ち上げ高を記録したリアンクロコでは、特に詳細な測量を行った。その結果、10メートル以下の水深が沖まで続いていること、陸上は典型的なV字谷になっていることが確認された。これらの条件が、打ち上げ高を増大させた要因と考えられる。数値計算は、最も被害の大きかったバビ島周辺について詳細に行った。100メートル格子の水深データを作成し、バビ島を回り込む津波とフローレス島からの反射波の影響を検討した。バビ島への第一波は回り込む津波によって生じ、フローレス島からの反射波が第二波となることが分かった。流速値で見ると、第二波の方が第一波より大きく、バビ島での被害は第二波によるものが大きかったことを示している。平成6年度に行ったフローレス地震津波と同様に、近年発生した津波を対象として現地調査を行った。この対象津波は1994年6月の東ジャワ地震津波である。被害はフローレス地震・津波より小さかったが、数カ所にわたる明瞭な土砂移動が報告されており、その内の2カ所を選定し、津波堆積物の調査を行った。以下の2項目が詳細である。(1)1994年6月地震発生直後に現地調査に入り堆積物を採取し、そのサンプルを解析した。その結果、30cmから40cmの層厚での粒上の平均粒径分布、偏差などを算定し、津波堆積層における特徴を明らかにした。特に平面的な分布のみならず鉛直方向分布の重要性が指摘された。(2)1年後の1995年11月に、Sempu島及びPancer村において、現地調査を行った。Sempu島の裏側に位置する小さな入り江では、明確な侵食と堆積が見られたため、今回の調査では詳細な堆積層分布と地形測量を行った。堆積層は沿岸から徐々に層厚さを増し、約30cm以上の堆積が確認された。肉眼でも、少なくとも3層が区別でき、各層内での、黒色系の陸砂・泥と白色系の海砂の混合過程が見られた。今後に、掃流砂と浮遊砂のモデルを開発する際の貴重な資料となる。Pancer村では、マングローブにおける堆積層が発見された。このような場所では、津波の流速が低下し砂が堆積しやすい場所であると推定され、今後の歴史津波検証の際の重要な場所となると思われる。地質学的手法を用いて、トルコ及びギリシアのエ-ゲ海沿岸部における津波痕跡の調査を行った。エ-ゲ海では地震が頻繁に発生しており、それに伴う津波は大きな被害を与えてきている。また現在、地震の空白域も指摘されており(Yalcinerら,1995)、津波の危険度は極めて高い。一方、エ-ゲ海の津波に関してはKuran & Yalciner(1995)やPapadopoulos & Chalkis(1984)による報告はあるが、過去の津波に関する資料は乏しく、今後の津波防災を考える上で、歴史津波発生頻度・その規模推定の研究は大変重要となっている。
D加群のアルゴリズムの研究

1.多項式係数の部分作用素環(ワイル代数)の全次数(Bernstein filtration)に関する斉次化環の上の加群とそのフィルターに関して、極小自由分解の概念を定義し、高山信毅と共にその効率的なアルゴリズムを考察した。これは高山により数式処理システムKanに実装された。一方、海外共同研究者のM.Granger教授と共に、解析的なD加群に対する不変量として、与えられたフィルターに関する極小自由分解の概念を定義し、それが同型を除いて一意的に存在することを示した。これは解析的D加群の、階数によるフィルターに関する斉次化(Rees環)を経由して定義される。この斉次化D加群は、斉次化ワイル代数と異なり、局所性を持つという利点がある。特にこの極小自由分解によって、解析関数の芽に対する新たな不変量が得られることを示した。2.Granger,高山と共に、多項式係数の微分作用素で生成される解析的な斉次化D加群における割算アルゴリズムを見出し、数式処理システムKanに実装した。この割算アルゴリズムは多項式環の局所化(すなわち、べき級数環の中の代数的な元の全体)に対するMoraのtangent cone algorithmと呼ばれている割算アルゴリズムの中でもっとも一般的なものである。3.D加群に対する既存の(本研究代表者が数年前に導入した)アルゴリズムの数値解析への応用について高山、白木と共に研究を行い、特殊関数のパラメータ付きの積分の数値計算において、D加群の方法により積分がパラメータに関して満たす微分方程式を導出することが有効であることを示した。D加群とは微分作用素環上の加群の総称であり,具体的には線型偏微分方程式系に対応する.D加群については1970年代からの佐藤幹夫・柏原正樹・河合隆裕らの研究によって高度な理論体系が構築されていたが,当時はD加群の具体的な計算方法についてのまとまった研究は、概均質ベクトル空間に付随したD加群の場合などを除いて、ほとんどなされていなかったものと思われる。一方1990年代以降、高山信毅氏と本研究代表者は,多項式環についてはその有用性が既に広く認知されているGrobner基底の方法を微分作用素環に適用することによって,アフィン空間上のD加群に対する種々の演算(関手)のアルゴリズムが得られることを見出した。特にb関数およびその一般化の計算アルゴリズム、アフィン部分空間への制限の計算アルゴリズムの拡張と効率化を目標に研究を進め、次のような研究成果を得た。1.D加群の制限の計算で中心的な役割を果たすのは,与えられた重みベクトル(の定めるフィルター)に適合した自由分解の計算であるが,実例の計算における自由分解は一般に非常に大きく,しばしばメモリ不足で計算不能に陥る。斉次化Weyl代数(微分作用素環)は非可換ではあるが、多項式環と同様に極小自由分解の概念が定義できることに着目し,特に与えられた重みベクトルに適合した極小自由分解の概念を定義し,かつその計算アルゴリズムを得た.特にこの応用として、微分作用素環のイデアルの極小な包合基底を求めるために有効な方法を得た。2.理論上重要な解析的なD加群、すなわち収束巾級数を係数とする微分作用素環上の有限生成加群に対しても、斉次化を経由してある種の極小自由分解の概念が定義されることを見出した。昨年度までの研究で代数的(大域的)なD加群の極小自由分解の概念を定義し、その計算アルゴリズムを高山信毅氏と共に開発した。本年度は海外共同研究者であるアンジェ大学(フランス)のグランジェ(Granger)教授と共に、解析的なD加群に対する極小自由分解の理論とアルゴリズムを構築した。理論的な結果としては、このような極小自由分解の(複体としての同型を除いた)一意存在定理を得た。従って極小自由分解はD加群に対する解析的かつ局所的な不変量を与えることになり、特異点論などへの応用が期待される。

一方で、可換代数におけるMoraのtangent cone algorithmと呼ばれる代数的な割算アルゴリズムの微分作用素環におけるアナロジーを見出し、それを用いて極小自由分解が計算可能であることを示した。更に、超曲面の特異点に付随したD加群の解析的な極小自由分解をいくつかの実例について実際に計算し、興味ある結果を見出したが、特異点理論と極小自由分解の関係についての理論的な考察は今後の重要な課題であろう。なお、この共同研究のために本補助金の海外旅費を用いて、グランジェ教授を東京女子大学に招聘し、以上の成果を共著論文としてまとめた。また、D加群のアルゴリズムの応用として、ホロノミック関数の積分やメリン変換などの計算法を提案し、白木氏、高山氏との共著論文としてまとめた。この方法は微分方程式の数値解法に対しても新たな方法を与えるものであり、数式計算と数値計算の新しい融合算法としても有望であると思われる。海外共同研究者のM.Granger教授と共に、解析的なD加群に対する不変量として、与えられたフィルターに関する極小自由分解の概念を定義し、それが同型を除いて一意的に存在することを示した。これは解析的D加群の、階数によるフィルターに関する斉次化(Rees環)を経由して定義される。この斉次化D加群は、確定特異点などに関連して理論的にも重要かつ自然な対象であり、従来D加群の計算で用いられてきた斉次化ワイル代数と異なり、局所性を持つという利点がある。従って斉次化D加群に対する有効な計算アルゴリズムを開発することは、応用上も重要である。そこで、本研究代表者は、M.Granger,高山信毅と共に、多項式係数の微分作用素で生成される解析的斉次化D加群における割算アルゴリズムを見出し、数式処理システムKanに実装した。この割算アルゴリズムは、多項式環の局所化(すなわち、べき級数環の中の代数的な元の全体)に対するMoraのtangent cone algorithmと呼ばれる有名な割算アルゴリズムの斉次化D加群への拡張となっている。これは加群としての構造と両立するような任意の単項式順序に関して実行可能であり、微分作用素に対する従来知られている割算アルゴリズムの中でもっとも一般的なものである。さらにこの割算アルゴリズムの応用として、D加群が確定特異点を持つかどうかを判定する問題や、さらに一般にD加群の不確定度の計算アルゴリズムを目標として研究を進め、部分的な結果を得た。一方、D加群に対する既存の(本研究代表者が数年前に導入した)アルゴリズムの数値解析への応用について高山、白木と共に研究を行い、特殊関数のパラメータ付きの積分の数値計算において、D加群の方法により積分がパラメータに関して満たす微分方程式を導出することが有効であることを示した。
R_2Fe_<14>B金属間化合物の熱間変形と高保磁力発現に関する研究

Nd-Fe-B系磁石合金は三元金属間化合物Nd_2Fe_<14>Bの高い飽和磁化と結晶磁気異方性とを利用して主に焼結及び急冷凝固法において作製されている。1988年7月にPr_2Fe_<14>Bに熱間加工性を有することが認められ、これを積極的に活用した鋳造・熱間加工・熱処理のプロセスによって新永久磁石材料の開発が大いに期待されつつある。本研究においては、種々のR_2Fe_<14>B(R:希土類元素、主にPr)金属間化合物の熱間変形挙動を広範な温度、ひずみ、ひずみ速度範囲で調べ凝固組織と加工性および加工組織との関係、各プロセッシングによって規定される金属組織と磁性との関係を明確にすることで、三元金属間化合物の塑性変形による新プロセス、希土類永久磁石の材料設計・材料開発の基礎を確立することを目的とした。無拘束で熱間変形させた場合変形過程は3段階に分類される。初期過程では急激な荷重の立ち上がりに続く応力緩和は微細な割れを誘起し、引き続く定常な低荷重変形ではこの割れは液相で緩和される。この過程で異方性が生じ強加工が可能となることを明かにした。最終階段では過度の変形に伴う荷重の再上昇が生じ破断に至る。均質化熱処理の意義は初晶Feの固溶であり、またその温度を低くすることで、Pr_2Fe_<14>B結晶粒を微細化させ高保磁力・高エネルギー積が実現できることを示した。600°Cの時効熱処理はPr_6Fe_<13>Cuの生成による高保磁力化をもたらすことを初めて示した。また、Pr_6Fe_<13>Cuは正方晶で118°Cにネール点を有する反強磁性であることを初めて示した。この相はL+Pr_2Fe_<17>→Pr_6Fe_<13>Cuの包晶反応によって645°Cで生成することを明らかにした。今後強磁性相と反強磁性相のカップリングによる永久磁性材料の可能性を示した。また、Nd及びPr系希土類永久磁性材料における新たな粒界相R_<11>Fe_<87>B_2の発見、粒界相生成機構の解明が進んだ。種々のR_2Fe_<14>B(R:希土類元素、主にPr、Nd)金属間化合物の熱間変形挙動を広範な熱間加工温度、ひずみ、ひずみ速度範囲で調べ、凝固組織と加工性および加工組織との関係、各プロセッシングによって規定される金属組織と磁性の関係を明確にすることを目的とした。本年度は本研究全般の基礎をなすNdーFeーBおよびPrーFeーBーCu系の状態図的検討を中心に行なった。そして初晶領域、特にR_2Fe_<14>BとFeの境界面、R_2Fe_<14>BとR_2Fe_4B_4一変系共晶線、R_2Fe_<14>

BとR_2Fe_<17>の包晶線を確定することができた。すなわちNdーFeーB3元合金では最終凝固反応付近に3つの発熱反応を伴い、Tcが280、250、190、-150°Cの相が新たに確認された。PrーFeーB3元合金でも最終凝固反応付近に3つの発熱反応を伴い、Pr_2Fe_<14>B、Pr_2Fe_<17>以外にTcが270、245、205°Cの相が発見された。Nd系と同様に最終凝固過程、新しい相の生成濃度、温度域を検討し粒界相の構成組織について知見を得た。またPr_xFe_<86ーx>B_<5.5>Cu_<1.5>(x=13、15、17at%)4元合金を8501050°Cでホットプレスし加工度、加工温度、熱処理条件、金属組織と磁性の関係を総合的に把握した。950°C、60%の加工条件によって最適な磁気特性が得られた。熱間加工時に初晶Feは消失し、Fe_2Prが生成されるが950°C付近の高温熱処理でFe_2Prは消失する。またPr_2Fe_<17>相は13、15%Prで存在するが、17%Prでは5801050°Cで安定に存在し、580°Cの反応はL+P_2Fe_<17>→Pr_2Fe_<14>B+Prと確定できた。これまでの加工プロセスは均熱、加工、高温熱処理、低温熱処理であったが、たとえば950°Cで長時間均質焼鈍し、850°Cのような低温でホットプレスすることで微細な加工組織が得られ、このためiHcが14KOeと大きく増加させることができた。新しい永久磁石材料の製造プロセスとして期待されている鋳造・熱間加工型PrーFeーBーCu磁石合金の微細組織制御による高保磁力化に対する指針を得ることを目的として実験を行った。真空溶解・鋳造したPr_<17>Fe_<76>B_<5.5>Cu_<1.5>合金を、加工温度850,950°Cでホットプレス(歪速度:1×10^<-3>/s)し、加工後950°C×10h,480°C×2hの2段熱処理を行った結果、最適加工温度は950°Cであることを認めた。またこの場合熱間加工に伴う、主相Pr_2Fe_<14>B化合物の著しい粒成長を抑制するため、加工前に950°C×3hの均質化熱処理を考案し、保磁力の向上を得た。上記加工後における2段熱処理についてま、1段目(950°C×10h)はαーFe消失に伴う残留磁速密度Brの向上,2段目(480°C×2h)は保磁力に最も関係すると考えられる粒界相を変化させることを見い出した。すなわち,480°C×2h熱処理前においては粒界部はPrーPrCu共晶のみが観察されるが、熱処理後はこれ以上に従来全く報告のない保磁力向上を誘起すると考えられる新しいPrーFeーCu3元新粒界相の存在を見い出した。新粒界相の組成,結晶構造、磁気的性質を調べるため,この相の単相化を試みた。その結果この相の化学組成はPr30at%,Ge65at%,Cu5at%で結晶構造は空間群I4/mcm,正方晶(a=8、1,C=2、31A^^°)型を有するPr_6Fe_<13>Cu金属間化合物であることをEPMA,X線回折より求めた。さらにVSMによる磁化測定,熱磁測定,メスバウア-分光測定により,新化合物は118°Cにネ-ル点を有する反強磁性体であることを見い出した。なおこの新粒界相は熱分析,保持・急冷実験により,645°CでPr_2Fe_<17>+L→Pr_6Fe_<13>Cuの包晶反応することにより晶出することも求めた。本研究によって、強磁性体と上記反強磁性のカップルによる新しいRーFeーB型磁石の材料設計を明確に示した。RE-Fe-B系(RE=Nd,Pr)磁石合金は三元金属間化合物RE^2Fe^<14>Bの高い飽和磁化と結晶磁気異方性とを利用して主に焼結及び急冷凝固法によって作製されている。