hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マグネシウム合金鋳物の過熱処理による結晶粒微細化機構

マグネシウム合金のうち、成分にアルミニウムを含むものは、C_2Cl_6を含有する結晶粒微細化剤が工業多岐に使用されてきたが、ダイオキシン発生のために、現在は使用が禁止されている。一方、この合金系では、溶融温度を850-900°Cに過熱することで、結晶粒が著しく微細になることが知られている。この方法は高温処理のみのために、熱エネルギーは多く必要であるが、環境汚染はなく、最近見直されている技術である。しかしながら、微細化メカニズムについては、いまだ不明である。本研究は、過熱処理したAZ91Eマグネシウム合金を溶融状態の各温度から急冷して、その状態を凍結して組織観察とEPMA分析を行なうことにより、微細化のメカニズムを調べた。その結果、過熱処理を行なうことにより、マグネシウム合金中のMn、Fe、Si、Cu、Niなどの不純物がマグネシウム合金融液中に溶け込み、不純物Cのみが未溶解として残る。このCと成分中のAlが反応し、Al_4C_3化合物を形成して融液中に分散する。これが温度の低下とともに初晶マグネシウムの核生成物質として作用するために結晶粒微細化が起こることを明らかにした。さらに不純物の少ない高純度地金を用いて、Mg-Al合金を作製して、溶解凝固を行なったところ、同様にAl_4C_3が核生成物質として作用して、微細結晶粒子になった。この場合は、とくに過熱処理の有無に関係なく、結晶粒微細化が起こった。また、炭素は高純度マグネシウム合金中にも微量存在していた。これらのことから、市販のAZ系合金では、過熱処理により生成したAl_4C_3が初晶マグネシウムの核生成物質として作用することが微細結晶粒子の生成原因であることを明らかにした。1.小型雰囲気溶解炉の設計・製作マグネシウム合金融液の溶解および鋳造時の燃焼防止を図るための溶解炉を設計・製作した。これにより所定の実験が可能となった。2.過熱処理した融液を鋳型に鋳造中に銅製冷却ブロックを用いて、挟み込み急冷凝固して、格生成物質の存在と組成を解明した。その結果、Al_4C_3が常に結晶粒の中心に存在することが認められた。この結果から、微細化機構はAl_4C_3の生成によることが明らかにできた。3.AZ91マグネシウム合金の純炭素粉末添加による結晶粒微細化融液中に純炭素粉末をアルゴンガスをキャリアーとして添加したところ、Al_4C_3が生成して、結晶粒微細化が得られた。これにより、過熱処理をしなくとも十分微細な結晶粒が得られることが分かった。これは新しい微細化剤として有効である。Nb_2O5をタブレット状にして添加したところ、きわめて微細な結晶粒が得られることを明らかにした。これも新しい微細化剤として有効である。マグネシウム合金のうち、成分にAlを含有するものは、C_2CL_6を含有する結晶粒微細化剤が工業的に使用されてきたが、ダイオキシン発生のために、現在は使用が禁止されている。しかしながら、微細化メカニズムについては、いまだに不明である。本研究は、過熱処理したAZ91合金を溶融状態の各温度から急冷して、その状態を凍結して組織観察とEPMA分析を行うことにより、微細化のメカニズムを調べた。

その結果、過熱処理を行うことにより、マグネシウム合金中の不純物が融液中に溶け込み、不純物の炭素のみが未溶解として残る。これと成分のAlが反応して、Al_4C_3化合物を生成して、凝固温度の低下とと右にマグネシウムの結晶核として作用することが明らかとなった。さらに、不純物の少ない高純度地金を用いて、Mg-Al合金を作製して、溶解凝固を行ったところ、同様にAl_4C_3が核生成物質として作用して、微細結晶粒子になった。この場合、とくに過熱処理の有無に関係なく、結晶微細化が起こった。また、炭素は高純度Mg中に不純物として存在していた。これらのことから、この合金では、Al_4C_3が核生成物質として作用することが微細化結晶粒子生成の原因であることを明らかにした。
重い電子系化合物の量子臨界点近傍でのフェルミ面変化の実験的検証

重い電子系セリウム化合物におけるセリウム4f電子の遍歴→局在転移を具体的に理解することを目的として、大型放射光施設SPring-8を利用した軟X線分光実験によりセリウム化合物の磁性発現境界近傍での電子状態変化を調べる研究を展開した。CeRu2(Si,Ge)2系に対する軟X線吸収磁気円二色性測定実験では、この系が常磁性状態から磁気秩序状態に移行する際のセリウム4f電子状態の変化傾向を明らかにした。また、(Ce,Gd)Ni系に対する軟X線吸収磁気円二色性測定実験では、元素ごとの磁性状態を分離して観測し、特にCe 4f電子の磁性に特異な磁場依存性と温度依存性があることを発見した。本研究は、重い電子系セリウム化合物におけるセリウム4f電子の遍歴→局在転移における電子状態の変化を具体的に理解することを目的としている。本研究における最も主要な実験がCeRu2Si2の希釈系化合物において組成(→化学的圧力)に依存したフェルミ面の変化を磁性発現境界(量子臨界点)の近傍で調べる共鳴角度分解光電子分光実験であるが、その後の研究によりフェルミ面変化が生じることが期待されるのが強磁性ー反強磁性境界であるという予想が出てきたため、この境界を調べることのできる組成の試料作成を新たに共同研究者に依頼し、この試料の供与を得た後に実験を行うということに計画を変更した。本年度は、前年度から継続して行っている実験として、CeRu2Si2の希釈系化合物の一つであるCeRu2(Si,Ge)2における磁気量子臨界点近傍における磁場下での電子状態変化の理解につながる知見を得るために、エンド組成である常磁性体CeRu2Si2並びに強磁性体CeRu2Ge2に対するCe M4,5吸収端でのX線吸収磁気円二色性測定実験を大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUを利用して実施した。実験の結果、系が磁場や温度に応じて磁気秩序状態から常磁性状態に変わる際のcーf混成強度やCe 4f占有数等、4f電子状態の変化傾向を明らかにすることができた。この実験結果をまとめた論文をPhysical Review B誌において発表した。さらに、重い電子系形成に伴うCe 4f電子の磁性状態の変化を調べるため、(Ce,Gd)Niに対するX線吸収磁気円二色性測定実験によりCe 4f、Gd 4f、Ni 3d各電子の磁性状態並びに相互間の関係が組成に依存してどのように変化するかを調べる研究を開始した。本年度はCe0.2Gd0.8Niに対する実験を行い、実験結果を物理学会で講演発表した。本研究における最も主要な実験はCeRu2Si2の希釈系化合物において組成(→化学的圧力)に依存したフェルミ面の変化を磁性発現境界(量子臨界点)の近傍で調べる共鳴角度分解光電子分光であるが、さらにセリウム4f電子の性質を詳細に調べるために、測定手法として軟X線吸収磁気円二色性測定を導入し、これをCeRu2(SI,Ge)2や(Ce,Gd)Niに適用している。また、CeRu2Si2希釈形化合物において組成に依存したフェルミ面変化を調べる共鳴角度分解光電子分光実験について、強磁性ー反強磁性境界を調べるために、基底状態で強磁性秩序を持つCeRu2(Si0.1Ge0.9)2という組成の試料を新たに入手し、基底状態が反強磁性であるCeRu2(Si0.82Ge0.18)2との比較を試みた。実験結果は現在解析中である。本研究における最も主要な実験はCeRu2Si2の希釈系化合物において組成に依存したフェルミ面の変化を磁性発現境界(量子臨界点)の近傍で調べる共鳴角度分解光電子分光実験であるが、この実験の実施のためには10 K以下の低温で安定して長時間(3日間以上)に渡って角度分解光電子分光実験を継続的に行える必要がある。このため、大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUに常設されている光電子分光測定システムの試料冷却機構の改良が必要となっていた。

本年度は、2台の液体ヘリウムデュワー間で液体ヘリウムを移送し、光電子分光測定システムの試料冷却機構への液体ヘリウムの安定供給を継続するための液体ヘリウムトランスファーチューブを購入し、試料冷却性能試験等を行った。これによりCeRu2Si2の希釈系化合物に対して磁気転移温度以下での共鳴角度分解光電子分光実験を実施するための準備が概ね完了した。また本年度は、CeRu2Si2の希釈系化合物の一つであるCeRu2(Si1-xGex)2における磁気量子臨界点近傍における磁場下での電子状態変化の理解につながる知見を得るために、エンド組成である常磁性体CeRu2Si2並びに強磁性体CeRu2Ge2に対するCe M4,5吸収端でのX線吸収磁気円二色性測定実験を大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUを利用して実施した。実験の結果、系が磁場や温度に応じて磁気秩序状態から常磁性状態に変わる際の4f電子状態の変化を示す複数の指標を明らかにすることができた。この実験結果について物理学会で講演発表するとともに、これをまとめた論文を投稿準備中である。重い電子系Ce化合物の量子臨界点近傍でのCe 4f電子状態の変化に関わる重要な知見として、量子臨界点近傍に位置する典型物質CeRu2Si2並びにCeRU2Si2の磁性発現境界におけるCe 4f電子の磁性状態の変化傾向をX線吸収磁気円二色性測定実験によって明らかすることに成功し、成果をPhysical Review B誌の論文として発表することができた。別のCe化合物系での重い電子形成に関わるCe 4f電子の磁性状態の変化を明らかにするため、(Ce,Gd)Niに対するX線吸収磁気円二色性測定実験による研究も開始し、順調に実験を進めることができた。共鳴角度分解光電子分光実験については、当初予定したものとは異なる組成の試料に対する実験が必要であることが新たな予想として出てきたため、必要な組成の試料の作成を新たに共同研究者に依頼し、実験の実施は次年度に繰り越すこととした。本研究のポイントであった角度分解光電子分光装置の試料冷却温度を10 K以下で安定運用するための機器設備の整備については順調に進捗した。放射光実験については、磁場下での電子状態変化を調べるX線吸収磁気円二色性測定実験を前倒しで行い、無磁場下でのフェルミ面変化の詳細を調べる角度分解光電子分光実験の実施は次年度に繰り越すこととした。CeRu2Si2の希釈系化合物において組成に依存したフェルミ面の変化を共鳴角度分解光電子分光実験については、強磁性ー反強磁性境界を調べることが重要であるという予想が出てきたため、当初計画とは異なる組成の試料作成を新たに共同研究者に依頼中である。試料の供与があり次第、大型放射光施設SPring-8の軟X線ビームラインBL23SUを利用した共鳴角度分解光電子分光実験を実施し、磁性ー反強磁性境界におけるフェルミ面変化を検証する計画である。(Ce,Gd)Niに対するX線吸収磁気円二色性測定実験による研究についても、組成の異なる試料への実験を進めるとともに、前年度の実験結果の解析を進め、成果の学会講演や論文での発表を進める計画である。前年度整備した実験装置を活用して、CeRu2Si2の希釈系化合物に対して軟X線放射光を利用した共鳴角度分解光電子分光実験を実施し、基底状態が反強磁性となる組成にある試料について反強磁性転移温度以下でのバンド構造とフェルミ面を実験的に観測し、4f電子が遍歴的とされるCeRu2Si2の常磁性状態や4f電子を持たないLaRu2Si2のバンド構造とフェルミ面と比較・検討して、反強磁性状態にあるCe 4f電子の遍歴・局在性を検証する。
英語コミュニケーション力と協調的問題解決力を養成するドラマ教育の開発と体系化

草薙は「英語の群読」というタイトルで第17回日本群読教育の会全国研究集会大会(神奈川県横浜市神奈川学園)2018年7月に発表した。2ドラマワークショップの実施:2018年9月、台湾を含む5大学の学生30名が参加したドラマ合宿を2泊3日で実施。「民話から探る異文化理解」をテーマとし、成果を上げた。3授業でのドラマ手法活用:2018年3月に研究者らが執筆・出版したドラマ手法に基づくテキスト「戯曲で学ぶ対話力」をそれぞれの授業で活用した。ライティングやリーディング、さらにはメディアについて考察する授業にドラマ手法が有効であることがわかった。4劇発表・鑑賞と事前・事後ワークショップ:研究代表者らが指導する学生を含め、複数大学の学生が一同に会しての英語劇発表会(12月に実施。100名以上参加)を通して、練習・発表・鑑賞とワークショップによる学生の変容に関して、量的・質的データを得た。5劇鑑賞についても英語劇団を招聘し、その前後に適切な指導を行い、学習効果を上げた。6地域の図書館と協力してドラマ手法による英語教育の啓蒙活動を8月に行った。科研プロジェクトの中核をなすドラマワークショップ合宿で「民話を演じることによる異文化理解」という新たなテーマで成功裏に実施できたことや、一連の活動の成果を国際学会で報告し、世界各地の教育者や研究者と知見の共有ができたことなどによる。また、地域の図書館との協力によるドラマ手法による読み聞かせやコミュニケーション活動など、地域との協働ができたことも成果といえる。プロの英語劇団を招聘し、上演前にドラマワークショップを行うことにより、理解度が高まった。しかし、地域の教員の参加がなかったので、事前の告知に工夫が必要である。また、まだDIEとTIEを融合して体系化するには至っていないので、それが次年度の課題である。今後はこれまでの実践研究を推進するとともに、小・中・高の英語教育者にさらにドラマ教育を普及させたい。そのために、研究会を開催し、日常の英語教育で使える即興活動などを体験してその効用を体感してもらい、現場への活用を促したい。協定校での教育交流の機会も使ってドラマ教育を普及させる。また、高大連携ならびに大学主催の研究会でもドラマ手法による英語コミュニケーション力養成の理論と実践についてディスカッションし、科研費で作成したテキストを活用してもらい、フィードバックを得る。海外提携校(台湾・実践大学)の応用言語学科との協働により、文学や語学の発展・応用としてのドラマ作成・上演について学生や教員を指導するとともに、広くその効果や方法について意見交換する。1学会発表:ドラマと言語教育の融合を扱う国際学会Scenario(国際語学演劇学会@アイルランド)で、前科研プロジェクト(基盤研究(C) H26H28年度)の報告をし、さらに本研究のテーマについて議論して示唆を得た。大学英語教育学会(@青山学院大)でもドラマ手法を英語教育に導入することについて発表を行った。2英語ドラマワークショップ実施:2泊3日の合宿形式で大学生対象に約15時間のワークショップを実施し、ドラマ手法の開発と量的・質的データ採取を行った。H29は台湾から台湾人、ドイツ人、インド人の参加を得、異文化理解に関する示唆も得た。本ワークショップからは社会的基礎力や異文化理解に関する項目への事前・事後の自己評価に加え、自由英作文も課し、参加者の変容の実態を把握することができた。本結果の一部は30年度に国際学会で発表予定である。下記のように前年度までの科研研究を総括し、本研究の初年度としてのドラマワークショップの実施や学会等でのドラマ手法の普及を十分に行ったため。アイルランドでの国際学会Scenarioで、前科研プロジェクト(基盤研究(C) H26H28年度)の報告をし、さらに本研究のテーマについて議論して示唆を得た。また、欧州を中心とした世界各地におけるドラマ教育に関する知見を得た。英語ドラマワークショップを2泊3日の合宿形式で大学生対象に実施した。それによりドラマ手法の開発と量的・質的データ採取を行い、貴重な結果を得た。本結果の一部は30年度に国際学会(IDIERI@オークランド大学)で発表予定。研究代表者らの授業「専門ゼミナール」、「英語オーラル・コミュニケーション論」等でドラマ手法を実施し、社会問題を考える手法としてドラマ手法を取り入れ、毎回フィードバックを得た。この成果は社会問題と向き合う手法としてのドラマを取り入れた教科書に結実した。上記に加え、劇発表・鑑賞と事前・事後ワークショップも実施し、総合的にドラマ教育の普及に努めて成果を上げた。3授業でのドラマ手法

活用:2018年3月に研究者らが執筆・出版したドラマ手法に基づくテキスト「戯曲で学ぶ対話力」をそれぞれの授業で活用した。ライティングやリーディング、さらにはメディアについて考察する授業にドラマ手法が有効であることがわかった。4劇発表・鑑賞と事前・事後ワークショップ:研究代表者らが指導する学生を含め、複数大学の学生が一同に会しての英語劇発表会(12月に実施。100名以上参加)を通して、練習・発表・鑑賞とワークショップによる学生の変容に関して、量的・質的データを得た。5劇鑑賞についても英語劇団を招聘し、その前後に適切な指導を行い、学習効果を上げた。6地域の図書館と協力してドラマ手法による英語教育の啓蒙活動を8月に行った。科研プロジェクトの中核をなすドラマワークショップ合宿で「民話を演じることによる異文化理解」という新たなテーマで成功裏に実施できたことや、一連の活動の成果を国際学会で報告し、世界各地の教育者や研究者と知見の共有ができたことなどによる。また、地域の図書館との協力によるドラマ手法による読み聞かせやコミュニケーション活動など、地域との協働ができたことも成果といえる。プロの英語劇団を招聘し、上演前にドラマワークショップを行うことにより、理解度が高まった。しかし、地域の教員の参加がなかったので、事前の告知に工夫が必要である。また、まだDIEとTIEを融合して体系化するには至っていないので、それが次年度の課題である。昨年はドラマ手法とその有効性についての学会発表ならびにドラマワークショップの実施等、多くの成果を上げたが、今年度以降はさらにこれらを進化・深化させるとともに、ドラマ手法を用いた教育活動(DiE)と劇鑑賞による教育(TiE)を融合させ、演劇の鑑賞の前後に充実したワークショップを行い、教育効果を高めることと、これまでの成果を踏まえて学会や地域の研究会等でドラマ手法を普及することに注力したい。本年度はDiEとTiEの相乗効果を検証するため、研究者それぞれの職場で劇鑑賞とその前後のワークショップを実施し、学生の変容をアンケートならびに自由作文等でデータを取りたい。また、毎年異なるテーマのもとに入念に計画して実施し、参加者からの評価の高い合宿方式のドラマワークショップも推進していきたい。今後はこれまでの実践研究を推進するとともに、小・中・高の英語教育者にさらにドラマ教育を普及させたい。そのために、研究会を開催し、日常の英語教育で使える即興活動などを体験してその効用を体感してもらい、現場への活用を促したい。協定校での教育交流の機会も使ってドラマ教育を普及させる。また、高大連携ならびに大学主催の研究会でもドラマ手法による英語コミュニケーション力養成の理論と実践についてディスカッションし、科研費で作成したテキストを活用してもらい、フィードバックを得る。海外提携校(台湾・実践大学)の応用言語学科との協働により、文学や語学の発展・応用としてのドラマ作成・上演について学生や教員を指導するとともに、広くその効果や方法について意見交換する。会議が諸学会と重なり、予定より旅費が少なくて済んだ。
統合失調症の偏見・差別除去に関する介入研究

統合失調症をもつ人びとが経験した差別について、半構造化面接を行い、量的、および質的に分析した。ほとんどのものが日常生活で差別を経験しており、疾病を理由に自ら行動を制限した経験のあるものも多かった。精神障害に関する教育的な介入研究を精神保健を専門としない対人援助職のものに実施し、予備的調査では、短時間の教育的介入によって、知識、社会的距離、精神面でのQOLに好ましい効果がみられた。しかし、対照群をおいた検討では、統合失調症に関する知識面では改善がみられたが、うつ病に関する知識、初期対応に関する自己効力感には変化はみられなかった。態度の変化を促すためには、今後はロールプレイなどの態度、行動面での変容に焦点をあてた介入方法の工夫が必要である。統合失調症を有する人びとの実生活で受けた差別的体験を明らかにするために、国際的に標準化された調査票、差別とスティグマ尺度(DISC-10)を用いて半構造化面接を行った。対象は、A病院外来に通院中で、1)統合失調症の臨床診断を有する、2)面接の実施に関する書面での説明と同意を得ている、3)主治医がその患者の研究参加に同意している、以上3条件すべてを満たすもの、22名とした。DISC-10では仕事、結婚、住居、警察官ら、保健医療従事者の対応などに関して、統合失調症を持たないものと異なった対応を受けた経験について系統的に問うた。本尺度は英国で開発され、既に国際共同研究で使用されているが、わが国での実施にあたって、調査票の翻訳、逆翻訳を行い、表現や、わが国の制度、文化的文脈の中で用いられるように、精神障害を有する当事者らとのフォーカスグループを実施して、修正を加えた。面接の結果、まず、多くのものが不利な差別的扱いを受けたことがあると答え、家族関係、安心・安全、警察、身体疾患、保険の領域での不利益な体験を報告したものが多かった。また統合失調症を理由に自ら行わなかったこととして、仕事、病気の開示を挙げるものが多かった。差別的な体験を受けたと答えたものでは、雇用上、家族関係での不利益を挙げたものが多かった。また、行動や症状が予測不能と周囲の人から見られ、症状悪化時にコミュニケーションが途絶えたことの苦悩を語るものがいた。以上の結果から、統合失調症を理由に差別的体験を受けたものは多数みられ、特に接触時間の多い家族からの差別的体験が多いことが特徴的であった。また、疾患を開示することで他者からの拒絶、差別を予期して、自らの行動を制限する「セルフスティグマ」を示唆する表現も多数みられた。特に職場や家族の領域において、統合失調症に関する正しい知識の伝達、意識の変化をもたらす介入が今後必要であることが示唆された。方法:精神保健非専門家(看護,介護職等)に対し,精神障害に関する教育的介入を実施した。そして,このプログラムの評価を,精神障害に関する正しい知識の定着,意識の改善をアウトカム指標として,介入の前後で比較した。介入プログラムの内容は,精神科救急で遭遇しやすい疾患の説明,対応法,そして回復の過程である。これらの状況で,支援者に求められる姿勢や,モデル実践,その原則について講義を行った。介入を実施する前と,研修実施後,そして6カ月後に,精神障害に関する知識,社会的距離を含む意識,参加者自身の生活の質(QOL)を検討した。測定尺度は,先行研究で既に用いられている既存の評価尺度や,QOLについてはSF-8を用いた。結果:研修前調査回答者は45名,研修後調査回答者は39名であった。分析は,研修前調査と研修後調査の両方に回答した39名を分析対象とした。援助に対する自信は,研修前が1.69点(標準偏差:0.66),研修後が1.90点(標準偏差:0.66)(p<0.05)と改善していた。統合失調症のケースの記述を提示して,統合失調症のケースと認知した人の割合は研修前後で変化しなかった。統合失調症に対処する際,一般開業医または家庭医が「助けになる」と回答が増加した。また,研修後調査において,社会的距離は3.45(標準偏差: 0.86)から3.26(標準偏差:0.71)と低下していた(p<0.05)。また,精神面のQOLは研修後で改善傾向が見られた(研修前得点:46.20(標準偏差:6.74),研修後得点:48.13(標準偏差:6.78),p値:0.052)。考察:精神保健非専門家を対象とした短時間の教育的介入によって,知識,社会的距離,精神面でのQOLに好ましい効果がみられた。今後はコントロール群との比較により本研修の効果を検討する必要がある。

目的:精神保健の非専門家を対象に、精神障害に関する教育的介入を実施し、その効果を検討した。方法:民生委員等を対象に、うつ、自殺等の精神疾患に関する知識と対応技法の向上を目的とした研修会を開催した。介入内容としては、精神疾患に関する医学的な講義、初期対応法について2時間のプログラムを提供した。評価は、精神障害に関する知識、初期対応に関する自己効力感、社会的距離、健康関連QOL等に関して先行研究で用いられている既存の自己式調査票を用い、研修実施前、研修3か月後に調査した。非無作為化対照試験のデザインで、対照群として研修会に参加しない同地区の民生委員にも調査のみを実施した。結果:介入前後のデータがそろっていたものは、介入群63名、対照群93名だった。統合失調症のヴィニエットを提示して、統合失調症と正しく認識した人数は、介入群のほうが増加した(研修前介入群3(3.6%),対照群7(8.3%), 3か月後はそれぞれ10(17.9%), 6(7.1%),多変量ロジスティック解析OR:4.2, 95%CI:1.28-14.06, p=0.018)。しかし、うつ病のヴィニエットに関する認識率の増加は見られなかった(介入前介入群12(14.3%),対照群12(13.6%), 3か月後はそれぞれ15(26.8%), 17(20.2%), OR:1.3, 95%CI:0.61-2.89, p=0.473)。精神健康に問題を持つ人への対応に「全く自信がない」と回答した人数は、統計的には有意差は見られなかった(介入前介入群45(71.4%),対照群53(57.0%), 3か月後はそれぞれ28(45.9%), 39(41.9%), OR:0.9, 95%CI:0.41-1.82, p=0.690)。考察:精神障害に関する講義を中心とした研修を民生委員に実施した結果、統合失調症に関する知識面では改善がみられたが、うつ病に関する知識、初期対応に関する自己効力感には変化はみられなかった。態度の変化を促すためには、今後はロールプレイなどの態度、行動面での変容に焦点をあてた介入方法の工夫が望まれる。
養殖シマアジの肉質・体色改善用飼料の開発に関する研究

スピルリナに含まれる筋肉の脂質量低減物質の成分を解明すると共に、その適性添加量を定め、実用飼料の開発を目指す目的で実験を行った。まず、スピルリナを添加した配合飼料でシマアジの養成試験を実施し、肉質や食味および色調に及ぼす影響を調べた。スビルリナ5%添加飼料を与えた区では対照区と比べて成長が優れていたのに対し、スピルリナ10%添加区では明らかに劣ること、しかしスピルリナ10%添加区の魚は対照区に比べ筋肉の脂質含量が減少すること、筋肉のエキス成分では対照区と比べてスピルリナ添加区でリジンおよびイノシン酸などが増加することがわかった。食味試験の結果、スピルリナ添加区の採点は全般的に高い傾向にあり、特に、腹肉の旨さは5%水準で有意差が認められた。体色については肉眼にもスピルリナ添加で体側に黄金色の横紋が鮮やかに見られ、カロテノイドを分析したところ、ツナキサンチン、ルテインおよびゼアキサンチンを主成分とする総カロテノイド含量の増加が認められた。さらにいくつかの成分に分画し、有効成分を調べたところ、複合脂質(メタノ-ル)画分の特にγーリノレン酸(18:3nー6、GLA)に筋肉および肝臓の脂質低減効果が認められた。つまりGLAには魚の成長に悪影響を及ぼさずに、筋肉への脂質の蓄積を抑制する効果のあることがわかり、少なくともスピルリナの有効成分の一つであることを突き止める事ができた。以上の飼育実験ならびに体成分の分析を通じて、シマアジの肉質改善には体重750g程度のものの場合、スピルリナ10g/100gを添加した飼料を約60日間程度投与する必要があること、GLAを用いる場合、飼料に100mg/100g程度添加することにより養殖シマアジの筋肉の脂質を低減することができるだけでなく、成長促進も期待されること等が明らかとなり、シマアジに適した実用飼料の開発および良肉質のシマアジの生産の可能性が示唆された。本年はまず、スピルリナを添加した配合飼料でシマアジの養成試験を実施し、肉質や食味および色調に及ぼす影響を調べた。北洋魚粉飼料にスピルリナ乾燥粉末を5%および10%添加し、シマアジの品質改善に対するスピルリナの効果について検討した。その結果、スピルリナ5%添加飼料を与えた区では対照区と比べて成長が優れていたのに対し、スピルリナ10%添加区では明らかに劣り、添加量の増加にともない、成長に対する何らかの悪影響が示唆された。また、スピルリナ5%添加区の魚は対照区に比べ筋肉の脂質含量が増加したが、10%添加区では対照区と同じ、もしくはやや減少した。また、筋肉の脂質組成を見ると、対照区に比べてスピルリナ10%添加区でトリグリセリド2%程度減少したのに対し、スピルリナ5%添加区では3%程度増加した。非極性脂質および極性脂質の脂肪酸組成についてみると、対照区に比べてスピルリナ添加区で16:0およびオレイン酸の含量が増加し、nー3高度不飽和酸はやや減少した。筋肉のエキス成分では対照区と比べてスピルリナ添加区でリジンおよびイノシン酸などが増加する傾向が見られた。食味試験の結果、スピルリナ添加区の採点は全般的に高い傾向があり、とくに、腹肉の旨さは5%水準で有意差が認められた。

体色については肉眼にもスピルリナ添加で体側に黄金色の横紋が鮮やかに見られたため、色差計を用いて測定するとともに、黄色体より上部(背皮)および下部(腹皮)の部分についてはカロテノイドを分析したところ、総カロテノイド含量の増加が認められた。今年度の食味試験および筋肉の分析結果より、シマアジの肉質改善にスピルリナが有効であることが明らかになるとともに、シマアジにおけるスピルリナのおよその適性添加量は10%以下、5%前後と推察された。来年度は、スピルリナ中の肉質改善に有効な成分を解明し、当該成分の添加による検討を行うとともに、肉質改善を計るに有効な他の成分の検索を行う予定である。前年度の試験より藍藻スピルリナの肉質・体色改善に有効な成分は、複合脂質(メタノ-ル)画分にあることがわかったので、この画分をさらにエ-テルおよび極性脂質画分に分画し両者の効果を比較した。その結果、エ-テルおよび極性脂質画分区では無添加区に比べ成長や飼料効率が優れ、極性脂質画分区には対照区と比較して筋肉および肝臓の脂質低減効果が認められた。この極性脂質画分の主成分は燐脂質とγーリノレン酸(18:3nー6)と推定されたので、それぞれの純品(レシチンおよびγーリノレン酸)を用いて成長、飼料効率および肉質の比較を行った。その結果、γーリノレン酸およびレシチン区では無添加区に比べて成長や飼料効率が優れ、また、極性脂質画分およびγーリノレン酸区は対照区と比較して、筋肉および肝臓の脂質低減効果が認められた。つまりγーリノレン酸には魚の成長に悪影響を及ぼさずに、筋肉への脂質の蓄積を抑制する効果があることがわかり、少なくともスピルリナの有効成分の一つであることを突き止める事ができた。以上の飼育実験ならびに体成分の分析を通じて、γーリノレン酸を飼料に添加することにより養殖シマアジに適した実用飼料の開発および良肉質のシマアジの生産の可能性が示唆された。一方、前年度スピルリナを添加した飼料でシマアジを飼育すると体側に黄金色の横紋が鮮やかに見られるとともに総カロテノイド含量が増加していることを認めた。そこで本年度はカロテノイドの成分分析を行ったところ、黄色色素の主成分はツナキサンチン、ルテインおよびゼアキサンチンで、それらの成分はスピルリナの飼料中の添加量を増加するに伴い増加する事がわかった。
変数係数双曲型偏微分方程式のエネルギー減衰とその周辺

臨界的に空間遠方で多項式減衰する摩擦項を持つ線形波動方程式のエネルギー減衰率の観点からの2重構造の存在の発見し、更に強い摩擦項を持つ抽象2階線形発展方程式の解の漸近形及び最良減衰率の特定及び非局所摩擦項を持つ波動方程式の解の精密な減衰率の特定に成功した。また、新しい改良型のFourier空間におけるエネルギー法を提示し、それを具体的ないくつかの発展方程式へ応用し、その全エネルギー及び解のあるノルムの(ほぼ)最良な減衰率を導出するに至った。平成22年度から始まる今後4ヵ年に亘る研究期間の初年度である今年度の当初の研究の目的は、空間遠方にて臨界的に減衰する摩擦係数を持つ波動方程式の初期値問題を扱い、その全エネルギーの最良と思われる減衰率を導出すること、であった。これまでは、空間5次元以上の場合については、ある程度の結果をこの科研の申請前からすでに得ていたが、最も大切で難しい空間2,3,4次元の対応する結果の導出が、本年度の主な課題であった。基本的な証明の戦略は高次元版と同様であったが、より精密でデリケートな計算を敢行することによって、それら低次元の結果を得るに至った。これによって、すべての次元において、当該エネルギー減衰率同定問題の「完全解決」に至った。ここで得られた結果は、1976年に松村氏の導出した定数の摩擦係数を持つ波動方程式の初期値問題についてのL^{p}-L^{q}評価式の特別な場合(p=1,q=2)の、変数係数の摩擦係数を持つ波動方程式版に対応する、基礎的で画期的なものと言える。またこの結果によって、摩擦係数が空間遠方で「劣」臨界的に減衰する先行結果と、摩擦係数が空間遠方で「優」臨界的に減衰する場合のエネルギーの非減衰性の結果とを橋渡しすることが可能となり、大変意義深い。これに関する論文は、現在ある数学の専門的雑誌に投稿中であり、その採否が待たれる。尚この研究は、米国テネシー大学数学科のG.Todorova氏とB.Yordanov氏との共同研究による。一方で、連携研究者である佐賀大学の小林氏とのNavier-Stokes方程式に関する研究については、現在も進行中であり、遅くとも来年度での結果公表が待たれる。当該年度の研究目的は、強い摩擦項を持つ線形波動方程式の全空間における初期値問題を含むより"抽象的な"時間2階の発展方程式を抽象的なHilbert空間上で扱い、その全エネルギーの減衰評価の導出及び時間無限大での漸近形の特定などについて考察することであった。その目的は、米国テネシー大学の数学者G.Todorova氏及びB.Yordanov氏との共同研究として達成するに至り、すでにJ.Diff.Eqnsに投稿済みであり、現在、Rivised版を再投稿して結果を待っているところである。抽象的な結果を得ることの意義の一つとしては、これまであまり研究されて来なかった空間変数に依存する係数を持つVisco-elastic方程式の外部領域における混合問題の、全エネルギーの減衰率や解の漸近形を導出できたことが挙げられ、これは当該方程式については最初の結果となっている。その共同研究の際に、G.Todorova氏を、広島を中心に日本に招聘し、直接議論を重ね、私自身を含め関連する研究者との研究打ち合わせを予定していたのであるが(そのために実際に予算を30万円程計上していた)、残念なことにG.Todorova氏の急な病気療養のためそれが不可能になり、研究計画を大幅に修正するに至ったが、研究それ自身については、無事メール等を通して進展させることが出来た。更にその共同研究の途上で思いもかけずに「ある種のよく知られたエネルギー法」がある種の(非局所摩擦項を持つ)波動方程式のエネルギー減衰評価の導出に大変役立つことに気付き、それらの関連する結果を論文としてまとめ投稿するに至るという幸運にも恵まれた。平成25年度の研究の主たる成果について記す。平成24年度にブラジル人の2人の共同研究者と開発した、摩擦の効果を考慮した時間2階の発展方程式の初期値問題を考え、その時間無限大における全エネルギー及びあるノルムの(ほぼ)最良な減衰率を導出する簡便な方法の更なる応用を考察した。主なアイデアは、それまでに頻繁に使われていたある種のFourier空間におけるエネルギー法(Kwashima-Shizuta-Umeda Method)とHaraux-Komornikの不等式を組み合わせる、いわゆる「改良型の周波数帯でのエネルギー法」であり、それにより極めて簡便に最良減衰率を特定することができるのである。Pointは、通常のエネルギーを空間的に局所化したとしても、その時間に関する局所エネルギーの単調性は一般には期待できないが、それを周波数帯での全エネルギーに変換し局所化すると、やはり時間についての単調性が確保されるので、より詳しい解析が可能となる、ということにある。それによって、我々の開発した方法の威力の一端を公に発表することができた。

具体的には、波動方程式、回転慣性の効果を考慮した線形のプレート方程式及び弾性方程式のそれぞれに、ある種の摩擦・粘性の効果(非局所項)を考え、それぞれに対応する初期値問題の全エネルギーの(ほぼ)最良な減衰率を特定することに成功し、3本の論文として国際誌上で公表した(「雑誌論文」欄参照)。更に、現在投稿中ではあるが、それら一連の具体的な方程式を含むより広いクラスの2階線形抽象発展方程式の初期値問題に対する全エネルギーの減衰率の特定という極めて抽象的な問題にまで、我々の方法が適用されることが分かるに至った。当該年度の交付申請時に記載の問題意識としては、1線形波動方程式のエネルギー減衰をその摩擦の強弱の効果との比較で議論すること、及び2空間遠方にて優臨界的な摩擦の影響のもと、対応する巾型非線形波動方程式の時間大域解の構築、ということであった。1については、分数巾型の摩擦項を持つ線形波動方程式について、ブラジル連邦共和国サンタカタリナ大学数学科の2人の研究者との国際共同研究によって、その対応するエネルギーの(ほぼ)最良な減衰率を導出するある上手いアイデアを確立し、実際にその摩擦の強弱を表す助変数に依存した時間無限大におけるエネルギー減衰率の発見に至った。この新しい方法の適用例の雛型である、分数巾型摩擦項を持つ線形波動方程式の初期値問題の、対応するエネルギーの(ほぼ)最良な減衰率の導出に関する直近の結果についての論文は、現在国際数学専門誌に投稿中である。この新しい方法は、極めて簡便な方法であり、分数巾型の摩擦の効果を考慮した一連の双曲型方程式の(ほぼ)最良なエネルギーの減衰率の導出に広く応用される可能性を秘めており、現在も彼らとの共同研究を継続中である。一方の1については、残念ながら今のところ顕著な研究結果は得られていない状態であり、関連する先行結果のレヴューを行うのみにとどまっている。特に、その空間遠方にて優臨界的に摩擦が効果的である場合は、かなりの難航が予想されることが分かったことがその成果であろう。交付申請書の「研究の目的」にも記載したように、「ある種のよく知られたエネルギー法」が、以外にも非局所項を摩擦項に含む波動方程式のエネルギー減衰率の導出に役立つ、という直感を実際に実行に移すことができ、論文にまとめて数学専門誌に投稿するに至っていることによる。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の達成度は50%であろう。理由は、研究実績の概要にも記載したが、大きく2つの研究目的のうち、1つ(上記1)は、満足の行く結果の導出に至っているが、もうひとつ(上記2)については、その関連する先行研究のレヴューのみに終わっているからである。研究が当初の予定通りに進まないことは良くあることであり、これについては特に問題無い。思いもかけずに当該研究目的が昨年度に達成され、さらに今年度は、ある種の非局所項をもつ消散型線形波動方程式の初期値問題のエネルギーについての基礎的な減衰評価が得られているので、今後はそれらを対応する半線形方程式の臨界指数問題へ応用し、藤田型指数を同定することを主目的にする。当該研究計画の大きな変更には至らないので、特に問題は見当たらない。
神経変性疾患における封入体物質のユビキチン化に関わる因子の単離同定と解析

神経変性疾患における封入体を構成している物質は、ほとんどがユビキチン化されていることが知られている。そこで私達はその物質のユビキチン化機構の詳細を調べるために、それらの物質に特異的にユビキチン化を起こす酵素の精製及び遺伝子の単離同定を試みた。まず培養細胞内で封入体形成を引き起こすことのできるポリグルタミン病をモデルシステムとして選び、ポリグルタミン病の中で我が国の研究者によって原因遺伝子が発見されたMJD1蛋白質を中心に解析を進めた。MJD1を培養細胞内に発現させると強力にユビキチン化されることが明らかとなった。私達はその反応を組換えMJD1蛋白質をウサギ網状赤血球抽出液を適当な条件下で混合することによって、試験管内無細胞系で再現することに成功した。そこでこの無細胞系を用いて、ウサギ網状赤血球抽出液に含まれると推定されるユビキチン化酵素を精製することを試みた。数段階の精製後、ゲル濾過カラムを用いて分子量の推定を行ったところ、このユビキチン化活性は>1,000kDaの分画に回収された。この分画をMJD1アフィニティーカラムに通すと、分子量90100kDaの蛋白質が特異的にMJD1に結合することが明らかとなった。さらに精製を進めてマイクロシークエンシングによってその部分アミノ酸配列を決定し、遺伝子をクローニングすることに成功した。現在この遺伝子産物の生物学的重要性並びに神経変性疾患における封入体形成への関与を検討している。そこで私達はその物質のユビキチン化機構の詳細を調べるために、それらの物質に特異的にユビキチン化を起こす酵素の精製及び単離同定を試みた。まず培養細胞内で封入体形成を引き起こすことのできるポリグルタミン病をモデルシステムとして選び、ポリグルタミン病の中でわが国の研究者によって原因遺伝子が発見されたMJD1蛋白質を中心に解析を進めた。数段階の精製後、ゲル濾過カラムを用いて分子量の推定を行ったところ、このユビキチン活性化は>1,000kDaの分画に回収された。さらに精製を進めているマイクロシークエンシングによってその部分アミノ酸配列を決定し、遺伝子をクローニングすることに成功した。現在この遺伝子産物の生物学的重要性並びに神経変性疾患における封入体形成への関与を検討してる。我々はポリグルタミン病の一つであるMachado-Joseph disease(MJD/SCA3)において、その原因遺伝子産物であり封入体の主成分であるMJD1(ataxin-3)が細胞内において強くユビキチン化される事実を見出した。病気の原因であるMJD1中のポリグルタミンの伸長はMJD1の分解を強く抑制し、その安定性を著しく延長させる働きがあることが明らかとなった。我々はMJD1のユビキチン化反応を試験管内で再構築し、MJD1のユビキチン化能を活性の指標として、MJD1のユビキチン化を引き起こす活性分画からユビキチン化因子を生化学的に精製し、活性と共に挙動を共にする97kDaのタンパク質の存在を確認した。アミノ配列決定を行ったところ、この97kDaのタンパク質はAAA-typeのATPaseでシャペロン機能を持つVCPというタンパク質であることが明らかとなった。

さらにVCPに結合する分子であるUFD2aをクローニングした。UFD2aは、E1-E2-E3によって数個のユビキチンが付加されたMJD1に、さらに多数のユビキチンを付ける活性(ユビキチン鎖伸長活性=E4活性)があることが明らかとなった。UFD2aはこの反応系の律速段階であり、UFD2aの量とMJD1の分解速度はほぼ比例して変動することがわかった。驚くべきことにUFD2aの量を増やしてやるだけで、細胞内で非常に安定な異常MJD1タンパク質の分解速度を正常MJD1の分解速度並に促進することが可能となった。実際に細胞内に過剰蓄積しているMJD1はUFD2aによって消失することがわかった。逆にUFD2aの機能を阻害するようなドミナントネガティブ型変異体による内在性UFD2aの活性抑制は、MJD1による封入体形成を促進することがわかった。
正標数の代数多様体と特異点のフロベニウス直像の構造に関する研究

正標数の代数多様体とその特異点のフロベニウス直像が,代数多様体の大域的・局所的な幾何をどのように反映するかを解明するため,幾つかの射影多様体と特異点に対象を絞って以下の研究成果を得た.1.単純楕円型特異点のF爆発列の構造を,標数p>0と最小特異点解消における例外楕円曲線Eの自己交点数,およびEが通常楕円曲線か超特異的かによって分類した.2.射影平面を一般の位置にあるn点で爆発して得られる曲面の構造層のフロベニウス直像について研究し,とくにn=4の場合に,累次フロベニウス直像の直既約直和因子を決定し,その有限性(GFFRT)などを示した.またn=10においてはGFFRTでない例を構成した.本研究課題の準備段階において,正標数pの正規曲面特異点のうちとくに, (p=2,3,5の)有理2重点と単純楕円型特異点のF爆発を研究してきたが,そのうち単純楕円型特異点のF爆発の構造が決定できたので,その結果を論文"Structure of the F-blowups of simple elliptic singularities"にまとめた.また,そこで用いた手法を,種数2以上の非特異射影曲線上の錐特異点に対して適用することを試みた.種数g=2以上ではF爆発の構造を完全に決定することはできなかったが, F爆発の正規化が最小特異点解消と一致するための数値的な十分条件の一つが得られた.正標数の代数多様体XのF爆発は,構造層のFrobenius直像の平坦化であるから, F爆発の研究にはFrobenius直像の振舞いを知ることが重要である.F爆発は局所的な概念で, Xが非特異の場合は自明であるが,非特異射影多様体X上のe次Frobenius直像F^e_*O_Xのベクトル束としての大域的構造の考察はまったく非自明な興味深い問題である. Xが曲線の場合とトーリック多様体の場合には既知の結果があるので,それ以外で最も単純な場合として,射影平面上の一般の位置にある4点を爆発して得られる有理曲面について,標数p=2, 3の場合に,構造層のe次Frobenius直像(e=0,1,2,...)の構造を決定した.この場合,e次Frobenius直像の直和因子として現れる直既約ベクトル束の同型類は有限個(直線束が6個,階数2, 3がそれぞれ1個)であることを示し,これらのベクトル束の構造とそのFrobenius直像の振舞いを明示した.Xを正標数pの代数閉体上で定義された非特異射影多様体とする.このとき非負整数eに対し, Xのフロベニウス射をe回合成した射によるXの構造層の直像(以下, e次フロベニウス直像とよぶ)は局所自由層となるが,そのベクトル束としての大域的構造は,小平次元などXの構造に大きく依存する.極端な場合として, Xがトーリック多様体のとき上記のe次フロベニウス直像は直線束の直和に分解するのに対し, Xが種数2以上の曲線の場合,すべてのe次フロベニウス直像は直既約であることが知られている.本研究の考察対象は,トーリックの場合を含む大域的F正則な射影多様体Xにおける次の二つの性質である:(直線束への分解)Xの構造層のe次フロベニウス直像は直線束の直和に分解する; (GFFRT性)e次フロベニウス直像の直和因子となる直既約ベクトル束の同型類は(eによらず)高々有限個である.本年度は,トーリック多様体でない最初の場合として,射影平面上の一般の位置にある4点を爆発して得られる曲面Xについて,フロベニウス直像の構造を完全に決定し, XのGFFRT性を示した. X上の因子E_i (i=1,2,3,4)を4点爆発の例外曲線, Hを射影平面上の直線の全逆像とするとき, Xのe次フロベニウス直像(e≧0)の直和因子となる既約ベクトル束は以下のいずれかであることを示した.2.非自明な拡大0→O(-H)→G→L_0→0で与えられる階数2の直既約ベクトル束G.3.非自明な拡大0→L_1+L_2→B→O(E_3+E_4-H)→0で与えられる階数3の直既約ベクトル束B.本課題は,正標数の代数多様体とその特異点の構造層などのフロベニウス直像が,代数多様体の大域的・局所的な幾何をどのように反映するかを明らかにするため,累次フロベニウス直像とF爆発列の構造などを研究することを目的として,幾つかの射影多様体と特異点のクラスに対象を絞ってこれらの構造を詳細に研究した.主な研究結果は以下の通りである.1.単純楕円型特異点のF爆発列の構造を,標数p>0と最小特異点解消における例外楕円曲線Eの自己交点数,および,Eが通常楕円曲線か超特異的かによって,完全に決定した.2.射影平面を一般の位置にあるn点で爆発して得られる曲面の構造層の累次フロベニウス直像について研究し,とくにn=4 (5次del Pezzo曲面)の場合に,累次フロベニウス直像の直和因子(Frobenius summand)として現れる直既約ベクトル束の同型類とその重複度を決定した.

その結果,5次del Pezzo曲面は大域的有限F表現型(GFFRT)であることが証明された.一方,n=10においては,爆発の中心となる10点を適当にとることにより,GFFRTでない有理曲面が構成できることを示した.GFFRT性を与えるnの限界値を知るためn=5の場合について考察を進めたが,本課題の研究期間中には結論を得られなかった.3.上記2の5次del Pezzo曲面Xについて,(i)XのFrobeniussummandのうち,階数2の直既約束Gと直線束6個の計7個のベクトル束からなる導来圏の充満強例外列が存在すること; (ii)古典的に知られているXの(2,5)-Grassmann多様体への埋め込みにおいて,上述したGの双対束がGrassmann上の普遍商束の引き戻しと一致することなど,Xの幾何的な性質との関係を観察した.正標数の代数多様体とその特異点のフロベニウス直像が,代数多様体の大域的・局所的な幾何をどのように反映するかを解明するため,幾つかの射影多様体と特異点に対象を絞って以下の研究成果を得た.1.単純楕円型特異点のF爆発列の構造を,標数p>0と最小特異点解消における例外楕円曲線Eの自己交点数,およびEが通常楕円曲線か超特異的かによって分類した.2.射影平面を一般の位置にあるn点で爆発して得られる曲面の構造層のフロベニウス直像について研究し,とくにn=4の場合に,累次フロベニウス直像の直既約直和因子を決定し,その有限性(GFFRT)などを示した.またn=10においてはGFFRTでない例を構成した.射影平面の4点爆発上のフロベニウス直像について,前年度は標数2,3の場合にのみ実験的結果が得られていたが,本年度はそれと異なる手法により,すべての正標数pについて一般化できた.代数学射影平面上の爆発する点の個数nがある上限を超えるとGFFRT性が崩れることが予想される.n=5,6,...の場合についてフロベニウス直像の構造の解析を継続し,nの有効な上限を見出し,Xの大域的正則性,導来圏の生成元などとの関係を調べることにより,フロベニウス直像の幾何学的意味を考察する.曲面特異点のF爆発について,単純楕円型特異点の場合について完全な分類を得たことは期待通りである.種数2以上の場合は現在の方法ではこれ以上の進展は得られそうにない状況だが,これは想定範囲内である.フロベニウス直像のベクトル束としての構造の研究に関しては,射影平面を爆発した有理曲面という特殊な例ではあるが,興味深い結果が得られつつある.平成26年度までに予定していた研究出張を平成27年度に延期したため現在,主に計算している射影平面上の4点を爆発して得られる曲面のフロベニウス直像の構造(直既約な直和因子の決定)の研究を完成させ,この手法の,爆発する点の個数を増やした場合など,より多くの場合への適用および一般化を試みる.国外出張の旅費として使用する予定平成25年度に予定していた研究出張を次年度に延期したため前年度に延期した研究出張などを行なう.
免疫抑制性シグナルの可視化技術による記憶Ｔ細胞形成のメカニズムの解析

本研究では記憶T細胞形成における抑制性転写因子BATFの役割を調べるためにBATF発現の可視化を目的として、BATFのプロモーターの領域にGFP等を融合したレポーターミニ遺伝子を構築した。マウスから単離した樹状細胞をTLRリガンドにより刺激するとBATFのmRNA発現が誘導されたが、樹状細胞株では恒常的な発現がみられレポーターミニ遺伝子を導入してTLR刺激を行ってもレポーター活性の上昇はみられなかった。以上の結果から両者における発現制御の違いが示唆され、生理的な発現のメカニズムを解明するには細胞株ではなくprimary細胞を用いた実験系の構築が必要であることがわかった。本研究では、記憶T細胞形成に重要な役割を担う抑制性シグナルの可視化技術を開発し、生体内における記憶T細胞の局在を明らかにし記憶形成のメカニズムの解明を目指している。記憶T細胞で高発現する抑制性転写因子BATFの発現を可視化するためBATFのプロモーター領域にGFP遺伝子を結合したレポーターミニ遺伝子を構築して蛍光蛋白質の発現によりBATFの発現を可視化しモニターする計画であったが、シグナルが弱い等の問題が見つかったため、(1)GFPをより蛍光強度の強い他の蛍光蛋白質(ZsGreenやdsRed Express2)に置き換えたDNAコンストラクトと、(2)検出システムを変更してルシフェラーゼ遺伝子を結合したDNAコンストラクトを作成し、細胞に遺伝子導入し、安定発現細胞株の樹立を進めている。これらの細胞株を用いてBATFの発現を直接的に誘導する物質とシグナル経路の同定を進める予定である。一方、BATF-GFP knock-inマウスを用いて生体内における記憶T細胞の局在を調べる実験に関しては、昨年研究機関の移動したため、凍結胚からマウスを個体化し、ホモ化まで順調に進んでいるので繁殖次第実験を再開する予定である。当初の計画では、記憶T細胞で高発現する抑制性転写因子BATFの発現を可視化するためBATFのプロモーター領域にGFP遺伝子を結合したレポーターミニ遺伝子を構築して蛍光蛋白質の発現によりBATFの発現を可視化しモニターする計画であったが、1.測定に用いる蛍光顕微鏡の検出感度および解像度が低い、2.BATFプロモーター自体の発現誘導力が低い、などの問題があることが判明し計画の見直しを行うこととなった。解決策として、1.発現をモニターする蛍光蛋白質(GFP)をより蛍光強度の強い他の蛍光蛋白質に置き換える、2.発現を検出するシステムを変更する(リポーターアッセイなどを利用する)、等について現在検討中である。これと並行してBATFの発現を直接的にmRNAレベルや蛋白質レベルで検出する方法を用いて、記憶T細胞や樹状細胞においてBATFの発現を誘導する炎症刺激のスクリーニングを進めている。これまでの解析によりBATFの発現を強く誘導する炎症刺激物質が数種類見つかっている。これらの物質によって共通に活性化されるシグナル経路を中心にinhibitorやsiRNAを用いてBATF発現を制御するシグナル経路の同定を進める予定である。一方、BATF-GFP knock-inマウスを用いて生体内における記憶T細胞の局在を調べる実験に関しては、研究機関の移動(平成25年4月)に伴い、マウスの飼育を一時中断してクリーニング後搬入することとなり、マウスの繁殖後に実験を再開する予定である。自然免疫と獲得免疫を担う樹状細胞はT細胞の記憶を形成する重要な役割を担っている。記憶T細胞の形成にはエフェクターT細胞の最終分化をとめる何らかの抑制性シグナルが必要と考えられるが、その詳細については知られていない。BATFはAP-1/ATFファミリーに属する転写因子で、活性化T細胞に発現して、c-Junとヘテロダイマーを形成しAP-1の転写活性を負に制御する。本研究では、活性化したT細胞と樹状細胞の双方に発現する抑制性転写因子BATFに注目しその発現を可視化するため、BATFのプロモーターの領域にLuc遺伝子、GFP遺伝子、dsRED遺伝子を結合した3種類のレポーターミニ遺伝子を構築した。まず樹状細胞におけるBATFの発現をreal-time PCRにより解析した。マウス骨髄由来の樹状細胞や脾臓から単離した樹状細胞をTLRリガンドで刺激するとBATFの発現が誘導されたが、樹状細胞株では恒常的な発現がみられTLR刺激による発現上昇は認められなかった。次に樹状細胞株にレポーターミニ遺伝子を導入してTLRリガンドで刺激を行ったところ、レポーター活性の上昇はみられなかった。さらにBATFの発現がTLRシグナル下流のMyD88を介しているかどうかを調べるために、MyD88欠損マウスから樹状細胞を単離してTLRリガンドにより刺激するとBATFが誘導されることがわかった。