hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有限量子多体系精密計算法の開発と陽電子を含む原子分子系における新奇現象の開拓

一方で、弱い引力相互作用であるファンデルワールス力をより精密に再現することが次の課題として見出された。上記の問題を解決する一つの方法として、新たな基底関数系の開発を進めており、ヤコビ座標系が苦手とする粒子相関を効率的に取り込めることが示唆された。電子の反粒子である陽電子と原子との結合を詳細に検討するため,最外殻に一つの電子を持つ原子と陽電子の共鳴状態の研究を進めた.陽電子と銅原子が形成する共鳴状態を,同じ周期の元素であるカリウム原子と比較することで,原子のエネルギー準位から影響を強く受ける共鳴状態と,どちらの原子にも共通のメカニズムで発現する共鳴状態を識別した.この結果に着想を得て,陽電子と一つの価電子がイオンの周りで作る共鳴状態の系列について系統的な解析を行なった.この系列には,イオンの電場によって第一励起状態のポジトロニウムが永久双極子モーメントを獲得し,ポジトロニウム・イオン間の振動が現れることが明らかになった.ポジトロニウムがイオンに接近した際には,この系列が破綻し,別の共鳴機構が現れることが予見されていたが,本研究での解析により,共鳴機構を左右する原子のエネルギー準位が明らかになった.陽電子と反陽子(陽子の反粒子)が結合した反水素原子は,水素原子と相互作用して特異な分子状態を作る可能性が指摘されていた.これを非断熱性の大きい新奇な系として着目し,昨年度から研究を進めてきた.本年度は,これまでヤコビ座標系で定義していたチャネルを,クーロン相互作用をより効率的に取り込む座標系で定義し直すことで,数値計算の安定性を得た.複素空間でのビリアル定理を導入することで,計算結果の信頼性を向上させた.次に、四粒子系での現象を詳しく理解するため,その副系である反陽子と水素原子の三粒子共鳴状態(水素反水素分子イオン)を分析した.三粒子系の精密な計算から,反陽子が水素原子と緩く結合した共鳴分子イオン状態を特定した.その中で最も浅い結合の状態は,従来の散乱計算では発見されていなかった状態であり,複素回転法を用いることで新たに発見することができた.以下の三点から,現在までの進捗状況を評価した.(1)陽電子原子の共鳴状態を広いエネルギー範囲・原子種に対して明らかにした.イオンの電場によって第一励起ポジトロニウムが永久双極子モーメントを獲得し,ポジトロニウム・イオン間の振動が現れる双極子系列に注目した.共鳴状態の性質について,両者の距離が長い領域での解析的な性質は分かっていたが,多体効果が現れる短距離領域では十分に議論されていなかった.本年度の研究で,陽電子アルカリ原子のリチウムからセシウムまでの共鳴状態のエネルギーと原子エネルギーの関係を明らかにし,論文として発表した.陽電子物理学の国際会議(POSMOL2017)でHot topic講演に,計算化学の国際会議(ICCMSE2018)で招待講演に選出された.(2)反水素原子と水素原子の共鳴分子状態の計算では,昨年度までの知見に基づいて,効果的な計算方法の改良を行うことができ,計算精度を向上できた.反陽子・陽子間基底関数の改良,主要構造に未導入だった角運動量相関,斥力の粒子間相互作用の直接的な記述の三点が効果的であることがわかり,大きな課題であった分子の共鳴エネルギーの決定に向けて,大きく前進した.また,現象論的な核力・対消滅の効果を取り入れた解析から,これらの効果が分子エネルギーに有意に大きな影響を与えることがわかり,今後の展開に広がりが生まれた.
合成水酸化アパタイトを用いた内軟骨性骨化機序の解明

前回の我々の研究では、分離培養した成長軟骨細胞が、合成ハイドロオキシアパタイト(アパセラム)に付着して増殖しうることが明らかとなったが、この実験系では、ハイドロオキシアパタイトを核として、成長軟骨細胞がさらに大きな石灰化ならびに骨化を生ぜしめるか否かは十分確認できなかった。ところで、成長軟骨細胞は単独では石灰化、骨化が生じ得ないことを我々は確認しているが、今回ハイドロオキシアパタイトを使用しない実験系、すなわち、成長軟骨細胞と、さらに骨随側の骨軟骨移行部細胞を混合して培養したところ、単層に増殖した細胞の一部にコロニーをつくって増殖する軟骨細胞がみとめられ、このコロニー内に、顕微鏡的に観察できる大きさの石灰化ないしは骨化と考えられる小塊が存在した。この事実は、我々が以前行なった、成長軟骨細胞と骨随細胞の混合培養系で、軟骨基質内に石灰化を生じた事実と一致するものであり、その石灰化の小塊の大きさからみて、以前より有効な実験系と考えられる。そこでこの新たなモデル系を用いて、ハイドロオキシアパタイトを核とする石灰化、骨化の進展がみとめられるか否かについての研究を現在行なっている途中である。
核スピン偏極コントラスト変調法の高効率化による多種フィラー充填ゴムの精密構造解析

粒子が充填されたゴム材料の精密な構造解析を目的に、水素核スピン偏極によるコントラスト変調法の高度化を進めた。電子スピンから水素核スピンへの偏極移動を促すマイクロ波の高出力化によって、水素核スピン偏極度向上ひいてはコントラスト変化幅増大を達成した。高度化した装置を用いて、シリカおよびカーボン粒子が共存するゴム材料の構造解析をJ-PARC BL15大観にて行い、本手法の有効性を検証した。補強材としてシリカおよびカーボンブラックが充填されたゴム材料は低燃費タイヤ等に応用され、我々の生活になくてはならない材料として役立てられている。ゴム材料の各種物性値を総合的に向上させるためには、複数種の充填粒子(フィラー)を共存させることが有効であるが、このような多種フィラー充填ゴムは、産業界での重要性にも関わらず未だにその構造理解は十分でない。そこで、これまでに我々が開発を進めてきた「水素核スピン偏極コントラスト変調法」を応用することで、各種のフィラーに由来する散乱を個別に分離し、散乱プロファイル解析の信頼性を向上させることで、詳細かつ高精度な構造情報を得ることを目標とする。本プロジェクト初年度である平成25年度には、その目標実現のために必須となる水素核スピン偏極効率の向上を進めた。水素核スピン偏極度は中性子散乱長と線形比例関係にあり、水素核スピン偏極度の向上は散乱コントラストの可変幅拡大を意味する。結果として、通常はコントラストが微弱なため観測が難しい成分由来の散乱観測を容易なものとでき、更には、他成分の散乱観測を妨害するような過大な散乱源となる成分のコントラストを意図的に抑えることができる。事前調査によれば、水素核スピン偏極度向上のためには、電子スピンから水素核スピンへの偏極移動を促すマイクロ波照射の高出力化が有効であると予見されていた。高出力(1W)のマイクロ波増幅器を新規に導入すると同時に、マイクロ波伝送経路の最適化を実施することで、マイクロ波最高出力の前年度比100倍化を達成できた。その結果、シリカ充填ゴム材料に対して、水素核スピン偏極度を前年度最高値から大幅に増大させることに成功した。柔軟なゴム高分子に、カーボンなどの粒子を添加することで剛性や耐摩耗性を向上でき、産業上、非常に有益な材料として広く役立てられてきた。近年、シリカ粒子を添加することでゴム材料の変形に伴う発熱を抑えることに成功し、低燃費タイヤゴムとして実用化されるに至り、環境低負荷低減への意識の高まりから利用が拡大している。これら添加粒子はゴム中で凝集したり、また互いに連結しネットワーク構造を形成したりする。これらの構造の決定に中性子小角散乱法(SANS)は有効に活用されてきた。しかし、複数種の粒子が添加された場合に、各粒子の散乱寄与が互いに重なり合うため、解析が複雑化するという問題があった。我々が開発を進めてきた水素核スピン偏極によるコントラスト変調法を用いることで、各粒子の散乱寄与を正確に分離評価でき、定性的な構造情報の取得が可能になる。但し、そのためには、コントラストの変化幅を規定している水素核スピン偏極度を従来よりも向上させる必要があった。計画初年度には、水素核スピン偏極度向上のために電子スピンから水素核スピンへの偏極移動を促すマイクロ波照射の高出力化を実施し、シリカ充填ゴム材料に対して水素核スピン偏極度の大幅な向上に成功した。プロジェクト2年目にはこのような装置の高度化による利得を検証するべく、J-PARC設置のSANS装置「BL15大観」において、各種ゴム材料を対象とした核スピン偏極コントラスト変調状態のSANS計測を行った。その結果、シリカの散乱寄与を消失させることに成功し、シリカおよびカーボンが共存している状態における、カーボンのみの散乱寄与を選別することに成功した。広角側のスロープのべき乗はPorod則として知られるー4乗よりもゆるい傾きを示し、ゴム中のカーボンの表面粗さがシリカとの共存によってどのように影響を受けるかについて詳細な解析を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。中性子小角散乱による構造解析26年度が最終年度であるため、記入しない。本プロジェクトの初年度目標は、水素核スピン偏極コントラスト変調法のコントラスト可変幅の拡大のために、水素核スピン偏極効率を向上させることであった。プロジェクト開始前の予備調査によれば、水素核スピン偏極度のマイクロ波出力依存性の観測結果から、最大のマイクロ波出力においても更なる水素核スピン偏極度向上が見込めると予想された。このような背景から、プロジェクト初年度にはマイクロ波照射の高出力化を重点的に進めた。高出力のマイクロ波増幅器の新規導入や、マイクロ波伝送経路の最適化の結果として、シリカのみを充填したゴムに対して、プロジェクト開始前の最高偏極度を大きく上回ることができた。このように上々なスタートを切ることができ、プロジェクト2年目に予定している中性子小角散乱実験に向けて大きく弾みがついた。このように、本プロジェクトは概ね順調に進展しているといえるが、当初の予想とは異なった結果として、カーボンブラックを充填したゴム試料を対象とした実験では、水素核スピン偏極度が、シリカのみを充填した場合に比較して顕著に低下してしまうことが明らかとなった。

その後の調査により、カーボンブラック添加試料では、試料厚みを薄くすることで結果が改善するという結果が得られている。ここから、カーボンブラックがマイクロ波吸収体となって試料内温度を上昇させ、水素核スピン緩和を促進する結果につながっているのだと推論される。現在、カーボンブラックのマイクロ波吸収によるゴム試料内部加熱を抑え、周囲の液体ヘリウムによる冷却効率を高めるべく、更に薄厚の試料を作成するなどの対策を講じている。26年度が最終年度であるため、記入しない。プロジェクト2年目である平成26年度には、プロジェクト最重要ミッションである多種フィラー充填ゴムの核スピン偏極状態下での中性子小角散乱実験を実施する。当初計画では、中性子小角散乱実験は日本原子力研究開発機構が運営する研究用原子炉JRR-3に設置されているSANS-J-IIでの実験を予定していたが、現在のところ、JRR-3の稼働再開の見通しが立たないという状況である。このため、計画を見直し、加速器型パルス中性子源であるJ-PARCに設置されている中性子小角散乱装置(BL15大観)にて実験を行うこととした。J-PARCは供用施設でありその利用には申請を行い課題採択される必要があるが、既に、プロジェクト初年度に申請を行い、高い競争率の中、無事、採択されるに至っている。平成26年度秋期の実験に向け、現在、持ち込み機器の安全性の見直しなどの準備を進めている。その一方で、最近の実験の結果、カーボンブラックを充填したゴム材料では水素核スピン偏極度が芳しくないということが明らかとなり、その対策は種々講じてはいるものの、構造解析対象とするゴム材料についての再検討を並行して進めている。試料準備としては、水素核スピン偏極を高効率で起こすために、電子スピン源として安定有機ラジカルTEMPOを試料内に導入する必要がある。こちらのドープ方法は既に確立したものであるが、実験スケジュールに合わせて、電子スピン共鳴法によるラジカル濃度の定量や、またオフライン実験による水素核スピン偏極性能の確認など、本番の中性子実験に先立って入念な予備実験を予定している。データ取得後の散乱プロファイル解析については、異種粒子間の相関に関する解析モデルを最近確立したばかりで、そちらを有効に適用できるものと期待している。競争入札の結果、マイクロ波増幅器の価格が当初計画よりも、安価に入手することが可能となったため。中性子小角散乱実験は、当初、研究用原子炉JRR-3にて実施する予定であったが、JRR-3の稼働再開の見込みが立たないため、J-PARCにて実施するように計画を変更した。それに伴い、装置のケーブルや配管の取り回しの変更が新たに必要となる。これらの装置更新のための費用とする。
ベトナムにおける高齢者に対する社会福祉対策の現状と課題について-「都市部」と「農村部」の生活実態の比較調査研究を通して-

ベトナム政府の高齢者施策は、家族を中心とした社会政策を採っているが政府の高齢者政策と高齢者の生活実態とでは大きく乖離している。その要因には家族主義の崩壊や大衆社会の進捗による伝統的社会的構造の変化や「都市部」と「農村部」との社会文化も含めた地域格差が、結果的に今日の高齢者問題を大きくした要因として考えられる。特に、農村部では高齢者単身世帯や高齢者夫婦世帯が数多く出現している。そこでその要因を明確化するために、ベトナムの高齢者の生活実態調査研究および過去の調査研究成果を踏まえて、「高齢化社会」の諸課題と政策的矛盾も踏まえながら分析・考察を実施した。その調査研究方法として、調査対象地域をホーチミン市と農村部のビントゥアン省のハム・タン県内に限定して調査研究を実施した。その調査結果から都市部と農村部の高齢者が抱える共通課題が数多くの難問が山積していることが明らかになった。特に、高齢者の日常生活では単なる経済的問題だけではなく、社会的疎外感など精神的問題を抱えている高齢者が多く存在している。今後の「高齢化社会」を検討する際に、最も重要なことはベトナム政府としての高齢者福祉施策を明確な指針を明らかにすることである。また、この数年間に高齢者に関する法律が制度化されたが、その制度が一部の高齢者には適用されているが、高齢者全体にはその支援・援助対策が実施されていない現実が存在している。筆者が出会った貧困層の多くの高齢者にその傾向が顕著に見られる。決して不平等間の上下関係を論じないが、少なくてもその理由を明確化することが求められる。また、「ドイモイ政策」による産業政策優先は社会経済の発展の原動力を果たしているが、今後、「高齢化社会」を迎えるにあたって、必ずしも産業政策優先が高齢者の生活の質を高めるだけの高齢者福祉支援を充実化させる要因にはつながらないことを今回の研究で示唆することができた。初年度である平成15年度は、高齢者に関する文献・関係資料等の収集および実態調査を実施し、今日の高齢者が抱えている問題と課題について整理することを研究実施計画の最大の目的とした。しかし、当初の研究実施計画では「都市部」で路上生活を送っている高齢者と「農村部」の高齢者夫婦世帯、高齢者単独世帯の実態調査を行う予定であったが、時間的な制約があって「農村部」の高齢者のみを対象に70世帯の実態調査を実施した。また、高齢者福祉施策に携わる関係機関での聞き取り調査、文献、関係論文、資料収集などを精力的に行いながら、高齢者の基礎的生活問題と社会支援政策の現状に視点を絞って分析・考察を行い、最終年度(平成16年)につながる研究内容を実施した。ベトナムの高齢者は、新しい社会生活の価値体系のもとで孤独感と無力感を感じながら生活困難に陥っている高齢者が多く存在している。とくに、統制計画経済政策からドイモイ政策に導かれた産業経済構造の変革は、飛躍的な経済成長を遂げるなかで国民間における所得格差や貧富の差を拡大させる一要因にもなった。このことによって、高齢者を取り巻く生活環境は都市部で生活している高齢者よりも農村部で生活している高齢者ほど極めて深刻な「社会問題」を発生させる要因にもなった。なお、ベトナムでは一般的に60歳以上を高齢者と位置づけているが、今後、センサスなどの資料から分析すると、老年人口が増加し、高齢化率が高まることが推測される。そのため生産手段を持たない高齢者に対する具体的な社会政策や社会支援サービスが今後のベトナム社会にとって大きな課題になることは紛れもない現実である。

なかでも都市部の生活と農村部との生活を比較した場合、農村部ほど暮らし向きに直接関わる基礎的生活要求(BHN)である医療・保健、住居、食料、教育などが一般水準に達していない家庭が多く、そのなかでも収入源が低い高齢者ほど最低生活水準もしくはそれ以下の生活を余儀なくされていることが実態調査から分析することができた。政府が議決した「社会救助政策に関する政令」(CHINH SACH CUU TRO XA HOI : NGHI DINH SO 07/2000/ND-CP NGAY9-3-2000 CUA CHINI PHU)は、高齢者に関する社会政策だけではなく、孤児や生活困窮者といった支援対象児者を幅広く対象とした最も代表的な社会政策の一つといえる。この政令は、大きく分けて社会援助施設利用と社会補助金支給とに区分される。しかし、実態としては社会救助を享受できないで生活している多くの高齢者が存在している。とくに、社会補助金支給については農村部で行った実態調査では70世帯(ほとんどが低所得者層の高齢者の単独世帯と夫婦世帯で占めていた)の内、社会補助金を受けていた世帯は2世帯のみであった。その他の高齢者の経済状況は、生活を営むのに最低限度の生活を余儀なくされている。また、社会援助施設利用に関しても同じような状況にある。また、産業構造の変化にともなう「家族機能の変容」も高齢者問題に大きく影響を及ぼしている。とくに、これまで維持してきた家庭内での社会福祉の補完的機能としての相互扶助が機能しなくなってきている状況にある。そのために、高齢者扶養の機能低下を招き、結果的に高齢者夫婦世帯、高齢者単独世帯が増加傾向にあることが分析することができた。その社会的背景には農村部と都市部との間にはプッシュ要因とプル要因の因果関係が存在することを考察することができた。今後、高齢者問題を解決するには、高齢者が地域で孤立しない社会支援システムを構築することが不可欠であり、そのための法整備の確立と国家的政策としての社会支援サービスの具体的な施策が早急に検討されることが望まれる。本年度は都市部での高齢者の実態調査を行いながら、すでに実態調査を実施している農村部の分析結果との比較研究から都市部と農村部の高齢者問題の相関関係を分析し、今後の課題について考察した。現在、ベトナム政府の高齢者施策は、家族を中心とした社会政策を採っているが、ベトナム政府の高齢者政策と高齢者の生活実態とが大きく乖離している。その要因には、家族主義の崩壊や大衆社会の進捗による伝統的社会的構造の変化や都市部と農村部との社会文化も含めた地域格差が、結果的に今日の高齢者問題を大きくした要因として推測することができる。特に、農村部を中心に「高齢者単身世帯」や「高齢者夫婦世帯」が数多く出現している。今後の「高齢化社会」の動向と展望を考えると経済開発が直接的に高齢者の社会福祉対策につながるかとは必ずしもそうとは思わない。2000年には高齢者法が制定され、「高齢者は、国家および社会から法律の条項に基づき、支援、介護を受け、また、その役割の増進を行うようにする。すべての国民は、高齢者を敬愛し介護援助すべき義務を負う。(第2条)」と明記された。しかし、家族内での個人主義化が普遍化しつつあるなかで、高齢者への敬愛はもとより政府からの具体的な支援・援助が一部の高齢者を除いて遂行されていないことが調査研究結果から判明した。
中国六朝期における人の移動、及びそれに伴う内外の政治的社会的変容について

当初かかげた研究目的のうち,北アジア,華北との関連については成果報告書第一章に示すように,該時代把握のための総合化はある程度達成できた.今後は出土史料の検討,あるいは顔氏家訓のような文献を通じて,該時代の国家体制,個人の価値意識などへの一段と掘り下げた追究が必要であると考えている。古代日本,朝鮮との関連性については成果報告書第二章に示すように,部の制度の問題,帰化人の問題などにおいて一定の成果を上げることができた.該分野の研究は緒についたばかりであり,今後は考古学など関連分野の成果を充分とらえながら,研究の進展を図っていこうと考えている。中国南部地域の問題に関しては,本報告書第三五章に示すような成果を得ることができた.成果は四川省の民族問題に限られ,また*という一種族の研究であるが,短期間の研究の割には大きな成果を上げることができたと考えている.ただし,この地域にはなお数多くの未着手の問題が残されている.当初かかげた研究目的のうち,北アジア,華北との関連については成果報告書第一章に示すように,該時代把握のための総合化はある程度達成できた.今後は出土史料の検討,あるいは顔氏家訓のような文献を通じて,該時代の国家体制,個人の価値意識などへの一段と掘り下げた追究が必要であると考えている。中国南部地域の問題に関しては,本報告書第三五章に示すような成果を得ることができた.成果は四川省の民族問題に限られ,また*という一種族の研究であるが,短期間の研究の割には大きな成果を上げることができたと考えている.ただし,この地域にはなお数多くの未着手の問題が残されている.研究目的に記した(1)北方民族の中国への流入,(2)中国南方の非漢民族,(3)古代朝鮮への中国文化の与えた影響のうち,(1)については、北方民族の中国化が所謂同化ではなく新たな中国文化の創造を伴ったことを明かにした.具体的にはそれを府兵制の起源が北方文化の中にあることを通して解明した.また、正統性の概念を北方民族が受容し,自ら中華世界のリーダーとして君臨して行く過程をも明かにした.(2)に関しては、四川地域の非漢族の魏晋時代における実態を解明し、この時期には、四川の周辺地域に多数の非漢族が存在し、四川の中枢たる蜀郡にもそれが存在したことを明かにした.(3)については、この地域への中国人、中国文化の流入がその地域の国家体制、とりわけ「部」の制度の出現を生んだこと,その「部」の制度の淵源が北アジア・中国北部にあること、さらに日本古代における部民制にも影響したことを明かにした.研究目的に記した(1)北方民族の中国への流入,(2)中国南方の非漢民族,(3)古代朝鮮,日本への中国文化の影響のうち,(1)については,従来の研究代表者の研究を集大成し,それと,ウィットフォーゲルの研究にはじまる所謂征服王朝,浸透王朝論との関連について具体的に明らかにした.(2)については,今年度は四川省における民族問題について追求し,それを魏晋時代,王胡十六国南北朝時代,唐宋時代の三期にわけて考察し,当該時代における各民族の存在形態,王朝支配の実態,中国化の実態等を明らかにした.とりわけ従来ほとんど考察の対象とされなかった〓族の動向のもつ重大性,及びその具体的存在形態,王朝支配との関連等について網羅的に明らかにした.(5)については,天朝時代における東アジア,北アジアにおける民族移動が朝鮮,日本に及んだ際,中国人,あるいは中国系渡来人の果した役割を明らかにし,また所謂中華意識の形成という問題に関し,王朝十六国北朝における中華意識の形成が,朝鮮,日本におけるその先駆けとなったこと,そこの中国における中華思想の受容の問題がからむことなどを明らかにした.こうした研究実績を学会誌等に発表すると共に『魏晋南北朝時代における民族問題』と題して著書にまとめ,また11月2日の中世史研究会、12月19日の中国史学会で発表した.当初かかげた研究目的のうち,北アジア,華北との関連については成果報告書第一章に示すように該時代把握のための総合化はある程度達成できた.今後は出土史料の検討,あるいは顔氏家訓のような文献を通して,該時代の国家体制個人の価値意識などへの一段と掘り下げた追究が必要であると考えている.古代日本,朝鮮との関連性については成果報告書第二章に示すように,部の制度の問題,帰化人の問題などにおいて一定の成果を上げることができた.該分野の研究は緒についたばかりであり,今後は考古学など関連分野の成果を充分とらえながら,研究の進展を図っていこうと考えている.中国南部地域の問題に関しては本報告書第三五章に示すような成果を得ることができた.成果は四川省の民族問題に限られ,また*という一種族の研究であるが,短期間の研究の割には大きな成果をあげることができたと考えている.
組織間関係への情報化マネジメント

本研究の主目的は、1999年に米国で実施したBtoB型組織間関係のアンケートを日本で実施し、日米でのIT革新の共通点や相違について明らかにするところにあった。具体的には、次の3つのテーマがあった。1.BtoBの採用フェーズ:M.E.ポーターが明らかにしたサプライヤーや顧客からの一般的な競争圧力要因とBtoBの採用圧力はどのような関係であるのか。2.BtoBの普及フェーズ:いかなるメカニズムでBtoBが普及するか。とくにプロアクティブ型企業とリアクティブ型企業での普及メカニズムにはどのような違いがあるか。3.BtoBによる取引依存性の変化:電子商取引によって、サプライヤーと顧客との取引依存性はどのように変化するか。日本の卸売業者、605社(3,000社に調査票を送付、回答率20.2%)のデータを分析した結果、次の2つの知見が得られた。まず、採用フェーズと取引依存性の分析から、日米に共通する卸売業者の基本ビジネスモデルが導出された。卸売業者は、サプライヤー側、顧客側からBtoB採用圧力を受け、それはBtoB採用後も継続する。BtoB採用圧力とは、環境に付加された新しいタイプの交渉力になることがわかった。次に、普及フェーズの分析から、基本ビジネスモデルにフィットする方策としてのBtoB戦略は日米の卸売業者で異なっており、米国では、顧客側の取引パートナーの拡大戦略、日本ではサプライヤー側の取引深耕戦略がそれぞれ有効であることが明らかになった。両国の相違は、技術環境と経営環境の違いによるところが大きく、日本の卸売業者の戦略は、eマーケットプレースとの戦略的競合を避けつつ、卸売業者本来のもつ強みを生かす戦略と考えられた。本研究の目的は、米国で実施した卸売業者(3.500社)のサーベイとほぼ同じ質問票を用いて日本の卸売業者へアンケート調査を行い、ITをベースにしたB to B型組織間関係システムの採用・普及過程の違いについて実証的に検証することである。本年度は、まず、本研究の基になる米国の卸売業者のサーベイ結果が含まれた「B to B型組織間関係とITマネジメント-EDI採用と普及に関する卸売業者の分析-」を同文舘出版より2001年7月に単著として出版することができた。本年度は、そこで明らかになったITベースのB to B型システムの特徴が、日本の卸売業者でも同様に見られるのか、あるいは異なるのか、異なるとすればどこがどのように異なるのかを実証するため、サーベイ票を作成し、7月13日に日本の卸売業者(3,000社)に対し、大規模なサーベイを実施した。その結果、11月20日までに、605社(20.5%)の有効回答を得ることができた。その後、収集したデータを分析し、これをワーキング・ペーパーにまとめ終わったところである。また、関連研究として、経営情報システムの効率性と有効性の評価について、群細な文献レビューを実施し、これを論文としてまとめ、学会誌に掲載することができた。以上が、本年度の主な研究成果である。今後は、本格的な日米比較の分析を行い、いくつかの学会等で報告し、多くの指摘をいただきながら、最終的な論文を作成していきたと考えている。本研究の主目的は、1999年に米国で実施したB to B型組織間関係のアンケートを日本で実施し、日米でのIT革新の共通点や相違について明らかにするところにあった。2.B to Bの普及フェーズ:いかなるメカニズムでB to Bが普及するか。3.B to Bによる取引依存性の変化:電子商取引によって、サプライヤーや顧客との取引依存性はどのように変化するのか。

日本の卸売業者、605社(3,000社に調査表を送付、回答率20.2%)のデータを分析した結果、次の2つの知見が得られた。まず、採用フェーズと取引依存性の分析から、日米に共通する卸売業者の基本ビジネスモデルが導出された。卸売業者は、サプライヤー側、顧客側からB to B採用圧力を受け、それはB to B採用後も継続する。B to B採用圧力とは、環境に付加された新しいタイプの交渉力になることがわかった。次に、普及フェーズの分析から、基本ビジネスモデルにフィットする方策としてのB toB戦略は日米の卸売業者で異なっており、米国では顧客側の取引パートナー拡大戦略、日本ではサプライヤー側の取引深耕戦略がそれぞれ有効であることが明らかになった。両国の相違は、技術環境と経営環境の違いによるところが大きく、日本の卸売業者の戦略は、eマーケットブレースとの戦略的競合を避けつつ、卸売業者本来のもつ強みを生かす戦略と考えられた。
LDPC畳込み符号の能力評価手法の開発とそれを応用した符号設計に関する研究

LDPC畳込み符号は,低密度のパリティ検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計する誤り訂正符号である.そのような符号の設計方法によって高い誤り訂正能力が得られ,良い復号特性を示すことが実験結果によって報告されている.本研究では, LDPC畳込み符号の復号能力を理論的に評価することを目的に,能力評価パラメータの一つである重み分布を効率的に計算する方法を開発した.開発した方法では,低密度の検査行列から構成される符号木の特徴と,畳込み符号の構造的性質に着目して,重み分布を計算するための計算量を削減している.開発した方法をいくつかのLDPC畳込み符号に適用し,重み分布を求めることによって,その符号の能力を評価した.LDPC畳込み符号は,低密度のパリティ検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計する誤り訂正符号である.そのような符号の設計方法によって高い誤り訂正能力が得られ,良い復号特性を示すことが実験結果によって報告されている.本研究では, LDPC畳込み符号の復号能力を理論的に評価することを目的に,能力評価パラメータの一つである重み分布を効率的に計算する方法を開発した.開発した方法では,低密度の検査行列から構成される符号木の特徴と,畳込み符号の構造的性質に着目して,重み分布を計算するための計算量を削減している.開発した方法をいくつかのLDPC畳込み符号に適用し,重み分布を求めることによって,その符号の能力を評価した.本研究では,低密度な検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計される誤り訂正符号であるLDPC畳込み符号の能力評価手法として,重み分布の効率的な計算手法を開発した.LDPC畳込み符号は優れた復号特性を示し,かつ符号化,復号コストが少ない利点を有することから近年注目されている誤り訂正符号である.しかしながら,その復号特性を理論的に評価することは難しく,一般的に通信路をモデル化した復号シミュレーション(数値実験)によって評価されている.本研究で開発した手法は,LDPC畳込み符号の復号特性の理論的評価を可能にするパラメータである重み分布(あるハミング重みを有する符号語の数の分布)を高速に計算する木探索アルゴリズムである.LDPC畳込み符号の検査行列から作成される符号木において,復号特性評価で重要となる最小自由距離周辺の重み分布に含まれる符号語を効率的に探索し,その符号語数を計数する.LDPC畳込み符号の符号木は符号語を生成する際の内部状態と次の状態へ推移するパスで構成される.本手法はLDPC畳込み符号の特徴である検査行列に着目し,符号木の内部状態と生成している符号語の重み増加を関係付け,その関係を利用することにより,探索対象外である符号語となり得るパスを早期に打ち切ることによって,木探索アルゴリズムの計算量を削減させている.これまでに提案されている幾つかのLDPC畳込み符号に対して本手法を適用し,重み分布を計算することに成功した.本研究では,LDPC畳込み符号の能力評価手法として,重み分布の効率的な計算手法を開発することを目的としている.LDPC畳込み符号は疎な検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計される誤り訂正符号であり,拘束長(メモリサイズ)を十分大きくして検査行列を設計することによって,優れた復号特性が得られる.しかしながら,そのような符号の重み分布を求める計算量は大きく,理論的な能力評価が難しくなる.平成22年度は,LDPC畳込み符号の重み分布を計算する木探索アルゴリズムを開発した.開発したアルゴリズムは,疎な検査行列から作成される符号木の特徴に着目し,計算コストを削減している.平成23年度は,LDPC畳込み符号の重み分布計算のための木探索アルゴリズムの計算コストを削減することを目的として,前方探索と後方探索を組み合わせた重み分布計算手法を開発した.前方探索と後方探索の組み合わせは畳込み符号の性質によって実現可能であるが,LDPC畳込み符号の場合メモリサイズが非常に大きく,記憶するノード状態が膨大になるため,後方探索で記憶するノード状態の管理方法を工夫し,前方探索におけるノード状態の比較方法を効率化することによって,計算速度への負荷を軽減させた.開発した計算手法をいくつのLDPC畳込み符号に適用し,平成22年度に開発した方法に比べて,大幅に計算時間が短縮できることを確認した.また,これまで重み分布の計算が困難と予想されていたメモリサイズの大きなLDPC畳込み符号に対して,本手法を適用することにより,重み分布の導出に成功した.
成人呼吸窮迫症候群の病因の解明とその治療法の確立

本研究はまず成人呼吸窮迫症候群(ARDS)の動物モデルの確立を目指したものであり、当初エンドトキシンの肺胞内投与によるモデルを検討したが充分な肺胞上皮細胞の破壊が認められず、結果的に緑膿菌の直接肺胞内投与によって臨床的なARDSに近似したモデルが適当であることが判明した。緑膿菌は集中治療における日和見感染時にしばしば検出され弱毒菌ながら感染に起因するARDSの有力な原因菌と考えられる。緑膿菌を使った生体モデルにはしばしば好中球根絶動物が使用されるが、我々は肺胞での第一次防御機構である肺胞マクロファージの関与に着目し、肺胞マクロファージ根絶動物を用いて、緑膿菌による肺胞上皮細胞障害を検討することを目指した。肺胞マクロファージ根絶動物については従来より様々な方法が報告されているが肺胞マクロファージを特異的に根絶したモデルの報告は少なく、唯一、リポゾームに封入したクロドロン酸の肺胞内直接投与による方法が有力があるとされていた。しかしながらこの方法によってもラットでは肺胞内の70%のマクロファージが根絶されるにすぎず、モデルとしては不十分であった。我々は、リポゾームの剤型を検討しさらにエアゾールによるクロドロン酸の投与によって95%以上のマクロファージを根絶するモデルの確立に成功した。マクロファージ根絶モデル自体には肺障害は認められず、肺胞内マクロファージはほぼ4週にて完全に復帰することが知見として得られた。さらに緑膿菌投与による肺胞上皮細胞の障害の程度について検討し、根絶モデルでは肺障害が軽度となる知見を得た。現在更に好中球の関与も含めて検討中であるが更に約1年内外の研究期間が必要と考えている。さらにエアゾール投与による抗生物質療法、遺伝子治療についても現在検討中である。成人呼吸窮迫症候群(以下ARDS)は集中治療の分野で予後不良の呼吸器疾患として現在最も注目されている疾患である。本研究においては細菌感染症とARDSの関係に注目し、特に肺において感染防御機構としても免疫応答機構としても重要な機能を有するマクロファージの関与を中心に研究を進めてきた。ARDSの成因についてはここ20年来、様々な検討がなされてきたが未だに解明されない多くの問題点が残されており特にマクロファージの関与については不明の点が多い。申請者らは初年度の目標として胚胞マクロファージ除去モデルおよび胚胞マクロファージ強化モデルの作成に取り組んだ。前者についてはリポゾームに封入したクロドロン酸投与により、全身の単球系には影響を与えず、また肺への白血球遊走も惹起せずにほぼ95%以上の胚胞マクロファージを除去するモデルを確立した(未発表)。特に投与法については直接胚胞内投与、エアゾル投与など様々な方法を検討しエアゾル投与の有用性を確認した。さらに次年度ではこのモデルを用いて、緑膿菌感染症に続発するARDSに対するマクロファージの影響を検討する予定である。またインターロイキン10投与によるマクロファージ機能抑制についても検討を加える予定である。一方、マクロファージ強化モデルについてはGM-CSF投与、インターフェロンγ、TNF投与などを検討中であるが現在のところ、最良のモデルは得ていない。特にこのモデルの開発はARDSの治療とも密接に関連しておりその成果が期待される。
三次元空孔を持つ自己集合性Pd錯体の機能発現

平成16年度は、これまで行ってきた三次元錯体中での化学反応が骨格を形成するPdの触媒作用に起因するか否かを調べる目的で、遷移金属を骨格内に含まない水溶性カプセルめ構築を行った。カプセル分子の構築方法としては、カチオン性のアミン塩酸塩とアニオン性のホスホン酸塩との反応を用いた。カプセルの形成は、1H-NMRスペクトル、DOSY-NMR、ESI-Massにより確認した。水溶性カプセルの内部空間で化学反応を行うのが最終目的であるので、内部空間を大きくするために、カリックスアレーンを基本骨格に持つホスホン酸を合成し、より大きな内部空間を持つ水溶性三次元カプセルの構築も行った。このカプセルの構造決定についても同様にDOSY-NMR、ESI-Massにより行った。このより大きなカプセル分子が形成される過程を調べるために、滴定実験を行ったところ、カプセル形成後にはホスホン酸のアルキル鎖の高磁場シフトが観測されるため、ホスホン酸上のアルキル鎖が内部空間に取り込まれた状態でカプセルが形成されている事を明らかにした。次にこの得られた水溶性カプセルへのゲスト分子の包接を検討したところ、ゲスト分子がカプセル内に包接され、カプセル内にあったホスホン酸のアルキル鎖が、ゲスト分子と置き変わり、アルキル鎖が低磁場シフトするという興味ある知見を得た。本研究成果は日本化学会第85回春季年会で発表予定である。平成14年度は自己集合性三次元Pd錯体の内部空孔内で、Diels-Alder反応の反応速度が著しく加速することを見いだした。具体的には、ナフトキノンとシクロヘキサジエンのDiels-Alder反応を水溶性三次元錯体の内部空孔で行ったところ、水中と比較して、21倍反応が加速された。さらに、ナフトキノンとイソプレンとの反応では、113倍も反応速度が加速し、自己集合性三次元錯体における、新しい機能を見いだすことができただけでなく、水中有機合成の可能性を示すことができた。さらに本年度は、自己集合性三次元錯体の内部空孔に、電気化学的に活性なフェロセンが4分子包接されることを見いだし、包接体のX-線結晶構造解析にも成功した。このフエロセン包接体のサイクリックボルタンメトリーを詳細に測定したところ、酸化されたフエロセンは、カチオン性の三次元錯体(+12)の空孔から、飛び出し、還元後には再度空孔内に包接されるという興味ある知見がえられた。このように、自己集合成錯体の内部に取り込まれた分子を電気化学的に出し入れできる研究例は少なく、分子デバイス等への応用が期待できる。本研究は世界的にも評価され、J.Am.Chem.Socに掲載することができた。本年度はさらに、この自己集合性三次元錯体の内部空孔にさまざまな有機分子が包接されることを見いだし、包接様式が有機分子の大きさと形状に依存して、三種類存在することを、NMR実験とX-線結晶構造解析によって明らかにし、J.Am.Chem.Socに掲載することができた。平成15年度はこれまで反応場として用いてきた三次元錯体を集積化させ、固体材料として利用することを最終目的とし、まず第一段階として、三次元錯体の集積化を行った。具体的には内部空孔に取り込まれやすいゲスト分子をスペーサーで連結させて、三次元錯体の特異な包接能力を利用して、三次元錯体を集積化させることを行った。集積体の生成は、DOSY NMRによる分子拡散定数から分子体積を算出することによって行い、DOSY NMRが集積体の構造決定に有効であることも示すことができ、現在は投稿準備中である。平成15年度から新しく始めた研究としては、これまで報告してきた内部空孔での特異な反応が三次元錯体の骨格を形成しているPdに起因するものかどうかを明らかにするために、Pdを用いない水溶性カプセル分子を構築し、三次元空孔内での化学反応を検討することを行った。具体的にはアミン塩酸塩とホスホン酸塩を水中で混合することによって生じる静電的相互作用を用いて水溶性カプセルの構築を試みたところ、カプセル状分子の生成が、1H-NMRの滴定実験、DOSY NMR、ESI-MSによって確認された。このような水溶性カプセルは金属を含まないため、将来的にはドラッグデリバーリー等の生体への適用も期待できる。本研究成果は第84回春季年会で発表した。

このより大きなカプセル分子が形成される過程を調べるために、滴定実験を行ったところ、カプセル形成後にはホスホン酸のアルキル鎖の高磁場シフトが観測されるため、ホスホン酸上のアルキル鎖が内部空間に取り込まれた状態でカプセルが形成されている事を明らかにした。次にこの得られた水溶性カプセルへのゲスト分子の包接を検討したところ、ゲスト分子がカプセル内に包接され、カプセル内にあったホスホン酸のアルキル鎖が、ゲスト分子と置き変わり、アルキル鎖が低磁場シフトするという興味ある知見を得た。本研究成果は日本化学会第85回春季年会で発表予定である。
サイクロトロンを必要としないPET検査を目指した放射性ガリウム標識薬剤の開発

Ga-DOTA錯体において2つのカルボキシル基が錯体形成に関与していないことに着目して、このカルボキシル基に機能性分子を導入するという薬剤設計を考案した。そこで、腫瘍の低酸素領域および腫瘍に発現するケモカイン受容体CXCR4を標的分子とし、それぞれを認識するリガンドであるmetronidazoleおよびAc-TZ14011をそれぞれ2分子導入したDOTA-MN2およびDOTA-TZ2を合成し、その評価を行った。その結果、Ga錯体の安定性と標的分子の認識性とが両立できることが明らかとなり、本薬剤設計の有用性が示された。ジェネレータより得られる^<68>Gaを標識核種とするPET薬剤の開発を目指し、本研究では、標的組織の認識部位と金属核種結合部位とを一分子内に独立して有する二官能性キレートという分子設計概念の基に、安定なGa-DOTA錯体において2つのCOOH基が錯体形成に関与していないことに着目して、このCOOH基に、機能性分子を導入するという新規薬剤設計を確立する。まず、2分子の低酸素領域認識部位(metronidazole : MN)を導入した二官能性キレート、DOTA-MN2を合成し、半減期が長く、取り扱いの容易な^<67>Gaによる標識を行った。標識反応については、マイクロ波照射により、短時間での合成に成功した。次に、マウス乳がん細胞(FM3A)を移植したマウスに、^<67>Ga-DOTA-MN2、別途合成したMNを1分子有する^<67>Ga-DOTA-MN1、MN骨格を持たない^<67>Ga-DOTAをそれぞれ投与し、経時的に各臓器の放射能を測定した。その結果、^<67>Ga-DOTA-MN2と^<67>Ga-DOTA-MN1は、^<67>Ga-DOTAと比べて腫瘍組織に有意に高く集積し、また、^<67>Ga-DOTA-MN2の腫瘍/血液比は、^<67>Ga-DOTA-MN1と比較して高い傾向を示したことから、MN骨格をDOTAに2分子導入する有用性が示された。さらに、腫瘍組織における放射能分布を評価すべく、^<67>Ga-DOTA-MN2のオートラジオグラフィを行い、pimonidazoleをマーカーとした免疫組織化学染色と比較したところ、両者の局在はよく一致していたことから、^<67>Ga-DOTA-MN2が低酸素領域を認識していることが確認された。以上の結果は、Ga-DOTAを基本骨格とする二官能性キレートの分子設計の有用性を示すものと考える。ジェネレータより得られる^<68>Gaを標識核種とするPET薬剤の開発を目指し、本研究では、標的組織の認識部位と金属核種結合部位とを一分子内に独立して有する二官能性キレートという分子設計概念の基に、安定なGa-DOTA錯体において2つのカルボキシル基が錯体形成に関与していないことに着目して、このカルボキシル基に、機能性分子を導入するという新規薬剤設計を確立する。本年度は、悪性腫瘍に発現するケモカイン受容体、CXCR4リガンドペプチドAc-TZ14011を導入したGa標識化合物の開発を計画した。DOTAの1,7位のカルボキシル基を選択的に保護した誘導体とAc-TZ14011とをジメチルホルムアミド中、室温で24時間反応させた後、保護基を脱保護し、さらにHPLCにて精製することにより、DOTA-(Ac-TZ14011)2を得た。比較対照として、ペプチドを1分子のみ導入したDOTA-Ac-TZ14011も併せて合成した。次に、DOTA-(Ac-TZ14011)2およびDOTA-Ac-TZ14011を、硝酸ガリウムと室温にて3日間反応させ、非放射性Ga錯体を合成した。得られた非放射性Ga錯体について、^<125>I-stromal cell derived factor-1αを用いた競合ラジオアッセイ法によりCXCR4に対する阻害活性を算出した。その結果、Ga-DOTA-Ac-TZ14011と比較して、Ga-DOTA-(Ac-TZ14011)2は、約100倍以上高い阻害活性を有することが示され、所期の目的通り、マルチメリック効果に基づく親和性の向上が示された。本年度は、悪性腫瘍に発現するケモカイン受容体、CXCR4リガンドペプチドAc-TZ14011を2分子導入したGa標識化合物(Ga-DOTA-TZ2)の評価を行った。CXCR

4発現細胞(CXCR4-CHO)および非発現細胞(CHO)を移植した担がんマウスにおける標識体の生体内分布を評価したところ、^<67>Ga-DOTA-TZ2はCXCR4-CHO腫瘍へ高く集積したが、CHO腫瘍にも同等に集積した。また、肺や肝臓へも非常に高く集積した。Ac-TZ14011を用いた阻害実験の結果、肺への集積は90%以上抑制されたのに対し、肝臓への集積は僅かに増加した。また、Ac-TZ14011のアミノ酸を全てD体に置換したペプチド(CXCR4に対して親和性を示さない)を用いた阻害実験でも、Ac-TZ14011による阻害実験と同様の結果を得た。これらの結果は、^<67>Ga-DOTA-TZ2の生体内分布がCXCR4に依存しないことを示唆する。^<67>Ga-DOTA-TZ2は1分子に10個の第一級アミンを有し強いカチオン性を示すことから、凝集、高分子化し、肺や肝臓へ取り込まれた可能性がある。今後、カチオン性を低減させることで体内動態の改善を図り、多価効果を検証する必要がある。
人為的がん組織構築による膵癌-間質相互作用の解明と制御

申請者らは、これまでに間質を伴う正常組織の人為的再構成法を基盤とし、日本人膵癌患者より分離したプライマリ膵癌細胞を用いて、膵癌微小環境を再現可能なヒトプライマリ膵癌オルガノイド作製法を開発した。ヒトプライマリ膵癌オルガノイドは高い抗癌剤耐性を示すことから、膵癌患者の高い治療抵抗性を再現するための手法を確立したといえる。本研究では、膵癌の進展に必須と考えられる膵癌細胞と間質の相互作用を、申請者らが開発したヒトプライマリ膵癌オルガノイドを用いた人為的な癌間質の操作とその特性解析、独自のシングルセルレベルでの解析手法により明らかにし、膵癌制圧のための膵癌細胞-間質相互作用の制御を試みる。
子宮免疫反応制御技術を活用した新たな牛性選別精液人工授精システムの開発

牛性選別精液は通常精液と比べて封入精子数が大幅に少ないため、経産牛での受胎率が低く、受胎率向上が求められている。我々は豚において、カフェイン(Caf)を配合した精液希釈液を用いて人工授精(AI)を行うと、AI後の子宮内の多形核白血球(PMN)数の増加が抑制され、子宮内での精子生存性を高めることで受胎率が向上することを報告している。本研究では、子宮内でのPMNによる精子貪食を制御し、子宮内での精子生存性を高めることによって牛性選別精液の受胎率が向上するかについて検討した。1深部注入器を用いた牛性選別精液AI体系において、Caf添加押出し液(通常は空気で精液を注入)がAI後の子宮内PMN数および精子生存率に及ぼす影響を検討するため、性選別精液のAIを行い、AI5時間後子宮灌流を行った。試験区は、AI未実施区、Caf無添加区およびCaf添加区とした。検討の結果、Caf無添加区はAI未実施区に比べAI後の有意なPMN数の増加が認められ、灌流液からの精子発見割合は40%(2/5)であった。Caf添加区はPMN数の有意な増加は認められず、精子発見割合は80%(4/5)であった。2Caf添加押出し液が受胎性に及ぼす影響について検討するため、泌乳牛に深部注入器を用いて性選別精液のAIを行った。対照区(n=25)は空気による注入とし、試験区(n=18)は押出し液として20mMカフェイン添加モデナ液1mlを用いた。検討の結果、泌乳牛への性選別精液AI後の受胎率は、対照区の40.0%に対して、試験区は44.4%であった。以上のことから、深部注入器を用いたAI体系において、Caf添加押出し液(基礎培地としてモデナ液)を用いて性選別精液のAIを行うと、AIに起因する子宮内PMN数の有意な増加が抑制され、子宮内の精子生存性および受胎性を向上させる可能性があることが示唆された。近年、牛性選別精液が実用化されており、普及拡大が期待されているが、封入精子数が少ないことから特に経産牛での受胎率が低いことが課題となっている。人工授精により注入された精子は子宮内で異物と認識され、子宮内に遊出した白血球により貪食されることが知られている。本研究では、精子損耗の要因となる子宮内での異物認識の解明及び申請者らが豚で明らかにしたカフェイン等によるその制御方法を活用し、牛性選別精液でも通常精液と同等の成績が得られる人工授精システムを構築することが目的である。平成28年度は、深部注入器を使用した人工授精体系において、人工授精時に注入器に封入した精液を押し出す「押出し液」について検討した。試験1では、カフェインを添加する基礎培地について3種類比較検討した。試験2では、試験1で決定したカフェイン添加希釈液で性選別精液の人工授精を行い、人工授精後の子宮内白血球数について検討した。試験1では、1種類の希釈液でカフェインによる自発的な先体反応を起こすことなく精子活力を維持できた。試験2では、人工授精後の子宮内白血球について調査したところ、人工授精未実施に比べカフェイン無添加区は、2倍程度の白血球数の増加が認められた。一方、カフェイン添加区において、子宮内白血球数の増加は認められなかった。以上のことことから人工授精時に押出し液としてカフェイン添加希釈液を使うことで子宮内の白血球数が減少できる可能性が示唆された。試験1で基礎培地の決定ができ、試験2に関しては、例数が少ないものの、押出し液としてカフェイン添加希釈液を使うことで子宮内の白血球数が減少させることができることが示唆されたため、おおむね順調に進展していると考える。本研究では、我々が初めて豚で明らかにしたカフェイン添加希釈液による子宮内免疫反応制御による人工授精方法を活用し、牛性選別精液でも通常精液と同等の成績が得られる人工授精システムを構築することが目的である。深部注入器を使用した人工授精体系(深部注入器内の精液を空気もしくは液体で押し出す)において、平成28年度までにカフェイン添加押し出し液についてその種類を決定した。平成29年度は、未経産牛に深部注入器を用いて性選別精液の人工授精を行った後、その4時間後に子宮かん流を行って子宮内の白血球および精子を回収してカフェイン添加への影響を検討した。検討の結果、カフェイン無添加の押し出し液で性選別精液の人工授精を実施した場合には、子宮内白血球数は、人工授精未実施の場合に比べ有意に子宮内白血球数は増加した(P<0.05)。これに対し、カフェイン添加の場合には、有意な増加が認められなかった。また、回収された精子数は、カフェイン添加区の方が多かった。以上のことから、人工授精時にカフェイン添加押し出し液を用いることで子宮内の白血球数の増加を抑制し、子宮内での生存精子数を増加させることができることが明らかとなった。

カフェイン添加押し出し液を用いて性選別精液の人工授精を実施することで子宮内の白血球数を減少させることができることが明らかとなった。また子宮内の生存精子数も多くなったため、受胎率の向上が期待できる。以上のことから本研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると考える。牛性選別精液は通常精液と比べて封入精子数が大幅に少ないため、経産牛での受胎率が低く、受胎率向上が求められている。我々は豚において、カフェイン(Caf)を配合した精液希釈液を用いて人工授精(AI)を行うと、AI後の子宮内の多形核白血球(PMN)数の増加が抑制され、子宮内での精子生存性を高めることで受胎率が向上することを報告している。本研究では、子宮内でのPMNによる精子貪食を制御し、子宮内での精子生存性を高めることによって牛性選別精液の受胎率が向上するかについて検討した。1深部注入器を用いた牛性選別精液AI体系において、Caf添加押出し液(通常は空気で精液を注入)がAI後の子宮内PMN数および精子生存率に及ぼす影響を検討するため、性選別精液のAIを行い、AI5時間後子宮灌流を行った。試験区は、AI未実施区、Caf無添加区およびCaf添加区とした。検討の結果、Caf無添加区はAI未実施区に比べAI後の有意なPMN数の増加が認められ、灌流液からの精子発見割合は40%(2/5)であった。Caf添加区はPMN数の有意な増加は認められず、精子発見割合は80%(4/5)であった。2Caf添加押出し液が受胎性に及ぼす影響について検討するため、泌乳牛に深部注入器を用いて性選別精液のAIを行った。対照区(n=25)は空気による注入とし、試験区(n=18)は押出し液として20mMカフェイン添加モデナ液1mlを用いた。検討の結果、泌乳牛への性選別精液AI後の受胎率は、対照区の40.0%に対して、試験区は44.4%であった。以上のことから、深部注入器を用いたAI体系において、Caf添加押出し液(基礎培地としてモデナ液)を用いて性選別精液のAIを行うと、AIに起因する子宮内PMN数の有意な増加が抑制され、子宮内の精子生存性および受胎性を向上させる可能性があることが示唆された。平成29年度は、試験2の例数を増やすとともに受胎性についても検討を行う。今後、現地実証試験を行い、酪農現場での評価を行うことも検討している。平成30年度は、試験場内および酪農家において人工授精試験を行い、本技術の実証を行う。少額の残額がでたため次年度に繰り越したもの。(理由)少額の残額がでたため次年度に繰り越したもの。(使用計画)平成30年度に物品費として使用予定。平成29年度に物品費として使用予定。