hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸管寄生虫症におけるグルコーストランスポート及びアポトーシス発現の分子機構

1遺伝子の有意の発現上昇を認めることを報告した.今年度は,免疫組織化学でその結果を追認した.さらに同時期に細胞内lactateが上昇し血中蛋白およびグルコースレベルが低下していることが明らかになり,グルコーストランスポーターの変化が栄養吸収に重要な役割を果たしていることが示唆された.N. brasiliensis抗原が小腸上皮由来細胞株IEC-6の増殖に及ぼす影響を検討した.その結果,寄生虫抗原はIEC-6の細胞脱落とカスパーゼ3の活性化,PARPの分解を誘導し,アポトーシス発現を促進することが明らかになった.3.腸管寄生虫感染者におけるグルコーストランスポーターとサイトカイン発現の検討昨年度に引続きタイ王国消化器内科医S. Lertanekawattana博士との共同で,消化器症状を有する患者からinformed consentを得た後に採取した十二指腸生検材料についてRT-PCR法でグルコーストランスポーターの発現解析を行った.その結果,腸管寄生虫感染者ではGLUT-5発現に変化は見られなかったが,H. pylori感染者ではGLUT-5発現の低下を示すことが明らかになった.さらにサイトカイン発現の解析ではIL-5発現が腸管寄生虫感染者で上昇していることが明らかになった.寄生虫感染者におけるGLUT-5発現はさらに例数を増やして検討する必要性が考えられた.腸管寄生虫感染時の吸収上皮細胞におけるグルコーストランスポータの変化およびアポトーシス発現機構を解明すべく,最終年の本年度は下記の研究を実施した.本因子は易熱性タンパク質であることが明らかになった.本因子は小腸上皮由来細胞株IEC-6のミトコンドリア脱水素酵素を強く抑制すること,さらにIEC-6におけるFas発現をup-regulationすることが見出された.FasL, p53遺伝子発現には影響を及ぼさなかった.Fas発現の増強はFACS解析によっても確認された.N.brasiliensis感染によって生じるアポトーシス亢進は線虫由来アポトーシス誘導因子にもとずくT細胞非依存性メカニズムのほかに,T細胞依存性メカニズムの関与も推測される.胸腺欠損rnu/rnuラットおよびマスト細胞欠損Ws/Wsラットを用いた研究により,アポトーシスの亢進を伴う絨毛萎縮がT細胞依存性に生じること,この変化にはマスト細胞は関与しないことが見出された.またT細胞依存性絨毛萎縮の発現には,強力なアポトーシス誘導因子であるgranzyme Bを発現する細胞の増加が密接に関連していることが明らかになった.一方,T細胞非依存性アポトーシスを誘導する内因性の因子としてTNFが関与する可能性が示唆された.
図画工作科・美術科における学びのつながり-「色彩」に着目した題材開発-

【研究目的】本研究では,小学校と中学校の接続に重点をおき,図画工作科・美術科における学習意欲のギャップ解消をねらいとし,小・中の接続期に興味関心の高まる「色彩」に着目した鑑賞の題材開発とその効果を検証することを目的とする。【研究方法】1研究対象広島県H中学校の1年生80名2研究計画・昨年度と調査対象が変わったため,事前の鑑賞授業に関する意識調査(1)を実施。(4月)・生徒の主観的な感想を求めることを軸とした一般的な鑑賞授業A『夜のカフェテラス』を実施。(5月)・鑑賞授業A終了直後に意識調査(2)を実施。〈5月)・「色彩」の知識(色の三要素,色の感情効果,伝統色等)などの基礎学習実施。(5月〉・色彩を観点とした鑑賞授業B『牛乳を注ぐ女』を実施。(7月)・鑑賞授業B終了直後に意識調査(3)を実施(7月)※意識調査は,鑑賞の授業に対する好感度,学習意欲,有用感について5段階尺度で回答するようにした。3検証方法意識調査(1),(2),(3)の集計をし,比較分析をする。【研究成果】「好感度」や「学習意欲」については,意識調査(1),(2),(3)の比較,鑑賞授業A,Bそれぞれについて「また受けたいか」を問う質問の集計結果,抽出生徒の意識の変容(意識調査(1)否定的回答→意識調査(3)肯定的回答)から,「色彩jを観点とした作品分析する鑑賞の授業は,小学校・中学校の学習意欲のギャップを改善する効果を得たと判断する。「有用感」については,鑑賞授業AよりもBの方が有用感を肯定的に受け止めている生徒が減少した。理由として,「色彩」を観点とした故に,鑑賞が美術の専門的なものであると理解した生徒がいたからではないかと考える。この点については,今後も引き続き検討していくつもりである。
チリ軍の政治化と民主主義の崩壊(1964～1973年)

本研究は、1973年9月11日のクーデターに至るチリの民軍関係を、軍の側に焦点を当てて考察したものである。本研究の一つの焦点は、アジェンデ政権(197073年)に先立つフレイ政権期(196470年)に現れた、軍の規律逸脱行動である。チリの伝統的民軍関係では、立憲秩序の尊重(文民統制)と、軍内での規律の厳守(上官の命令への絶対服従)という二重の規律が機能していた。しかしフレイ政権の後半に、主として低給与と装備・補給品不足の不満を原因として、中堅・下級将校の抗議行動が現れた。この抗議行動はこれまで充分に研究されてこなかったが、非常に大きな拡がりを持っていたことが確認された。フレイ期の抗議行動の動機は非政治的で利益集団的なものであったが、いったん、二重の規律が破られると、それが政治的規律逸脱行動に発展するのも容易になった。また、抗議行動によって軍人と文民の双方が軍が持っている力を再認識することになり、文民から軍への働きかけも増加した。フレイ政権後半から始まるチリ政治の両極化と暴力の増大はアジェンデ政権期に加速化し、軍を政治化させるとともに、もともと軍が持っていた反共意識を先鋭化させた。人民連合の革命を支援する軍内秘密組織も結成されたが、圧倒的多数の将校は反政府感情に煮えたぎった。クーデター派が海・空軍で優位を確立した後も、陸軍総司令官がクーデターに反対であるため、なかなかクーデターには踏み切れなかった。上官への服従の伝統がまだ強く残っていたため、クーデターを強行すれば少なからぬ陸軍の部隊が総司令官の命令に従い、クーデター派と政府派の軍の間で内戦になる恐れがあったからである。結局、1973年8月下旬に陸軍総司令官が辞任し、クーデターに道が開かれた。今年度は、補助金交付の内定時期がずれ込んだこともあって、資料を揃えるなど基礎的作業が中心になった。まだ決定的な結論とは言いがたいが、今年度の研究である程度明らかになってきた事実を以下に述べる。1970年代までチリではラテンアメリカで例外的に民主主義が機能しており、そのことをチリ国民は誇りにしてきた。文民統制に服するチリ軍の伝統はかなり根強いものであった。チリ軍の将校のほとんどはアジェンデ政権を嫌悪しており、アジェンデ政権の下で政治・経済が極度に混乱したのだが、それにも拘わらずクーデターに踏み切ることは軍にとって容易ではなかった。特に総司令官のプラッツ将軍が政権に協力的であった陸軍では、クーデターを起こすには文民統制の伝統に加えて軍内の階統制尊重の伝統をも破らなければならなかったのである。このことから、クーデターを回避する可能性は常に残されていたと言える。おそらく最終的にクーデターが不可避になったと言えるのは、下院が事実上クーデターを促すような声明を採択し、プラッツ将軍が陸軍総司令官の職を辞任した時期、すなわちクーデターの3週間ほど前であっただろう。それ以後はクーデターの準備が急速に展開していった。なお、最近になっていくつか文民政治家の回想録が刊行されているが、その分析は来年度の課題である。今年度は、文献資料の渉猟を通じて、アジェンデ政権下のチリ軍人の認識について以下のような知見が得られた。アジェンデ政権に対するチリ軍将校の認識は決して一様ではなかった。若干の将校はアジェンデ政権の意図や政策に親近感を感じていた。しかし多くの将校は、さまざまな懸念を持った。懸念の第一は、アジェンデ政権がマルクス主義であるという点にある。

冷戦下で反共意識が染み付いたチリ軍将校にとって、マルクス主義であることはそれ自体敵意をいだくに充分な理由であった。第二に、アジェンデ政権下でチリ社会が極度に分極化し、一部では左翼政党傘下の労働者が右翼クーデターに備えて軍事訓練を始め、他方では中・上層の住宅地において下層民の襲撃に備えて武装と軍事訓練を始めるなど、一触即発の雰囲気が醸成されていった。第三に、政治的混乱と資本家階級の政権不信の中で、1973年にはチリ経済は麻痺状態に陥った。第四に、アジェンデ政権よりも急進的な左翼のテロ活動が少数ではあるが現れ始めた。以上のことはすべて、チリが内戦に向かって突き進んでおり、それを通じて国際共産主義がチリを乗っ取ろうとしているというチリ軍人の信念を強めた。そして1973年には、もはや事態をこれ以上放置できないと考えるに至ったのである。今年度は、文民の動向と文民と軍将校との相互作用を中心に研究を進めた。そこで得られた知見の概要を以下に述べる。1960年代から70年代にかけては、チリ政治の急進化の時代だった。国民の間に急進的改革への期待が拡がり、経済ナショナリズムが強まった。196470年のキリスト教民主党政権期に開始された改革政策は、70年以降のアジェンデ人民連合政権の下でいっそう急進化した。しかしそれにともなって、社会の両極化も悪化した。民間投資は減退し、米国政府の秘密工作も手伝って、アジェンデ政権の末期には経済は麻痺状態に陥った。労働者と高級住宅街の住民は、それぞれ右派のクーデターと下層民の襲撃に備えて武装訓練を始めた。このような騒然たる雰囲気のなかで、文民と軍将校との接触も活発化した。将校が置かれている社会的環境は中産階級や企業家が多い世界であり、そこで表明される不満は将校にも影響を与えた。アジェンデ政権打倒を望む文民たちは、軍の行進にトウモロコシの粒を撒いた。これは、クーデターに踏み切らない軍人を臆病な雌鶏に見立てる侮辱であり、プライドを重んじる軍人は感情の鬱屈を高めていった。同様に、デモ参加者が警官を殴っている写真が大量に配布されたが、これは警察官の屈辱感を昂進させ、怒りを政府に向けさせるための心理作戦であった。こうしたなかで海軍は、エコノミストや企業家等の文民のネットワークを駆使して政権奪取後の統治計画作成に着手した。この統治計画は、軍事政権成立直後に政権内部で配布され、初期の政策の指針となったとも言われている。今年度は、19641970年のフレイ政権期における政軍関係を中心に研究を進めた。フレイ政権末期には政軍関係の摩擦が顕在化し、1969年には首都サンティアゴのタクナ連隊が反乱事件を起こした。「タクナッソ」と呼ばれるこの事件以外にも、陸軍の若手将校による反乱未遂事件が起こっている。これらの事件の動機は政治的なものではなく、軍人の低い給与や施設・装備・備品の不足など物質面の不満と、そのような状態を放置している陸軍首脳部への不満によるものであった。それは一連の事件に関する通説的解釈であるし、またタクナッソ首謀者が当時出した声明や当事者とのインタビューからも明らかであるように思われる。しかし興味深いことに、当時これらの行動によって退役させられた若手将校の中には、後に右翼(反共)政治運動に身を投じた者がかなりいたことである。
膜蛋白質の分布制御におけるERM蛋白質の役割:ノックアウトマウスを用いた解析

ラディキシンノックアウトマウスにおける蝸牛有毛細胞の機能解析我々はこれまで、ERMファミリーを形成するエズリン、ラディキシン、モエシンのノックアウトマウスの解析を行ってきた結果、モエシンノックアウトマウスには何の異常も認められず、ラディキシンノックアウトマウスは高ビリルビン血症を呈することを見出した。本研究において、このマウスでは聴力が欠失していることが明らかとなったので、蝸牛有毛細胞の解析を行つた。その結果、(a)野生型のマウスの蝸牛有毛細胞において、ラディキシンが不動毛に濃縮すること、(b)ラディキシンノックアウトマウスにおいては生後2週間までの聴力がない時期においては、エズリンが相補的に発現することにより不動毛が形成されるが、それ以後、不動毛が消失していくため、このマウスは先天的に聴力が欠失している、を示すことができた。エズリンノックダウンマウスにおける胃壁細胞の機能解析エズリンノックアウトマウスは、すべてのマウスで、生後2,3日後での死亡が確認された。従って、このマウスでの成熟した臓器におけるエズリンの機能解析は不可能であるという結論に達した。そこで、エズリンのイントロン部分にターゲティングベクターを組み込んでエズリンノックダウンマウスを作製したところ、7%の生存率で離乳期を越えて成体に達する固体を得ることができた。このマウスにおいては、すべての臓器でエズリンの発現が4%以下に減少していた。エズリンの発現が特に多い臓器として胃や小腸がしられているが、生理学的測定から胃酸分泌がエズリンノックダウンマウスで大幅に減少しており、このマウスが無酸症という病態を呈することが観察された。野生型のマウスにおいては、胃酸分泌は胃壁細胞におけるアピカルの細胞膜と細胞内のtubulovesiclesの融合によっておこなわれるが、エズリンノックダウンマウスでは、このような融合が起こらないことが示された。(1)エズリンノックアウトマウスの作製・解析われわれは、アクチンフィラメントと細胞膜の結合に重要な役割を果たす架橋蛋白質としてエズリン、ラディキシン、モエシンから成るERMファミリーを見いだし、機能解析を行っているが、数年前より、ERM (Ezrin/Radixin/Moesin)蛋白質の個体レベルでの機能を調べるために、各ERM蛋白質の遺色子をノックアウトしたマウスを作製している。モエシンのノックアウトマウス、ラディキシンノックアウトマウスはすでに得られ、その機能解析もだいぶ進んだので、本研究において、15年度の計画として、エズリンのノックアウトマウスの作製を行った。マウスのゲノムライブラリーよりエズリンのゲノムを得て、プロモータートラップ型のエズリンターゲッティングベクターを作製した。このベクターを用いてエズリンがヘテロで欠失したES細胞を作製し、そのES細胞をマウスの胚盤胞に導入した、現在キメラマウスの作製に成功し、さらに交配によりヘテロマウスを作製し、ヘテロマウスの交配によりエスリンのノックアウトマウスを作製している。(2)ラディキシンノックアウトマウスにおける蝸牛有毛細胞の機能解析当初計画していたラディキシンノックアウトマウスの肝細胞にエズリンを発現させたトランスジェーニックマウスの作製については、何種類かのトランスジェーニックマウスを作製したが肝細胞にエズリンを発現するにはいたらなかった。この過程でラディキシンノックアウトマウスのフェノタイプの解析から、このマウスの聴力が欠失していることが明らかになった。

そこで、蝸牛有毛細胞の解析を行なったところ、(a)野生型のマウスの蝸牛有毛細胞においてラディキシンが不動毛に濃縮すること、(b)ラディキシンノックアウトマウスにおいては生後2週間前の聴力がない時期においては、エズリンが相補的に発現することにより不動毛が形成されるが、それ以後、不動毛が消失していくので、このマウスは先天的に聴力が欠失していること、を示すことができた。平成15年度の計画で得られたエズリンノックアウトマウスの解析を引き続いて行った結果、エズリンノックアウトマウスはすべてのマウスで生後2、3日後での死亡が確認された。したがって、このマウスにおいて成熟した臓器でのユズリンの機能解析は不可能であるという結論に達した。そこで、エズリンノックダウンマウスの作製を目的として、エズリン遺伝子のイントロンの部分にターゲティングベクターを組み込んだマウスを作製したところ、低い成長率ながら7%の生存率で離乳期を超えて成体に達する個体を得ることができた。このマウスにおいては、すべての臓器でエズリンの発現が4%以下に減少しており、成熟した臓器の機能解析が可能であると思われた。エズリンの発現が特に多い臓器としては、胃や小腸がしられているが、生理学的測定から、胃酸の分泌がユズリンノックダウンマウスで大幅に減少しており、このマウスが無酸症という病態を呈することが観察されたので、本年度は、胃酸分泌に関わるエズリンの機能解析を行った。胃酸の分泌機構に関しては、胃壁細胞においてHK-ATPaseを保有するtubulovesiclesといわれる構造がアピカルの細胞膜に融合することにより、HK-ATPaseが機能して胃酸を分泌することが知られている。エズリンはアビカルの細胞膜に局在することから、tubulovesiclesとアピカルの細胞膜の融合機構に関わるのではないかと推測されているが、詳細は不明である。今回、エズリンノックダウンマウスでの胃酸分泌障害の結果をふまえ、野生型のマウスとエズリンのノックダウンマウスの胃を取り出し、ヒスタミン刺激による胃酸の分泌実験を行った。取り出した胃をヒスタミン非存在下および存在下においたのち、電子顕微鏡観察を行うと、野生型の胃では、tubulovesiclesとアピカルの細胞膜の融合が起こっていることが明瞭に観察された。これに対し、エズリンノックダウンマウスの胃においては、このような融合を観察することができず、tubulovesiclesが細胞質に残り、アピカルの細胞膜の伸展は全くおこらなかった。このことから、これまで想定されてきたように、胃酸の分泌はtubulovesiclesとアピカルの細胞膜に融合により行われ、そのような融合によりアピカルの細胞膜が胃壁細胞内部に伸展することがエズリンによって制御されていることが、明らかに示された。
硫化物を中間体とする炭化ケイ素ウィスカーの合成

本研究は、ファインセラミックス素材の一つとして注目されている炭化ケイ素ウィスカーを硫化物中間体(Si【S_2】あるいはSiS)経由で合成する新しい方法について検討したものであり、ウィスカーの最適生成条件,生成ウィスカーの性状,内部構造,強度特性および成長機構に関して以下の結果を得た。1.最適条件:まず金属ケイ素を原料とする場合、【H_2】Sを共存させ12001350°Cで【C_3】【H_6】と反応させるとウィスカーがよく生成した。最適反応条件は反応温度1300°C,【C_3】【H_6】濃度約6%(水素中),【H_2】S濃度45%,反応時間60分であった。この場合、供給炭素の炭化ケイ素への転換率は約16%であった。また硫黄を含有するシリコーンオイルを【H_2】中、1300°Cで熱分解することによってもウィスカーが生成し、その生成量は硫黄含有量が多い原料ほど多かった。2.諸特性:ウィスカーは白色綿状で、X線回折および電子回折の結果、β-型であじ成長方向は〈111〉であった。ウィスカー径は0.13μm、長さは0.210cmであり市販品に比べて高アスペクト比であった。透過電子顕微鏡で回折条件を変えて観察した結果、ウィスカー内部には成長方向に対して斜めに積層欠陥が多数存在していたが、強度低下の原因となる転位は存在していなかった。径1.82.9μmのウィスカーの引張強度は1701460kg・【mm^(-2)】であり、【CH_3】Si【Cl_3】の熱分解あるいはSi【O_2】-C-【CH_4】の反応で生成したウィスカーの強度とほぼ同様であった。また弾性率の値も原料による差はなかった。3.成長機構:走査、透過電子顕微鏡によりウィスカーの先端部を詳細に調べた結果、先端部は先細りや湾曲したものが多く、VLS機構成長の特徴である先端粒子の存在は認められなかった。この結果と熱力学的考察より、本反応系でのウィスカーはSi【S_2】あるいはSiS蒸気を中間体とするVS機構によって成長しているものと推察した。
脳腫瘍における糖鎖抗原およびEGFレセプター発現と核DNA解析

本研究にあたり、下記の研究成果が得られたので報告する〔1〕フローサイトメトリーによる脳腫瘍のcell Kinetics種々の脳腫瘍の生物学的特性を研究する上でフローサイトメトリーは有効な方法となっている。脳腫瘍の中でPNETについての報告や、培養細胞の増殖様式に違いがあることを明らかにすることができた。またploidyの新しい分類も提案した。〔2〕フローサイトメトリーによる抗癌剤の作用機序の解明1)シスプラチンやカルボプラチンは、S期、G_2M期に作用する2)NK細胞の無菌的分取による抗腫瘍効果と、IL-1添加による抗腫瘍増強効果がある3)LAK細胞のin vitroでの効果と作用機序を明らかにした。〔3〕脳腫瘍における癌遣伝子の発現脳腫瘍培養株を用いて、C-wyc遺伝子の発現を免疫染色とFCMによる陽性細胞を測定することが可能になった。〔4〕脳腫瘍における糖鎖抗原の発現について株化細胞(KB細胞)、次に脳腫瘍、肺癌、子宮癌、頭頸部癌などについても検索し、脳腫瘍では転移性腫瘍、上皮性癌に陽性率が高いことが判明した。FCMにより簡便に測定することができた。固定による差があること、EGFは多くの脳腫瘍に発現すること、悪性癌に関係すること、FCMで簡便に測定可能であった。1)フロ-サイトメトリ-を用いたII型糖鎖抗原発現の基礎的検討FCMを用いて、株化細胞(PCー9細胞、脳腫瘍株化細胞3種)について、FITC標式II型糖鎖抗原(FHー6)の陽性率の基礎的換対により、FHー6濃度、測定時間などの至適条件を決定した。(2)手術標本脳腫瘍及び外科系腫瘍(肺癌、頭頸部癌、消化癌)などについてFHー6の陽性率を測定した。脳腫瘍の中でもgliomaはその発現率は低く、転移性腫瘍、消化癌の中でも腺癌ではその発現率は高率に認められた。(FCM Cell Biologyサイトメトリ-合同研究会6月1990発表第32回近畿脳腫瘍研究会9月1990年)invitroでglioma株化細胞は90%以上に陽性例が認められることが判明した。免疫担織染色でも陽性細胞が確認しえた。EGFとEGFーRの発現に違いが、固定により差がみられ、増値因子にauto cvineが関与いている可能性が示唆され、現在研究を進めている脳腫瘍の当科樹立林KMU430について、機械の調整中であり検索を進めている1.脳腫瘍の培養細胞を用いたDNA量解析(1)DNAーIndexの測定種々の脳腫瘍細胞を用いて、リンパ球と混合して:DNAーIndexを求め、悪性度を検討した。特にgliomaでは,aneuploidyパタ-ンを示し、臨床予後と関連することが判明した。(Brain Tumor Pathology発表)(2)PNETの細胞動態未分化腫瘍に対して、FCMを用いたDNA量測定し、diploidパタ-ンを生することが多い事を報告した(Pwain Tumor Pathology発表)(3)NK細胞の抗腫瘍効果患者リンパ球より、NK細胞を選択的に分取し、培養細胞に抗腫瘍効果のあることが判明した(Human Cellに発表)2.糖鎖抗原について日本癌治療学会に発表し、消化癌ではその発現が強く、gliomaでは少ない。癌の診断に、固形癌よりFcMを用いて可能となることが判明した3.EGFレセプ-の発現「脳と免疫」研究会に発表し、脳腫瘍細胞では、EGFとEGFーRの発現がみられ、autocrine systemが存在する可能性を発表した。(神経免疫研究に発表)
単一の量子ドットを用いた多量子ビット演算

1.量子ドットのコヒーレントな光応答の観測光学過程を用いた量子計算とは即ち、物質系のエネルギー準位に共鳴したコヒーレントなパルス光を多段的に照射し、その後の物質系が示す過渡的な量子状態を検出することに他ならない。量子状態の読み出しは、単量子ビット単位で実現せねばならず、そのためには、単一の量子ドットから発する微弱な光学信号を対象として、信号光の強度と位相を同時計測する必要がある。そこで、光の干渉効果を用いた新しい微弱コヒーレンス測定手法を確立し、共鳴励起後の単一量子ドットが示す過渡的発光信号の観測を試みた。具体的には、単一光子レベルで動作可能な干渉系を構築し、単一量子ドットが発する単一光子状態のコヒーレンス時間を決定することに成功した。これにより量子ドット中のデコヒーレンス機構として、試料中に存在する不純物キャリアからの遅い擾乱が主要因となることを見いだした。一方、コヒーレントな状態検知としては、現状で10個程度の量子ドットからの信号が観測可能なレベルに到達しており、今後より高効率な検出系を導入することで、単一状態の状態読み出しに成功したい。2.量子ドット複合体の光学探査空間的に隣接配置した分子状の量子ドット複合体は、多量子ビットを実現する有望な系である。一方、光学実験に要求される程の高品質な量子ドット複合体を作製することは困難であった。所内研究グループとの共同で、自己形成手法により、新しい量子ドット複合構造の創製に成功した。理論および実験の両面から、この系のエネルギー微細構造を決定した。【目的】高次の非線形操作を行う量子計算では、複数ステップの量子演算直後の過渡的な量子状態を検知する必要がある。また、量子状態の読み出しは、個々の量子ビット担体に対して行わねばならない。そこで本研究では、単一の量子ビットにおけるコヒーレントな光応答の計測手法を開発する。従来、集団平均操作に埋もれていた微視的な量子効果の探索を可能とし、量子ドットを舞台とした多量子ビット演算の実現を目指す。【研究の経過】単一の半導体量子ドットからの微弱な光学信号を検知するための、高安定な低温顕微分光システムを構築した。装置評価としてGaAs/AlGaAs自己形成量子ドットを対象として顕微蛍光観測を行い、回折限界で定まる小数個数の量子ドットからの光学信号を分別的に確認した。量子計算読み出し操作に必要な、高効率の励起レーザー光除去装置を提案し開発した。【研究の成果】単一量子ドットからの蛍光信号を観測し、多体的電子状態の生成を確認した。また多体的相互作用によってデコヒーレンスが誘発されることを観測した。高効率のレーザー散乱光除去フィルターを開発し、2桁以上の迷光除去に成功した。【今後の見通し】量子ドットを用いた量子演算を実現するためには、高精度に設計されたナノ構造を対象に、高度な非線形光学操作を実施せねばならない。今後精緻な実験を行う上での実験環境がいよいよ整い次年度以降、量子操作に向けた挑戦的な実験に着手する予定である。
子宮内膜癌におけるMig-6の機能とMPA、HDAC阻害剤併用効果の検討

MIG6はプロゲステロン受容体(PR)の下流因子と考えられる。ほぼ全ての子宮内膜癌(EC)細胞株はPR発現が減弱もしくは欠失しているが、これにはヒストン脱アセチル化などのepigeneticな調節機構がかかわっている。そこでヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)Panobinostat(LBH589)を投与すると、EC細胞株Ishikawa、HEC1B、AN3CAのいずれもPR、MIG6発現の増強を認め、メドロキシプロゲステロン酢酸(MPA)100nMとLBH589 10nM併用により相乗的に細胞増殖抑制とアポトーシス誘導効果を示した。さらにPR陰性株HEC1Bのマウス異種移植腫瘍に対しても、MPA単剤、LBH589単剤、MPA+LBH589併用で比較すると、MPA単独で約25%、LBH589単剤で約30%、両剤の併用で約75%の腫瘍増殖抑制効果が観察され、in vivoにおいても相乗的な腫瘍増殖抑制効果を認めた。また、我々は子宮内膜特異的に遺伝子Aのknock-out(KO)を誘導できる遺伝子改変マウス(A-)を保持するに至った。A-マウスでは、KOの4週間後には全例で異型子宮内膜増殖症を発生し、8週後にはECを発症することを確認した。このマウスに遺伝子AのKO 4週間後よりcontrol、MPA、LBH589、MPA+LBH589の4群で8週間治療を行い、治療群で腫瘍抑制効果を認めた。さらに遺伝子Aと遺伝子BのKOを同時に誘導できる遺伝子改変マウス(A-B-)では、KOの2週後にはECの発生を認め、PRの発現も低下するが、同A-B-マウスに対するMPAとLBH589の治療効果も検討している。子宮内膜癌(EC)臨床検体の免疫染色にて、低分化型類内膜腺癌は高分化型類内膜腺癌に比較してMig-6タンパクの発現が低いことが判明した。また、MPA療法を行った異型子宮内膜増殖症組織では、MPA療法施行前に比べて施行後の検体においてMig-6発現が増強しており、さらに再発時の検体においてはMig-6発現が非常に低かった。10種のEC細胞株のMig-6発現をrealtime-PCR法にて調べると、低分化型EC由来細胞株では高分化型EC由来細胞株に比べて低発現であった。今回、この中でIshikawaをMig-6高発現株、HEC1Bを中等度発現株、AN3CAを低発現株として選定した。Ishikawa、HEC1B、AN3CAに対してMig-6 cDNAを導入し強制発現細胞を作成したところ、WST-1 assayでのcell viabilityはそれぞれ低下した。Ishikawa、HEC1BにMig-6に対するsiRNAを用いて発現抑制を行ったところcell viabilityは上昇した。また、progesterone receptor(PR) cDNAを導入したIshikawaにMPAを添加したところ、野生型Ishikawaでは見られなかったMPAへの反応(cell viabilityの減少、Mig-6発現の上昇)が見られるようになった。このPR強制発現Ishikawaに対するMPAのcell viability減少の効果は、Mig-6 siRNAの導入により減弱した。以上のようにMig-6がPRの下流分子としてEC細胞株のcell viabilityを抑制する機能を持っていることが明らかになってきており、今後はHDAC阻害薬によるPRおよびMig-6発現の変化を明らかにするとともに、MPA療法の補助としてのHDAC阻害薬の可能性について検討していく予定である。臨床検体を用いた免疫組織化学染色で異型子宮内膜増殖症および類内膜腺癌におけるMig-6の発現状況が明らかになった。また、類内膜腺癌細胞株においてMig-6の強制発現および発現抑制を行うことによりMig-6の機能が確認されつつある。子宮内膜癌(EC)臨床検体でのMIG6発現は、高分化型類内膜腺癌で強く、MPA療法後に増強していたが、再発時には減弱していた。またMIG6低発現細胞株HEC1B、AN3CAにMIG6遺伝子を導入して高発現させると細胞増殖の減弱が認められ、高発現株IshikawaにsiRNAでMIG6発現を抑制すると、細胞増殖能の増強を認めた。プロゲステロン受容体(PR)遺伝子導入でPRを高発現させたIshikawa細胞では、MPAによるMIG6発現増強を認め、さらにWST-1 assayで生存細胞の減少を認めたが、この効果はMIG6発現抑制で減弱した。ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)投与により、Ishikawa、HEC1B、AN3CAのいずれもPR、MIG6発現の増強を認めたが、その作用は特にPanobinostat(LBH589)で強かった。PR発現のないHEC1B細胞に対し、メドロキシプロゲステロン酢酸(MPA)100nM単独投与では増殖抑制効果をほとんど示さないが、LBH589 10nM併用により相乗的に細胞増殖抑制とアポトーシス誘導効果を示した。さらにHEC1Bマウス異種移植腫瘍に対しても、MPA単剤、LBH589単剤、MPA+LBH589併用で比較すると、これまでのところ、MPA単独で約25%、LBH589単剤で約30%、両剤の併用で約75%の腫瘍増殖抑制効果が観察され、in vivoにおいても相乗的な腫瘍増殖抑制効果を示すと考えられる。

また摘出腫瘍の免疫染色においては、LBH589投与群で無治療対照群に比較してMIG6発現増強とKi67陽性細胞の減少傾向が観察され、LBH589はMIG6発現増強を介して、MPAの効果を増強する可能性が考えられる。培養細胞実験、動物実験ともにMPA+LBH589併用で相乗的な抗腫瘍効果を観察できている。Ishikawa細胞で安定した異種移植腫瘍が形成されず、行えていなかったが、細胞接種法の工夫で改善できており、すぐに開始できる予定である。MIG6はプロゲステロン受容体(PR)の下流因子と考えられる。ほぼ全ての子宮内膜癌(EC)細胞株はPR発現が減弱もしくは欠失しているが、これにはヒストン脱アセチル化などのepigeneticな調節機構がかかわっている。そこでヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)Panobinostat(LBH589)を投与すると、EC細胞株Ishikawa、HEC1B、AN3CAのいずれもPR、MIG6発現の増強を認め、メドロキシプロゲステロン酢酸(MPA)100nMとLBH589 10nM併用により相乗的に細胞増殖抑制とアポトーシス誘導効果を示した。さらにPR陰性株HEC1Bのマウス異種移植腫瘍に対しても、MPA単剤、LBH589単剤、MPA+LBH589併用で比較すると、MPA単独で約25%、LBH589単剤で約30%、両剤の併用で約75%の腫瘍増殖抑制効果が観察され、in vivoにおいても相乗的な腫瘍増殖抑制効果を認めた。また、我々は子宮内膜特異的に遺伝子Aのknock-out(KO)を誘導できる遺伝子改変マウス(A-)を保持するに至った。A-マウスでは、KOの4週間後には全例で異型子宮内膜増殖症を発生し、8週後にはECを発症することを確認した。このマウスに遺伝子AのKO 4週間後よりcontrol、MPA、LBH589、MPA+LBH589の4群で8週間治療を行い、治療群で腫瘍抑制効果を認めた。さらに遺伝子Aと遺伝子BのKOを同時に誘導できる遺伝子改変マウス(A-B-)では、KOの2週後にはECの発生を認め、PRの発現も低下するが、同A-B-マウスに対するMPAとLBH589の治療効果も検討している。基本的に当初の計画通りに進める。動物実験では細胞種を増やし、MPA+LBH589併用効果、副作用等について、検討を進める。患者由来腫瘍異種移植片、子宮内膜癌発がんマウスでの検討も計画している。これらを通して、MPA+LBH589併用の可能性について検討していく予定である。当初計画で見込んだよりも安価に研究が進んだため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は平成30年度請求額と合わせて消耗品費として使用する予定である。次年度使用額は平成29年度請求額と合わせて消耗品費として使用する予定である。
PDGF阻害ペプチドによる肺線維症の新規治療法への展開

特発性肺線維症は、未だ確立した治療法はなく極めて予後不良の疾患で肺線維化に至る病態解明も完全には明らかとなっていない。しかし、これまでの検討からPDGF/PDGFRシグナルは線維化に至る重要な役割を担っている。今回我々は、PDGF/PDGFRシグナルを阻害するペプチド見出した。このペプチドは肺線維芽細胞の増殖を抑制し、またペプチドはマウス肺線維芽細胞に接着することを蛍光染色法にて確認した。ブレオマイシン肺線維症マウスモデルを用いた検討ではペプチドの気管内投与でAshcroft scoreの有意な抗線維化効果を認めた。特発性肺線維症に対する治療として疾患応用できる可能性があると思われる。今年度は、ANTIS/MIMETICシステムを利用し、抗線維化ペプチドとしてスクリーニングした相補ペプチドAが、PDGF(platelet-derived growth factor)刺激による線維芽細胞の増殖を有意に抑制したが、その作用が特異的か否かにつき、他の増殖因子を用い検討を行った。その結果、IGF-1刺激に関しては、増殖抑制効果は認めなかったがFGF(fibroblast growth factor)刺激による線維芽細胞の増殖を抑制する効果を認めた。その要因については検討中である。またブレオマイシン肺線維症マウスモデルでの抗線維化効果の実験を追加して実施した。その結果、In Vivoでも、抗線維化作用の再現性が確認できた。PDGFと線維化メカニズムの解析をターゲットに吸入ペプチドを用い治療応用できる研究に発展させる予定である。現在のタンパク医薬、なかでも、ペプチドが抗体よりも安価で優れた医薬品として、現在注目されている。ペプチドはタンパク質より構造が不安定で、体内では短時間で分解されるため、医薬品に不向きであると思われていたが、構造改変技術の進歩により構造が安定し、抗体と遜色ない生理活性を持つようになり安全性と特異性の高いペプチドを基本とした創薬が重要視されている。今回、我々は肺線維症において重要な増殖因子であるPDGFをターゲットにした線維化ペプチドの有効性の検討を行った。標的タンパク質の活性を阻害するペプチドの設計方法は、蛋白質分子内のAntisense Homology Box(AHB)と命名した部分のアミノ酸配列が相互にアンチセンスアミノ酸となっている部位間で相互反応をおこし、高次構造の形成と維持に重要な働きをしていることを提唱(Nature Med. 1: 894, 1995)このAHBの概念から、相補性ペプチドでPDGF分子中のPDGFRとAHBの関係にある相補性ペプチドを設計した。末端のアセチル化/アミド化処理施行(純度>90%)[RASFYELYTSVEYIASVS]ペプチドの効果が抗線維化効果の確認、検討を行った。線維芽細胞への接着ではFAMで標識ペプチドを用いマウス線維芽細胞と反応させ免疫蛍光染色を行った。コントロールペプチドと比べ、細胞表面への相補性ペプチドの接着が確認された。またin vitroでは、相補性ペプチド(3uM)でPDGF刺激による線維芽細胞増殖抑制効果を認めた。またin vivoではBLM肺線維症マウスモデルにて相補性ペプチドの抗線維化効果が有意(P<0.05)に確認された。今後は論文化と抗線維化ペプチドとして[RASFYELYTSVEYIASVS]ペプチドの特許申請を予定している。<研究目的とその意義>特発性肺線維症は、未だ確立した治療法はなく5年生存率は50%以下と極めて予後不良の疾患であり、病態解明と新規抗線維化薬の開発が重要な課題となっている。近年、「ポスト抗体医薬」の一つとして疾患および標的バイオマーカーを特異的に認識し阻害するペプチド創薬の分野が注目され研究開発がなされている。今回我々は、ANTIS/MIMETICシステムにより設計された候補ペプチドから、肺線維化の重要なジグナル分子であるPDGFシグナルの作用を制御できる相補性ペプチドA(18アミノ酸残基RASFYELYTSVEYIASVS)を見出した。相補性ペプチドAの機能解析と治療効果を検討した。まず、マウス線維芽細胞を用いて[3H]thymidineincorporation assayにて相補性ペプチドAのPDGF-BB刺激による肺線維芽細胞増殖を抑制する効果検討した。その結果、35uMの濃度で肺線維芽細胞増殖を抑制する効果を認めた。他の増殖因子であるFGF、PDGF-AA、IGFに対しても同様の効果を認めた。次に、肺線維芽細胞への相補性ペプチドAのBindingを検討した。方法は、FAMで標識した相補性ペプチドAをマウス線維芽細胞にPDGF-B存在下で反応させFACS、免疫染色を実施し検討した。その結果、ランダムペプチドと比較し相補性ペプチドAとマウス線維芽細胞のBindingを証明した。次にブレオマイシン肺線維症マウスモデルを用い相補ペプチドAのIn Vitroの効果を検討した。その結果、Ashcroft scoreは相補性ペプチドAの気管投与群で有意な抗線維化効果を確認した。相補ペプチドAは、PDGFによる肺線維芽細胞増殖を介しておこる線維化病態の治療薬として有用である結果が予想され、特発性肺線維症に対する「ペプチド分子標的薬」として疾患応用できる可能性があることより意義があると思われる。

今回我々は、PDGF/PDGFRシグナルを阻害するペプチド見出した。このペプチドは肺線維芽細胞の増殖を抑制し、またペプチドはマウス肺線維芽細胞に接着することを蛍光染色法にて確認した。ブレオマイシン肺線維症マウスモデルを用いた検討ではペプチドの気管内投与でAshcroft scoreの有意な抗線維化効果を認めた。特発性肺線維症に対する治療として疾患応用できる可能性があると思われる。順調に研究を実施しているが論文等の研究の成果発表には至っていない肺線維症今回の、in vitroのassayでも、相補性ペプチドの1回投与では顕著な細胞増殖抑制効果はなかった。半減期が短いことを想定し3回投与を24時間毎行い検討すると、有意な増殖抑制効果を認めた。肺線維症モデルは気管内投与で治療効果を認めたものの顕著な線維化の抑制効果までには至らなかった。これはペプチドが、血中半減期が極めて短いことが影響していると考えられる。ペプチド末端のアセチル化/アミド化ありペプチドを環状化するなどの処理を検討する必要性と安定したデリバリーシステムの研究が課題である予定していた今年度の研究は現在順調に実施されている。しかし特異的Bindingの証明では同じキャンパス内で稼動しているBIACORシステムを用いアフィニティー測定を共同で開始した。現在、条件設定段階である。動物での抗線維化効果は再現性があり確認されている。今後、投与実験でFAM-標識ペプチドを作成し肺胞への移行性を、検討する予定である。またFGF作用も抑制された、In Vitoroの結果を発展させ、相補性ペプチドAによるPDGF-チロシンキナーゼの抑制作用と共に、FGFシグナルへの相補性ペプチドA作用も検討し発展させる。平成27年3月納品となり支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。25年度の結果をうけて、相補性ペプチドAが線維芽細胞の増殖抑制効果を有し、それは当初から確認していたPDGF刺激に追加しFGF刺激による増殖抑制効果も確認された。このメカニズムを研究し推進する。また相補ペプチドAのPDGFレセプターのBinding証明にも重点をおき研究を推進する。またエアゾル化の方法も検討し効率的なデリバリーシステムも考慮しながら研究をすすめていく。平成27年4月に支払いが完了予定である。当時予定していた蛍光染色用の抗体や効果的なマウス用吸入デバイス等の実験機器や消耗品購入予定が遅れたため当初購入予定していた消耗品を次年度に購入する
ボクセル連成解析による液体入りゴムブッシュの振動特性創成に関する研究

液体入りゴムブッシュの振動特性の中でも剛性と減衰に着目し,その振動特性の解明と創成を連成解析により実施した.まずは金属・ゴム・流体のそれぞれの高周波領域での大変形挙動を解析できる計算手法を開発し,それらの連成挙動を高精度に再現するための手法へと拡張した.そしてゴムブッシュの剛性や減衰を効率的に評価する方法を確立し,この振動特性を任意に創成できるように各部材の形状を決定した.ボクセル固定メッシュを用いて,大変形・連成・接触などを含んだ解析を実施した.(a)平均化統一法による強連成解析手法の提案ボクセル空間メッシュでの連成解析では,1つのメッシュに種類の異なる複数の物体が混入する.本研究では,メッシュ内での体積率を利用してそれぞれの支配方程式を平均化して1つの方程式で解く強連成解析手法を提案した.(b)自由移動境界面の高精度捕捉法の組み込みゴムと流体さらにその軸部分の金属の3つの連成現象においては,相互の境界面は時時刻刻と変化する自由移動境界面となる.この自由移動境界面をいかに高精度に捕捉するかが,本解析の精度に大きな影響を及ぼす.本研究では任意方向の選択が可能な平面で物体境界面を設定して,その情報を用いた移流を扱うことで境界面の捕捉を行った.実際のゴムブッシュ内部は複雑な形状を有しているが,まずは形状が簡易なモデルで連成解析を実施した.そしてゴムと流体の混合体としての振動特性の把握と,オリフィスを模擬した流路の幅が振動特性に及ぼす影響を考察した.詳細は以下のようである.(a)ゴムブッシュのモデル化:ゴムブッシュを簡易的にモデル化した.軸部分も金属としてモデル化するので合計3つの種類の異なる物体の混合体となるが,ここでのゴムは超弾性材料で粘性効果は含まないものを用いた.(b)ゴムと流体の混合体の振動解析:軸部分に左右の繰り返し変位を与えて,その変位を横軸に対応する荷重を縦軸にとったグラフを作成した.(c)加振周波数やオリフィス幅が剛性や減衰に及ぼす影響の検討:リサージュ楕円の傾きが剛性となり,楕円面積が減衰として評価される.加振周波数やオリフィス幅がリサージュから得られる剛性や減衰にどのような影響を及ぼすかを検討した.想定していた研究計画を実施できた.ゴムと流体からなる連成挙動を高精度に再現するためのプログラムを新たに開発して,そのプログラムによってゴムブッシュの性能評価を実施した.そしてゴムブッシュの剛性や減衰を効率的に評価する方法を確立できた.今後はこの振動特性を任意に創成できるように各部材の形状を決定して,液体入りゴムブッシュの性能向上さらには様々な分野の応用へと展開予定である.実際に用いられているゴムブッシュと合致した内部形状での本手法を用いた解析と実験結果を比較し,本研究で開発したの解析システムの正当性を確認した.その後にゴムブッシュのゴム部分やオリフィスの形状を最適化して,意図する剛性や減衰になるように振動特性を創成した.詳細は以下のようである.(a)実際のゴムブッシュの振動解析と加振実験との比較:実際の複雑なゴムブッシュ形状を,CADデータから読み込んで解析モデルを作成した.そしてその振動解析と加振実験との整合性の確認を行い,整合性を得るために材料パラメータ同定や解析の細かい調整を実施した.(b)ゴムやオリフィス形状の最適化:ゴムブッシュの剛性と減衰を設計者が意図するように制御することが,振動特性を創成するという意味での本研究の最終的な目的であった.剛性と減衰を目的関数そしてゴムやオリフィスの形状などを設計変数として,振動解析を繰り返して非線形動的問題における最適解を見つけるための手法を検討した.液体入りゴムブッシュの振動特性の中でも剛性と減衰に着目し,その振動特性の解明と創成を連成解析により実施した.まずは金属・ゴム・流体のそれぞれの高周波領域での大変形挙動を解析できる計算手法を開発し,それらの連成挙動を高精度に再現するための手法へと拡張した.そしてゴムブッシュの剛性や減衰を効率的に評価する方法を確立し,この振動特性を任意に創成できるように各部材の形状を決定した.想定していた研究計画をすべて実施できた.実際のゴムブッシュと合致した内部形状での解析と実験結果を比較し,本解析の正当性を確認する.その後にゴムブッシュのゴム部分やオリフィスの形状を最適化して,意図する剛性や減衰になるように振動特性を創成する.詳細は以下のようである.(a)実際のゴムブッシュの振動解析と加振実験との比較実際の複雑なゴムブッシュ形状を,CADデータから読みこんで解析モデルを作成する.そしてその振動解析と加振実験との整合性の確認を行う.整合性を得るために材料パラメータ同定や解析の細かい調整を実施する.(b)ゴムやオリフィス形状の最適化ゴムブッシュの剛性と減衰を設計者が意図するように制御することが,振動特性を創成するという意味での本研究の最終的な目的である.剛性と減衰を目的関数そしてゴムやオリフィスの形状などを設計変数として,振動解析を繰り返して非線形動的問題における最適解を見つける.計算力学今後は以下のように研究を推進する.(1)簡易モデルによる液体入りゴムブッシュの振動解析と特性変化の検討実際のゴムブッシュ内部は複雑な形状を有しているが,まずは形状が簡易なモデルで連成解析を実施する.そしてゴムと流体の混合体としての振動特性の把握と,オリフィスを模擬した流路の幅が振動特性に及ぼす影響を考察する.(2)加振実験との整合性比較と振動特性の創成

実際のゴムブッシュと合致した内部形状での解析と実験結果を比較し,本解析の正当性を確認する.その後にゴムブッシュのゴム部分やオリフィスの形状を最適化して,意図する剛性や減衰などの振動特性を創成する.
炭素クラスターの理論研究と分子設計

大澤はフラーレンの生成機構に集中して、Stone-Wales転移の機構の活性化エネルギーが非常に高い事を確認した。またフラーレンの生成過程で最後の部分であるFullerene転移を計算化学的に検討した。任意の大きさの環を含む閉多面体状クラスターから出発して、全炭素数を変えることなくIPRフラーレン異性体に至る転移経路を自動的に探索することの出来るプログラムを書いた。田中は金属的物性を有すると期待される、直径7Å程度のカーボンナノチューブであるtube(5,5)について、そのPeierls転移温度と超伝導転移温度の見積りを行った。永瀬は金属を二個内包するLa2@C80とSc2@C84の構造、電子状態、反応性を解明した。C80では7種類の、C84では24種類もの異性体があるが、La2@C80ではIh対象の構造をもつC80異性体に、Sc2@C84ではD2d対象のC84異性体に、二個の金属が等価に内包されることを明らかにした。藤本はC60がルイス酸の存在下でベンゼンと反応し、ベンゼンが12個付加した生成物を与える。Olahらによれば、まずC60H+が生成し、これにベンゼンが付加して反応が進行する際に、C60H+に対するベンゼン付加の位置選択性について、非経験的分子軌道法により検討した。平野はフラーレンに生成法として、アーク放電法、抵抗加圧法、レーザー蒸発法などが知られており、実験条件に関する多くの情報が蓄積されてきているが、一方その生成機構については、種々のモデルが提案されているものの、まだ未解明の部分が多いことに注目して、量子化学的研究を行った。川添は混合基底第一原理分子動力学法を、C60へのLi等のアルカリ金属原子の挿入実験シミュレーションに適用した。Liの場合、5eV程度のエネルギーで6員環中心に衝突させた場合に挿入プロセスが発生することを確かめ、実験との良い一致を得た。大澤は巨大フラーレンおよびバッキー粒子と呼ばれる巨大多層タマネギ型フラーレンに関する分子力学計算を行い、構成炭素数と分子の直径、安定化エネルギーなどに関する基礎的知見を得た.また2層ヘテロフラーレンとして(SiC)_n,n=44-60のAMl計算を行って、存在の可能性を示唆した.特に(SiC)_<60>は骨格の安定な炭化ケイ素の変体として興味深い.田中は高次フラーレンアニオン状態の電子状態および金属的電子物性を有するバッキーチューブの導電経路についての量子力学的解析を行った.前者の研究から、高次フラーレンのアニオン状態、特に荷電やスピンの分散形態はポリオレフィンのそれに類似していること、また後者の研究からは金属的バッキーチューブでは孤立したシス型のポリアセチレンが螺旋状にバッキーチューブ表面に巻き付いて、導電経路を形成しうることを明らかにした.永瀬は金属内包フラーレン(ScC_<92>,YC_<82>,LaC_<82>)の電子状態と構造特性を理論計算により明らかにし、また、シリコンクラスター(Si_n)がサイズが大きくなるにつれて、中空球状の擬フラーレン構造を取り易いことを提案した.藤本はC_<60>-遷移金属錯体についてab initio分子軌道計算を行い、その結果について軌道相互作用を解析し、C_<60>分子は配位部分に局在化した軌道により金属試薬と相互作用をしていることを示した.鷹野は阿知波らのリングスタッキングモデルに基づく金属内包フラーレン生成の最終段階を、非経験的分子軌道法により検討し、このモデルを支持し、金属特異性について、実験事実と対応する結果が得られた.田中はナノチューブの電子状態の計算と実証、C_<60>・TDAE錯体の磁性に関する理論と実験を行った。永瀬は実験化学者を助けて多くの有用な計算を行い、特にSi_<60>の有効コアポテンシャルを用いるab initio計算を行って、フラーレン型が安定であるという結論を導いた。この予言は残念ながら実証に至らなかったが、依然としてやや対称性の低い篭型構造をとる可能性が高い。永瀬は金属内包フラーレンについて実験的情報が増加しつつあるという好機を掴まえて、興味深い理論計算結果を次々と発表した。藤本は局在化軌道を利用する有機分子反応論を展開しているが、C_<60>のような大型の分子に対する付加反応についても適用できることを示した。相原は自身が発見したユニークなトポロジカル芳香族性指標をフラーレンの中心的命題である芳香属性に適用して、C_<60>が始めに期待されたような超芳香族を持たず、共鳴エネルギーは比較的低くて球面芳香族と呼ぶべきであると唱えた。この結論はC_<60>の局在化オレフィンとしての反応性に関する理論的根拠である。大澤は(SiC)_<60>なる構造式をもつ二重飽和フラーレンが安定であって且つ部分陽電荷を原子表面に持つ逆超原子の候補として有望であることを、有効コアポテンシャルab initio計算などによって示した。このような新型ヘテロフラーレン(MC)_<60>の金属成分Mとしては強い炭化物結合を作り、且つ幾何学的に無理のない二重フラーレン構造を作る元素なら良い。たとえばゲルマニウム、チタニウムなどは有望である。また、C_<60>重合の第一段階生成物と考えられるC_<60>二量体に関して詳細な分子力学および半経験的分子軌道法を行い、pivot結合の強さ、長さ、回転障壁、結合経由軌道相互作用等に関してミクロな情報を得た。

大澤はフラーレンの生成機構に集中して、Stone-Wales転移の機構の活性化エネルギーが非常に高い事を確認した。またフラーレンの生成過程で最後の部分であるFullerene転移を計算化学的に検討した。任意の大きさの環を含む閉多面体状クラスターから出発して、全炭素数を変えることなくIPRフラーレン異性体に至る転移経路を自動的に探索することの出来るプログラムを書いた。田中は金属的物性を有すると期待される、直径7Å程度のカーボンナノチューブであるtube(5,5)について、そのPeierls転移温度と超伝導転移温度の見積りを行った。永瀬は金属を二個内包するLa2@C80とSc2@C84の構造、電子状態、反応性を解明した。C80では7種類の、C84では24種類もの異性体があるが、La2@C80ではIh対象の構造をもつC80異性体に、Sc2@C84ではD2d対象のC84異性体に、二個の金属が等価に内包されることを明らかにした。藤本はC60がルイス酸の存在下でベンゼンと反応し、ベンゼンが12個付加した生成物を与える。Olahらによれば、まずC60H+が生成し、これにベンゼンが付加して反応が進行する際に、C60H+に対するベンゼン付加の位置選択性について、非経験的分子軌道法により検討した。平野はフラーレンに生成法として、アーク放電法、抵抗加圧法、レーザー蒸発法などが知られており、実験条件に関する多くの情報が蓄積されてきているが、一方その生成機構については、種々のモデルが提案されているものの、まだ未解明の部分が多いことに注目して、量子化学的研究を行った。川添は混合基底第一原理分子動力学法を、C60へのLi等のアルカリ金属原子の挿入実験シミュレーションに適用した。Liの場合、5eV程度のエネルギーで6員環中心に衝突させた場合に挿入プロセスが発生することを確かめ、実験との良い一致を得た。