hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
事業再生におけるキャッシュフロー・ファイナンスの役割の検討

ただ、2012年度後半より商工中金が事務局を主催する「ABL法制研究会」に参加を開始した。流動資産担保金融のいっそうの普及を目指した理論と実務の架橋を企図した野心的な研究会であり、この研究会への参加は、小山の科研費のテーマにも密接に関係し、資するところ大である。研究会では流動資産担保金融(Asset-Based Lending,ABL)に関心を持つ研究者・実務家が手分けして比較法的な研究を行っており、今後商事法務から研究成果の公表が予定されている。小山も論文を執筆する予定であるので、2012年度末までに比較法的な研究成果の公表はできなかったが、できる限り早い時期に研究成果の追加的な公表にこぎつけられると考えている。特に、カナダ倒産法に関しては、この1年の間にカナダ連邦最高裁により新たは判断が示された。その動向を追うことで、新たな知見を得ることが可能になるであろう。交付申請書の研究計画に挙げた「カナダのBankruptcy and Insolvency Act(連邦倒産法)§81.1および§81.2の規定する「売主の取戻請求権」を十分に展開できなかった点。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年2月18日から3月4日にかけて、カナダ・トロントに出張し、交付申請書に挙げたカナダ倒産法に関する資料収集と、企業倒産を専門とする弁護士や大学教員に対するインタビュー調査を行った。結果として、国内では入手の困難な論文等のコピーを得ることができ、また、インタビューにより、カナダの倒産実務についての知見を得ることができた。調査の結果得られた資料等を加えて、2012年度は、カナダ倒産法における上記「11.」の課題を含めた検討を本格的に展開することとしたい。
自己抗体細胞侵入機序の解析を介した免疫疾患の新しいバイオマーカーの検索

SLE由来免疫グロブリン(IgG)特に抗DNA抗体が直接的に末梢血単核球に侵入し、細胞内ライソゾームに到達するが、核に局在しないことが確認された。抗DNA抗体が侵入する標的細胞は、CD8(+)CD45RA(+)T細胞、CD20陽性B細胞、CD56陽性NK細胞、CD14陽性単球、Lineage陰性HLA-DR陽性の樹状細胞であった。単球由来樹状細胞において健常人由来IgGは、少量ではあるがFc receptorを介する機序で侵入しえた。一方、抗DNA抗体の細胞内侵入はフリ-DNAの存在で阻止されることから、Fcレセプターを介する経路は主要ではなく抗DNA抗体のDNA結合部位を介する細胞表面レセプターの存在が重要と考えられた。また細胞内侵入にはラフト/カベオラが使われていることが判明した。一方、抗DNA抗体侵入MDDCでは細胞凝集等の活性化を示唆する形態学的変化を生じ、細胞表面抗原(CD83,CDla,HLA-DR)の発現も誘導、増強されており、抗DNA抗体侵入によりMDDCの成熟、活性化が誘導されると推定された。また実際に抗DNA侵入MDDCではIL12の産生が惹起され、T細胞のMDDCを介した同種混合リンパ球反応や、自己混合リンパ球反応が促進した。これらの事実は、侵入抗DNA自己抗体が、少なくてもCD14陽性単球由来樹状細胞においてはその免疫機能変化を誘導生しうることを示す。更に、この成績は、SLEでの抗DNA抗体による未知の病態形成機序を示唆するものと考える。全身性エリテマトーデス(SLE)は多彩な自己抗体出現を特徴とし、特に抗DNA抗体による免疫複合体形成により臓器障害が発現するとされている代表的な自己免疫疾患である。今年度の成果として,まず本研究では従来知られているII型及びIII型アレルギー機序とは異なり、SLE由来免疫グロブリン(IgG)特に抗DNA抗体が直接的に各種末梢血単核球に侵入し、細胞内ライソゾームに到達する事を示した。これらは、フローサイトメトリー、共焦点レーザー顕微鏡解析で確認され、またさらに,これら抗体は,細胞内から抽出できる抗DNA抗体活性を示す免疫グロブリンとして証明された。フローサイトメトリーによる多重染色による解析より,抗DNA抗体が侵入する標的細胞は、CD8(+)CD45RA(+)T細胞、CD20陽性B細胞、CD56陽性NK細胞、CD14陽性単球、Lineage陰性HLA-DR陽性の樹状細胞であることが確認された。ついで抗体の細胞内への侵入機序を検討した。単球由来樹状細胞において抗DNA抗体のみならず健常人由来IgGも、少量ではあるがFc receptorを介する機序で侵入しえた。一方、抗DNA抗体の細胞内侵入はFc receptor blockingでは抑制されず,フリーDNAの存在で阻止されることから、Fcレセプターを介する経路は主要ではなく抗DNA抗体のDNA結合部位を介する細胞表面レセプターの存在が重要と考えられた。一方、抗DNA抗体の細胞内侵入はフリーDNAの存在で阻止されることから、Fcレセプターを介する経路は主要ではなく抗DNA抗体のDNA結合部位を介する細胞表面レセプターの存在が重要と考えられた。

一方、抗DNA抗体侵入MDDCでは細胞凝集等の活性化を示唆する形態学的変化を生じ、細胞表面抗原(CD83,CD1a,HLA-DR)の発現も誘導、増強されており、抗DNA抗体侵入によりMDDCの成熟、活性化が誘導されると推定された。また実際に抗DNA侵入MDDCではIL12の産生が惹起され、T細胞のMDDCを介した同種混合リンパ球反応や、自己混合リンパ球反応が促進した。これらの事実は、侵入抗DNA自己抗体が、少なくてもCD14陽性単球由来樹状細胞においてはその免疫機能変化を誘導生しうることを示す。更に、この成績は、SLEでの抗DNA抗体による未知の病態形成機序を示唆するものと考える。
足趾握力と変形性膝関節症の病態の関係についての横断調査

変形性膝関節症(膝OA)女性患者121名(OA群)と下肢に手術歴や重篤な既往歴のない一般女性67名(対照群)の足趾握力と膝OAの関係について調査した。膝OA群の足趾握力は対照群よりも有意に低値を示した。また年齢、BMI、等尺性膝伸展筋力の影響を考慮したうえでも、膝OA群の足趾握力は対照群よりも有意に弱いことが明らかとなった。足趾握力と変形性膝関節症(膝OA)との関係について、初年度はデータの収集と予備的解析を実施した。データの測定・収集は国内の5病院で変形性膝関節症患者(OA群)と、奈良県内で2つの自治体主催の住民向けイベントにおいて下肢に手術歴・重篤な既往歴のない参加者(対照群)を対象に行い、初年度中にOA群111名、対照群66名分のデータが得られた。先行してデータを得られた膝OA群78名と対照群66名のデータの予備的解析を行った。解析項目は身長、体重、BMI、足趾握力、等尺性膝伸展筋力とした。結果は対照群に対してOA群は、BMI(対照群;21.7±2.6、OA群;25.5±3.5、p < 0.01)が有意に高値で、足趾握力(同11.6±5.2kg、7.4±4.2kg、p < 0.01)と等尺性膝伸展筋力(同26.8±7.5kg、15.3±6.9kg、p < 0.01)が有意に低値であった。多重ロジスティック回帰分析では、性別(オッズ比0.04、95%信頼区間0.01-0.31)、BMI(同1.98、95%信頼区間1.49-2.63、p < 0.01)と等尺性膝伸展筋力(同0.71、0.63-0.80、p < 0.01)が選択された。予備的解析の結果、OA群では対照群と比較して足趾握力が有意に低下していた。多重ロジスティック回帰分析の結果では足趾握力は膝OAと有意な関連要因として選択されなかった。予備的に解析したOA群は78名中71名が全人工膝関節置換術目的の入院患者で重症例が多く、活動性の低下による膝伸展筋力低下や体重の増加が今回の結果に影響している可能性があった。足趾握力と変形性膝関節症(膝OA)との関係について、2年目は女性を対象としたデータ収集と解析を行った。データ測定・収集は国内の5病院で変形性膝関節症患者(OA群)と、奈良県内の2つの自治体主催の住民向けイベントにおいて下肢に手術歴・重篤な既往歴のない参加者(対照群)を対象に行い、OA群121名、対照群67名分のデータを解析した。解析項目は年齢、BMI、足趾握力、等尺性膝伸展筋力とした。結果は対照群に対してOA群は年齢が有意に高齢で(OA群:74.8±6.1歳、対照群:66.5±3.9歳)、BMIが有意に高値で(OA群:25.2±3.6、対照群:22.1±2.7)、足趾握力(OA群:6.6±3.2kg、対照群:13.3±4.8kg)と等尺性膝伸展筋力(OA群:13.4±4.1kg、対照群:24.6±5.4kg)が有意に低値を示した。多重ロジスティック回帰分析では年齢(オッズ比1.25、95%信頼区間1.08-1.46)、BMI(同1.75、1.34-2.30)、足趾握力(同0.76、0.62-0.93)、等尺性膝伸展筋力(同0.69、0.57-0.84)(すべてp<0.01)が選択された。OA群は対照群と比較して足趾握力が有意に低下しており、多重ロジスティック回帰分析でも足趾握力の低下と膝OAの発症との間に有意な関係がみられたことから、足趾握力の低下は膝OAの発症要因の一つである可能性が示唆された。女性における足趾握力と変形性膝関節症(膝OA)との関係について、国内の5病院の変形性膝関節症患者(OA群)と奈良県内の2つの自治体主催の住民向けイベントにおいて下肢に手術歴・重篤な既往歴のない参加者(対照群)を対象に、OA群121名と対照群67名のデータを解析し、比較した。結果は対照群に対してOA群は年齢が有意に高齢で、BMIが有意に高値であったが、足趾握力と等尺性膝伸展筋力はOA群で有意に低値であった。多重ロジスティック解析おいては膝OAの有無と年齢、BMI、足趾握力、等尺性膝伸展筋力が有意な関連を示した。すなわちOA群は対照群と比較して足趾握力が有意に低下しており、多重ロジスティック回帰分析でも足趾握力の低下と膝OAの発症との間に有意な関係が見られたことから、足趾握力の低下は膝OAの発症あるいは進行に関与する要因の一つである可能性が示唆された。上記のデータ解析結果についてWorld Confederation for Physical Therapy congress 2015においてポスター発表によって成果報告を行い、Early career researcher awardを受賞した。変形性膝関節症(膝OA)

女性患者121名(OA群)と下肢に手術歴や重篤な既往歴のない一般女性67名(対照群)の足趾握力と膝OAの関係について調査した。膝OA群の足趾握力は対照群よりも有意に低値を示した。また年齢、BMI、等尺性膝伸展筋力の影響を考慮したうえでも、膝OA群の足趾握力は対照群よりも有意に弱いことが明らかとなった。女性に限定された解析結果ではあるが、研究開始当初の仮説を検証することができた。また成果報告として国際学会にてポスター発表によって研究結果を公に示すことができた。また本件に関する論文化の準備を進めることができている。理学療法学本研究結果を基礎データとして、動作解析装置や加速度計を用いた健常者および変形性膝関節症患者を対象とした実験研究による足趾握力と膝関節のバイオメカニクスとの関係の調査や平成27年度から科研費によって実施する、TKA術後患者の予後に足趾握力が与える影響についての研究へとつなげる予定である。研究開始当初の予定でOA群の目標サンプル数を200例としていたが、初年度中に111例のデータを収集でき、当報告書作成時点でさらに延べ約60例のデータを得ることが出来ている。また初年度に予備的解析を行うことによって、データの傾向や今後の解析の方向性を確認をすることができた。また予備的介入の解析結果を国内学会および国際学会にエントリーし採択され、平成26年度中に発表予定である。研究補助に対する謝金や英文校正等に充当を予定していたその他の経費において節減できたため、次年度使用額が生じた。現在、OA群において重症度の低い対象者のデータも含めておおむね予定通りのサンプル数が集まりつつあるため、予定通りに解析作業を本格的に進めていく予定である。また解析結果を国内・国際学会にエントリーし、またその内容を論文化する予定である。国際学会での成果報告のための旅費、学会参加費に充当する予定。学会での成果発表が年度内に行えなかったため、旅費の項目で使用額が予算を下回った。またデータ入力・データ整理において見積もっていた人件費を他の予算から充当することが可能であったため使用額が予算を下回った。国内外での成果発表にあたっての旅費として使用する予定である。またデータ解析の際の補助業務に対する人件費として使用する予定である。
先端半導体・先端機能材料の3D活性サイト創製

第一原理計算から室温強磁性の発現が予想されていたZnサイト置換CrドープZnSnAs2に関して、MBE法により半絶縁性InP(001)基板上にZnSnAs2バッファ層を介してエピタキシャル薄膜を作製した。キュリー温度は70110 Kと低く、CrはSnサイトを置換したと考えられる。したがって、Znサイト置換を実現する薄膜成長条件を見出すことが必要である。カルコパイライト系太陽電池材料のCuInSe2とCuGaSe2のXFHでは、Seの原子像が化合物や混晶で異なる局所的な応力の影響が見られるという結果を論文発表した。また、EuドープGaNについてのXFHでは、Eu発光中心の局所構造の解析を行った。CドープGaNの光電子回折では、異なるCサイトについて解析を行った。グラフェン析出成長過程のX線回折を用いたその場観察からは、昇温中に炭素原料がNi触媒中に溶け込み、降温時に触媒金属からグラフェンが析出する様子をとらえることができ、エピタキシャル成長の過程がわかった。可視光触媒RhドープSrTiO3では、Rhドーパントと酸素欠損とのクラスタリングによりギャップ内のトラップ準位が形成され、エネルギー変換効率を低めていることがわかっている。今回、薄膜成長時の逆スパッタで生じる点欠陥もフォトキャリアの寿命を縮めていることがわかった。薄膜成長時にXeやHe/O2ガスを用いることで、そのような欠陥の低減や組成の制御が可能であることを見出した。希土類単酸化物エピタキシャル薄膜については、新超伝導体LaO、高電子移動度半導体YbO、高スピン軌道相互作用半導体LuOが見つかった。最近見つかった新超伝導体Y2O2Biについては、周辺物質R2O2Bi(R:希土類)の探索を行い、反強磁性を示す物質でもc軸長を過剰酸素で伸張することで、ほぼ一定のTcをもつ超伝導が発現することが明らかになった。このように、広範な材料において、興味深い物性や機能と局所構造の相関を調べることができ、新物質の発見や機能向上につながった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本計画研究班は様々な先端半導体・先端機能材料の試料作製を専門とするメンバーで構成され、3D活性サイトの構造評価に必要となる試料を提供し、機能の起源の解明や機能の改善につなげることが主な任務である。初年度は以下に挙げる薄膜試料のエピタキシャル成長を主に行った。1室温強磁性化合物半導体MnドープZnSnAs2、2化合物半導体太陽電池材料Cu(In,Ga)Se2、3LED材料ワイドギャップ半導体GaN、4可視光触媒酸化物材料RhドープSrTiO3、6非平衡薄膜成長によるFe3O4ナノピラミッド構造や負の価数を持つBi正方格子を含んだ層状酸化物Y2O2Bi等の新材料。これらのうち、不純物を希薄ドープした化合物は、ドーパントの周囲の3次元局所構造を可視化できる蛍光X線ホログラフィーにとって非常に適した試料で、その局所構造を解明することでそれらの化合物が持つ機能の詳細を調べることができる。また、室温強磁性酸化物半導体のCoドープTiO2については、蛍光X線ホログラフィーを用いたルチル型CoドープTiO2の構造評価と第一原理計算により、TiO2中のCoサイト付近はバルク結晶構造(ルチル型)と異なり、酸素欠損を取り込んだ3次元ネットワーク(サブオキサイド構造)を形成していることが明らかになった。この構造は透過電子顕微鏡では観測されておらず、ドーパント付近の3次元局所構造を観測できる蛍光X線ホログラフィーの長所を示している。これまで、この物質の室温をはるかに超える約600 Kのキュリー温度は通常の理論の枠組みでは説明できなかったが、このサブオキサイド構造が高いキュリー温度の起源、すなわち大きな強磁性交換相互作用の源、である可能性があり、今後の進展が期待される。室温強磁性半導体CoドープTiO2の室温をはるかに超える約600 Kのキュリー温度は通常の理論の枠組みでは説明できず、室温強磁性の発現機構の解明が望まれている。酸素欠損を介したカチオン間の交換相互作用やスピノーダル分解による凝集構造が提案されているが、透過電子顕微鏡を用いてもそのような局所構造の直接観測に至っていない。ところが、蛍光X線ホログラフィーによるルチル構造CoドープTiO2の構造評価と第一原理計算により、TiO2中のCoサイト付近はルチル構造と異なり、酸素の配位が少ないサブオキサイド構造を形成していることがわかり、国際学術誌に論文発表した。同じく室温強磁性半導体であるMnドープZnSnAs2の母材料であるスファレライトZnSnAs2薄膜において、蛍光X線ホログラフィーによる局所構造観察により、As副格子が異常に大きく歪んでいることが明らかになった。この大きな格子歪みが磁性ドーパントであるマンガンの高ドープを可能としており、室温強磁性が発現していると考えられる。この成果も国際学術誌に論文発表した。3次元局所構造の観測のために、元素をドープしたさまざまな無機材料の作製を進めている。CIGS太陽電池材料として知られる化合物半導体Cu(In,Ga)Se2は組成によりバンドギャップが異なるが、バンドギャップは真性欠陥等に起因した局所構造にも影響を受けることがわかった。

可視光光触媒RhドープSrTiO3薄膜の作製をおこない、蛍光X線ホログラフィーによる構造解析を進めている。また、新物質YOのエピタキシャル薄膜合成に成功し、この物質として初めてのX線吸収スペクトルの観測をおこなった。このように放射光分析のアクセスが非常によくなったことも、本領域の利点である。本計画研究班で扱っている酸化物半導体や化合物半導体等はX線に対してダメージがないため、多くの試料で蛍光X線ホログラフィーの測定が可能であることがわかった。ルチル構造CoドープTiO2では、蛍光X線ホログラフィーと第一原理計算の共同作業によって実験と理論がサポートしあうことで、サブオキサイド構造の詳細を明らかにすることができた。また、ZnSnAs2でも、明瞭な原子像が得られることで、通常の構造解析では得られない局所構造の詳細を明らかにすることができた。これらの連携研究については、すでに論文も出版されており、研究の進捗状況も良好であるといえる。また現在、RhドープSrTiO3薄膜など様々な試料でホログラフィー測定の予備的結果が得られている。グラフェンやLaAlO3/SrTiO3界面についても、実際に作製を進めている。特に、後者については、作製した試料の構造評価を国際共同で進めており、光電子ホログラフィー測定も計画中である。研究開始当初は、蛍光X線ホログラフィーの測定後のデータ解析の進め方が確立されていなかったが、評価班および理論班の第一原理計算との連携も進むようになり、大幅に研究の効率が改善された。特に、CoドープTiO2の測定では、軽元素である酸素は検出できないため、CoとTiしか原子像に現れなかったが、第一原理計算で安定な酸素の位置を調べることで、構造を決定することができた。この方法論は、酸化物全般に対して適用可能であり、今後も活用できる。本計画研究班では、多くの半導体材料を扱っているが、それらの試料に対してホログラフィー手法による構造解析が有用であることがこの2年間でわかった。一方で、分野が異なっていて共同研究も散発的であった放射光の専門家と頻繁に会することで、放射光分析の共同研究の可能性が大幅に増した。本研究計画では、先端半導体や先端機能材料を作製して3次元原子構造解析を行い、高性能かつ高機能を有する3D活性サイト材料の創製に資することを目的としている。ドーパント活性サイトの創製と構造の解明、表面・界面活性サイトの創製と構造・電子状態の解明、および3D活性サイト材料のデバイス応用と異物質融合による機能創出のために、化合物半導体、グラフェン、酸化物半導体、そして遷移金属酸化物等の電子材料のバルク材料や薄膜材料の作製と局所構造評価を進めてきた。そして、本計画班で扱う酸化物、化合物半導体等の様々な単結晶および薄膜試料は蛍光X線ホログラフィーと相性がよいことがこれまでの研究からわかってきた。蛍光X線ホログラフィー等のホログラフィー測定により、X線回折法や透過電子顕微鏡では得られなかった3次元の局所構造がいろいろな材料で得られている。特に、ドーパント周辺の局所構造は、ドーパント原子が母物質の原子を置換するという単純な描像ではなく、ドーパント原子が周囲の局所構造を母物質と異なる結晶構造に変えてしまう場合があるということがわかってきた。たとえば、酸化物では、ドーパント周囲で様々なサブオキサイド構造の形成が異なる材料で観測されている。
中心エンジンから紐解くガンマ線バースト放射機構の根源的解明

我々は3次元相対論的磁気流体計算コードを開発しました。これを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションの計算を行いました。この結果を用いてガンマ線伝搬過程パートの計算を行いました。その結果近年日本のIKAROS衛星が捉えたガンマ線バーストの偏光について理論的考察を行いました。また観測と整合するガンマ線バーストの非熱スペクトルを示しました。また結果は未公表ながら(2017年度、発表予定)、ガンマ線バーストの観測を良く説明する、大変画期的な結果を得ることが出来ました。これによって我々はフォトスフェリックモデルが正しいモデルであると実証したと確信しています。「相対論的ジェットの伝搬」本研究ではガンマ線バースト放射を説明するモデルとして「フォトスフェリックモデル」を念頭に置いています。本年度、我々は3次元相対論的磁気流体計算コードを開発を行いました。これを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションの予備的計算を行いました。「ガンマ線伝搬過程」上記流体計算で評価される流体各素片から放射される熱的放射が伝搬中にどの程度散乱を経験するのか、その結果最終的にどのようなスペクトルに変形されて地球上に到達するのかということを計算するのがこのパートの役割です。特にこのパートで重要となる狙いは、高エネルギー電子による逆コンプトン散乱により、ガンマ線の高エネルギー側の冪指数が熱放射スペクトルから変更され、観測と整合する非熱スペクトルになることです。本年度、我々はこのアイデアを推進するべく、バルクコンプトンだけでなく電子温度に起因する(そしてそれはジェット中で起こる衝撃波下流では非常に高温になる)逆コンプトン散乱効果も取り入れたモンテカルロ計算コードの開発をしました。この計算に於いて偏光度も計算出出来るようなりました。このコードを用いて、背景場として定常流を仮定した下で、近年日本のIKAROS衛星が捉えたガンマ線バーストの偏光について理論的考察を行い、査読論文として公表しました。「ガンマ線バースト中心エンジン」中心エンジン計算は、強重力場、強磁場、高密度状態方程式、ニュートリノ物理など複雑な物理が絡みあう現象ですが、それら全てを網羅した数値コードは開発されていません。本年度はこれまで開発してきた3次元一般相対論的磁気流体コードを更に高精度に拡張しました。特にアインシュタイン方程式ソルバーの装着を検討し、次年度実際に装着実現の見込みがあることを確認しました。本年度、我々が開発した3次元相対論的磁気流体計算コードを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションを行いました。この結果を用いて以下に述べるガンマ線伝搬過程パートの計算を行いました。更に驚いたことに低エネルギー側のスペクトルも、ジェットの様々な場所からの熱的放射の重ね合わせによって説明出来ることを発見し、査読論文として公表しました。特にアインシュタイン方程式ソルバーの装着に成功しました。本年度はアインシュタイン方程式ソルバーを用いた一般相対論的重力に基づく大質量星の重力崩壊のテスト計算を行いました。「相対論的ジェットの伝搬」現在までに我々は3次元相対論的磁気流体計算コードを開発し、現実の大質量星中の相対論的ジェット伝搬計算を実行しました。更に3次元相対論的磁気流体計算コードも開発は完了しています。更に平成28年度の研究に向けて、ジェットパラメータを系統的に変えて行く、多数の2次元相対論的ジェット伝搬計算を行いました。「ガンマ線伝搬過程」バルクコンプトン、及び電子温度に起因する逆コンプトン散乱効果を取り入れた輻射輸送コードを現在まに開発し、実際それを用いて3次元相対論的ジェットに於けるガンマ線バーストフォトスフェリックモデルを計算しました。これは世界初のことです。その結果を査読論文として公表しました。「ガンマ線バースト中心エンジン」中心エンジン計算のためにアインシュタイン方程式ソルバーの装着した一般相対論的磁気流体コードの整備に成功しました。現在はニュートリノ冷却の効果を取り入れる手法について検討しています。「ガンマ線伝搬過程」

上記流体計算で評価される流体各素片から放射される熱的放射が伝搬中にどの程度散乱を経験するのか、その結果最終的にどのようなスペクトルに変形されて地球上に到達するのかということを計算するのがこのパートの役割です。本年度、我々はこのアイデアを推進するべく、電子散乱など必要な微視的物理取り入れたモンテカルロ計算コードによって輻射輸送計算を実行しました。結果は未公表ながら(2017年度、発表予定)、ガンマ線バーストの観測を良く説明する、大変画期的な結果を得ることが出来ました。これによって我々はフォトスフェリックモデルが正しいモデルであると実証したと確信しています。「ガンマ線バースト中心エンジン」中心エンジン計算は、強重力場、強磁場、高密度状態方程式、ニュートリノ物理など複雑な物理が絡みあう現象ですが、それら全てを網羅した数値コードは開発されていません。本年度はこれまで開発してきた3次元一般相対論的磁気流体コードを更に高精度に拡張し、そのコードを用いたテスト計算として、回転するブラックホール周りの降着円盤中での磁気回転不安定性による磁場増幅と、磁気散逸の繰り返しに関して3次元一般相対論的磁気流体シミュレーションによる解析を行いました。磁気回転不安定性に起因する時間変動によって質量降着率、ジェットの時間変動に強い相関が見られました。我々は3次元相対論的磁気流体計算コードを開発しました。これを用いて大質量星中を突き抜ける相対論的ジェット伝搬シミュレーションの計算を行いました。この結果を用いてガンマ線伝搬過程パートの計算を行いました。その結果近年日本のIKAROS衛星が捉えたガンマ線バーストの偏光について理論的考察を行いました。また観測と整合するガンマ線バーストの非熱スペクトルを示しました。また結果は未公表ながら(2017年度、発表予定)、ガンマ線バーストの観測を良く説明する、大変画期的な結果を得ることが出来ました。本課題中、最難関と考えられていた「ガンマ線バースト中心エンジン」パートのアインシュタイン方程式ソルバーの装着実現について、計画一年目の段階で一定の目途がつけられた事は非常に今後の見通しを明るくしました。また現実的高密度状態方程式の装着にも本年度中に装着の見通しが立てられました。「相対論的ジェットの伝搬」パートに於いては3次元特殊相対論的磁気流体コードが今年度中に動作確認を終えることが出来ました。特に磁気モノポールを生成しない、ベクトルポテンシャル法を採用し、より安定したコードに仕上げられたことは当初の予想を上回る成果でした。現実的巨星でのガンマ線バーストジェットシミュレーションもテスト計算に入ることが出来、うまく動作することが確認できています。「ガンマ線伝搬過程」
中性子斜入射小角散乱法のための高性能中性子多層膜ミラーに関する研究

中性子斜入射小角散乱法の実験手法としての確立のために、入射中性子強度を稼ぐための中性子集光ミラーの開発及び斜入射小角散乱データ解析のためのシミュレーションコードの開発を行った。その結果、集光ミラーの高反射率化とともに特に後者に関して、歪曲波ボルン近似に基づいて計算されたシミュレーションの結果と測定データとの比較により、多層膜の面内磁気構造、即ちスピンの揃う領域のサイズが面内磁気散乱相関長として評価され、上記散乱法の有効性が示された。本研究の目的である中性子斜入射小角散乱法の実験手法としての確立に関しては、次に挙げる2つの課題がある。1つは入射中性子強度増のための高性能中性子集光スーパーミラーの開発、もう1つは、複雑な散乱データの解析手法の確立である。前者に関しては、平成25年度は中性子スーパーミラーの成膜を行う際に成膜真空槽内の雰囲気をモニターするための質量分析器を導入した。平成26年度もスーパーミラーの性能と成膜条件との関係に関する研究を継続して実施する。後者に関しては、磁気多層膜の面内磁気構造を対象とし、界面粗さと磁気膜中に直方体形状で存在する磁気ドメインに起因する散乱の重ね合わせによって散乱データを模擬するシミュレーションコードを開発した。さらに、中性子束等の実験装置の性能の面で有意なシグナルが得られる可能性が高いフランスのラウエ・ランジュバン研究所において偏極中性子を用いた磁気多層膜からの非鏡面反射及び斜入射小角散乱実験を行った。得られた測定データの上記で開発したコードによるシミュレーションとの比較により、磁気ドメインの面内方向の大きさの層厚依存性を明らかにした。平成26年度も測定データの解析と磁気多層膜の磁気特性と面内磁気構造との関係に関する研究を継続して進め、上記のコードの解析手法としての有効性を実証する。以上のように、平成25年度は本研究の目的の達成のために2つの側面からのアプローチを進め、平成26年度もこれを継続して実施する。平成24年度は、高性能中性子スーパーミラーの実現に資するために成膜時におけるガス導入やイオンビーム照射方法に関する検討を進めた。その結果、成膜真空槽の雰囲気をモニターする際の圧力範囲が当初の予想より大きい(0.1Pa以下)ことがわかり、導入すべき質量分析器の仕様を再検討し最適なものに改めることができた。これは平成25年度に導入する予定である。また、本研究の目的であり未だ確立された実験手法とはなっていない偏極中性子を用いた斜入射小角散乱法については、磁気多層膜の面内磁気構造解析を対象に実験手法としての確立を目的とし、中性子束及び実験装置の性能の面から斜入射小角散乱実験において有効なシグナルが得られる可能性の最も高いフランスのラウエ・ランジュバン研究所の中性子散乱実験装置に対して実験課題申請を行い査読を経て受理された。ビームタイムは平成25年度に割り当てられ、次年度以降も継続して研究を進める。さらに、実験手法としての確立が阻まれていたもう一つの要因である測定データ解析の複雑さについても、磁気多層膜の面内に横たわる直方体形状で磁気ドメインを仮定し歪曲波ボルン近似を用いて散乱断面積を導出した。これは散乱プロファイルのシミュレーション及び測定データとの比較による解析を可能にするものである。現在は上記実験に向けて準備すべき試料の層厚及び層数等の詳細を決定する作業を進めている。以上のように、今年度は偏極中性子を用いた斜入射小角散乱法の確立を目的として様々な側面からのアプローチを進めた。次年度以降も目的を達成すべく上記研究を進展させる予定である。本研究の目的である中性子斜入射小角散乱法の実験手法としての確立のためには、1)入射中性子強度を稼ぐための高性能中性子集光ミラーの開発、2)斜入射であることに起因する多重散乱が含まれる複雑な散乱データの解析、の2つが重要である。1)については平成25年度に中性子スーパーミラーの成膜を行う際に成膜真空槽内の雰囲気をモニターするための質量分析器を導入し、中性子スーパーミラーの性能と成膜条件との関係に関する研究を進めた。既に知られているようにNi成膜時に少量の酸素を導入することによるX線反射率の上昇が確認されたが、同時に層厚制御の精度に悪影響を与えることもわかった。今後これらの課題を含めてさらなる検討及び開発を進めることが重要である。2)に関しては、仏国ラウエ・ランジュバン研究所の小角散乱装置D33において測定したFe/Si磁気多層膜からの斜入射偏極中性子小角散乱データ解析のために、界面粗さ及び磁気膜においてスピンの揃った領域をモデル化し、多重散乱の効果を考慮するために歪曲波ボルン近似を用いた偏極中性子散乱シミュレーションコードを開発し測定結果との比較を行った。その結果、多層膜の面内磁気構造、即ちスピンの揃う領域のサイズに相当する面内磁気散乱相関長の評価方法としての上記散乱法の有効性を示した。今後、上記コードの適応範囲等に関する更なる検討を進め、投稿論文として発表することを予定している。

中性子光学上記の研究実績の概要のとおり、中性子斜入射小角散乱法の実験手法としての確立を目的とし、高性能中性子集光スーパーミラーに関する研究と斜入射小角散乱による測定データの解析に関する研究を進めた。特に後者については既にコードの開発を終え、散乱データとの比較を行う段階であり、有効性の実証まであと一歩の段階まで進展している。上記の研究実績の概要でも述べたとおり、多層膜成膜におけるガス導入やイオンビーム照射方法の再検討を行い、成膜室の雰囲気をモニターする質量分析器の最適な仕様の決定に至った。また、本研究の目的である斜入射小角散乱法の実験手法としての確立に関しても、有効なシグナルが得られる可能性の高いフランス・ラウエランジュバン研究所の偏極中性子小角散乱装置に対して課題申請を行い、査読を経て受理されビームタイムを確保した。さらに、散乱過程が複雑であることから困難であった散乱データの解析についても、歪曲波ボルン近似から散乱断面積を導出し、散乱データのシミュレーションおよび実験データの解析が可能となった。以上より、初年度終了時としては順調な達成度であると言える。平成26年度は、上記の研究実績の概要のとおり、中性子スーパーミラーの性能と成膜条件との関係に関する研究と斜入射小角散乱の測定データの解析と磁気多層膜の磁気特性と面内磁気構造との関係に関する研究を継続して進める。上記の研究実績で述べたとおり、平成25年度以降も偏極中性子を用いた斜入射小角散乱法の実験手法としての確立を目標に以下の内容の研究を継続して進める。1)入射中性子強度を稼ぐための高性能中性子集光スーパーミラーの実現のための多層膜界面構造の研究を進める。2)磁気多層膜の面内磁気構造解析を対象とした偏極中性子を用いた斜入射小角散乱実験及びそのデータ解析を進める。平成25年度に購入予定であった消耗品を平成26年度に購入することとしたため。消耗品の購入に充てる。平成25年度は、成膜装置の真空槽内の雰囲気をモニターするために平成24年度に仕様を決定した質量分析計の導入を予定している。費用の面ではこれが最も大きなウエイトを占める。また、斜入射小角散乱のデータ解析のための計算機を導入する予定である。
肝細胞増殖因子(HGF)による神経幹細胞の増殖・分化誘導の制御

更に今回、マウスES細胞をPA6細胞上で7日培養し、その後、浮遊培養にて形成されたNSを用いて、上記実験系にてHGFの作用解析を行ったところ、同様に神経幹細胞のneurogenic phaseの分裂促進に働く結果が得られ、これらの結果を下記雑誌に掲載した。この度、我々はneurosphere(以下NS)培養法を用いてHGFの神経幹細胞に対する作用の検討を行い、以下のごとく新しい知見を得た。NS法による神経幹細胞の分離において、FGF-2,EGFのgrowth factorは、必要不可欠なものと考えられてきた。しかし今回、HGFのみを含んだ無血清培養液中で神経幹細胞のマーカーであるnestin陽性で多分化能を有している細胞を含んだNSが形成されることを発見した。さらに初代培養時にFGF-2やEGFを含む培養液にHGFを加えることにより、抗アポトーシス効果と分裂促進によりNSの増加を認めた。一方、HGFのみで形成されたNSを継代すると、その数は徐々に減少していくことが示された。また、HGF存在下で浮遊培養するか、分化誘導時にHGFを加えることにより、神経細胞の比率が増加することが明らかとなった。一般に神経幹細胞の分裂は、純粋に幹細胞自身の数を増やしていくsymmetric divisionと、分化方向の規定された前駆細胞へと分化していくasymmetric division(以下AD)に分けられる。ADの初期はneuronal progenitorに分裂するneurogenic phaseとその後にglial progenitorへと分裂するgliogenic phaseが存在する。またNSの形成や分化の過程において、多くの細胞がアポトーシスにより死滅していくと考えられている。これらの知見と今回の実験結果より、HGFは神経幹細胞に対し抗アポトーシス効果を有し、主に神経幹細胞のADを促進するものと考えられた。また、分化誘導時に神経細胞の増加を認めたことから、ADの中でも特にneurogenic phaseの分裂促進に働くものと考えられた。これらの結果を下記雑誌に掲載し、現在はマウス脳外傷モデルに対する移植実験を継続中である。
合成生物学的手法による酵母及びヒトタンパク質分泌シグナル配列の厳密な定義と最適化

タンパク質を細胞外に分泌させる分泌シグナル配列の網羅的変異解析を出発点とし,その情報を基にした人工配列を設計することで,耐熱性酵母及びヒト培養細胞における分泌シグナルの詳細な解析を行った。その結果,酵母及びヒト細胞でのタンパク質分泌生産に適したシグナル配列のN末側,C末側,疎水性領域の配列の特徴を明らかにした。特に,酵母では,疎水性領域にメチオニンを含む連続配列が分泌に適していることが分かった。酵母,微生物,ヒト由来の分泌シグナル配列を計15個選び,分泌性ルシフェラーゼ(yGLuc;yは酵母コドンに最適化していることを示す)のシグナル配列をこれらに置換して酵母Kluyveromyces marxianusで発現させ,ルシフェラーゼ活性からこれら分泌シグナル配列の分泌能を評価した。その結果,ルシフェラーゼ活性はシグナル配列により大きく異なり,yGLucの配列を1とした場合,0.240倍の様々な活性を示した。一方,全く分泌できない配列も存在した。これらの配列の内,6つの配列を用いてヒト培養細胞でGLucを発現させて活性を調べてみると,酵母の場合と大きく異なり,GLucのシグナル配列による発現量を大きく超える配列は無く,それよりも小さいか,ほとんど分泌できないことが分かった。この結果は,酵母でもヒトでも分泌シグナルにより分泌能が大きく異なることを示している。一方,酵母とヒトで相対的な分泌能が一致しなかったことから,それぞれの細胞で効率的な分泌シグナルが異なることも示唆している。シグナル配列の厳密な定義を行うためGLucシグナル配列をモデルとして削除解析を行った。続いて,この解析から分泌シグナルとして重要と考えられたアミノ酸残基を網羅的に改変し,特定アミノ酸残基の重要性を調べた。これらの結果をもとに,N末側のリジン残基,シグナル配列C末側のグルタミン酸またはプロリン残基,そしてその間に挟まれた疎水性配列の長さ,が酵母で機能する分泌シグナルとして重要であることが明らかになった。さらに,疎水性残基部分は,特定の単一疎水性残基の繰り返しでも機能し,繰返し数と分泌能は残基により異なることを明らかにした。中でも16個のメチオニン残基からなる配列はK. marxianusで最も効率の良いと考えられるネイティブ配列と同レベルの能力を示した。Kluyveromyces marxianusで決定したルシフェラーゼタンパク質(GLuc)の分泌に適したM-K-Mx16-E配列などの人工配列の分泌能をヒト培養細胞で比較した。その結果,全体的な傾向は似ており,分泌能力はリシンとグルタミン酸に挟まれた領域のアミノ酸残基の長さに依存する傾向が見られた。しかし,K. marxianusの場合と異なり,GLucのもともとのシグナル配列と同等の能力を示す人工配列は存在したが,それを超えるものは無かった。このことはヒト細胞にとってはネイティブGLucシグナルが効率的なシグナル配列であることを示唆しており,K. marxianusとは効率的シグナル配列が異なることを示している。K. marxianusにおいてより分泌に優れた人工配列を探索するために,疎水性領域を単一のアミノ酸残基から,いくつかのアミノ酸配列の組みわせに変更して分泌能を調べた。その結果,多くの場合GLuc分泌活性が低下した。この結果から,メチオニン残基に特別な能力が与えられていることが考えられた。シグナル配列による分泌調節の可能性を明らかにする目的で,K. marxianusが大量に分泌するタンパク質としてイヌリナーゼを同定し,イヌリナーゼの分泌生産条件を解析した。イヌリナーゼはキシロース培地で発現量が増加した。さらに,様々な条件での生産を調べた結果,溶存酸素濃度を高く保った条件でイヌリナーゼ生産量が高いことを明らかにした。イヌリナーゼが分泌されやすいタンパク質であること,大量生産できる条件を決定できたことから,この条件ではイヌリナーゼは抑制を受けずに,言い換えるとどの過程でも律速にならずに分泌経路を通過していると考えられる。従って,酵母でシグナル配列能力を評価するのに適した条件を得られたといえる。K. marxianusでシグナル配列によるタンパク質分泌生産調節を解析するためのモデルタンパク質としてイヌリナーゼを同定し,キシロースを炭素源とする培地で溶存酸素を高く保って培養した時に大量に分泌生産されることを明らかにした。これにより,平成27年度の目的の一つを達成した。もう一つの目的であるシグナル配列の最適化に関しては,リシンとグルタミン酸に挟まれた疎水性ストレッチの長さに関して,既に疎水性配列として各アミノ酸残基について最適な数を決定できている。一方でK. marxianusのイヌリナーゼと同様に,ヒト培養細胞でシグナル配列による分泌生産調整機構を調べるためには,ヒト細胞で大量に分泌可能なモデルタンパク質を決定する必要があるものの,その決定には至っていない。これに対し,平成28年度の目的であった酵母で生産困難なタンパク質の分泌生産に関して,もともとのシグナル配列では分泌生産できなかったヒト由来タンパク質に対してM-K-Mx16-E配列を用いることで,K. marxianusでの分泌生産に成功しており,M-K-Mx16-E配列が汎用性的に利用できることを示す結果を得ている。従って,平成28年度にヒト分泌生産タンパク質のモデルの決定も含めて研究を実施することが可能であるので,全体としておおむね順調に進んでいるとした。これまでに人工的なシグナル配列を設計しKluyveromyces marxianusで発現させることで効率の良い分泌シグナル配列M-K-M16-Eを決定した。

これと同時に,疎水性領域のアミノ酸配列数が小さいときには分泌効率が小さいことが分かった。この様に分泌効率の違いが生じる原因を明らかにする目的で,細胞外へ分泌可能とされる赤色蛍光タンパク質(RFP)に疎水性領域の長さの異なる分泌シグナルを与え,細胞内での挙動を観察することにした。ところが,分泌効率の良いM-K-M16-E配列を付加したRFPでも細胞外には全く分泌されず,GFPと融合させた局在マーカータンパク質と同時に観察したところ,小胞体に多く存在していることが明らかになった。この結果は,分泌タンパク質を除いた成熟タンパク質部分が,小胞体以降の分泌経路の進行に大きく影響することを示している。上記の結果に対してK. marxianusのイヌリナーゼはキシロース条件下で大量に分泌生産されることを明らかにしてきたことから,イヌリナーゼは小胞体以降の分泌経路を障害無く進むものと考えられた。これを用いてシグナル配列の能力を評価するため,もともとK. marxianusゲノムに存在するイヌリナーゼ遺伝子を破壊した。その過程で,ウラシル要求性株においてキシロース条件下でのイヌリナーゼの分泌生産量が大きく低下することを偶然見つけた。他の栄養要求性株では問題なかったこと,また,ウラシル合成経路変異遺伝子を再導入すると分泌量が回復した。これに対して培地へのウラシルの添加は効果がなかった。これらの結果から,イヌリナーゼの分泌生産には細胞内でのウラシル合成が必要であることが分かった。タンパク質を細胞外に分泌させる分泌シグナル配列の網羅的変異解析を出発点とし,その情報を基にした人工配列を設計することで,耐熱性酵母及びヒト培養細胞における分泌シグナルの詳細な解析を行った。その結果,酵母及びヒト細胞でのタンパク質分泌生産に適したシグナル配列のN末側,C末側,疎水性領域の配列の特徴を明らかにした。特に,酵母では,疎水性領域にメチオニンを含む連続配列が分泌に適していることが分かった。平成26年度は,酵母及びヒト細胞で分泌シグナル配列の特異性が異なることを示すこと,その結果をもとに,モデル配列を用いて分泌能に重要なアミノ酸配列領域を特定することを目的としていた。この目的に対して,それぞれの細胞でシグナル配列を変えたGLucを発現させた結果,両細胞において,分泌シグナル配列の違いによりGLucの分泌量(活性)が異なること,さらには,酵母で効率的な配列とヒトで効率的な配列が異なることを明らかにすることができた。さらにGLucの分泌配列をモデルとして酵母でのスキャニング解析および網羅的変異解析を行った結果,N末端側にあるリジン残基,シグナル配列C末端側のグルタミン酸残基,さらにこれに挟まれた領域の長さが重要であること,つまり分泌能に重要なアミノ酸配列領域を決定することができた。さらには仮説に基づく人工的な配列を多数設計し,それぞれの配列の分泌能力から,人工的な全く新しい配列が酵母で効率的な分泌能力を持つことを明らかにした。この配列はMet-Lys-[Met]
ヒトiPS細胞からの中脳オルガノイド作製手法の確立

ヒト中脳の黒質にはドパミン作動性神経細胞が数多く存在し、ドパミン作動性神経細胞の喪失によってパーキンソン病が生じることは広く知られているが、そのメカニズムは未解明な点が多い。ヒト中脳と類似した構造を持つ臓器様組織(ヒト中脳オルガノイド)を試験管内で作製することができれば、これを用いてパーキンソン病の病因解明や治療法開発を、試験管内で解明することが可能となる。またヒト中脳オルガノイド内部に存在するドパミン作動性神経細胞を用いて、パーキンソン病患者に対する細胞補充療法を行うことも可能となる。本研究は、ドパミン作動性神経細胞を有するヒト中脳オルガノイドを短期間で作製する手法の確立を目的とする。ヒト中脳の黒質にはドパミン作動性神経細胞が数多く存在し、これらドパミン作動性神経細胞の喪失によってパーキンソン病が生じることは広く知られている。しかし、パーキンソン病においてドパミン作動性神経細胞が脱落するメカニズムは未解明である。ヒト中脳と類似した構造を持つ臓器様組織(ヒト中脳オルガノイド)を試験管内で作製することが可能となれば、これを用いてパーキンソン病の病因解明や治療法開発を、試験管内で解明することが可能となる。またヒト中脳オルガノイドを作製し、その内部に存在するドパミン作動性神経細胞を移植することで、ヒト由来の脳組織を移植に用いる際に生じる倫理的な問題を回避しつつ、パーキンソン病患者に対する細胞補充療法を行うことが可能となり、再生医療の領域に大きな影響を与えることが期待される。今までに報告されているヒト脳オルガノイド樹立プロトコルの多くは、主に大脳皮質の構造を再現することを目的としており、中脳など脳幹部の構造を再現可能な手法は限られている。そこで本研究は、ドパミン作動性神経細胞を有するヒト中脳オルガノイドを短期間で作製する手法の確立を目的とする。当該年度では、まずヒト多能性幹細胞から、ヒト中脳黒質の細胞と類似した黒色細胞を含むヒト脳オルガノイドを作製した。その後、RT-PCR法や免疫染色法により、中脳に存在するドパミン作動性神経細胞マーカーの発現を評価した。定量的PCRでは、ドパミン神経細胞マーカーの遺伝子発現の有意な上昇を確認した。また免疫組織学的評価でもドパミン神経細胞マーカーの発現が確認できた。ヒト脳オルガノイド内部の黒色色素が、霊長類の中脳に存在するneuromelaninであることをFontana-Masson染色を用いて確認する。また、電気生理学的解析によってドパミン作動性神経細胞に特異的な神経活動の評価を行う。本研究計画が当初の計画通りに進まない場合、ヒト脳オルガノイドから細胞ソート法によって黒色細胞を抽出し、RT-PCRによる発現解析を行うことを検討する。またRNAシークエンス法を用いて本法で得られたオルガノイドの遺伝子発現を、ヒト胎児中脳の遺伝子発現プロファイルと比較することも検討する。

本研究計画が当初の計画通りに進まない場合、ヒト脳オルガノイドから細胞ソート法によって黒色細胞を抽出し、RT-PCRによる発現解析を行うことを検討する。またRNAシークエンス法を用いて本法で得られたオルガノイドの遺伝子発現を、ヒト胎児中脳の遺伝子発現プロファイルと比較することも検討する。
トポイソメラーゼ阻害剤による白血病細胞のアポトーシス誘発機構の解明

抗腫瘍剤による白血病細胞のapoptosis誘発機構に関して、特にapoptosisに密接に関与すると考えられるendonucleaseを分離・同定することを目的として、検討を実施し、以下の結果が得られた。【結果】1)抗腫瘍剤VP-16処理による細胞質内Mg^<2+>依存性endonucleaseの活性化:HL-60細胞を20uM VP-16と共に3時間培養するとladder DNA fragmentationが認められた.この時点における細胞質分画に存在するMg^<2+>依存性endonuclase活性を^3H-E.Coli DNAを基質として測定したところ,無処理のcontrol細胞と比して6倍の上昇が認められた.またVP-16と共に培養した細胞から分離した細胞質分画を未処理HL-60分離核に加えるとMg^<2+>依存性の条件下で著名なladder DNA fragmentationを誘導した.一方,未処理のcontrol細胞において,このような活性は認められなかった.2)蛋白分解酵素阻害剤およびカルシウム・キレーターによるDNA fragmentation阻害効果:VP-16によるnucleosomal ladderはEGTAでは抑制されなかったが,細胞内Ca^<2+>キレーターであるBAPTA-AMで強く抑制された.また蛋白分解酵素阻害剤であるTPCKも著明にVP-16によるnucleosomal ladderを抑制した.TPCKまたはBAPTA-AMによりDNA fragmentationが阻害された状態にある細胞より分離した細胞質分画のendonuclease活性は,未処理control細胞と比して有意差を認めなかった.【結論】抗腫瘍剤etoposideを作用させた白血病細胞においてはMg^<2+>依存性のendonucleaseが活性化されapoptosisが誘導されることが示唆される.また,このendonucleaseの活性化過程においては,蛋白分解酵素および内因性Ca^<2+>が重要な役割を果たしていると考えられる.抗腫瘍剤による白血病細胞のapoptosis誘発機構に関して、特にapoptosisに密接に関与すると考えられるendonucleaseを分離・同定することを目的として、検討を実施し、以下の結果が得られた。【結果】1)抗腫瘍剤VP-16処理による細胞質内Mg^<2+>依存性endonucleaseの活性化:HL-60細胞を20uM VP-16と共に3時間培養するとladder DNA fragmentationが認められた.この時点における細胞質分画に存在するMg^<2+>依存性endonuclase活性を^3H-E.Coli DNAを基質として測定したところ,無処理のcontrol細胞と比して6倍の上昇が認められた.またVP-16と共に培養した細胞から分離した細胞質分画を未処理HL-60分離核に加えるとMg^<2+>依存性の条件下で著名なladder DNA fragmentationを誘導した.一方,未処理のcontrol細胞において,このような活性は認められなかった.2)蛋白分解酵素阻害剤およびカルシウム・キレーターによるDNA fragmentation阻害効果:VP-16によるnucleosomal ladderはEGTAでは抑制されなかったが,細胞内Ca^<2+>キレーターであるBAPTA-AMで強く抑制された.また蛋白分解酵素阻害剤であるTPCKも著明にVP-16によるnucleosomal ladderを抑制した.TPCKまたはBAPTA-AMによりDNA fragmentationが阻害された状態にある細胞より分離した細胞質分画のendonuclease活性は,未処理control細胞と比して有意差を認めなかった.【結論】抗腫瘍剤etoposideを作用させた白血病細胞においてはMg^<2+>依存性のendonucleaseが活性化されapoptosisが誘導されることが示唆される.また,このendonucleaseの活性化過程においては,蛋白分解酵素および内因性Ca^<2+>が重要な役割を果たしていると考えられる.
水素吸蔵化合物の特性予測のための新しい指針の研究-陽電子寿命に注目して-

近年LaNi_5基AB_5型化合物がNi-水素二次電池の負極として実用化され、その生産量が爆発的に増加しつつある。現在、さらなる電池容量の向上、さらには水素吸蔵化合物の電池以外の用途への応用を目指して活発な研究が続いている。これらの研究に共通する課題の一つは、より優れた水素吸脱蔵特性を有する化合物の探索であり、化合物の劣化を防ぐための微紛化のコントロールである。今年度、LaNi_5基AB_5型化合物の水素吸蔵特性と陽電子寿命の関係ならびにLaNi_5一方向凝固材の変形モードについて研究し、以下の成果が得られた。1.水素吸蔵合金LaNi_5には、構造欠陥がないことを明らかにした。つまり、今まで報告されているように水素は格子間位置に侵入する。4.これらのことにより陽電子寿命を調べることによって水素解離圧を整理することができる。5.LaNi_5多結晶は950°C以上の高温でのみ変化が可能である。6.温度上昇と共に降伏応力の顕著な減少が見られる。7.LaNi_5多結晶の変形では、転位の上昇運動が重要な役割を果たしている。8.1000°Cでの圧縮では[0001]と〈1120〉方向のバーガース・ベクトルを持つ転位が観察された。[0001]をバーガース・ベクトルとする転位のすべり面は{1010}面であるが、1/3〈1120〉をバーガース・ベクトルとする転位のすべり面は上昇運動のため決定できなかった。9.{1010}[0001]すべり系の臨界分解せん断応力は、LaNi_5格子で可能ないかなる他のすべり系のそれよりもかなり低いと考えられる。La-Ni二元系状態図におけるLaNi_5は最もNi側に位置する化合物でCaCu_5型構造を有し、常温で容易に水素を吸蔵・放出する。本研究では、まずLaNi_5を取り上げ、その組織と格子欠陥のキャラクタリゼーションを行った。その結果、従来の状態図の修正を含む新しい知見が得られた。これらの成果を生かして第2度の研究を進めるつもりである。本実験で用いた資料は、アーク溶解により作製し、930°C-48時間、真空中にて焼鈍を行ったボタン状試料である。試料組成はNi/Laが5.0,4.5,4.0,3.5の4種類であり、以後それらをそれぞれLaNi_<5.0>,LaNi_<4.5>,LaNi_<4.0>,LaNi_<3.5>と表す。得られた結果を以下にまとめる。2.LaNi_5とLa_2Ni_7の間にLa_5Ni_<19>組成を持つ平衡状態図には示されていない相が存在する。但し、このLa_5Ni_<19>相が平衡相なのか、あるいはどのような凝固過程で形成されるのかについてはまだ結論を得ていない。3.La_5Ni_<19>相は主に菱面晶系の3R polytypeを有する。この相に多数観察された(0001)面上の面欠陥はpolytypeの形成が比較的容易であることを示唆している。4.LaNi_5相中に存在する転位のバーガース・ベクトルは<0001>であり、{11_00}<0001>系のすべりに関与すると考えられる。