hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリア老化関連蛋白GLO1による新たな心不全発症機序の解明と治療応用

現時点で新生仔ラットの初代培養心筋細胞ではサンプル確保の問題などから実験の遅延が生じる可能性があるため、ラット心臓横紋筋のcell lineであるH9c2 cellを代用して用いることを検討している。アンジオテンシン受容体阻害薬が心筋細胞のGLO1活性を上げ、心筋細胞老化防止機能があるかどうかの付加的役割について検討を行う。新生仔ラット培養心筋細胞を用いたGLO1に関するin vitroの実験系での検討を行っており、薬剤の各種刺激での評価が必要になる。更に、Primary cellでの実験系であり、細胞抽出や蛋白濃度測定などが今後も必要となりうる。また実験をできるだけ円滑に行うため、H9c2細胞を用いた研究を検討しており準備が必要である。新生仔ラット培養心筋細胞を用いたGLO1に関するin vitroの実験系での検討を行っており、細胞内シグナルや蛋白濃度の測定を行うため、ELISAキット、抗体、試薬類などの消耗品が必要となる。更にはヒトサンプルの検討を行うためELISAキットが必要になると考えられる。H9C2細胞を購入する予定である。
経鼻投与による頸部リンパ節への薬物送達に関する基礎的研究

1)薬物の物理化学的性質との関係a)薬物の分子量との関係InulinとMannitolを用いて検討を行った。分子量の大きいInulinでは血液への吸収性に対してリンパ節への移行性が相対的に増加した。この結果は、小腸などで認められている薬物の分子量とリンパ移行性の関係と基本的に同じであり、分子量の増大にともなって、リンパ選択性が増大することが示された。b)薬物の脂溶性との関係脂溶性薬物のHydrocortisone(HC)を用いて検討した。HCの血中濃度の時間推移はHCの高い膜透過性を反映し、リンパ節中濃度の時間推移も血液濃度の時間推移とほぼ同様の傾向が認められた。しかし、血液、リンパ節への移行性には水溶性薬物mannitiolの場合と大きな違いは認められず、リンパ節への移行性と脂溶性との間には密接な関係は認められなかった。2)剤型修飾によるリンパ節への薬物送達HCをemulsion製剤として投与した場合、水溶液投与の場合と比べて、吸収速度が増大したことが明らかとなった。しかし、リンパ節中濃度の時間推移には血中濃度の時間推移とほぼ同様の変化が認められただけで、リンパ指向性の向上は認められなかった。Inulinをliposome製剤として投与した場合、血液への移行性は低下したのに対し、リンパ節への移行性は逆に上昇し、水溶液薬物をliposome製剤として投与することにより、リンパ指向性を付与しうることが明らかとなった。Liposomeの脂質の血液、リンパ節への移行は認められず、さらに、inulin水溶液にliposomeを添加した場合にも同様の変化が認められたことから、liposome製剤として投与することにより生じるこれら特徴的な変化は、鼻腔内に存在するliposomeの構成脂質の何らかの影響が原因であることが示唆された。
最高裁裁判官の選任と判例形成との関係--オーラル・ヒストリーの手法を通じて

「最高裁裁判官の選任と判例形成との関係--オーラル・ヒストリーの手法を通じて」と題した本研究では、まず文献を検索して関連する可能性のある書籍および論文を調査している。また、オーラル・ヒストリーの対象となる元最高裁判所裁判官をしぼりこみ、インタビューを実施するとともに、文字起こしを進める。研究実績の概要において示したように、オーラル・ヒストリーの対象となる元最高裁判所裁判官をしぼりこみ、インタビューを実施するとともに、文字起こしを進めることにしている。インタビューの文字起こし、事実関係の確認作業に精励することにしている。オーラルヒストリーの進行状況による。
ストレス事態における中枢-末梢の時系列的相互作用の解明

本研究計画の目的は,状況の評価に合わせた急性ストレス反応の調節のメカニズムを,免疫系,内分泌系,中枢神経系指標まで含めて包括的に理解することである.この目的のため,初年度では,時間軸により評価の変化する確率学習課題を利用し,随伴学習の程度により交感神経系活動の高まりが調節され,最終的に初期免疫系であるナチュラルキラー細胞数の増加が調節されることを示した.また,二年度目では,細胞の表面に存在する受容体の密度により,初年度で観察したナチュラルキラー細胞の基礎動態が調節されていることを実証した.さらに,研究計画の最終年度である三年度目では,初年度に観察された学習事態における交感神経系活動の高まりが,中枢神経系における学習の程度と実際に関連しているかを検討するため,学習中の結果のモニタリング過程を反映する事象関連電位であるエラー関連電位を心拍と同時測定することを試みた.結果,エラー関連電位と心拍より算出された心拍変動性の高周波成分(副交感神経系を反映しているといわれる)に関連が観察された.よって,学習事態におけるエラーのモニタリングが副交感神経系に影響することで心拍を調節し,初年度,二年度目において観察された免疫系の動態を調節していることが予測される.事象関連電位と心拍の調節を同時に検討した例は世界的に先進的である.この議論を深めるために,認知機能と副交感神経系との関連に関して世界的な権威であるオハイオ州立大学健康心理学研究室Julian Thayer教授の研究室に半年滞在することで,理論的な背景を考察するとともに世界的な研究者との交流を深めた.本研究の目的は、これまで明らかにされてこなかった急性ストレス反応の時系列的側面を検討し、そのメカニズムを心理的側面だけではなく免疫系・内分泌系なども含め包括的に理解することである。この目的のため、初年度では時間軸により評価の変化する確率学習課題を急性ストレッサーとして用い、学習可能群と学習不可能群を設定することで両群の末梢ストレス反応を自律神経系・内分泌系・免疫系から評価した。その結果、可能群では初期の生理的ストレス反応は高いものの早い馴化を見せ、逆に不可能群では一定のストレス反応が長く続くことが示された。ストレス負荷時の免疫系の変動に関しては、初期免疫の代表であるナチュラルキラー細胞の顕著な増加、ヘルパー細胞の減少が観察され、急性ストレス期における免疫細胞変動の二面性を確認した。さらにこれらの変動の傾向は自律神経系・免疫系の両系に観察され高い相関を示していることから、急性期における免疫細胞の再配分が自律神経系、特に交感神経系を介して作用していることを示唆した。これまでの急性ストレス実験において、このように時間軸により評価の変化する課題を用いたのは本研究が初であり、この結果は第45回国際学会「Society for Psychophysiological Research」、第23回生理心理学会、第69回心理学会での精神神経免疫学研究会企画のワークショップ、第65回「American Psychosomatic Society」において幅広く精力的に発表を行った。本研究の目的は、急性ストレス反応の時系列的側面を検討し、そのメカニズムを心理的側面だけではなく免疫系・内分泌系なども含め包括的に理解することである。この目的のため、初年度では随伴性の評価の変化する確率学習課題を急性ストレッサーとして用い、学習可能群と学習不可能群を設定することで両軍の末梢ストレス反応を自律神経系・内分泌系・免疫系から評価し、その結果として随伴性の学習が可能か不可能かによりトップダウン的に免疫系が制御されることを示した。二年度目はこの結果を論文として一流国際誌であるBrain, Behavior, and Immunityに投稿し、採択された。また、初年度の結果により、全ての細胞がトップダウン的に制御されるわけではなく、ナチュラルキラー細胞が随伴性の学習に伴って選択的に制御されることが観察されたので、この細胞特異性に関わる調節因子を検討した。具体的にはナチュラルキラー細胞上に発現される接着分子の有無により急性ストレス状況下での免疫系変動がどのように調節されるかを検討した。結果より、接着分子(CD62L)の存在する細胞では急性ストレスによる変動が小さく、さらに時間的にも遅いことが明らかとなった。さらに、先行研究よりCD62L分子を発現していないナチュラルキラー細胞群は細胞障害性が比較的高く、発言している細胞群は細胞障害性が低いことが知られている。よって、二年度目の実験により人はストレス状況下ではまず細胞障害性が高い細胞群を大量に素早く動員する機構を備えていることが示唆された。この結果は第5回精神神経内分泌免疫学会、第66回「American Psychosomatic Society」など各種学会・研究会で精力的に発表された。本研究計画の目的は,状況の評価に合わせた急性ストレス反応の調節のメカニズムを,免疫系,内分泌系,中枢神経系指標まで含めて包括的に理解することである.この目的のため,初年度では,時間軸により評価の変化する確率学習課題を利用し,随伴学習の程度により交感神経系活動の高まりが調節され,最終的に初期免疫系であるナチュラルキラー細胞数の増加が調節されることを示した.また,二年度目では,細胞の表面に存在する受容体の密度により,初年度で観察したナチュラルキラー細胞の基礎動態が調節されていることを実証した.さらに,研究計画の最終年度である三年度目では,初年度に観察された学習事態における交感神経系活動の高まりが,中枢神経系における学習の程度と実際に関連しているかを検討するため,学習中の結果のモニタリング過程を反映する事象関連電位であるエラー関連電位を心拍と同時測定することを試みた.

結果,エラー関連電位と心拍より算出された心拍変動性の高周波成分(副交感神経系を反映しているといわれる)に関連が観察された.よって,学習事態におけるエラーのモニタリングが副交感神経系に影響することで心拍を調節し,初年度,二年度目において観察された免疫系の動態を調節していることが予測される.事象関連電位と心拍の調節を同時に検討した例は世界的に先進的である.この議論を深めるために,認知機能と副交感神経系との関連に関して世界的な権威であるオハイオ州立大学健康心理学研究室Julian Thayer教授の研究室に半年滞在することで,理論的な背景を考察するとともに世界的な研究者との交流を深めた.
衛星観測データを用いた温室効果ガスの吸収・排出源の同定および原因推定

本研究では,衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源を同定することを目的としている.使用している衛星観測データは,温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)およびOrbiting Carbon Observatory-2(OCO-2)による観測により得られている.GOSATは2009年の打ち上げから10年以上観測を続けていることや,同一地点の観測周期(回帰周期)が3日という衛星軌道をとっていることから,時系列変化の解析に適している.一方,OCO-2は回帰周期が16日と長いものの,空間解像度が1.29 km ×2.25 kmと高く,都市などの局地的な排出源について空間分布を解析することに適している.加えて,衛星観測と同等の観測手法で,地上の定点に設置された高精度分光計によるTotal Carbon Column Observing Network(TCCON)データセットも使用した.まず,Bremen(ドイツ)に設置されているTCCONサイトに着目して,TCCON観測データと周辺の衛星観測データとのそれぞれについて,年々変動と季節振動を表現する曲線フィッティングを実施した.その結果,2013年8月には2014年8月と比較して相対的にCO2濃度が高いという,一般的なCO2濃度上昇トレンドに反する観測結果がTCCONおよび衛星観測の双方から得られた.同様の解析を全球規模で経度60度・緯度10度ごとに解析して全球規模の濃度偏差を得るとともに,特異な濃度変化の原因推定を試みた.衛星観測されたメタン濃度について,南アジアの大都市周辺に高偏差が恒常的に生じていることが明らかになった一方で,原因の一つであると考えられるメタン排出量データとの相関解析では,強い相関は見られなかった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源の同定を目的としている.使用している衛星観測データは,温室効果ガス観測技術衛星(GOSAT)およびOrbiting Carbon Observatory-2(OCO-2)による観測により得られている.GOSATは2009年の打ち上げから8年以上観測を続けていることや,回帰周期が3日となる衛星軌道をとっていることから,時系列変化を解析することに適している.一方,OCO-2は回帰周期が16日と長いものの,空間解像度が1.29 km ×2.25 kmと高く,都市などの局地的な排出源について面的な分布を解析することに適している.まず,全球規模の温室効果ガス濃度変化では緯度変化が卓越することに着目し,CO2およびCH4濃度の季節振動振幅および年増加率を解析した.大気モデルデータに対しても同様の解析を行い,温室効果ガスの季節振動振幅は,北半球では緯度の増加に伴い振幅が増加すること,南半球では相対的に季節振動の振幅が小さくなることを確認した.また,大気モデルデータとの比較から,衛星観測データでは濃度変化をより鋭敏に捉えていることが明らかになった.つづいて,衛星観測データに含まれる外れ値を除去するためにスクリーニング手法の開発を試みた.本研究では,温室効果ガス濃度の統計量(平均および標準偏差)に着目したスクリーニングを行うことにより,外れ値を除去しつつ,解析対象とするデータ点数を飛躍的に増大させた.その上で,温室効果ガス濃度の時間変化・空間変化に関する解析を行い,衛星観測データから恒常的に見られる都市域におけるCO2濃度の増加や,特定の期間に現れる局地的な温室効果ガス濃度変化を抽出した.本研究では,衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源の同定を行っている.採用第1年度目では,領域規模についての解析を行う前段階として,全球を対象とした解析を進めた.まず,全球規模での温室効果ガス濃度変化について緯度変化が卓越することに着目し,CO2およびCH4の季節振動振幅および濃度増加率の緯度変化について解析を行った.また,今後特定の領域に着目して解析を行うことを勘案すると,時系列変化を解析するためには有効なデータ点数を増加させることが課題となる.そのため,衛星観測データの温室効果ガス濃度の統計量(平均および標準偏差)に着目したスクリーニング手法の開発を進めている.さらに,GOSATの観測データだけでなくOrbiting Carbon Observatory-2(OCO-2)のデータについても解析を行い,10 km以下の空間解像度で面的な濃度変化を明らかにした.当初計画では一酸化炭素(CO)濃度の解析も予定しており,そこまでは着手できなかったが,概ね予定通りに研究が進捗している.本研究では,衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源を同定することを目的としている.使用している衛星観測データは,温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)およびOrbiting Carbon Observatory-2(OCO-2)による観測により得られている.

GOSATは2009年の打ち上げから9年以上観測を続けていることや,同一地点の観測周期(回帰周期)が3日という衛星軌道をとっていることから,時系列変化の解析に適している.一方,OCO-2は回帰周期が16日と長いものの,空間解像度が1.29 km ×2.25 kmと高く,都市などの局地的な排出源について空間分布を解析することに適している.加えて,衛星観測と同等の観測手法で,地上の定点に設置された高精度分光計によるTotal Carbon Column Observing Network(TCCON)データセットも使用した.まず,日本国内3地点(北海道陸別・佐賀・つくば)のTCCONサイトに着目して,観測サイト周辺の衛星観測データについて比較解析を実施し,観測値と月平均値との偏差の空間分布を示した.本研究では空間変化だけでなく,時間変化にも着目している.国内3地点のTCCON観測データのうち,つくばにおいて2012年12月から翌年6月にかけて,佐賀よりも低偏差となる傾向が続いたことを明らかにした.TCCON解析対象サイトを全世界に拡大した.特異な濃度変化は,全球における一般的な傾向である上昇トレンドに反する事象を手がかりに,昨年同月との濃度比較を行うことで抽出した.その結果,2014年8月のBremen(ドイツ)において,2013年8月と比較して-1.12 ppmという低偏差を記録したことが明らかになった.衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源の同定を行っている.採用1年度目に行った全球規模での解析に引き続き,採用2年度目には,領域規模での解析を進めた.衛星観測データと同等の観測手法で,地上の定点に設置された高精度分光計によるTotal Carbon Column Observing Network(TCCON)データセットを使用した.これにより,時間方向に高密度なデータを解析に用いることができるようになったと共に,衛星観測データとの比較・検証作業を進めることができた.日本国内3地点(北海道陸別・佐賀・つくば)のTCCONサイトで得られた月平均値と月標準偏差を相互に比較することで,2012年12月から翌年6月にかけて,佐賀よりもつくばが低偏差となっている事象を解析することができた.TCCON観測サイトは全世界に20ヶ所以上展開されている.すべてのTCCONサイトについて時系列変化を解析し,さらに衛星観測データとの比較解析を行うことで,ドイツのBremenに設置されたTCCONサイトで2014年8月が前年同月よりもCO2濃度が低くなったことが明らかになり,衛星観測データも同様の傾向を示していることを明らかにした.衛星観測データとTCCONサイトデータを複合的に用いる解析を進めたことで,領域規模の吸収・排出イベントが生じた地域・期間を特定できる解析を実施できるようになった.本研究では,衛星観測により得られた二酸化炭素(CO2)およびメタン(CH4)濃度から,局地的な濃度変化を抽出することで,吸収・排出源を同定することを目的としている.使用している衛星観測データは,温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)およびOrbiting Carbon Observatory-2(OCO-2)による観測により得られている.
IgG4関連疾患の原因究明：特定抗原による発病メカニズム

IgG4関連疾患は原因不明の全身性疾患であり、発病の原因解明が待たれている。現在国内外で様々な学説が存在しているが、いずれにおいても概ね共通して特定のT細胞が活性化することが重要ではないかと提唱されている。活性化したT細胞がサイトカインの分泌により線維化などを引き起こし、B細胞またはプラズマブラストのIgG4産生を亢進させることが発病の原因ではないかと推測されている。T細胞の活性化の原因として何らかの抗原刺激が原因ではないかと考えられている。本研究ではT細胞に抗原を提示し活性化させるのに重要な役割を果たす抗原提示細胞に着目し、IgG4関連疾患の発病機序を解明することを目的としている。抗原提示細胞にはマクロファージやB細胞など様々な種類があるが、その中でまだ十分に解析の行われていない樹状細胞に着目し研究を進めている。樹状細胞はプロフェッショナルな抗原提示細胞であり様々な種類が存在しているが、本研究ではこれまでに2種類の樹状細胞をIgG4関連疾患の病態に関わる候補として同定した。一つは皮膚におけるランゲルハンス細胞に類似した上皮内樹状細胞であり、本研究でランゲルハンス細胞様樹状細胞が唾液腺領域のIgG4関連疾患の上皮で増加することが示された。この結果はIgG4関連疾患において粘膜上皮が抗原提示の場となりうるということを示唆するものであり、上皮内の樹状細胞が抗原の補足やT細胞への抗原提示に関与している可能性を提示するものである。もう一つは指状陥入細胞に類似した樹状細胞である。指状陥入型樹状細胞はリンパ節においてT細胞に抗原提示を行う重要な細胞であり、本研究でIgG4関連疾患の病変部に増加していることが分かった。以上2種類の樹状細胞の病理学的意義について近日論文を投稿予定である。研究代表者の所属施設が変更となり、症例の再収集、使用予定であった設備の変更などで予定よりも時間を要している。当初の研究計画では適切なIRB取得の上で患者血清を使用することを計画していたが、希少疾患で症例数が少ないこともあり新施設での実行は難しいものと予測される。当初はIgG4関連疾患において樹状細胞が認識する特定抗原を患者血清を用いてスクリーニングする予定であったが、進捗状況で述べた通り当初の予定通りには遂行が難しいと考えられる。そのため、研究推進の手法を変更予定である。IgG4関連疾患における樹状細胞の役割を検討するにあたり、樹状細胞とその周囲の免疫環境についてnCounterによる網羅的な遺伝子発現プロファイルを検索することを予定している。これまでIgG4関連疾患において活性化したT細胞が分泌するサイトカインの発現は様々な学術論文で検討・報告されているが、多くは数種類のサイトカインを選択してreal-time PCRで比較するという手法であった。本研究ではnCounter法を用いて網羅的にサイトカインの発現を検討する他、樹状細胞やT細胞、他の免疫細胞の遺伝子発現を広く同時に検討することで抗原提示を含めた複雑な免疫応答を整理することができるのではないかと期待される。現時点でIgG4関連疾患がアレルゲンによるアレルギー応答なのか自己抗原に対する免疫応答なのか結論は出ておらず、病変部の免疫環境を網羅的に観察することで抗原特定の糸口になることが期待される。平成29年度は主に病理組織学的解析を行い、IgG4関連疾患の唾液腺において上皮内にCD1a陽性、langerin陽性、FCeRI陽性のいわゆるランゲルハンス細胞型の樹状細胞(LC-type DC)が特異的に増加していることを確認した。これらのLC-type DCは上皮内に複雑な樹状突起を伸ばし、上皮内腔にも直接突起を伸ばす像が観察されたことから導管上皮内の抗原を補足・提示している可能性が示唆される。LC-type DCの詳細な機能は報告が少なくまだよく知られていないが、IgEと結合するFceRIも発現していることからIgG4関連疾患でよくみられるアレルギーの背景との関連も推測される。IgG4関連疾患では何らかの抗原に対する異常な免疫反応が起こっているのではないかと以前より推測されているが、抗原へ曝露の場や経路については詳細な報告がなく、導管上皮における抗原曝露とIgG4関連疾患の発症との関連が証明されれば病態の解明や治療・予防に貢献できる可能性がある。また、IgG4関連疾患の唾液腺のT細胞領域において指状陥入細胞に類似した成熟樹状細胞の特異的な増加も病理組織学的に確認し、これらの樹状細胞がCD4陽性のヘルパーT細胞やTreg細胞と密接に接触していることを示した。指状陥入細胞はリンパ節においてヘルパーT細胞に抗原提示を行う重要な樹状細胞として知られている。非特異的な唾液腺の炎症では通常これらの成熟樹状細胞は出現せず、以上の結果は唾液腺領域のIgG4関連疾患において何らかの抗原に対するリンパ組織の構築が行われている可能性を示す結果と考えている。現在、これらの結果を論文化しており近日中に投稿予定である。年度途中に研究代表者の所属施設変更が決定したため、当初予定していた患者血清の収集・解析は延期となった。

T細胞の活性化の原因として何らかの抗原刺激が原因ではないかと考えられている。本研究ではT細胞に抗原を提示し活性化させるのに重要な役割を果たす抗原提示細胞に着目し、IgG4関連疾患の発病機序を解明することを目的としている。抗原提示細胞にはマクロファージやB細胞など様々な種類があるが、その中でまだ十分に解析の行われていない樹状細胞に着目し研究を進めている。樹状細胞はプロフェッショナルな抗原提示細胞であり様々な種類が存在しているが、本研究ではこれまでに2種類の樹状細胞をIgG4関連疾患の病態に関わる候補として同定した。一つは皮膚におけるランゲルハンス細胞に類似した上皮内樹状細胞であり、本研究でランゲルハンス細胞様樹状細胞が唾液腺領域のIgG4関連疾患の上皮で増加することが示された。この結果はIgG4関連疾患において粘膜上皮が抗原提示の場となりうるということを示唆するものであり、上皮内の樹状細胞が抗原の補足やT細胞への抗原提示に関与している可能性を提示するものである。もう一つは指状陥入細胞に類似した樹状細胞である。指状陥入型樹状細胞はリンパ節においてT細胞に抗原提示を行う重要な細胞であり、本研究でIgG4関連疾患の病変部に増加していることが分かった。以上2種類の樹状細胞の病理学的意義について近日論文を投稿予定である。研究代表者の所属施設が変更となり、症例の再収集、使用予定であった設備の変更などで予定よりも時間を要している。当初の研究計画では適切なIRB取得の上で患者血清を使用することを計画していたが、希少疾患で症例数が少ないこともあり新施設での実行は難しいものと予測される。所属施設が中途変更となったため、研究のアプローチや使用するサンプルをやや変更する可能性が考えられるが、研究課題の内容については特に大きな変更はなく平成29年度に同定した樹状細胞の更なる検討を平成30年度に行う予定である。当初はIgG4関連疾患において樹状細胞が認識する特定抗原を患者血清を用いてスクリーニングする予定であったが、進捗状況で述べた通り当初の予定通りには遂行が難しいと考えられる。そのため、研究推進の手法を変更予定である。IgG4関連疾患における樹状細胞の役割を検討するにあたり、樹状細胞とその周囲の免疫環境についてnCounterによる網羅的な遺伝子発現プロファイルを検索することを予定している。これまでIgG4関連疾患において活性化したT細胞が分泌するサイトカインの発現は様々な学術論文で検討・報告されているが、多くは数種類のサイトカインを選択してreal-time PCRで比較するという手法であった。本研究ではnCounter法を用いて網羅的にサイトカインの発現を検討する他、樹状細胞やT細胞、他の免疫細胞の遺伝子発現を広く同時に検討することで抗原提示を含めた複雑な免疫応答を整理することができるのではないかと期待される。現時点でIgG4関連疾患がアレルゲンによるアレルギー応答なのか自己抗原に対する免疫応答なのか結論は出ておらず、病変部の免疫環境を網羅的に観察することで抗原特定の糸口になることが期待される。研究代表者の施設の変更があったため、平成29年度に実施するはずであった研究が延期になったため。新規施設で引き続き平成29年度と平成30年度を合わせて研究を行う予定である。
環境法における予防原則の展開―科学的不確実性に対する法学と科学の対話

本研究は、環境法の分野における科学的不確実性の問題に対して、「予防原則」を具体化することを目的とする。第1に、環境リスクに対する「予防原則」の環境政策における適用のあり方、第2に、環境リスクによって発生する損害賠償・差止のあり方、を検討課題とする。3年度目である2018年度においては、大塚は日本学術会議のレギュラトリー・サイエンスの分科会に所属し、2019年2月3日には、「第89回日本学術会議-日本衛生学会共催シンポジウム」(於名古屋大学)で、「公害裁判から未来の行動目標へ」というテーマで報告した(学術の動向2019年10月号に掲載される予定である)。また、同年3月29日には、環境法政策学会ワークショップ「科学・医学と損害賠償訴訟(その1)」(於早稲田大学)を開催し、「導入」の発表をつとめた(判例時報に掲載される予定である)。さらに、国立環境研究所の研究者とともに、予防原則及びリスクに関する研究を行い、リスクが発現する当初における行政等の対策の経緯を検証し、新たに科学的に不確実なリスクが発生する場合の対処方法について、毎月、国立環境研究所と早稲田大で交替しつつ研究会を行っている。本研究の今日の問題として、1リスクが小さいか、科学的に不確実であっても、(発生した場合の)損害が重大であるときに、事業者及び国に対してどこまで要求することができるのか(過失の問題)、2科学的不確実性を要素とするケースにおける因果関係の判斷について、科学的エビデンスはどこまでどのような形で求められるのか、の2点が挙げられるが、1については、『民事判例2018年後期』で扱った。2については、近時、水俣病に関する訴訟で問題とされている。予防原則は決して科学的エビデンスを不要とするものではなく、エビデンスは必要であるが、科学的不確実性が残っている場合には、有力な少数説も考慮されなければならない。上述した、国内シンポジウム/ワークショップにおいて、リスクによって発生する損害について検討するとともに、国立環境研究所や日本学術会議分科会で、他分野の研究者とともに、予防原則やリスクに関する研究を進めている。他の科学研究費との使用計画の調整をしつつ、外国から研究者を招聘してシンポジウムを開催し、環境リスクに対する予防原則の適用及び損害賠償・差止の議論を検討するとともに、国内の科学者を交え、国立環境研究所や日本学術会議と関連させつつ、水俣病、化学物質過敏症、アスベストなど、過去及び現在の環境リスクとその法的・規制的対応について議論を進化させていく。上記の2つの問題点とともに、さらに、3科学的不確実性があるケースにおける過失ないし違法性の判斷は、ハンドの定式ないし比例原則とどのような関係にあるか、4従来事実的因果関係とされてきたものは、環境訴訟では、事実と捉えられるべきか法的評価と捉えられるべきか、後者であるとして、それは評価的要件というべきものか、について一定の結論を得たいと考えている。3については、過失は行為時で判断されるものであることからすると、行為時に、一体どの程度のリスクが想定されれば(福島原発事故では、事前の長期評価において、30年で6%の確率で津波が発生するとされていた)予見可能性があったとみるかを検討することになるが、その際、予防原則に配慮して「万が一にも事故を起こさない」判断をすべきであるとともに、これが女川判決以降、わが国の多くの原発民事差止訴訟判決が用いてきた、「社会通念上無視できる」水準は何かという問題に密接に関連する点にも留意する必要があると思われる。第1点として、環境リスクに対する「予防原則」の環境政策における適用のあり方、第2点として、環境リスクによって発生する損害賠償のあり方、を検討課題とする。初年度である2016年度は、フランスから4名、国内から2名の教授を招き、国際シンポジウム「日仏における環境法と環境訴訟」を開催した。1環境裁判、2国際環境法と国内訴訟、3原子力損害と訴訟、4生物多様性と訴訟をテーマとし、大塚は原子力損害について、研究協力者の二見は生物多様性損害について報告した。その後、国立環境研究所の研究者とともに予防原則及びリスクに関する研究をするとともに、原発事故のリスクと差止訴訟に関する検討も進めている。研究の成果は、以下のとおりである。予防原則に関する基本的な考え方を示しているEUコミュニケーションペーパー(2000年)では、リスク評価についても、科学界の少数派の信頼と評判が認められれば、それに対して十分な配慮がなされるべきであるとしており、予防原則とは、市民等の参加の下に科学的不確実性のある事象を検討するものであるが、科学的に根拠のない懸念を問題とするものではなく、科学者の間ではまだコンセンサスは得られていないが、一定程度有力になっている考え方に対する配慮をするものとして認識することが重要である。この点は環境政策に予防原則を反映させる上でも、リスクに対する損害賠償や差止(平穏生活権が問題となる)を論じるうえでも指針となると考えられる。予防原則の核心に関するこのような理解は、一部の科学者が予防原則を「素人の思い込み」と捉えて拒否感をもっている現状を改善し、環境政策に一定程度反映させること、訴訟においても一定の条件の下に活用されうることを導くであろう。この点が本研究の意義である。上述した、国際シンポジウム「日仏における環境法と環境訴訟」において、リスクによって発生する損害の賠償について幅広いテーマで検討し、また、その後、国立環境研究所の研究者とともに予防原則及びリスクに関する研究をするとともに、フランスやわが国のリスクに関する訴訟についても文献によって検討も進めている。

本研究は、環境法の分野における科学的不確実性の問題に対して、「予防原則」を具体化することを目的とする。第1に、環境リスクに対する「予防原則」の環境政策における適用のあり方、第2に、環境リスクによって発生する損害賠償・差止のあり方、を検討課題とする。2年度目である2017年度は、フランスから3名の教授を招き、国際シンポジウムを開催した。1環境損害、2生態学的損害、3遺伝子組換食品・生物をテーマとして報告を受け、議論を行い、日本からも大塚が遺伝子組み換え生物に関するカルタヘナ法の改正について報告した。また、大塚は日本学術会議のレギュラトリー・サイエンスの分科会に所属し、報告書『環境政策における意思決定のためのレギュラトリーサイエンスのありかたについて』の作成に寄与した。そこでは、特に、予防原則が科学者において必ずしも理解されておらず、素人の見解を重視するものと受け取られている傾向に反論し、かなりの激論の末、科学者の間では未だ支配的ではないが、一定程度有力になっている考え方に配慮するものであることを力説し、ある程度反映された。さらに、国立環境研究所の研究者とともに、予防原則及びリスクに関する研究を行い、特に、水俣病、化学物質過敏症、杉並病、アスベストなどについて、リスクが発現する当初における行政等の対策の経緯を検証し、新たに科学的に不確実なリスクが発生する場合の対処方法について、毎月、国立環境研究所(つくば)と早稲田大で交替しつつ研究会を行っている。また、大塚は、化学物質過敏症に関する東京高裁判決について検討するとともに、科学的不確実性の中での避難についても、原子力損害賠償において検討した。上述した、国際シンポジウムにおいて、リスクによって発生する損害について検討するとともに、国立環境研究所や日本学術会議分科会で、他分野の研究者とともに、予防原則やリスクに関する研究を進めるとともに、フランスや日本のリスクに関する訴訟等についても文献によって研究を進めている。3年度目である2018年度においては、大塚は日本学術会議のレギュラトリー・サイエンスの分科会に所属し、2019年2月3日には、「第89回日本学術会議-日本衛生学会共催シンポジウム」(於名古屋大学)で、「公害裁判から未来の行動目標へ」というテーマで報告した(学術の動向2019年10月号に掲載される予定である)。また、同年3月29日には、環境法政策学会ワークショップ「科学・医学と損害賠償訴訟(その1)」(於早稲田大学)を開催し、「導入」の発表をつとめた(判例時報に掲載される予定である)。さらに、国立環境研究所の研究者とともに、予防原則及びリスクに関する研究を行い、リスクが発現する当初における行政等の対策の経緯を検証し、新たに科学的に不確実なリスクが発生する場合の対処方法について、毎月、国立環境研究所と早稲田大で交替しつつ研究会を行っている。
プロテアーゼネクシン1による血圧・ナトリウム代謝制御の分子基盤の解明および創薬

上皮型ナトリウムチャネルの活性化因子であるプロスタシンに対する抑制蛋白であるプロテアーゼネクシン1の腎尿細管細胞におけるナトリウム電流の抑制を確認した。また、プロテアーゼネクシン1欠損マウスに対して高食塩負荷を行いコントロール群に対して高血圧の発症および進展に差異が生じるかを検討したところ、両群に高血圧を発症するものの、その程度には差がなかった。本研究の目的はプロテアーゼネクシン1(PN-1)による血圧・ナトリウム代謝制御の分子基盤の解明及び創薬を行うことである。具体的には、最初に培養細胞系においてPN-1のNa輸送に関わる重要性を明らかにした上でPN-1欠損マウスを用い、これに食塩負荷を行い、食塩感受性高血圧の発症や進展の有無を明らかにすることである。PN-1の全長cDNAを発現ベクターに挿入し、マウス集合尿細管培養細胞(M-1細胞)にトランスフェクションさせることによりPN-1遺伝子の一過性過剰発現モデル細胞を作製した。抗PN-1抗体を用いてPN-1蛋白が細胞膜分画、培養液中に発現し、プロスタシン蛋白と複合体を形成していることを確認した。この細胞を半透過フィルター上に培養して細胞間に流れるNa電流を電圧-抵抗測定装置により測定し、PN-1過剰発現によりNa電流が有意差を持って減少することを確認した。M-1細胞においては上皮性ナトリウムチャネル(ENaC)がNa電流を規定しており、prostasinのinhibitorであるPN-1の過剰発現によりENaCの活性化因子であるprostasinが抑制され、Na電流が低下したと考えられた。また、PN-1ホモ欠損マウスは正常マウスと変わりなく生育し、明らかな形態以上がないことがわかっているが、血圧の変化やNa代謝異常についてはまだ検討されていない。そこでこのマウスに高塩食負荷群と低塩食負荷群をおき、食塩感受性高血圧の発症や高血圧進行の程度に差異があるか検討することとしていたが、現在、PN-1ホモ欠損マウスを入手し飼育開始した段階である。前年度の研究で、マウス集合尿細管培養細胞においてPN-1遺伝子の過剰発現が、Na電流を抑制することを示した。すなわちPN-1により上皮性Naチャネル(ENaC)の活性化因子であるprostasinが抑制され、Na電流が低下した可能性が考えられた。次に、PN-1ホモ欠損マウスは正常マウスと変わりなく生育し、明らかな形態以上がないことがわかっているが、血圧の変化やNa代謝異常についてはまだ検討されていない。そこでこのマウスに高塩食負荷群と低塩食負荷群をおき、食塩感受性高血圧の発症や高血圧進行の程度に差異があるか検討した。高食塩食投与前の血圧は両群間に相違を認めなかった。8週間の観察期間で両群において血圧の明らかな上昇を認めたが、両群問に血圧の相違を認めなかった。また、尿中Na排泄量にも量群間で差を認めなかった。また、両群の腎を摘出しRNA、蛋白を回収した。ProstasinやENaCのRNAや蛋白発現の比較をreal-timePCR法やウェスタンプロッティング法を用いて行ったが、両群間に相違は認めなかった。以上のように動物モデルではPN-1の有無により、血圧に差異を認めなかった。
野生型p53遺伝子導入ヒト大腸癌細胞株における細胞死感受性調節機構の基礎的検討

平成7年度は、野生型p53遺伝子を恒常的に大腸癌細胞株(WiDr)に導入することに成功して得た8ヶのクローンを用いてin vitroでの解析を中心に行った。導入株では、親株に比して、程度の差はあるが、抗Fas抗体によるアポトーシスの誘導が有意に上昇し、WAF1遺伝子mRNAの発現の亢進を伴っていた。またP糖蛋白をコードする(MDR;multidrug resistance)遺伝子の転写が野生型p53遺伝子により抑制されることが報告されており、導入株と親株におけるMDR遺伝子発現を比較したが有意な差は認められなかった。さらにインターフェロンは野生型p53遺伝子の導入の有無に拘わらずアポトーシスの誘導を有意に上昇させることが判明し、大腸癌に対するインターフェロンのin vivoでの効果が示唆される結果であった。平成8年度は、平成7年度に収集した大腸内視鏡検査時や外科的切除検体を用いた臨床解析を進めた。対象は進行大腸癌組60例で、検討項目は、(1)p53は、抗p53抗体を用いた免疫組織化学(2)RER(replicationerror)は、5ヶのマイクロサテライトマーカーを用い周辺非腫瘍組織との比較(3)アポトーシスは、抗Apo-1抗体を用いた免疫組織化学で染色態度をIndexで数値化して評価した。RER陽性は9例(15%)であった。RER陽性例では陰性例に比して、年齢が低く、直腸に病変が高頻度に認められたがp53異常に差は認められなかった。p53異常の有無で有意アポトーシスの差は認められず、臨床解析においては、平成7年度で報告した様に野生型p53遺伝子を導入することによりアポトーシスが有意に亢進する、つまり今回の臨床解析ではp53異常を認める大腸癌組織ではアポトーシスが低下しているというin vitroでの結果の再現は得られなかった。大腸癌細胞株(WiDr:コドン273番にミスセンスを有している)にサイトメガロウイルスのプロモーター下で発現する野生型p53cDNAを組み込んだプラズミドベクターをトランスフェクションして得た117個のネオマイシン耐性クローンをスクリーニングし、最終的に8個の導入株を獲得した。平成7年度においてはこの系を用いてp53、Fasの両反応経路からのアポトーシス誘導機構の検討をさらに発展させた。つまりp53とWAF1・GADD45そしてFasとTNFR・NFκBさらに両者の関係であり、野生型p53遺伝子発現の程度がWAF1遺伝子発現の程度と相関することを見いだしており、そこまでの成果をOncogene誌に発表した。(別紙参照)(1)現在8種のクローンの内最も野生型p53の発現が高度な株(Kobe-B)を用いて抗Fas抗体によるアポトーシスの誘導後早期の変化を細胞周期を中心にフローサイトメトリーで評価し親株(WiDr)と比較しており若干の知見を得ている。(2)実際の大腸癌の臨床検体を用いてTUNNEL法でアポトーシスを評価しp53rasなどの大腸癌関連遺伝子との関連を評価しており、その形態との関連により若干の知見を得ている。これらを併せて次年度の最終報告とする。平成8年度は、野生型p53遺伝子導入株を用いたin virtoでの研究と並行して、大腸内視鏡検査時や外科的切除検体を用いた臨床解析を進めた。対象は進行大腸癌組60例で、検討項目は、(1)p53は、組織のホルマリン固定・パラフィン切片を抗p53抗体を用いた免疫組織化学で染色陽性をp53異常とした。

(2)RER(replication error)は同じくパラフィン切片または新鮮凍結組織から抽出したDNAを、5ヶのマイクロサテライトマーカーを用い周辺非腫瘍組織との比較で少なくとも1ヶ以上のマーカーで非腫瘍組織に比較して差を認めた場合をRER陽性とした。(3)アポトーシスは、ホルマリン固定・パラフィン切片を抗Apo-1抗体を用いた免疫組織化学で染色態度をIndexで数値化して評価した。RER陽性は9例(15%)であった。RER陽性例では陰性例に比して、年齢が低く、直腸に病変が高頻度に認められたがp53異常に差は認められなかった。p53異常の有無で有意で有意アポトーシスの差は認められず、臨床解析においては、平成7年度で報告した様に野生型p53遺伝子を導入することによりアポトーシスが有意に亢進する、つまり今回の臨床解析ではp53異常を認める大腸癌組織ではアポトーシスが低下しているというin vitroでの結果の再現は得られなかった。
強誘電性微小領域および光誘起超常誘電性の研究

量子常誘電体KTaO_3およびSrTiO_3において,パルス光伝導法により磁気抵抗移動度を100K以下の低温で計測した.試料自身をブロッキング電極にする方法を考案して,これにより,誘電率の大きな試料に高電界をかけて光伝導を計測するのに成功した.移動度の温度変化は,従来の発表されているホール移動度と同様な値となり一致が見られた.試料内部に電子が励起されるように長波長の光を用いた測定で,4.2-30Kの低温で電界強度依存性を測定すると,比較的低電界に於いて非線形電気伝導が開始されるのが観測された.SrTiO_3においては,高電界において電子のドリフト速度が飽和して一定になり,ストリーミング伝導が起きることが分かった.このとき,電子の運動エネルギーを格子振動の周波数に対応させると,強誘電性ソフトフォノン周波数と一致することが分かった.一軸性応力による強誘電相転移に伴うストリーミング伝導を観測し,Euソフトフォノンの周波数変化に対応する電子の運動エネルギーを得た。一方,KTaO_3においてはドリフト速度の飽和は見られず,高電界になっても速度は増加し続けた.同じ量子常誘電体でも,電子と強誘電性ソフトフォノンの相互作用はSrTiO_3で大きく,KTaO_3で弱いと推定される.このことはSrTiO_3は超伝導体になり,KTaO_3は超伝導体にならないことに対応している.強誘電性微小領域と電子格子相互作用との関わりを検討した。励起光の波長を短くして試料表面のみで光伝導を観測すると,SrTiO_3のばあい,従来からいろいろな異常現象が観測される温度に一致して移動度の温度変化に異常があらわれるのが観測された.SrTiO_3について良質の単結晶作製をめざし,浮遊帯域法を試みた.ベルヌーイ法による単結晶に比ベエッチピット密度の小さな,内部歪みが同程度の大型の単結晶を作製できたが,現段階では磁気抵抗移動度はかえって小さい。Sr欠損が原因と考えられる。量子常誘電体KTaO_3およびSrTiO_3において,パルス光伝導法により磁気抵抗移動度を100K以下の低温で計測した.移動度の温度変化は,従来の発表されているホール移動度と同様な値となり一致が見られた.試料自身をブロッキング電極にする方法を考案して,これにより,誘電率の大きな試料に高電界をかけて光伝導を計測するのに成功した.試料内部に電子が励起されるように長波長の光を用いた測定で,4.2Kの低温で電界強度依存性を測定すると,比較的低電界に於いて非線形電気伝導が開始されるのが観測された.SrTiO_3においては,高電界において電子のドリフト速度が飽和して一定になり,ストリーミング伝導が起きることが分かった.このとき,電子の運動エネルギーを格子振動の周波数に対応させると,強誘電性ソフトフォノン周波数と一致することが分かった.一方,KTaO_3においてはドリフト速度の飽和は見られず,高電界になっても速度は増加し続けた.同じ量子常誘電体でも,電子と強誘電性ソフトフォノンの相互作用はSrTiO_3で大きく,KTaO_3で弱いと推定される.このことはSrTiO_3は超伝導体になり,KTaO

_3は超伝導体にならないことに対応している.励起光の波長を短くして試料表面のみで光伝導を観測すると,SrTiO_3のばあい,従来からいろいろな異常現象が観測される温度に一致して移動度の温度変化に異常があらわれるのが観測された.SrTiO_3について良質の単結晶作製をめざし,浮遊帯域法を試みた.ベルヌーイ法による単結晶に比べエッチピット密度の小さな,大型の単結晶を作製できたが,現段階では磁気抵抗移動度はかえって小さく今後,熱冷却速度の調節,アニール条件の最適化等を行い,より良質の試料作製を試みる.量子常誘電体KTaO_3およびSrTiO_3において,パルス光伝導法により光誘起伝導電子の非線形伝導現象を観測した。昨年度に、試料自身をブロッキング電極にする方法を考案して,これにより,誘電率の大きな試料に高電界をかけて光伝導を計測するのに成功し,磁気抵抗移動度は100K以下の低温で,従来の発表されているホール移動度と同様な値となることを見出した.長波長の光を用い試料内部に電子が一様に励起されるようにした測定で,4.2Kの低温で電界強度依存性を測定すると,比較的低電界に於いて非線形電気伝導が開始されるのが観測され、SrTiO_3においては,高電界において電子のドリフト速度が飽和して一定になり,ストリーミング伝導が起きることが分かった.このとき,電子の運動エネルギーを格子振動の周波数に対応させると,強誘電性ソフトフォノン周波数と一致することが分かった.一方,KTaO_3においてはドリフト速度の飽和は見られず,高電界になっても速度は増加し続けた.同じ量子常誘電体でも,電子と強誘電性ソフトフォノンの相互作用はSrTiO_3で大きく,KTaO_3で弱いと推定された.今年度はさらに一軸性応力下でパルス光伝導実験を行い,ソフトフォノン周波数がゼロに向けて減少すると,ストリーミング伝導開始電子エネルギーはゼロに向かうことを見出した.SrTiO_3では伝導電子は強誘電性ソフトフォノンと強く相互作用することの傍証が得られた.SrTiO_3について良質の単結晶作製をめざし,浮遊帯域法を試みたが,ベルヌーイ法による単結晶に比べエッチピット密度の小さな,大型の単結晶を作製できたが,現段階では磁気抵抗移動度はかえって小さい.ベルヌーイ法による結晶は,現在の市販品を1970年代に市販されていたものと比べると,強誘電性微小領域によるラマン散乱強度が小さくなっており,品質の改善がされていることが分かった.
脳血管内皮細胞膜感作による抗原性の研究

前年度は,動物の脳血管内皮細胞の膜抗原を他動物に感作することにより,脳に脱髄を起こさせることに成功した.これは形態的に多発性硬化症に類似しており,この膜のどの分画が脱髄活性を有するかが本年度の研究課題となった.ラットの脳血管膜成分はポリアクリラマイドゲル電気泳動によって分画II(12.3K),分画I(8.5K),に分画された.この分画をゲルより切り出して蒸留水で洗浄後,それぞれの分画をフロインドのアジュバンドと伴にモルモットに感作した.分画I感作群では,組織学的に脳に脱髄が認められたが,分画IIでは認められなかった.さらに膜成分で感作されたモルモットにおいて分画Iに対して(細胞増生反応)が認められた.前年度は,動物の脳血管内皮細胞の膜抗原を他動物に感作することにより,脳に脱髄を起こさせることに成功した.これは形態的に多発性硬化症に類似しており,この膜のどの分画が脱髄活性を有するかが本年度の研究課題となった.ラットの脳血管膜成分はポリアクリラマイドゲル電気泳動によって分画II(12.3K),分画I(8.5K),に分画された.この分画をゲルより切り出して蒸留水で洗浄後,それぞれの分画をフロインドのアジュバンドと伴にモルモットに感作した.分画I感作群では,組織学的に脳に脱髄が認められたが,分画IIでは認められなかった.さらに膜成分で感作されたモルモットにおいて分画Iに対して(細胞増生反応)が認められた.動物の脳血管内皮細胞の膜抗原を他動物に感作することより、脳に脱髄を起させることに成功した。このことは神経疾患の難病である多発性硬化症の病因究明に道を開くことにつながる。当初計画の実験結果が画期的なものであり、脱髄機序の究明に大きな貢献をすることになろう。よって膜のどの成分に脱髄を起こす抗原性があるかどうかを検討するため、膜抗原の生化学的検討が必要となった。さらに膜抗原感作による受身伝達の可能性等の問題が今後の研究課題として残されている。
アクチナイド化合物の物性ー低温及び基礎物性測定

ウラン系およびセリュウム系化合物に関して以下の物質の結晶作成と比熱、磁化率、電気抵抗、熱電能等の基礎物性の測定を行なった。1.UB_<12>、UIr_3B_2、UOs_3B_2の三種類のウラン硼化物の単結晶作成と基礎物性の測定。この内UB_<12>についてはdHvA効果も観測された。(東北大学)3.UPd_2In化合物を作成しその構造相転移と電子状態に関して基礎的実験データを得た。(広島大学)5.α-Ce_3AlとそのLaおよびYによる置換系を作成し、格子の1次転移と半強磁性の競合について調べた。(広島大学)6.UTXおよびCeTX(T=Ni、Pd、Pt;X=In、Sn)の組成を持つ新らしい三元系ウラン化合物とセリュウム化合物を作成し、その電気抵抗、熱電能の測定を行なった。(広島大学)7.アクチナイド化合物の類縁物質として、有機分子DCNQIをアクセプターとし、Cuをドナーとする導電性結晶の電気伝導、磁化率、低温比熱の測定を行なった。(東邦大学)東北大学で、アクチノイド化合物の低温基礎物性を測定するための汎用中型稀釈冷凍機を作成し、操作パネルおよびポンプ系を整備した。稀釈冷凍機の性能は循環量5x10^<-5>mole/sec、到達温度20mkである。また広島大学で、磁気天秤による高感度磁化率測定装置を整備した。
リラクサー発現メカニズムの解明～極性ナノ領域と不均一結晶場～

塗布熱分解(MOD)法によるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3(PMN)薄膜成長条件を探索し、SrTiO_3(STO)単結晶基板上にエピタキシャル成長した薄膜の作製に成功した。収差補正高分解能透過型電子顕微鏡(HRTEM)法により、PMNの原子分解能観察を行った。金属イオンだけでなく酸素イオンを含めた結晶構造像の撮影に成功した。Pb-O原子カラムとTi-O原子カラムを識別可能であった。得られた構造像より、原子カラム、特にPb-O原子カラムが<111>方向に変位し、単位格子が大きく変調を受けている様子が明らかになったことから、Bサイト原子の不均一結晶場に起因したリラクサー固有の特異な原子変位について直視観察に成功したことを示している。溶液法にてPMN薄膜をSrTiO_3(001)単結晶基板上に成膜し、主に001配向した薄膜を作製した。得られた薄膜を、イオンミリング法によって電子顕微鏡観察用に薄片化した。この際、液体窒素による試料冷却と低エネルギーArイオンビームを併用し試料ダメージを抑制した。収差補正高分解能透過型電子顕微鏡(Cs-HRTEM)法により、基板[110]方向からPMNの原子分解能観察を行った。負の球面収差係数に調整し、金属イオンだけでなく酸素イオンを含めた結晶構造像の撮影に成功した。[110]からの投影によりPbカラムとTi-Oカラムに分離できるため元素の識別も可能であった。得られた構造像より、位置によって単位格子が大きく変調を受け、結晶面が不規則に波打っている様子が明らかになり、単純なペロブスカイト構造のPbTiO_3と異なって原子変位が起きていることを直視することに成功した。一方、比較のためにPbTiO_3/srTiO_3薄膜についてもCs-HRTEM観察を行い、酸素変位の直視観察からドメインの極性判定、90°ドメインウォール内部の詳細な原子変位場の解明に成功した。また、HAADF-STEM法と幾何学的位相解析により90°ドメインとミスフィット転位間の歪みマッピングにより、弾性相互作用を定量的に視覚化することに成功した。次年度はこれらの手法と,STEM-EELS法から極性ナノ領域、化学的秩序領域、ランダム場の解明を進める。MOD原料を用いた化学的溶液(CSD)法により、Pb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)03(PMN)薄膜をSrTiO_3(001)単結晶基板上に成膜し、主に001配向した薄膜を作製した。ポストアニール温度が高いほど結晶性の高いPMN相が得られたが、同時に熱分解によるパイロクロア相の生成を伴った。本研究では、特に、ペロブスカイト型PMN相の領域に着目した。得られた薄膜をイオンミリング法によって電子顕微鏡観察用に薄片化し、液体窒素による試料冷却と低エネルギーArイオンビームを併用し試料ダメージを抑制した。一方、比較のためにPbTiO_3/SrTiO_3薄膜についてもCs-HRTEM観察を行い、酸素変位の直視観察からドメインの極性判定、90°ドメイン境界内部の詳細な原子変位場の解明に成功した。またく幾何学的位相解析により90°ドメインとミスフィット転位間の歪みマッピングにより、弾性相互作用を定量的に視覚化することに成功した。これらの成果は、強誘電体におけるマクロな極性領域(ドメイン)と同様に、ナノスケールの極性ナノ領域(PNR)についても歪み場の観点から、ナノスケールで視覚化できることを明らかにしたものであり、従来その実体が十分に解明されてこなかったPNRの構造の解明へのブレークスルーとなり得る。