hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイヤモンド工具によるセラミックスの高速マイクロ切削における雰囲気効果

さらに,切りくず形態を走査型電子顕微鏡により観察し,その生成機構が金属切削に類似した塑性変形によるものであり,仕上げ面性状も極めて良好であることが明らかにされた.以上のように,本研究の本年度の目的はほぼ達成されたと思われ,次年度も引き続き研究を進めたい.セラミックスの利用範囲が急速に拡大するにともない、その加工性の改善が急務とされている。本研究申請者らは、これまでダイヤモンド単刃工具を用いて高速マイクロ切削を行うことにより脆性破壊による材料除法ではなく塑性変形型の切りくず生成による超精密切削加工が実現できることを明らかにしてきた。しかしながら、このような高速マイクロ切削加工を実用化のレベルで議論するには、ダイヤモンド工具の高温下での酸化あるいは黒鉛化などによる摩擦の増大が大きな支障となる。そこで、本研究では、切削加工点近傍の雰囲気を適切に制御することにより、工具の耐摩耗性の維持と長寿命化をはかることを目的としている。昭和63年度は昭和62年度に引き続き、次のような研究を行った。まず、雰囲気制御容器に超精密スピンドルおよび微小切込み装置を用いて、大気を遮断した高速マイクロ切削試験装置を開発した。スピンドル系の静剛性は4.0Kgf/μm、送り系の静剛性は1.2kgf/μmである。次に、部分安定化ジルコニアセラミックスを被削材として、マイクロ切削実験を行った。周速50/min、送り速度12μm/revの切削条件で、仕上げ面あらさが0.1μm以下となり、良好な結果が得られた。また、灯油、水溶性切削液、蒸留水、界面活性剤の各種加工液中でマイクロ切削実験を行い、雰囲気の影響を調べた。比較のために乾式切削も行った。その結果、乾式切削の場合は切削速度の増加ともに急激に逃げ面摩耗が進行するのに対し、灯油、蒸留水、水溶性切削液では摩耗の進行が抑制されることが明らかにされた。しかし、界面活性剤では摩耗の速度依存性がなく抑制効果も認められなかった。さらに、走査型電子顕微鏡観察により、切りくず生成機構が金属切削に類似した塑性変形によるものであることが明らかにされた。
抗酸化性乳化剤の水系およびエマルション系における諸特性に関する研究

水溶液中でのカテキンの安定性には,共存する抗酸化性乳化剤アシルアスコルビン酸によるミセル形成の影響が示唆された.また,クエン酸添加量が増加するにつれ,カテキンの安定性が改善された.O/W型エマルション中では,アスコルビン酸分子の大部分がその高い親水性により水相に存在し,油水界面にて脂質酸化を抑制することが示された.一方,親油性の高いアシルアスコルビン酸は,油相内での酸化抑制に寄与することが明らかとなった.水溶液中でのカテキンの安定性には,共存する抗酸化性乳化剤アシルアスコルビン酸によるミセル形成の影響が示唆された.また,クエン酸添加量が増加するにつれ,カテキンの安定性が改善された.O/W型エマルション中では,アスコルビン酸分子の大部分がその高い親水性により水相に存在し,油水界面にて脂質酸化を抑制することが示された.一方,親油性の高いアシルアスコルビン酸は,油相内での酸化抑制に寄与することが明らかとなった.ビタミンCとして知られるL-アスコルビン酸(AsA)は,水溶性の抗酸化剤として食品および化粧品等に広く使用されている.固定化リパーゼを用いて位置特異的にAsAと各種脂肪酸を縮合させることにより,抗酸化性乳化剤アシルアスコルビン酸(オクタノイルアスコルビン酸;C8AsA)を合成できる.これまでにアシルアスコルビン酸の至適合成条件の検討および脂質に対する抗酸化性の評価等がなされている.しかし,一般に食品は様々な成分から構成される複雑な系を成しており,それらの中でアシルアスコルビン酸のような抗酸化性乳化剤がどのような挙動を示すのかを理解する上で,解明を要する課題が未だ多く存在する.特に,その水溶液中での作用を無視することはできないが,アシルアスコルビン酸の水溶液中での抗酸化性については評価されていない.本研究では,緑茶の渋味成分であり,酸化分解による変色・劣化が問題視されているカテキンに着目し,まずカテキン水溶液にアシルアスコルビン酸を添加し,アシルアスコルビン酸の水溶液中での抗酸化性について検討した.温度およびpHが高いほどカテキンの酸化分解が速く進んだ.C8AsA濃度が0.01mM以下の場合,C8AsAはカテキンの酸化分解を抑制する作用を示したが,C8AsA濃度が0.1mM以上の場合ではその酸化分解を促進した.得られた結果に一次反応速度式を適用してカテキンの分解速度定数kを決定し,k値のC8AsAまたはAsA濃度依存性について検討した.C8AsAを添加した場合,C8AsA濃度が高くなるにつれk値が急激に増大する傾向が認められた.一方,界面活性を有しないAsA添加の場合にはk値はAsA濃度に依存せず,ほぼ一定の値を示した.このためC8AsAの界面活性に起因する特有の作用が生じていることが示唆された.C8AsAのエマルション系における作用ついて,より詳細な検討が必要である.平成19年度の研究で抗酸化性乳化剤アシルアスコルビン酸(C8AsA)は水溶液中でアスコルビン酸(AsA)とは異なる抗酸化挙動を示すことが明らかになった.Weibull式を用いた分解速度定数κは, AsAは濃度に依存せずほぼ一定の値を示した.一方, C8AsAを添加した場合,濃度が高くなるにつれて分解速度定数が高くなった.今年度は,カテキン水溶液の安定性に及ぼすC8AsAの影響について, AsAとの比較及び他の水溶性有機酸との共存系での作用という観点から検討した. C8AsAまたはAsAのような抗酸化物質とクエン酸を添加した系では,それらの濃度が低い領域(混合物濃度10μM)でのκ値はC8AsA添加時よりAsAを添加した場合の方が高かった.κ値はクエン酸濃度及びpHに依存しなかった.高濃度領域(110mM)でのκ値はAsA添加時よりC8AsAを添加した場合の方が高くなった.κ値はクエン酸濃度に依存し,クエン酸濃度が高いほどκ値は低くなる傾向が示された.つまり, pHが低いほどκ値は低くなった.カテキン水溶液の安定性に及ぼすC8AsAまたはAsAとリンゴ酸,乳酸およびソルビン酸などの各種有機酸またはアミノ酸や抗酸化性ペプチド(β-アラニルヒスチジン)の添加量比による顕著な影響は認められなかった.また,多糖を含んだカテキン水溶液の粘性と安定性の間には顕著な傾向が認められなかった.共存する有機酸によってC8AsAの抗酸化挙動のpH依存性がAsAの場合と異なることが明らかとなった.したがって,物質問の相互作用の相違がカテキンの安定性の違いに寄与したものと考えられる.カテキンと抗酸化性乳化剤アシルアスコルビン酸(アシル鎖長8または16)を用いて,ラウリン酸メチルを油相としたO/W型エマルションを膜乳化法により調製し,40°Cでのカテキンの安定性について検討した.Weibull式を適用してカテキンの分解速度定数kを算出した結果,0.0010.1mMのアシルアスコルビン酸濃度では左値に大きな差異が認められなかった.一方,125mM以上では濃度が高くなるほど殖が高くなりカテキン安定性が低下する傾向が認められ,水系に似た挙動が確認された.この傾向はアスコルビン酸(AsA)添加系においても観察されたため,AsAの高濃度領域でのカテキン分解促進能

が水系よりも高いことが示された.リノール酸メチルを油相とし,アシルアスコルビン酸(アシル鎖長8,12または16)を用いて調製したO/W型エマルション中の油相の酸化安定性を測定した.親水性または新油性酸化促進剤を利用して速度論的解析を実施した結果,AsAは油水界面からの酸化に対して,アシルアスコルビン酸は油相内部での酸化に対して抑制効果を示したため,AsAは水相に,アシルアスコルビン酸は油水界面および油相内に主に局在化していることが示唆された.概ね同様な傾向がアシルアルブチンを用いたエマルション系においても観測された.これまでの知見を含めて考察すると,O/W型エマルション系でのアシルアスコルビン酸の水相中カテキンへの抗酸化挙動は水系と似ているものの,局在化の観点から水系でのミセル形成の可能性が強くなったといえよう.
排泄ケアマネジメント相談マニュアルＶｅｒ．２の開発・有効性の検討

高齢者の状態像に応じた「排泄ケアマネジメント相談マニュアルVer.2」を開発し、その有効性を検証することを目的とした。その結果、認知症高齢者の排泄ケアマネジメントに対応する、「山形県排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)ー行動療法を活用した、認知症高齢者排泄ケアマネジメントの提案」を、アクションリサーチの手法を用い開発した。開発過程には、山形県内の介護保険関係機関から、188名の研修参加者、山形県排泄ケアマネジメント相談員23名山形県健康福祉部長寿推進課の参画を得た。開発したマニュアルは、山形県ホームページに健康長寿推進課より、認知症に関する情報資源として公表された。平成24年度は、排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)のうち、認知症モデルの排泄ケアマネジメントマニュアルの開発に着手した。方法:アクションリサーチ山形県健康福祉部長寿社会課の協力により、山形県下の介護保険施設に従事する保健医療福祉職を対象に、認知症ケア、排泄ケアマネジメントの基礎知識・アセスメント方法について開催した。内容は、1認知症の基礎知識とケア技法ついての学習、排泄ケアから見た認知症高齢者の理解、症状との関係について学習会を実施した。次に、2の認知症高齢者に有効な排尿ケアのアセスメント、行動療法の実際について学習会実施した。3最後に、1・2の知識を踏まえ、3認知症高齢者排泄ケアマネジメント手法の紙上事例検討を実施した。講義実施回数は3日間、対象者は、看護・介護職、理学療法士、社会福祉士等多職種で構成した。同研修会内容、および紙上事例検討過程における受講生の作業内容を分析し、排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)暫定版の作成・開発を実施した。本マニュアルでは、Ver.1の内容に加え、認知症とケアの基礎知識、認知症と排泄障害、認知症高齢者に多い過活動膀胱のアセスメントとケア、行動療法では排尿習慣化訓練を強化した。平成25年度は、排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)として、平成24年度に開発した認知症モデル対応の排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)暫定版を洗練し、「山形県排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)行動療法を活用した、認知症高齢者排泄ケアマネジメントの提案」を開発した。方法:アクションリサーチ山形県下の介護保険施設に従事する保健医療福祉職を対象に、平成24年度、平成25年度の各年度に山形県健康福祉部健康長寿推進課との共同事業により、山形県排泄ケアマネジメント相談研修事業を実施。1認知症ケアの基礎知識、排泄ケアマナジメント手法の理論と実際を講義後、事例検討による課題解決方法の検討、認知症高齢者の排泄にかかわる行動障害の内容と対応例について、受講生より提出を受け分析を行った。同研修会への参加者は、平成25年度において66名であった。その結果、【尿意を感じる】、【トイレ・便器を認識する】、【移動・衣類の着脱、尿便器の準備】、【排尿】、【後始末】の項目を抽出し、成功事例についての、行動障害の具体例と対応方法について抽出した。次に、認知症高齢者に生じやすい下部尿路症状、行動療法として、排尿習慣化訓練の洗練を実施。さらに、認知症高齢者の排尿に関する課題解決プロセスを検討作成し、上記排泄ケアマネジメント相談研修において洗練を行い、最終版を作成した。最後に、最終版に関する活用可能性と評価についてアンケートを実施し、現在解析中である。(1)高齢者排泄ケアの介入研究に関するEvidence-Based Practiceの資源について情報収集として、代表的行動療法プログラムであるPrompted Voiding, Habit training, Timed Voidingに関するシステマティック文献レビューを実施した。また、41th International Continence Society学術集会において、虚弱高齢者の尿失禁管理に関するワークショップに参加し、米国・カナダの地域における虚弱高齢者の尿失禁ケアのエビデンス抽出状況に関する情報収集を行った。(2)排泄ケアマネジメント相談マニュアル(Ver.2)試案作成では、山形県長寿社会課と共同で第1期・第2期の山形県排泄ケアマネジメント相談員の現況活動調査を実施し、第3期相談員養成と相談マニュアルVer2の開発方針について検討を開始した。平成24年度に関しては、認知症モデル対応のケアマネジメント方法の検討を行う方針である。次に、平成24年度より開始する認知症モデルの排泄ケア面ジメントモデル検討に際する排泄ケアマネジメント相談員養成の事前セミナーを、平成23年3月22日に開催し、相談マニュアルの運用方針に関する意見交換を実施した。次に、開発・公表を行った同マニュアルの活用方法の普及啓発を目的として、山形県健康福祉部健康長寿推進課との合同事業として、第5期排泄ケアマネジメント相談研修事業を開催し、同マニュアルの有効性について検討を行った。方法:山形県健康福祉部健康長寿推進課との共同事業として、同マニュアルの普及・啓発と、有効性を検証する第5期排泄ケアマネジメント相談研修事業を開催した。参加者は、健康長寿推進課より募集を行い、山形県内の介護保険施設から27名(介護職、管理職、介護支援専門員、サービス提供責任者、訪問看護師等)が参加した。研修内容:1認知症・排泄障害の基礎知識、2認知症高齢者の排泄ケアマネジメントの習得、3山形県排泄ケアマネジメント相談マニュアルVer.2の活用、4地域包括ケアシステムの方向性と展望について、3日間に分けて実施した。研修終了後、同マニュアルの有効と思われる点、改善を必要とする点について、参加者に対し、自己記入式のアンケートを実施した。認知症と排泄ケアを統合して考えらる事の有効性が記載される一方で、事例をわかりやすく展開できる改善の必要性が明らかとなった。平成27年度に開発した排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)を活用した事例検討を実施した。

方法:山形県健康福祉部健康長寿推進課と共同して開発した、「山形県排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2) 行動療法を活用した認知症高齢者排泄ケアマネジメントの提案」を実際に活用し、事例検討を試みた。研究方法:同マニュアルの開発過程、活用方法について熟知している山形県排泄家マナジメント相談員による排尿習慣化訓練による事例検討を行った。対象事例87歳男性、アルツハイマー型認知症、方法:同マニュアルで開発した包括的アセスメントシートを活用し、対象事例の課題を抽出。認知機能を含む生活機能、排尿量日誌に基づく排尿機能のアセスメントを行った。その結果、蓄尿機能は維持され、機能性尿失禁と考えられた。尿意や尿失禁に対する不快感があることから、排尿習慣化訓練を活用し、失禁がなく排尿できた時に賞賛の言葉がけを行い尿失禁を減らし、自信を持って生活できる事を援助方針とした。結果:排尿誘導の声掛けを工夫ながら誘導。28日間実施。その結果、日中の尿失禁が改善する結果が得られた。更に、同事例を見本事例の1つとして、山形県健康福祉部健康長寿推進課と合同で、第6期山形県排泄ケアマネジメント相談研修事業を開催し、参加者に対し同マニュアルの普及啓発と事例への活用について検討を行った。具体的成果について、現在分析を継続している。高齢者の状態像に応じた「排泄ケアマネジメント相談マニュアルVer.2」を開発し、その有効性を検証することを目的とした。その結果、認知症高齢者の排泄ケアマネジメントに対応する、「山形県排泄ケアマネジメントマニュアル(Ver.2)ー行動療法を活用した、認知症高齢者排泄ケアマネジメントの提案」を、アクションリサーチの手法を用い開発した。開発過程には、山形県内の介護保険関係機関から、188名の研修参加者、山形県排泄ケアマネジメント相談員23名山形県健康福祉部長寿推進課の参画を得た。開発したマニュアルは、山形県ホームページに健康長寿推進課より、認知症に関する情報資源として公表された。本研究の目的として掲げた、「平成15年から平成19年度まで試行した山形県排泄ケアマネジメント相談ネットワークシステムならびに相談マニュアルVer.1を基盤に、地域包括支援センターと連携し高齢者の自己決定を支援する排泄ケア相談システムの長期的確立をめざし、「排泄ケアマネジメント相談マニュアルVer.2」を開発し、その有効性を検証する。」について、平成23年度から25年度まで、山形県健康福祉部健康長寿推進課との共同事業として、認知症ケアの研修事業と、アクションリサーチによるマニュアル開発を試み、平成26年度に排泄ケアマネジメント相談マニュアルVer.2を完成、同年6月に山形県HPで公表を行った。また、同マニュアルの有効性について検証を実施したことにより、ほぼ順調に進展していると判断した。しかし、マニュアルを使用した事例検証が不可欠であり、継続して取り組む予定である。
古火星環境における降水過程の研究

火星表面には河川地形が多く見られ、過去に活発な水循環が起こったことを示唆している。しかし、過去の火星表面における水循環の気候物理学的研究は全く行われてこなかった。本研究では大気大循環モデルを用いて、理想化された惑星上の水循環について検討を行い、古火星環境について応用した。次の結果が得られた。1.海を持たないが湿っている惑星の気候状態は3つの場合に分けられる;A.凍結レジーム:地表温度が夏にも氷点を超えない場合で、このとき全球が氷に覆われ、高い氷アルベドのために寒冷化して水循環は殆ど停止する。B.直立レジーム:夏季には地表の氷が無くなる場合のうち自転軸傾斜がハドレー循環の幅よりも小さい場合で、このときは低緯度が乾燥化し、全く低緯度では降水はおこらなくなる。C.傾斜レジーム:夏季には地表の氷が無くなる場合のうちで自転軸傾斜がハドレー循環の幅よりも大きい場合で、このときは低緯度は乾燥するものの、年に2回、夏と冬に降水がおこり、ほぼ全球で降水が見られる。2.現在の火星は、自転軸の傾きが約2324度で、直立レジームに属するが、過去の火星では自転軸が60度程度まで傾いた時期があったとされ、この場合は「傾斜レジーム」になる。したがって火星は直立レジームと傾斜レジームの間を遷移したと考えられる。傾斜レジームでは夏季には非常に温暖なので、自転軸傾斜が大きく傾斜レジームに入っていた時期が、過去にあったとされる温暖湿潤期に相当する、とする新しい仮説が導かれる。3.最近流行している寒冷湿潤環境下での流水地形形成モデル、すなわち地表温度が氷点直下程度で地表付近に水が沢山ある状況下で地熱などによって地下が暖められると水が流れてされるというモデル、は寒冷湿潤状況では凍結レジームになるために成立し得ない。次の結果が得られた。古火星の水循環について気候物理学的な検討を行うことを目的として、地球大気用に開発されてきた大気大循環モデルを用い、数値実験を行った。当初の計画では、降水分布が、海の有無、海の大きさ、大気圧、自転軸の傾きにどのように依存するか、特に海の存在の影響について検討を進めることが主要課題となっていた。しかし、研究過程で自転軸の傾きが非常に重要な意味を持っていることが明らかになってきたので、本年度はこの問題に専念して研究を進めた。本年度使用したモデルは海を持たない仮想的な全陸惑星である。本年度の研究によって、自転軸が大きく傾いている場合と、あまり傾いていない場合では降水は全く異なる振る舞いをし、いわば異なる気候レジームを構成していることが明らかになった。仮に後者を「傾斜レジーム」、前者を「直立レジーム」と呼ぶ。2つのレジームの選択はハンドレーセルの占める緯度帯の幅と回帰線の緯度の大小関係で決まるらしい。「直立ジレーム」では地表面での水輸送がない全陸惑星では高緯度への水の輸送によって低緯度が乾燥化し、全く低緯度では降水はおこらなくなる。「傾斜レジーム」では、低緯度は乾燥化はしているものの、年に2回、春と秋に降水がおこる。また、夏半球の温度に関しては同じ太陽放射・大気組成・大気量であっても「直立レジーム」に比べて非常に高くなる。現在の地球や火星の自転軸の傾きは約2324度であるが、これは「直立レジーム」に属する。しかし過去の火星では自転軸が60度程度まで傾いた時期があったとされており、この場合は「傾斜レジーム」になる。

これから、古火星環境の「温暖湿潤期」は火星が過去に「傾斜レジーム」に入っていた時期に相当する、とする仮説が導かれる。この仮説は今まで提唱されていない新しいものであるので、今後、この仮説を軸として検討を進める予定である。火星表面には河川地形が多く見られ、過去に活発な水循環が起こったことを示唆している。しかし、過去の火星表面における水循環の気候物理学的研究は全く行われてこなかった。本研究では大気大循環モデルを用いて、理想化された惑星上の水循環について検討を行い、古火星環境について応用した。次の結果が得られた。1.海を持たないが湿っている惑星の気候状態は3つの場合に分けられる;A.凍結レジーム:地表温度が夏にも氷点を超えない場合で、このとき全球が氷に覆われ、高い氷アルベドのために寒冷化して水循環は殆ど停止する。B.直立レジーム:夏季には地表の氷が無くなる場合のうち自転軸傾斜がハドレー循環の幅よりも小さい場合で、このときは低緯度が乾燥化し、全く低緯度では降水はおこらなくなる。C.傾斜レジーム:夏季には地表の氷が無くなる場合のうちで自転軸傾斜がハドレー循環の幅よりも大きい場合で、このときは低緯度は乾燥するものの、年に2回、夏と冬に降水がおこり、ほぼ全球で降水が見られる。2.現在の火星は、自転軸の傾きが約2324度で、直立レジームに属するが、過去の火星では自転軸が60度程度まで傾いた時期があったとされ、この場合は「傾斜レジーム」になる。したがって火星は直立レジームと傾斜レジームの間を遷移したと考えられる。傾斜レジームでは夏季には非常に温暖なので、自転軸傾斜が大きく傾斜レジームに入っていた時期が、過去にあったとされる温暖湿潤期に相当する、とする新しい仮説が導かれる。3.最近流行している寒冷湿潤環境下での流水地形形成モデル、すなわち地表温度が氷点直下程度で地表付近に水が沢山ある状況下で地熱などによって地下が暖められると水が流れてされるというモデル、は寒冷湿潤状況では凍結レジームになるために成立し得ない。
結核ワクチン開発のためのHLA拘束性キラーT細胞エピトープ同定システム

本研究では、結核に対するBCGよりも強力で予防のみならず免疫治療にも使用できるエピトープDNAワクチンの開発を行う。この目的を達成するために以下の研究を行った:1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定、2)新たに同定した防御抗原のオーバーラッピング・ペプチドライブラリーの作製、2)HLA-Aトランスジェニック(Tg)マウスの作製、3)マウスおよびHLA-A Tgマウスを用いたH-2および臨床応用可能なHLA-A拘束性エピトープの同定。得られた結果は以下の通りである。1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定昨年度の研究により、我々は結核菌の主要分泌蛋白であるMPB51分子が単独で結核菌特異的細胞性免疫および結核菌に対する感染防御能を誘導できることを世界で初めて見出した。そこで、このMPB51分子のT細胞エピトープを同定することに決定した。2)オーバーラッピング・ペプチドライブラリーの作製:MPB51分子の20アミノ酸からなる25種のペプチドを作製した。各々は10アミノ酸ずつ重複するよう設計した。まず、C57BL/6マウスとBALB/cマウスを用いて、MPB51分子のT細胞エピトープの同定を行った。その結果、C57BL/6(H-2^b)マウスではI-A^bに拘束されるCD4^+T細胞エピトープがMPB 171-190および191-210に存在することを発見した。また、BALB/c(H-2^d)マウスではMPB 21-40にCD8^+T細胞のエピトープが同定された。このエピトープに関しては更に、詳細に検討する予定である。HLA-A^*0201Tgマウス(マウスクラスIは発現していない)ではMPB 171-190にT細胞エピトープが存在することを発見した。とHLA-A*2402(日本人で最も頻度が高い)Tgマウスは現在作製中である。この目的を達成するためには以下の3項目を研究することが必要となる:1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定、2)HLA-Aトランスジェニック(Tg)マウスの作製、3)このTgマウスを用いて、臨床応用可能なHLA-A拘束性エピトープを同定し、エピトープDNAワクチンを作製、その有効性を確認する。本年度は1)と2)の研究を行った。1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定この目的のため、我々は結核菌の主要分泌蛋白であるAg85A,Ag85B,MPB51をコードする遺伝子を発現ベクターに挿入し、DNAワクチンを作製した。これらをマウスに遺伝子銃で接種し、その効果をfootpad reaction、試験管内T細胞増殖性反応、インターフェロンγ産生能で検討した。その結果、何れのDNAワクチンもこれらの反応を誘導できたため、これらは結核菌感染の防御に必要な特異的細胞性免疫を誘導できることが判明した。そこで、最も強く細胞性免疫を誘導でき、これまで報告の見られないMPB51に着目し、このエピトープDNAワクチンを作製することに決定した。

この目的を達成するために以下の研究を行った:1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定、2)新たに同定した防御抗原のオーバーラッピング・ペプチドライブラリーの作製、2)HLA-Aトランスジェニック(Tg)マウスの作製、3)マウスおよびHLA-A Tgマウスを用いたH-2および臨床応用可能なHLA-A拘束性エピトープの同定。得られた結果は以下の通りである。1)感染防御免疫を誘導できる結核菌の抗原の同定昨年度の研究により、我々は結核菌の腫瘍分泌蛋白であるMPB51分子が単独で結核菌特異的細胞性免疫及び結核菌に対する感染防御能を誘導できることを世界で初めて見出した。そこで、このMPB51分子のT細胞エピトープを同定することに決定した。2)オーバーラッピング・ペプチドライブラリーの作製:MPB51分子の20アミノ酸からなる25種のペプチドを作成した。各々は10アミノ酸ずつ重複するよう設計した。まず、C57BL/6マウスとBALB/cマウスを用いて、MPB51分子のT細胞エピトープの同定を行った。その結果、C57BL/6(H-2^b)マウスではI-A^bに拘束されるCD4^+T細胞エピトープがMPB 171-190および191-210に存在することを発見した。また、BALB/c(H-2^d)マウスではMPB 21-40にCD8^+T細胞のエピトープが同定された。このエピトープに関しては更に、詳細に検討する予定である。HLA-A^*0201Tgマウス(マウスクラスIは発現していない)ではMPB 171-190にT細胞エピトープが存在することを発見した。とHLA-A*2402(日本人で最も頻度が高い)Tgマウスは現在作製中である。
大腸筋線維芽細胞由来IL-24を標的とした新たなIBD治療法開発の基礎検討

ヒト大腸筋線維芽細胞を用いた検討からさまざまな炎症性サイトカインのなかでもIL-1βに特に強いIL-24誘導作用を認めた。さらにアデノウイルスを用いてdominant negative c-Junを導入すると、IL-1βの効果は著明に阻害された。また、IL-1βはヒト大腸筋線維芽細胞のMAPキナーゼおよびPI3キナーゼの活性化を誘導し、MAPキナーゼとPI3キナーゼの阻害剤がAP-1の活性化を抑制したことから、IL-1βはMAPキナーゼ、PI3キナーゼの活性化を介したAP-1の活性化を通してIL-24を誘導していることが明らかになった。一方、IL-24の作用の標的となる細胞が何であるかをIL-24Rに対する抗体を用いた免疫染色により検討した。IL-24Rは大腸上皮細胞に恒常的に発現を認め、さらに炎症部位での増強は認められなかった。この結果は上皮細胞株を用いたin vitroの実験でも確認され、上皮細胞をサイトカインで刺激しても発現増強効果は得られなかった。このことから、IL-24の効果発現は腸炎局所においてIL-24の産生量によりコントロールされていることが明らかになった。ヒト大腸上皮細胞にIL-24を添加するとMAPキナーゼ、JAK1/STAT3の活性化が誘導されムチンの産生が誘導された。これまでの結果をまとめると炎症性腸疾患病変粘膜では、IL-1βの刺激に反応してIL-24が筋線維芽細胞から誘導され、そのIL-24は上皮細胞のIL-24Rを介してムチンの産生を誘導することにより防御的な作用を発揮している。すでにヒト型のIL-24が欧米では臨床応用されていることから、今後、炎症性腸疾患の治療薬としてのIL-24の重要性が明らかにされていくものと考えられた。DSS腸炎などの実験モデルマウスを用いて、抗IL-24中和抗体による分子標的治療の基礎検討を行った。まず、DSS腸炎において抗IL-24中和抗体の投与は、腸炎の悪化をもたらした。すなわち、このモデルにおいて、IL-24は腸炎の発症進展を抑制しているものと考えられた。細胞レベルでは、炎症惹起に作用するIL-24が、逆に生体内では腸炎の発症を抑制している。IL-24は粘液産生を刺激したり、RANTESの産生を抑制することが明らかになっている。IL-24を中和することによりIL-24依存性の粘液産生が抑制され直接的な上皮の腸管液への曝露と、粘液の安定化因子であるトレフォイル因子(上皮細胞のrestitution誘導因子)の減少による上皮細胞の担う修復機転の障害がおこり、腸炎の悪化遷延に至る。さらに、RANTESがT細胞に対する遊走因子であることを考えると、IL-24により抑制されていたT細胞浸潤が、IL-24中和により増強され粘膜の炎症を増強した。粘膜内のT細胞の浸潤については、免疫組織化学的手法により確認している。これらは、単純にIL-24活性中和が、腸炎の治療に結びつかないことを意味している。なお、これらの結果について、いくつかの論文として投稿済みもしくは投稿準備中である。IL-24の産生誘導機構については、ほとんど明らかになっていない。前年度からの研究において、炎症性腸疾患患者の病変粘膜でα-SMA陽性の大腸筋線維芽細胞からのIL-24の産生を見いだしたことから、今年度は、ヒト大腸より単離した筋線維芽細胞を用いて、IL-24の産生誘導機構について検討した。

さまざまな炎症性サイトカインのなかでも、IL-1βに特に強いIL-24誘導作用を認め、さらにアデノウイルスを用いてdominant negative c-Junを導入すると、IL-1βの効果は著明に阻害された。また、IL-1βはヒト大腸筋線維芽細胞のMAPキナーゼおよびPI3キナーゼの活性化を誘導し、MAPキナーゼとPI3キナーゼの阻害剤がAP-1の活性化を抑制したことから、IL-1βはMAPキナーゼ、PI3キナーゼの活性化を介したAP-1の活性化を通してIL-24を誘導していることが明らかになった。また、その効果は転写レベルと転写後のレベルでのコントロールを受けていた。すなわち、プロモーター活性の増強とp38MAPキナーゼ依存性のIL-24 mRNA安定化の誘導がその機序であった。一方、IL-24Rは大腸上皮細胞に発現していることが明らかになり、ヒト大腸上皮細胞にIL-24を添加するとMAPキナーゼ、JAK1/STAT3の活性化が誘導されムチンの産生が誘導された。これらのことから、炎症性腸疾患病変粘膜では、IL-1βの刺激に反応してIL-24が筋線維芽細胞から誘導され、そのIL-24は上皮細胞のIL-24Rを介してムチンの産生を誘導することにより防御的な作用を発揮していることが明らかになった。今後アデノウイルスベクターを用いてIL-24を投与することにより、実験大腸炎に対する効果を検討していく予定である。IL-24の産生誘導機構については、ほとんど明らかになっていなかったが、ヒト大腸筋線維芽細胞を用いた検討からさまざまな炎症性サイトカインのなかでもIL-1βに特に強いIL-24誘導作用を認めた。さらにアデノウイルスを用いてdominant negative c-Junを導入すると、IL-1βの効果は著明に阻害された。一方、IL-24の作用の標的となる細胞が何であるかをIL-24Rに対する抗体を用いた免疫染色により検討した。IL-24Rは大腸上皮細胞に恒常的に発現を認め、さらに炎症部位での増強は認められなかった。この結果は上皮細胞株を用いたin vitroの実験でも確認され、上皮細胞をサイトカインで刺激しても発現増強効果は得られなかった。このことから、IL-24の効果発現は腸炎局所においてIL-24の産生量によりコントロールされていることが明らかになった。ヒト大腸上皮細胞にIL-24を添加するとMAPキナーゼ、JAK1/STAT3の活性化が誘導されムチンの産生が誘導された。これまでの結果をまとめると炎症性腸疾患病変粘膜では、IL-1βの刺激に反応してIL-24が筋線維芽細胞から誘導され、そのIL-24は上皮細胞のIL-24Rを介してムチンの産生を誘導することにより防御的な作用を発揮している。すでにヒト型のIL-24が欧米では臨床応用されていることから、今後、炎症性腸疾患の治療薬としてのIL-24の重要性が明らかにされていくものと考えられた。
低分子量G蛋白質とその関連蛋白質の機能修飾物質の開発およびその有効利用

本研究では、私共の発見した低分子量G蛋白質およびその関連蛋白質とそれらの変異体のcDNAやペプチド、特異抗体を作製し、それらを用いて低分子量G蛋白質の活性化機構、機能と作用機構について検討すると共に、低分子量G蛋白質の制御異常による病態の解析や新しい診断法、治療法の開発に応用することを目的としている。私共は、本研究で、無細胞系でRasによりMAPキナーゼを活性化するアッセイ系を用いて、Rasの標的蛋白質を精製し、B-Rafと14-3-3蛋白質の複合体であることを明らかにした。さらに、RasファミリーのRap1が、Rasと同様に、B-Rafを活性化することを明らかにし、Rap1がRasの機能に対して促進的に作用する機構が存在することを明らかにした。また、私共が見い出しているSmgGDSが、他のRasのGEPと異なって、GTP結合型Ki-Rasを細胞膜から細胞質へトランスロケーションする活性を有することを示した。さらに、酵母のtwo hybrid法を用いて、SmgGDSに結合する新しい蛋白質を見い出し、SMAP(SmgGDS-Associated Protein)と命名した。SmgGDSとSMAPは、共にアルマジロ(Arm)配列を有し、他のAm配列を有する蛋白質の機能から、細胞接着が核輸送に機能している可能性がある。一方、私共は、種々の細胞刺激によって、Rhoが細胞質から細胞膜ラッフリング領域、細胞間接着部位、細胞質分裂の収縮環等の細胞膜部位へ移行することを明らかにした。これらの部位には、アクチン細胞骨格系と細胞膜との結合を制御するERM-CD44系が存在しており、RhoがERM-CD44系を介してアクチン細胞骨格系の再編成を制御している可能性を示した。また、酵母をモデル系に用いて、酵母RHO1の標的蛋白質がPKC1(Cキナーゼホモログ)、BNI1(細胞質分裂関連蛋白質)、およびグルカン合成酵素であることを明らかにした。他方、私共は、Rab3Aの標的蛋白質Rabphilin-3Aに類似し、C2様ドメインを二つ持つ蛋白質を見い出してDoc2と命名した。さらに、Rabphilin-3AおよびDoc2とそれらの変異体の遺伝子やリコンビナント蛋白質を用いて、両蛋白質が神経伝達物質の放出を制御していることを明らかにした。以上の結果を得たことにより、本研究の研究計画はほぼ達成できたと考えらている。本研究では、私共の発見した低分子量G蛋白質とその関連蛋白質の変異型cDNAやそのプローブ、特異抗体を作製し、低分子量G蛋白質の機能と作用機能の解明に有効利用すると共に、これらを用いて低分子量G蛋白質の制御異常による病態の解析や新しい診断法、治療法の開発に応用することを目的としている。RasはMAPキナーゼ系を介して種々の遺伝子発現を制御していることが明らかとなっている。

そこで、私共は、すでに世界に先駆けて開発した無細胞系で、RasによりMAPキナーゼを活性化するアッセイ系を用いて、Rasの標的蛋白質をウシ大脳可溶性画分よりほぼ均一までに精製し、それがB-Rafプロテインキナーゼと14-3-3蛋白質の複合体であることを明らかにした。一方、私共を含めたいくつかのグループによって、Rhoがアクチン系を介して種々の細胞機能を制御していることが明らかにされている。本年度、私共は、C3やRhoGDIを用いた実験から、RhoがHGFとTPAの下流で細胞膜ラッフリングと細胞運動を制御していることを明らかにした。さらに、epitiope tagをつけたRho遺伝子を導入した細胞を用いて、種々の細胞刺激によりRhoが細胞質から細胞膜ラッフリング領域、細胞真接着部位、細胞質分裂の収縮環等の細胞膜部位へ移行することを明らかにした。これらの部位には、アクチン細胞骨格と細胞膜との結合を制御しているERM-CD44系が存在しており、RhoがERM-CD44系を介してアクチン細胞骨格の再編成に関与している可能性を示した。Rab3Aは神経伝達物質の放出を制御していると考えられているが、私共は、Rab3Aの標的蛋白質Rabphilin-3Aの抗体を作製し、その抗体を用いてRabphilin-3AがRab3Aと共にシナプス小胞に局在していることを明らかにした。さらに、Rabphilin-3AはRad3A以外のシナプス小胞上のアンカーリング蛋白質を介してシナプス小胞に結合していることを示した。以上の結果から、低分子量G蛋白質の機能と作用機構の解明に着実な成果をあげることができ、本年度の研究計画はほぼ達成できたと考えている。本研究では、私共の発見した低分子量G蛋白質およびその関連蛋白質とそれらの変異体のcDNAやペプチド、特異抗体を作製し、それらを用いて低分子量G蛋白質の活性化機構、機能と作用機構について検討すると共に、低分子量G蛋白質の制御異常による病態の解析や新しい診断法、治療法の開発に応用することを目的としている。私共は、すでに、無細胞系でRasによりMAPキナーゼを活性化するアッセイ系を用いて、Rasの標的蛋白質を精製し、B-Rafと14-3-3蛋白質の複合体であることを明らかにしている。本年度の本研究において、RasファミリーのRaplが、Rasと同様に、B-Rafを活性化することを明らかにし、Rap1がRasの機能に対して促進的に作用する機構が存在することを明らかにした。また、酵母のtwo hybrid法を用いて、私共がすでに見い出しているSmgGDSに結合する新しい蛋白質を見い出し、SMAP(SmgGDS-Associated protein)と命名した。SmgGDSとSMAPは、共にアルマジロ(Arm)配列を有し、他のArm配列を有する蛋白質の機能から、細胞接着や核輸送に機能している可能性がある。本年度、私共は、RhoをADPリボシル化して不活性化するC3を用いて、Rhoが細胞外Ca^<2+>によって誘起されるadherensjunctionとtight junctionの形成にも関与していることを明らかにした。さらに、Rhoは、アクチン細胞骨格系と細胞膜との結合を制御するERM-CD44系を介してアクチン細胞骨格系の再編成を制御していることを明らかにした。また、酵母をモデル系に用いて、酵母RHO1の標的蛋白質がPKC1(Cキナーゼホモログ)、BNI1(細胞質分裂関連蛋白質)、およびグルカン合成酵素であることを明らかにした。
昆虫の社会進化における寄生微生物の役割

アリをモデル生物に、社会性昆虫の赤の女王説の理論を実証的に検討した。主な成果は以下の通り。(1)トビイロケアリの女王において、巣創設時に既存の同種コロニーの巣材を利用させると、死亡率が上がることが判明した。主な原因は様々な昆虫寄生性病原糸状菌であった。感染による死亡率は、後胸側板腺の操作や、女王を世話するワーカーの存在によって影響を受けなかった。この結果は、なぜ多くのアリにおいて、新女王が母巣を継承せず独立するのかを説明できる。(1)トビイロケアリのワーカーを、自巣の巣材および他巣の巣材の中で飼育すると、両者で死亡率に差が出た。前者で死亡率が下がることが多いが、逆の場合もあった。この説明として、寄主遺伝子型×病原体遺伝子型の相互作用、特異的記憶性免疫の存在、他巣の匂いに曝されたことによるストレスがあげられた。さらに、土壌を、オートプレーブで滅菌したもの、ガンマー線により滅菌処理したものを用い、無滅菌のコントロールと比較した。ガンマー線滅菌はオートクレープ滅菌より非破壊的であるため、匂い成分の変化が少なく、ストレス原因説が正しければ本処理区でも無滅菌処理区と似た結果がでると期待された。結果、生存日数に関して無滅菌処理区でのみアリのコロニーの由来と土壌の由来の間に有意な相互作用が見られ、匂いストレスではなく菌との相互作用の関与を主張する仮説を一部示唆する結果が得られた。(3)大きなコロニーほど菌の感染のリスクが高いため、病原菌存在下では小さなコロニーが進化するとの仮説を実験的に検証した。しかし、感染死亡率には予測したようなコロニーサイズ処理区間の差異は認められず、低濃度暴露で死亡率が下がるという予想外の結果が得られた。(4)野外において様々な昆虫寄生性菌類が新発見された。アリをモデル生物に、社会性昆虫の赤の女王説の理論体系の中でも最も基本的な以下の仮定を実証的に検討した。(1)コロニーサイズと感染リスクの正の相関関係、(2)寄主遺伝子型X病原体遺伝子型の相互作用の存在。初年度は単女王制のトビイロケアリを用い、予備的な実験と行った。(1)について、トビイロケアリから単離したMetarhizium anisopliaeの胞子を、コロニーサイズを30-500個体の範囲で操作した室内巣の餌場に散布し、感染率を比較する実験を行った。しかし、コロニーサイズと感染率の間に理論が予測するような正の相関は見られなかった。その一方で、菌を低濃度で全体に散布した区では、菌を散布しなかったコントロールよりも有意にアリの死亡率が減少した。この予想外の結果は、低濃度暴露がアリの免疫行動を触発したためである可能性がある。(2)について、ワーカーは野外で使っていた巣材とともに飼育された方が、同種他巣の素材で飼育された時より生存率が上がる傾向が見られた可能な説明の1つとして、昆虫では確固とした証拠のない寄主遺伝子型X病原体遺伝子型の相互作用があげられ、今後の詳しい検討が必要である。本研究の意義は、ミクロで複雑な昆虫社会の多様性がさらに細かな生物との相互作用によって進化したという、新しい生物観の妥当性を科学的に評価できることにある。また、アリ寄生性菌類の研究は、将来アリの防除のための応用技術の基礎となるかもしれない。前年度に引き続きアリをモデル生物に,社会性昆虫の赤の女王説の理論体系を実証的に検討した.前年度途中で研究代表者の辻が琉球大学に異動したため,沖縄のアリを用い実験系を組むべく材料のスクリーニングを行った.

現在のところ,トゲオオハリアリに糸状菌Beauveria bassianaの寄生が確認されている.そこで,この菌とこのアリのペアで室内実験系を確立する前に,森林総研の実験フィールドでカネタタキを用い,土壌中の菌濃度と感染率の関係を調べる予備研究を行った.昨年までの研究で,アリの巣には他の土壌より高濃度に伝染性病原菌が蓄積し存在することが示されているが,カネタタキのメスにはアリ同様翅がなく,オスも発音する羽のため飛翔ができないことから移動能力が小さいため,もし流行病が起きた場合は感染源が付近に集中分布し存在すると考えられること,および,容易に採集可能で飼育により感染率が調査しやすいことから調査昆虫として選定した.結果,菌濃度と感染率には正の相関関係が見られ,B.bassianaはカネタタキの一般的な病源体であると考えられ,この病原体密度の高いところでは流行病がおきやすいと推察された.並行して,前年度行ったトビイロケアリを用いた,コロニーサイズと寄生リスクの関係に関する実験の予想外の結果,すなわち菌を低濃度で全体に散布した区では,菌を散布しなかったコントロールよりも有意にアリの死亡率が減少するという現象のメカニズムを知るためアリの行動観察を行った.結果,低濃度菌散布時にはアリの集合行動やグルーミング行動が触発されるようであった.前年度に引き続きアリをモデル生物に、社会性昆虫の赤の女王説の理論を実証的に検討した。最終年度の本年度は、特に社会性昆虫の赤の女王説の理論体系の中でも最も基本的な仮定である寄主遺伝子型×病原体遺伝子型の相互作用に焦点をあて実験的を行った。前年までの研究でトビイロケアリでは、ワーカーは野外で使っていた巣材とともに飼育された方が、同種他巣の素材で飼育された時より生存率が上がる傾向が見られた。可能な説明として、(1)寄主遺伝子型×病原体遺伝子型の相互作用および特異的記憶性免疫の存在、(2)他巣の匂いに曝されたことによるストレスがあげられたので、今回は両者の可能性を峻別するための実験を行った。土壌を、オートプレーブで滅菌したもの、ガンマー線により滅菌処理したものを用い、前年同様の無滅菌のコントロールと比較した。ガンマー線滅菌はオートクレーブ滅菌より非破壊的であるため、匂い成分の変化が少なく、ストレス原因説が正しければ本処理区でも無滅菌処理区と似た結果がでると期待された。結果、生存日数に関して無滅菌処理区でのみアリのコロニーの由来と土壌の由来の間に有意な相互作用が見られ、匂いストレスではなく菌との相互作用の関与を主張する仮説(1)を一部示唆する結果が得られた。しかし、平均死亡率には事前に予測したような処理区間の差異はみとめられず、さらに注意深い操作法の開発と追試の必要性が浮かび上がった。本研究の意義は、ミクロで複雑な昆虫社会の多様性がさらに細かな生物との相互作用によって進化したという、新しい生物観の妥当性を科学的に評価できることにある。また、アリ寄生性菌類の研究は、将来アリの防除のための応用技術の基礎となるかもしれない。
高精細映像による没入型避難シミュレータの開発と地下空間浸水時への適用性

本研究は、高精細没入型ディスプレイ上で、地下空間浸水時からの避難を疑似体験可能な避難シミュレータを開発し、一般の液晶ディスプレイを用いた避難シミュレータ上での避難行動との比較および現実の避難行動特性として知られる追従性、向開放性、向光性、帰巣性の再現性について検証を行った結果、当該システムによって仮想空間における避難行動の再現性の向上が期待できる成果が得られた。本研究は,被験者のインタラクティブな操作が可能な高精細映像による没入型避難シミュレータを開発することで,仮想空間上での災害の没入感,臨場感を向上させ,被験者の避難行動の再現性を高めることを目的としている.そのため当該シミュレータの開発には,被験者の視野を大画面の映像で囲むことで,VR環境を実現する没入型ディスプレイ装置を用いる.大阪大学サイバーメディアセンターでは2002年より典型的な没入型ディスプレイであるCAVEを運用してきたが,経年による描画性能の劣化から,2007年2月に同システムの一部を更新し,より高精細な没入型ディスプレイHOPE (High-definition Osaka university Projection Environment)を導入している.HOPEは,グラフィックス処理性能を重視したPCクラスターと,高解像度のディスプレイで構成されており,仮想建築空間に発生する地下空間浸水災害を実時間で可視化した結果,従来のCAVEシステムよりもプログラム実行速度が5倍以上高速化された.これにより,当該シミュレータは被験者のインタラクティブな操作による避難行動実験が可能である.また,避難シミュレータ上で得られる被験者の避難行動特性をモデル化し,各避難者モデルをエージェントとしたマルチエージェント型の避難シミュレーションの開発を行っている.その適用例として,避難経路に障害が発生した場合の避難行動をモデル化し,災害発生時の避難者の誤った避難経路選択がその後の避難時間に大きく影響することを明らかにした.上記システムは,地下空間浸水時に対する防災計画を支援するとともに,被験者への防災教育効果を高めることが期待できるものである.本研究は、災害からの避難を疑似体験可能な避難シミュレータを開発し、その没入感、臨場感を向上させることで、仮想空間上での被験者の避難行動の再現性を高めることを目的としている。本年度は、高精細没入型ディスプレイを用いて、CAD/CGソフトウェア上で設計した3次元建築モデルを可視化し、物理計算に基づく視点移動と衝突検出を行うウォークスルーシミュレーションシステムを開発するとともに、データ再現性、可視化結果、インタラクティブな操作性を評価した。次に地下浸水災害の可視化のために、市販のミドルウェアを導入することで、従来の簡易シミュレーションでは不可能であった流水の激しい動きの表現や水面の物理的な状態を考慮したしぶきの発生、消滅の計算を避難シミュレータ上で実現した。また高精細没入型ディスプレイを用いた没入型避難シミュレータと、PC向けの液晶ディスプレイを用いた避難シミュレータを用いて、被験者の避難行動を比較するとともに、現実の避難行動特性として知られる追従性、向開放性、向光性、帰巣性の再現性について検討を行った。その結果、没入型避難シミュレータでは追従性、向開放性が顕著に現れ、PC型避難シミュレータでは追従性、向光性が顕著に現れる結果が得られた。また、向開放性、向光性については、没入型、PC型ともに既往の実空間上の避難実験結果と比較して大きな差が生じておらず、避難シミュレータにより実空間上での避難行動特性のいくつかが再現されることを示した。また、没入型避難シミュレータでは、広視野かつ原寸大により建築物を可視化できることで、PC型よりも被験者が避難経路の形状を正確に把握できていると推測される結果となり、当該システムを用いることによって仮想空間における避難行動の再現性の向上が期待できる成果が得られた。
カイラル対称性の自発的破れと中性スカラー中間子に関する実験的研究

萌芽的研究としてスタートした本研究の目的は、中心質量が600MeV付近の中性スカラー中間子が存在するかどうかを、既に取得された実験データの中からπ^0-π^0チャンネルを選び出すことによって調べることであった。この研究を「萌芽的研究」と位置づけたのは、カイラル対称性の回復、又は、回復の前駆現象を実験的に捉えることを最終目的としていたからであった。現在までのデータ解析の結果によれば、π^-p→π^0π^0N反応におけるπ^0-π^0不変質量分布の600MeV付近に幅の広いバンプが観測されている。更に、π^0-π^0の崩壊角分布(θφ)は、このバンプがスカラー状態であることを示している。これが、カイラル対称性の破れをひきおこす中性スカラー中間子(σメソン)に対応するかどうかを明らかにするためには、更に詳細なデータ解析が必要であり、又有限温度或いは有限密度でのハドロンの性質の変化を調べる新たな実験が必要だが、萌芽的研究としての第一の目的は達成された。本研究の成果は、表記の各種の研究会及び国際会議で発表したが、その後、世界各国から本研究の成果についての問い合わせや、更に詳細なデータ解析を進めることを要請する電子メールが届いている。これに対して、高エネルギー物理学研究所でこれまで行ってきたデータ解析を大学で行えるようにして、より詳しい解析を続ける予定である。尚、当初の予定通り、研究の次のステップとして、カイラル対称性回復の前駆現象を調べるための実験(有限核物質中でのハドロンの質量の変化を調べる実験)を、東京大学原子核研究所電子シンクロトロンを用いて行うべく、実験のプロポーザルを提出した。これまでの成果をもとに、現在、その実験準備も進めている。萌芽的研究としての今年度の主な獲得目標は、既存のデータの解析を行うことによって、本研究の今後の見通しをつけることであった。平成4年度の上半期までは、全データの1/8について解析方法の検討を行った。更に、詳しい検討が必要だが、ここまでの解析で、2π^0の不変質量分布に既に幅の広いバンプが観測されている。全データの1/8でも十分な統計精度が得られており、解析が完了すれば、σ→2π^0プロセスで中性スカラーメソンを検出した世界初のデータとなるであろう。測定器のテストについては、大学での設備と研究費が貧弱で、なかなか進まないが、ようやくベンチテストの為の暗箱やCAMACシステム等が整えられ、放射線によるテストが可能となった。平成4年8月6日8月8日の3日間にわたって、カイラル対称性の自発的破れと中性スカラーメソンに関する理論的研究の第一人者である龍谷大学の国広氏を山形に招いて小規模な研究会を行った。この研究会では、先ず、カイラル対称性、自発的対称性の破れ、U(1)アノマリー等について、国広氏の講演が行われ、引き続き、中性スカラーメソンの検出方法について活発な議論が成された。本年度の成果をもとに、今後、σ→2γプロセスや、通常の真空では起こらないが核物質の中では起こり得るプロセスであるσ→e^+e^-を調べて行くことになった。本研究の成果を下記の各種の研究会及び国際会議で発表した。これまでの成果をもとに、実験準備を進めている。国内・理研シンポジウム「理研加速器将来計画(原子核)」4月28日・核研シンポジウム「1993年電子シンクロトロン実験シンポジウム」12月8-9日国外