hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス耐性の決定要因に関する予防医学的研究

震災ストレスのような急性で非日常的なストレスと慢性で日常的な職場ストレス双方に対するストレス耐性因子を明らかにすることは予防医学的に重要である。本研究では、ストレス耐性の決定要因の定量的評価を目的として、阪神淡路大震災被災者及び某製造業従業員に同意を得て、ストレス耐性因子とストレッサー、心身の健康度、医学生物学的指標(唾液中cortisol、NK・LAK細胞活性)等との定量的評価および相互関連の解析を行った。震災ストレスについては、震災前後で良好なライフスタイルが維持できたことやhuman supportの多いことがPTSD出現の割合を低下させていた。また精神的健康度の低下していた人では唾液中coritisolの増加やNK細胞活性の低下を示したが、良好なライフスタイルや生活満足度の高いことは精神的健康の維持に有効であった。職場ストレスに対しては、良好なライスタイル、適正なstress control、上司のsupportや積極的対処の増加はストレス軽減と有意であった。唾液中cortisolは、ストレスの多いことやストレス耐性の低い場合に増加したり日内変動の攪乱がみられ、簡便で非侵襲性のストレス指標どしての活用と、NK細胞活性の代替指標の可能性が示された。NK細胞活性は、不良なライフスタイル、少ないhuman supportで低下し,Type A傾向が強いとNK・LAK細胞活性とも抑制される傾向がみられた。本研究からストレス耐性の決定要因としてライフスタイル、human support、positive stress copingの役割の大きいことが明らかどなった。今後の課題として、ストレス耐性のより直接的で客観的な医学生物学的指標の開発について検討する必要性がある。ストレス耐性の決定要因を解明するために、ストレス要因として急性と慢性の二つの場合(急性ストレスとしての震災ストレスと慢性ストレスとしての職場ストレス)について検討した。今年度は、阪神淡路大震災の被災者集団と某製造業勤労者集団を対象にした質問票調査と医学生物学的測定(NK細胞活性、唾液中cortisol)の結果から、ストレス耐性の決定要因についていくつかのストレスモデルを検討し、定量的に評価した。ストレス耐性の決定要因としては、ライフスタイル(喫煙、飲酒、運動、睡眠、食生活、労働時間など)、ヒュ-マンサポ-ト、タイプA性格、ストレス対処行動(積極的と消極的)のほか職域では、仕事のコントロ-ル、アレキシサイミア、組織特性についても検討した。まず震災ストレスのストレス過程におけるストレス緩和因子として、震災前のライフスタイルが良好であったことや震災前後でライフスタイルが悪化しなかったこと、ヒュ-マンサポ-トの多かったことが、同じストレス強度でもストレス反応(GHQ、SDSでみた精神的健康度、生活満足度、職務満足度、NK細胞活性、唾液中cortisol)が相対的に適量域内にコントロ-ルされていることがわかった。職場ストレスのストレス過程では、職場ストレスの多いことは職務不満を増加させていたが、上司のサポ-トの多いことや積極的なストレス対処行動は、職務不満を緩和していることがわかった。今年度は、継続調査を実施し、より長期的な時間経過の過程におけるストレス耐性因子を定量的に評価したい。特に職域では、過去10数年間のデ-タベ-スも用い、バブル経済期と現在の不況期におけるストレス耐性因子の相互比較も検討したい。また、唾液中cortisolは、ストレスの多いことやストレス耐性の低い場合に増加していることや日内変動の攪乱がみられることが示唆され、今後測定時刻等測定方法を追跡調査し、非侵襲性で簡便なストレス指標として確立したい。ストレス耐性の決定要因解明とその評価を目的として、ストレス要因として急性と慢性の二つの場合(急性ストレスとしての震災ストレスと慢性ストレスとしての職場ストレス)について検討した。阪神淡路大震災の被災者と某製造業勤労者を対象にした質問票調査と対象者の同意を得た医学生物学的測定(NK細胞活性、唾液中cortisol)の結果から、ストレスモデルを設定しストレス耐性の決定要因を定量的に評価した。震災ストレスについては、震災前後で良好なライフスタイルが維持できたことやソーシャルサポートの多いことがPTSDや精神的不健康出現の割合を低下させていた。

また精神的健康度の低下していた人ではNK細胞活性の低下や唾液中coritisolの増加を示したが、良好なライフスタイルや生活満足度の高いことは精神的健康度の維持に有効であった。職場ストレスのストレス耐性因子として、ライフスタイル(日常生活習慣)、ソーシャルサポート、タイプA性格、ストレス対処行動(積極的と回避的)のほか、仕事のコントロール、組織特性などについても検討した。追跡調査の結果から良好なライフスタイル、適正なストレスコントロール、上司のサポートの増加、積極的対処の増加はストレス反応の軽減と有意であった。NK細胞活性については、不良なライフスタイル、少ないサポートやタイプA性格傾向が強いとNK活性が抑制される可能性が示唆された。唾液中cortisolは、ストレスの多いことやストレス耐性の低い場合に増加したり日内変動の攪乱がみられ、簡便で非侵襲性のストレス指標としての活用が示された。本研究からストレス耐性の決定要因として特にライフスタイル、ソーシャルサポート、積極的ストレス対処の役割の大きいことが明らかとなった。しかし、生物学的指標との相互関連については、ストレス反応機構の中での解明が重要で、今後より客観的な評価を行っていくことが必要である。
ハイブリッドバクテリアを用いたバクテリアべん毛モーターのエネルギー変換機構の解明

バクテリアべん毛モーターは直径が高々40nmの回転モーターであり,バクテリアの運動機関として知られている.その原動力は,細胞内外のイオン濃度差であり,種により,プロトン,ナトリウムが用いられる.我々はこれら2種類のキメラ菌体を作成した.このキメラ菌体は,回転計測に適しており,回転機構の解明に重要な役割を果たす.我々はこのキメラ菌体を用いて,初めてステップ状変異の計測に成功した(Nature, 2005).しかしながら,まだこのキメラ菌体の基本的な性質については,まだ確認していない.そこで,我々はこのキメラ菌体の基本的な性質を明らかにすることを試みた.その結果,キメラ菌体のトルク-速度関係は元となる二つのモーターと同様の回転-トルク特性を持つことがわかった.さらに,固定子の発現量を調整することにより,固定子のモーターへの組み込みとともに回転速度が段階的に上昇することを観察できた.さらに,1個の固定子による回転-トルク特性を明らかにすることができた.また,バクテリア菌体内における情報のやりとり,モーター複合体の構築状況,モーターの回転の様子を明らかにするためには,菌体内の分子のイメージング技術が必須となる.菌体内のイメージングに関しては,従来のイメージング技術に比べて,菌体の小ささ,さらには菌体が俵型をしていることからの光学的という問題がある.我々はエバネッセント照明を最適化し,バクテリア菌体内のGFP融合タンパクのイメージングを試みた.その結果,モーター構成タンパクの一つであるFliGとGFPの融合タンパクが菌体内を拡散運動している様子を観察することに成功した.さらに,蛍光輝点の重心解析により,拡散定数を見積もることに成功した.また,テザードセル法を導入することで菌体の回転中心とFliG-GFP融合タンパクとの輝点が一致することを明らかにすることができた.バクテリアべん毛モーターは直径が高々40nmの回転モーターであり,バクテリアの運動機関として知られている.その原動力は,細胞内外のイオン濃度差であり,種により,プロトン,ナトリウムが用いられる.我々はこれら2種類のキメラ菌体を作成した.このキメラ菌体は,回転計測に適しており,回転機構の解明に重要な役割を果たす.我々はこのキメラ菌体を用いて,初めてステップ状変異の計測に成功した(Nature, 2005).しかしながら,まだこのキメラ菌体の基本的な性質については,まだ確認していない.そこで,我々はこのキメラ菌体の基本的な性質を明らかにすることを試みた.その結果,キメラ菌体のトルク-速度関係は元となる二つのモーターと同様の回転-トルク特性を持つことがわかった.さらに,固定子の発現量を調整することにより,固定子のモーターへの組み込みとともに回転速度が段階的に上昇することを観察できた.さらに,1個の固定子による回転-トルク特性を明らかにすることができた.また,バクテリア菌体内における情報のやりとり,モーター複合体の構築状況,モーターの回転の様子を明らかにするためには,菌体内の分子のイメージング技術が必須となる.菌体内のイメージングに関しては,従来のイメージング技術に比べて,菌体の小ささ,さらには菌体が俵型をしていることからの光学的という問題がある.我々はエバネッセント照明を最適化し,バクテリア菌体内のGFP融合タンパクのイメージングを試みた.その結果,モーター構成タンパクの一つであるFliGとGFPの融合タンパクが菌体内を拡散運動している様子を観察することに成功した.さらに,蛍光輝点の重心解析により,拡散定数を見積もることに成功した.また,テザードセル法を導入することで菌体の回転中心とFliG-GFP融合タンパクとの輝点が一致することを明らかにすることができた.キメラ菌体の構築,計測への最適化キメラ菌体を用いた回転計測,およびその解析2.研究経過および進捗状況、成果キメラ菌体を用いた回転計測を行い,1回転中でのステップを初めて計測することに計測することに成功した.このステップは約12度であり,1回転中に30前後のステップがあることを確認した.このステップを統計的に解析するために,ステップ間隔を自動的に,さらに客観的に解析する手法を開発した.その結果を下の図に示す.左の図はステップの大木のヒストグラムであり,右の図はその間隔のスペクトルを表したものである.先に述べたようにステップの大きさは約12度であるが,興味深い点は逆方向のステップも見られることである(CW).使用したキメラ菌体はあらかじめ逆回転を起こさないように遺伝子改変を施してあるが(Che-),逆回転方向にステップが見られると言うことは,ステップを発生するメカニズムがあるエネルギーのポテンシャルの勾配によって起こり,確率的に逆反応も発生しうる,ということを示しており,回転運動メカニズムを考える上で非常に重要な点である.今回の結果からすぐに運動メカニズムを提唱することはまだ困難である.しかし,さらに新たなキメラ菌体を作成し,より運動メカニズムの解明に近づけるようにしていきたい.また,今までは出力である回転運動の素過程の計測を試みてきたが,入力であるイオンの流れを可視化することが可能な計測システムの開発に挑戦していきたい.回転計測に適したキメラ菌体,大腸菌などのプロトンモーターとビブリオ菌などのナトリウムモーターとのハイブリッドモーターを作成し,イオンの流れと回転との関係,モーターユニットの数と回転数・発生トルクとの対応,モーターユニットの数と回転ゆらぎとの対応などについて実験を行い,トルク発生機構のメカニズムを明らかにしていく.

さらに回転モーターの動作機構のモデルを構築し,その理論的挙動と実際の運動との対応をはかった.その結果,一回転中にステップ状の変異を計測することに初めて成功した.バクテリアべん毛モーターにアクトミオシン,キネシンなどと同様にステップ状の運動があるかどうかは,回転が確認された70年代より問題とされていた点であり,ステップのあるなし,その大きさについてはイオンの流れと回転という機構を考える上で,非常に重要な問題である.我々は,1)キメラ菌体を用いることにより,イオン濃度を制御できた,2)ステーターの発現量を制御することにより,1ユニットでの回転を計測できた,3)大腸菌を用いることにより,精度の高い計測が可能となった,4)新しい計測手法を用いることにより,ナノ計測分解能が向上した,などの点の向上により,世界で初めて1回転注のステップを計測することに成功した.そのステップの大きさは約14度であり,一回転中に26ステップ存在することとなる.この数は,ローター中のタンパク,FliGの数と一致し,ステーターがFliGと相互作用して回転トルクを生み出していることを強く示唆しているバクテリアベん毛モーターは直径が高々40nmの回転モーターであり,バクテリアの運動機関として知られている.その原動力は,細胞内外のイオン濃度差であり,種により,プロトン,ナトリウムが用いられる.我々はこれら2種類のキメラ菌体を作成した.このキメラ菌体は,回転計測に適しており,回転機構の解明に重要な役割を果たす.しかしながら,まだこのキメラ菌体の基本的な性質については,まだ確認していない.そこで,我々はこのキメラ菌体の基本的な性質を明らかにすることを試みた.その結果,キメラ菌体のトルクー速度関係は元となる二つのモーターと同様の回転-トルク特性を持つことがわかった.さらに,固定子の発現量を調整することにより,固定子のモーターへの組み込みとともに回転速度が段階的に上昇することを観察できた.さらに,1個の固定子による回転一トルク特性を明らかにすることができた.また,バクテリア菌体内における情報のやりとり,モーター複合体の構築状況,モーターの回転の様子を明らかにするためには,菌体内の分子のイメージング技術が必須となる.菌体内のイメージングに関しては,従来のイメージング技術に比べて,菌体の小ささ(約2ミクロン,従来の細胞は10数ミクロン),さらには菌体が俵型をしていることからの光学的という問題がある.我々はエバネッセント照明を最適化し,バクテリア菌体内のGFP融合タンパクのイメージングを試みた.その結果,モーター構成タンパクの一つであるFliGとGFPの融合タンパクが菌体内を拡散運動している様子を観察することに成功した.さらに,蛍光輝点の重心解析により,拡散定数を見積もることに成功した.また,テザードセル法を導入することで菌体の回転中心とFliG・GFP融合タンパクとの輝点が一致することを明らかにすることができた.
光機能材料としての金属微粒子薄膜における光吸収と粒子間相互作用の研究

金属微粒子薄膜の光物性を明らかにするため、貴金属微粒子間の相互作用に着目した基礎研究を行った。粒子間相互作用による直接的な情報を得るために、通常用いられるような平坦な基板ではなく既知の間隔の溝を設けた基板を用いた。#2000のエメリ-紙により表面を研磨することにより、一方向の溝をもうけた。この基板を、水平面に対し(溝方向を平行に保ったまま)60度傾け、斜め蒸着を行うことにより、溝の部分でとぎれた帯状の蒸着膜を作成した。用いた基板は、SEM測定用にシリコンウェハ、可視分光測定用にパイレックスガラス板を使用した。蒸着金属には銀を使用し超高真空中で電子ビーム加熱を用いて蒸着を行った。作成した膜をFE-SEMで観察したところ、300400nmごとに途切れている帯状膜が形成されていることが確認された。溝と平行な方向には半無限に金属粒子が並んでいるが、垂直な方向は溝によって粒子の並びが途切れ、有限個の粒子のみが並ぶ蒸着膜に対し、溝に平行な偏光と垂直な偏光を入射して測定を行った。可視分光測定の結果では、測定を行った全ての膜厚において、溝に平行な偏向を用いた場合には溝がない試料と全く同じスペクトルが得られたのに対し、溝に垂直な偏向を用いた場合には常により短波長側にピークが現れるという結果が得られた。さらに、蒸着速度を変化させより均一な、金属の島がひとつひとつ独立に存在するような条件で成膜を行うと、両偏向の結果の差が小さくなることを確認した。以上のことから、金属島状膜における、金属微粒子間の相互作用の存在が確認できた。今後は、さらに赤外領域までエネルギー範囲を広げ、さらなる金属微粒子物性の解明を行っていきたい。
6年一貫プロフェショナリズム教育におけるE-ポートフォリオの開発と実践

本学は,医学教育共同利用拠点「医学教育開発研究センター(MEDC)」を有する大学として,医学教育の改善を目指し,ICTを活用したe-Learningシステムの構築を推進している。本申請は学生の自己評価と省察さらには自身の足跡作りを基本とした電子ポートフォリオの導入・改善・発展により、より完成度の高い6年一貫プロフェショナリズム教育を行うことを目的とする。申請により(2)地域体験実習e-ポートフォリオの開発・実践、(3)インターネットテュトーリアル/楽位置楽TheTutorialへのe-ポートフォリオ型レポート提出機能の追加、(4)MEDC主催医学教育セミナーとワークショップ(S&W)の受講者管理システムの開発・実践、(5)医療面接実習用e-ポートフォリオの開発・実践を行った。今後はこれまでの実績を踏まえ、基礎医学、臨床前教育、臨床実習、卒後臨床研修などあらゆるレポート提出・省察・評価に対応可能な汎用型電子ポートフォリオ評価システムを構築し、6年一貫プロフェショナリズム教育におけるe-ポートフォリオの開発と実践を完結する。より完成度の高い6年一貫プロフェショナリズム教育を行うことを目的とし、学生の自己評価と省察さらには自身の足跡作りを基本とした電子ポートフォリオの導入・改善・発展を目指す。初年度は(1):すでに運用中のGifu PBL Tutorial Systemに備わっている一方向型レポート提出機能を刷新し、教員によるフィードバック機能を備えた評価システムとした。教員は提出レポートにオンラインで学生に対するコメントを記入すると同時にレポートを採点・評価することができる。(2):(1)を元に、基礎医学、臨床前教育、クリニカルクラークシップなどあらゆるレポート提出に対応可能な汎用型電子ポートフォリオ(e-portfolio)評価システムを構築した。教員はレポート提出を学生に課す際には、本システムにオンラインでアクセスし、レポート課題、提出期限などを自ら設定する。提出レポートにオンラインで学生に対するコメントを記入すると同時にレポートを採点・評価する。(3):(2)をベースに今まで実施してきた地域体験実習に特化したe-portfolioを構築した。このため従来から用いてきた紙ベースのポートフォリオを土台に、e-portfolio用フォーマットをデザインし、地域体験実習用e-portfolioシステムを構築した。(4)従来Gifu PBL Tutorial Systemはセキュリティーの問題から学内からのみアクセス可能としていたが、ログイン機能を充実させることにより、学外からのアクセスを可能とした。これにより、学生・教員ともに時間場所にとらわれることなくアクセス可能となり、時間の有効利用が計れる。本申請により開発を計画している学生の自己評価と省察さらには自身の足跡作りを基本とした電子ポートフォリオの導入・改善・発展により、より完成度の高い6年一貫プロフェショナリズム教育を行うことを目的とする。本年度の研究実施状況(1)MEDCでは設立当初から、e-learning型IPE学習支援ツールとしてインターネットテュトーリアル/楽位置楽The Tutorialを開発・実践してきた。このシステムにe-portfolio機能を追加した。すなわち、従来行ってきたコース終了時のレポート提出を、学生の自己評価・省察を伴ったe-portfolio型とし、教員はこれに対しフィードバック、評価を行うシステムを構築した。http://www.medc.gifu-u.ac.jp/(2)22年度に導入した地域体験実習版電子ポートフォリオをベースに、4年生で実施している医療面接実習におけるe-ポートフォリオの構築を検討した。なお、本学臨床実習改革にともない、医療面接実習の形態が24年度に大幅に改正されることが明らかとなり、この変更に基づいたポートフォリオのデザインを検討中である。導入は24年度に実施する。(3)全国の医療系e-learning研究者・実践者の情報交換、共同研究推進の場として「第6回医療系e-learning全国交流会」を第43回医学教育セミナーとワークショップ(S&W)と共同開催した。あわせて本交流会の全国組織化を図り、「医療系eラーニング全国交流会」を立ち上げた。http://jmel.jp/(4)MEDCでは全国医療系研究者を対象としたFDであるS&Wを年4回開催している。この受付システムの更なるバージョンアップを企画・開発し、24年度に導入予定である。

本申請は学生の自己評価と省察さらには自身の足跡作りを基本とした電子ポートフォリオの導入・改善・発展により、より完成度の高い6年一貫プロフェショナリズム教育を行うことを目的とする。これまでに地域医療実習の省察・評価をe-ポートフォリオ形式で実施するべく、基本システムを開発・実践してきた。最終年度は以下の項目を実施した。1本学臨床実習の改革に伴い、医療面接実習が大幅に改正され、これを機に従来実施してきた紙媒体での医療面接実習ポートフォリオを新カリキュラムに沿った新たな医療面接実習用e-ポートフォリオシステムに刷新すべく、新たなカリキュラム用のポートフォリオをデザインし、そのe-ポートフォリオを構築・実践した。2従来から実施してきた、webによるPBL/テュトーリアルである"楽位置楽The Tutorial"学部版/大学院版(修士・博士課程)に教員からのフィードバック・評価機能を持つレポート提出機能を開発・実践した3MEDCが年4回、全国の学生、医療系教員、医療従事者等を対象にし実施している、医学教育セミナーとワークショップ(S&W)で使用しているオンライン受付サイトを更に発展させ、受講者のアカウント作成に基づく受講者管理システムを新たに開発し、2012年夏開催の第45回医学教育S&Wから本格運用を開発した。4今後はこれまでの実績を踏まえ、基礎医学、臨床前教育、臨床実習、卒後臨床研修などあらゆるレポート提出・省察・評価に対応可能な汎用型電子ポートフォリオ評価システムを構築し、6年一貫プロフェショナリズム教育におけるe-ポートフォリオの開発と実践を完結する。研究実績の概要本年度の研究実施状況(2)に記載したように、23年度に導入予定であった医療面接版e-ポートフォリオはカリキュラムの改訂にともない医療面接実習の形態が24年度に大幅に変更される。このため、導入を延期し、24年度に新形態に沿ったe・ポートフォリオの構築・導入を図ることとした。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)実施が延期された新カリキュラムに沿った新たな医療面接実習用電子ポートフォリオシステムを構築し、実践する。(2)引き続き基礎医学、臨床前教育、クリニカルクラークシップなどあらゆるレポート提出に対応可能な汎用型電子ポートフォリオ評価システムを構築していく。(3)大学院版(修士・博士課程)e-ポートフォリオ機能を開発・実践する。(4)現在構築中の医学教育S&W用の受付システムを完成させ、24年度中に導入する。
日本産コナジラミ類の交尾信号による種の識別法

日本産コナジラミ科の雌雄の配偶行動の過程で生じる雄の振動信号を音響学的に解析し,同時に雌雄の配偶行動を映像的に記録し,種に特徴的な形質を探索した.調査地は九州各地,および南西諸島の屋久島,奄美大島,沖縄本島,石垣島,西表島である.その結果,調査した全てのコナジラミ科の雄が腹部振動による種特有の波形からなる振動信号を出し,また特定の種は翅のディスプレイによる雌への交尾刺激行動を示した.さらに特定の種では雌が雄の信号に対して応答の振動信号を発した.これらの雌雄の交尾行動の通信システムは行動学的に固定した明瞭なシリーズからなり,振動信号の波形の時間的な配置を作出する腹部筋肉の律動に遺伝的な種的特性を示すことが分かった.コナジラミ科の交尾音は上宮(1995)によって初めて明らかにされ,著名な農業害虫種であるオンシツコナジラミ,タバココナジラミ,シルバーリーフコナジラミの3種がすでに報告されていたが,今回の研究の結果,ミカンコナジラミ族,オンシツコナジラミ族,カタバミコナジラミ族,マーラットコナジラミ族,トゲコナジラミ族,カンショコナジラミ族を含む15属22種(日本産既知種の1/3)の交尾信号が報告された.この研究で19種が新たに発見され,そのうち分類学的に種名の未確定のものが6種含まれる.また,南米原産でヨーロッパから東南アジアまで被害が記録されているグアバの侵入害虫のウーリーコナジラミの日本からの初記録もある.交尾信号は波形が連続波,断続波,連続波+断続波の複合波に大別され,さらに周波数や信号の時間的構成によって各種が客観的に識別され,種ごとに不連続な音響特性を示すことから,近似種との区別が容易であることが明らかになり,これまでの成虫の形態形質で判別が困難であったコナジラミ科に有効な分類学的な情報を提供することとなった.交尾信号による多くの種の分類検索資料が蛹の映像データと対応してまとめられた.日本産コナジラミ科の雌雄の配偶行動の過程で生じる雄の振動信号を音響学的に解析し,同時に雌雄の配偶行動を映像的に記録し,種に特徴的な形質を探索した.調査地は九州各地,および南西諸島の屋久島,奄美大島,沖縄本島,石垣島,西表島である.その結果,調査した全てのコナジラミ科の雄が腹部振動による種特有の波形からなる振動信号を出し,また特定の種は翅のディスプレイによる雌への交尾刺激行動を示した.さらに特定の種では雌が雄の信号に対して応答の振動信号を発した.これらの雌雄の交尾行動の通信システムは行動学的に固定した明瞭なシリーズからなり,振動信号の波形の時間的な配置を作出する腹部筋肉の律動に遺伝的な種的特性を示すことが分かった.コナジラミ科の交尾音は上宮(1995)によって初めて明らかにされ,著名な農業害虫種であるオンシツコナジラミ,タバココナジラミ,シルバーリーフコナジラミの3種がすでに報告されていたが,今回の研究の結果,ミカンコナジラミ族,オンシツコナジラミ族,カタバミコナジラミ族,マーラットコナジラミ族,トゲコナジラミ族,カンショコナジラミ族を含む15属22種(日本産既知種の1/3)の交尾信号が報告された.この研究で19種が新たに発見され,そのうち分類学的に種名の未確定のものが6種含まれる.また,南米原産でヨーロッパから東南アジアまで被害が記録されているグアバの侵入害虫のウーリーコナジラミの日本からの初記録もある.交尾信号は波形が連続波,断続波,連続波+断続波の複合波に大別され,さらに周波数や信号の時間的構成によって各種が客観的に識別され,種ごとに不連続な音響特性を示すことから,近似種との区別が容易であることが明らかになり,これまでの成虫の形態形質で判別が困難であったコナジラミ科に有効な分類学的な情報を提供することとなった.交尾信号による多くの種の分類検索資料が蛹の映像データと対応してまとめられた.本年度は日本産のコナジラミ類の主要種について交尾に関わる配偶行動の全過程を音響と映像の同時的記録によって解析した.調査地は福岡県,佐賀県,大分県,熊本県,鹿児島県,および南西諸島の石垣島,西表島である.これらの記録は携帯用の防音箱とマイクロホン,3CCD小型ビデオカメラ,及びデジタルカメラを用いた.その結果,調査した全てのコナジラミの雄は腹部振動による種特有の交尾振動波を出し,また特定の種は同時に翅のデイスプレイによる雌への交尾刺激行動を示した.これら雌雄の交信システムは行動学的に固定した明瞭なシリーズからなり,雄の振動波がパルス音の時間的な配置と腹部振動の律動に遺伝的な特性を示すことが分かった.これらは全て申請者の手による発見である.著名なハウス園芸の害虫であるシルバ-リ-フコナジラミとその近似種のタバココナジラミについて,奇主植物のトマト,キュウリ,野生植物のキクイモ,スイカズラ,ポインセチア,ハイビスカスについて九州各県の異なる産地で交尾音を比較した結果,両種は音響信号で完全に区別できることを明らかにした.

申請者が平成5年8年度に記録した10種に加えて,本年度は新たに9種の交尾信号を追加記録した.それらは草本性のミズナ,カタバミ,ノゲシ,ヨモギ,サトウキビ等を寄主植物とする種類と,木本性のブドウ,アコウ,アオキ,マサキ等を主な寄主とする種類である.いずれの交尾音も種特異的な特性を持っており,成虫の形態形質で判別が困難な分類学的な情報になると確信した.さらにヨモギ,クズ,ハギ,クサイチゴ,マサキ,ノゲシを寄主にする種が国内で記録されていない種類であることが分かった.これらの成果をもとに次年度はさらに多くの種類について調査し,交尾信号によるより多くの種の分類検索が蛹の映像データと対比してまとめられる可能性が出てきた.日本産コナジラミ科の雌雄の配偶行動の過程で生じる雄の振動信号を音響学的に解析し,同時に雌雄の配偶行動を映像的に記録し,種に特徴的な形質を探索した.調査地は九州各地,および南西諸島の屋久島,奄美大島,沖縄本島,石垣島,西表島である.その結果,調査した全てのコナジラミ科の雄が腹部振動による種特有の波形からなる振動信号を出し,また特定の種は翅のディスプレイによる雌への交尾刺激行動を示した.さらに特定の種では雌が雄の信号に対して応答の振動信号を発した.これらの雌雄の交尾行動の通信システムは行動学的に固定した明瞭なシリーズからなり,振動信号の波形の時間的な配置を作出する腹部筋肉の律動に遺伝的な種的特性を示すことが分かった.コナジラミ科の交尾音は上宮(1995)によって初めて明らかにされ,著名な農業害虫種であるオンシツコナジラミ,タバココナジラミ,シルバーリーフコナジラミの3種がすでに報告されていたが,今回の研究の結果,ミカンコナジラミ族,オンシツコナジラミ族,カタバミコナジラミ族,マーラットコナジラミ族,トゲコナジラミ族,カンショコナジラミ族を含む15属22種(日本産既知種の1/3)の交尾信号が報告された.この研究で19種が新たに発見され,そのうち分類学的に種名の未確定のものが6種含まれる.また,南米原産でヨーロッパから東南アジアまで被害が記録されているグアバの侵入害虫のウーリーコナジラミの日本からの初記録もある.交尾信号は波形が連続波,断続波,連続波+断続波の複合波に大別され,さらに周波数や信号の時間的構成によって各種が客観的に識別され,種ごとに不連続な音響特性を示すことから,近似種との区別が容易であることが明らかになり,これまでの成虫の形態形質で判別が困難であったコナジラミ科に有効な分類学的な情報を提供することとなった.交尾信号による多くの種の分類検索資料が蛹の映像データと対応してまとめられた.
官能化アルデヒド誘導体からの反応活性種の創製と選択的複素環合成反応への展開

隣接位にアミノ基を有する複素環アルデヒドイミンはアミノ窒素原子に隣接する炭素上の水素原子がイミン窒素上へ1,6-水素移動すると不飽和アゾメチンイリドが生成し、その1,5-環化により立体選択的に2-ピロリン体を与えた。この2つの過程は連続しており事実上協奏的な一段階の反応とみなすことができる。立体化学の発現は最初の水素移動過程にあり、アンタラフェイシャルな移動によって生成するラセン構造のアゾメチンイリドはそのままキラリティを保ったまま閉環しているものと推定している。鎖状のアミノ酸由来のアミノ基を用いた基質での反応では4-位アミノ基とエステル部はシス配置の2-ピロリン体が選択的に得られ、環状アミノ酸由来の基質の反応ではトランス体がえられた。これ選択性の違いは遷移状態の立体障害によってうまく説明できた。オキシム-ニトロン、ヒドラゾン-アゾメチンイミン、イミン-アゾメチンイリド異性化に代表される水素移動によるNH-1,3-双極子の発生は一方的にオキシム、ヒドラゾン、イミン側に偏っているために、これらの反応種を分子間環化付加反応に応用した例は非常に少ない。分子内水素結合形成によってNH-1,3-双極子を安定化し、その存在濃度を増すことにより分子間反応への応用を試みた。6員環状の水素結合形成が可能な複素環アルデヒドのオキシム、ヒドラゾン及びイミンの熱異性化反応は非常に穏やかな条件で進行し親双極子化合物との分子間環化付加体として補足された。環化付加反応は高収率でしかもレギオ及び立体選択的に進行した。このようにして得られた環化付加体を酸で処理すると開裂反応が進行し、複素環部とそれぞれ2-オキサゾリン、ピラゾリン及びピロリン誘導体を高収率で与えた。これらの開裂生成物はC-無置換ニトリルオキシド、ニトリルイミン及びニトリルイリドと親双極子化合物との環化付加体に対応している。これらの反応種は合成化学的にはほとんど利用されていないので、本結果はその補完的なプロセスとして注目されている。このように、複素環部分は水素移動による1,3-双極子の発生における「活性化部位」として働き、環化付加体からの開裂反応においては非常に良好な脱離基として機能しており、「新しい1,3-双極子反応系」の創製の可能性を開拓することができた。官能化アルデヒドから得られるイミン誘導体の熱反応で生成する反応活性種の複素環合成試剤としての有用性を検討することを目的としてきた。水素移動によるN-無置換1,3-双極子の発生と分子間環化付加反応:水素の1,2-移動により中間に発生するN-無置換1,3-双極子を分子内水素結合形成により安定化させ、平衡を幾分かでも双極子側に偏らせようとする試みとして、ピバロイルアルデヒドの一つのメチル基を官能化したアルドイミン誘導体の熱反応を検討した。残念ながらこれらのアルデヒド及びそのイミン誘導体は比較的不安定で異性化による1,3-双極子生成よりも基質の分解が優先して起こることがわかった。一方、複素環アルデヒドからのイミン誘導体の反応では対応する1,3-双極子(アゾメチンイミン及びアゾメチンイリド)が比較的穏和な条件下に発生でき親双極子成分との分子間環化付加体を高収率で与えた。しかし、ニトロンはマレイミドしか反応せず、分子間環化付加の応用範囲は狭いものであった。またと活性アセチレンとの反応はオキシム水酸基がアセチレン部にマイケルタイプの付加を行うことにより始まる別の反応が進行した。アゾメチンイミン環化付加体を酸処理すると逆マイケル型の開裂反応が起き複素環部が脱離した生成物を与えた。これはC-無置換のニトリルイミンと親双極子との環化付加体に対応している。C-無置換のニトリルイミンの合成反応への利用例は少なく、また開裂反応の一般性もあることからヒドラゾンからのアゾメチンイミン環化付加体生成とその酸による開裂プロセスはC-無置換のニトリルイミン環化付加反応と「等価」であるといえる。他のニトロン及びアゾメチンイミン環化付加体についても酸処理を検討する予定である。1,6-水素移動によって生成するα,β-不飽和アゾメチンイリドの環化:隣接位にアミン部を有する複素環アルデヒドN-フェニルイミンの環化反応は立体選択的に進行し鎖状アミノ酸由来の基質からは2,3-位がZ-配置の生成物のみが得られ、環状アミノ酸由来の基質ではE-配置の生成物が主生成物として得られた。反応条件下での生成物間の異性化はないことからアゾメチンイリドのからの環化の段階が選択性に影響していることがわかる。分子軌道法計算などを用いて遷移状態の安定性について検討した。

鎖状のアミノ酸由来のアミノ基を用いた基質での反応では4-位アミノ基とエステル部はシス配置の2-ピロリン体が選択的に得られ、環状アミノ酸由来の基質の反応ではトランス体がえられた。これ選択性の違いは遷移状態の立体障害によってうまく説明できた。オキシム-ニトロン、ヒドラゾン-アゾメチンイミン、イミン-アゾメチンイリド異性化に代表される水素移動によるNH-1,3-双極子の発生は一方的にオキシム、ヒドラゾン、イミン側に偏っているために、これらの反応種を分子間環化付加反応に応用した例は非常に少ない。分子内水素結合形成によってNH-1,3-双極子を安定化し、その存在濃度を増すことにより分子間反応への応用を試みた。6員環状の水素結合形成が可能な複素環アルデヒドのオキシム、ヒドラゾン及びイミンの熱異性化反応は非常に穏やかな条件で進行し親双極子化合物との分子間環化付加体として補足された。環化付加反応は高収率でしかもレギオ及び立体選択的に進行した。このようにして得られた環化付加体を酸で処理すると開裂反応が進行し、複素環部とそれぞれ2-オキサゾリン、ピラゾリン及びピロリン誘導体を高収率で与えた。これらの開裂生成物はC-無置換ニトリルオキシド、ニトリルイミン及びニトリルイリドと親双極子化合物との環化付加体に対応している。これらの反応種は合成化学的にはほとんど利用されていないので、本結果はその補完的なプロセスとして注目されている。このように、複素環部分は水素移動による1,3-双極子の発生における「活性化部位」として働き、環化付加体からの開裂反応においては非常に良好な脱離基として機能しており、「新しい1,3-双極子反応系」の創製の可能性を開拓することができた。
口腔扁平上皮癌のOsteopontin発現と放射線耐性に関する検討

口腔扁平上皮癌(OSCC)において、放射線治療は重要な治療戦略の一つであるが、放射線抵抗性を示す細胞の存在が患者予後を極めて不良にする。したがって、放射線抵抗性メカニズム解明の解明や治療効果予測因子の探索は急務である。そこで、代表的な細胞外基質タンパクの一つであるOsteopontin (OPN)に着目し、OSCCにおけるOPNと放射線耐性機構についての研究計画を立案した。本研究の目的は、OPNを中心としたOSCC放射線耐性機構を明らかにし、OPNを標的とした新たな治療法開発に繋げることにある。
起電力法による溶融インジウムー典型金属系、タリウムー典型金属系合金の活量測定

インジウム系合金やタリウム系合金の活量について知見を得ることは非鉄金属製錬における微量共存元素の挙動を知る上でも,また溶融合金の物理化学の見地からも重要である。本研究は溶融インジウム一典型金属系,タリウム一典型金属系合金の活量研究をジルコニアおよび溶融塩電解質を用いたガルバニ電池の起電力測定により行なった。得られた結果をまとめると次のようになる。(1) 1000Kと1200K,750Kと1000KにおけるSbーTL系合金の両成分の活量は全組成範囲にわたりリラウ-ル測から負に偏倚した。両系の両成分の活量を比較すると,SbーTL系に比べBiーTL系の活量の負偏倚の程度はやや大きい。(2) 900Kと1200KにおけるBiーIn系合金のインジウムおよびビスマスの活量は全組成範囲にわたりラウ-ル則から負の偏倚を示した。BiーIn系とSbーIn系の両成分の活量を比較すると,両成分の活量ともBiーIn系に比べSbーIn系の負偏倚の程度が大きい。1150Kと1250KにおけるCuーIn系のインジウムおよび銅の活量はインジウムの高組成側で正偏倚,銅の高組成側で負偏倚を示した。また,IB金属(銅,銀,金)ーIn系合金融体の活量をEngelの合金理論により検討した。(3) 1000Kと1200K,900Kと950KにおけるTeーIn系,TeーTL系合金のインジウムおよびタリウムの活量はテルルの高組成側でラウ-ル則から著しく負に偏倚し,それぞれインジウムおよびタリウムの高組成側で負偏倚から正偏倚への急激な変化を示した。同じに温度におけるテルルの活量は全組成範囲にわたり負偏倚を示した。(4)上記のすべての合金系の両成分の活量は全組成範囲にわたり温度上昇とともにラウ-ル則に近づいた。インジウム、タリウムなどのIIIB族元素、また合金の相手になるアンチモン、ビスマスなどの典型金属はほとんどの鉱石に含まれ、非鉄量産金属製練における微量共存元素として関心が持たれている。またガリウム、インジウム、タリウムなどのIIIB族元素とヒ素、アンチモン、ビスマスなどのVB族元素の合金にはIII-V化合物半導体としての応用があり興味が持たれる。したがって溶融IIIB-VB系合金の熱力学的性質について知見を得ることは、非鉄金属製練および電子材料製造の基礎として重要である。本年度は活量を測定するための各種合金について調査を行い、引き続き起電力法により溶融TL-Sb,TL-Bi系合金の活量測定を実施し、次のような結果を得た。(1)液体標準によるTL-Sb系の1000Kと1200K、TL-Bi系の750Kと1000Kにおける両成分の活両はそれぞれラウール則より負に偏倚した。また両系とも温度が上昇するにつれて活量がラウール則に近づいた。

(3)TL-Sb系はβ、γなどの中間相の影響が、TL-Bi系は低温領域の比較的広い範囲に存在するγ、δ、E相などの影響がそれぞれ液相でも強く残存するため、両系の両成分の活量とも全組成にわたり負に偏倚し、また両系の混合熱はそれぞれ発熱を示すものと考えられる。(4)両系の活量および混合熱をそれぞれ比較すると、TL-Sb系に比べTL-Bi系の1000Kにおける活量の負偏倚はその程度がやや大きく、また両系の混合熱は発熱であるが、TL-Bi系の混合熱の発熱の程度は、TL-Sb系に比べ若干大きい。(5)今後の研究計画はIn-Bi、In-Te、In-Cu、TL-Pb系等の合金融体について活量測定を行い、これらの合金系の性質を解明する一助とする。溶融インジウム系、タリウム系合金の活量などの熱力学的性質について知見を得ることは、非鉄金属精錬および電子材料製造の基礎として重要である。本年度は前年度のTl-Sb、Tl-Bi系合金の活量測定に引き続き、起電力法により溶融In-Biズ、n-Cu系合金の活量測定を実施し、次のような結果を得た。(1)In-Bi系について、固体電解質、溶融塩電解質を用いた場合とも、900Kと1200Kにおける液体標準のインジウムおよびビスマスの活量はよい一致を示し、それぞれ全組成範囲にわたりリラウ-ル側より負に偏倚した。また、その温度依存性は高音ほどラウ-ル側に近づいた。(2)In-Bi系、In-Sb系合金融体の両成分の活量をそれぞれ比較すると、In-Bi系に比べIn-Sb系の負偏倚の程度が大きい。これは固相における化合物の影響の差が合金融体になっても残存するためと考えられる。(3)In-Cu系のインジウムの活量は1050K、1250Kの場合とも、銅の高組成側では負偏倚、インジウムの高組成側では正偏倚を示した。銅の活量は大部分の組成で負偏倚を示したが、インジウムの高組成側では極めてわずかなから正に偏倚した。また、両成分の活量とも温度上昇とともにラウ-ル則に近づいた。(4)In-Cu、In-Ag、In-Au系の活量の挙動を検討した結果、典型金属であるインジウムとIB金属との合金融体の場合も、強い未充足のd結合が関与し、典型金属同志とは異なる結合様式を取り、IB金属は遷移金属的な性質を強く残しているというEngelの合金理論を支持できる結果が得られた。(5)今後の研究計画はIn-Te、Tl-Te系などの合金融体について活量測定を行い、これらの合金系の性質を解明する一助とする。インジウム,タリウム,テルルなどの典型金属はほとんどの鉱石に含まれ,非鉄量産金属製錬における微量共存元素として関心が持たれる。また,溶融インジウム系,タリウム系合金の活量などの熱力学的性質について知見を得ることは,非鉄金属製錬および電子材料製造の基礎として重要である。本年度は昭和63年度のSbーTl,BiーTl系,平成元年度のBiーIn,CuーIn系合金の活量測定に引き続き,起電力法により溶融TeーIn,TeーTl系合金の活量測定を実施し,次のような結果を得た。(1)TeーIn系について,固体電解質を用した電池を構成し起電力測定を行なった。1000Kおよび1050Kにおける液体標準のインジウムおよびテルルの活量は,広い組成にわたりラウ-ル則から著しく負に偏倚した。またインジウムの活量はインジウム側で負偏倚から正偏倚への急激な変化を示し,高インジウム組成側で正に偏倚した。両成分の活量は温度上昇とともにラウ-ル則に近づいた。本研究の活量測定結果は本合金融体における最近の研究による比熱,等温磁化率,電気伝導度および粘性などの測定値による化合物形成融体の温度変化の検討結果とおおよそ対応しているとしてよい。(2)TeーTl系について,溶融塩電解質を用いた電池を構成し起電力測定を行なった。900Kおよび950Kにおける液体標準のタリウムとテルルの活量は,広い組成にわたりラウ-ル則から著しく負に偏倚した。タリウムの活量は化合物形成融体TeTl_2の組成付近で負偏倚から正偏倚への急激な変化を示し,高タリウム側では正に偏倚した。
プレート境界岩の未読情報総合解析：局所同位体比分析によるプロセスと経年変化の理解

本研究は、プレート境界岩の造岩鉱物からこれまで未読であった情報を迅速かつ大量に抽出し、太古代顕生代の造山帯の緑色岩・高圧変成岩を研究対象に、プレート境界のプロセスと経年変動を高次元に読み解くことを目的とする。未読情報の総合解析から固体地球の進化史を物質科学的に検証し、先端的な分析手法を付加体地質学・変成岩岩石学に応用することで再生地殻成分の大循環と固体地球の長周期変動の体系化を目指す。プレート境界岩から物質科学的に抽出可能な情報を再構築し、新しいプロトコルを確立する。本年度は目的達成のために、プレート境界の変成岩試料(変成海洋玄武岩、変成遠洋性堆積岩、蛇紋岩など)について、局所同位体比分析に基づく物質収支の体系化を目指した分析収集データを行った。それにより、変成鉱物(ローソン石、緑れん石、蛇紋石、ひすい輝石など)の軽元素(ホウ素、リチウム)と鉛・ストロンチウムの同位体組成を系統的に得た。同位体組成の特徴及び、同位体比分別と元素分配を利用することで、プレート沈み込み帯深部での水流体の移動のスケールの素過程の束縛を行った。とりわけ、沈み込み帯深部で結晶成長したローソン石からは、世界で初めて1つの結晶内における鉛とストロンチウム同位体組成の累帯構造を検出することに成功した。その成果を基軸に、「ローソナイトロジー」として、ローソン石の局所地球化学的手法を用いたプレート境界岩の解析の優位性を示した。本年度までに得られた成果の一部は、国内外の学会で多数発表(招待講演を含む)し、国際学術誌に論文として公表した。本研究が着目した変成鉱物の軽元素及び、鉛・ストロンチウム同位体組成の抽出に成功し、それらのデータからどのような情報が読めるかについて、国際誌に論文として公表し、本研究の有効性を学界に示すことが出来たため。プレート境界のプロセスと経年変動を高次元に読み解くために、初年度までに得られた知見を生かし、古原生代から顕生代の岩石試料のシステマティックな解析を効率的に進める。
高密度QCDの物性とコンパクト星の性質

(1)核物質における一次相転移に伴う混合相の性質とコンパクト星の現象。核物質では"物質の新しい存在形態"として液一気相転移、K中間子凝縮、クォーク非閉じ込め転移など様々な相転移が議論されてきたが、それらの多くは一次相転移である。核物質での相転移は多成分系での一次相転移となり、熱力学的に意味のある状態方程式(EOS)を構成するためには通常のMaxwell構成法では不正確で、より基本的なGibbs条件を満たさなければならない。このような相転移において出現する混合相ではバリオン数密度とともに電荷密度も非一様になり、特徴ある幾何学的な構造をもつ。我々は上記の三つの相転移に対して密度汎関数法のアイデアを用いて数値的に混合相の性質を明らかにした。特に一般的特徴としてクーロン相互作用の遮蔽効果は混合相の構造の力学的不安定性をもたらせること、その結果極端な場合にはMaxwell構成法で得られるEOSと同じになることを示した。この問題はコンパクト星の質量、半径のような全体的性質に関連するとともにそれらの冷却など微視的過程にも大きく影響する。最近これまでの研究のまとめとしてレビュー論文を発表した。(2)クォーク物質の磁性。超強磁場をもつコンパクト星であるマグネターの発見を契機に、内部に存在するであろうクォーク物質の磁性をQCDに基づいて考察することによってコンパクト星の磁場の微視的起源を追求した。大きな成果の一つはこれまでの研究をレビューの形で発表したことである。そこではクォーク物質での強磁性に関する基本的アイデア、カラー超伝導との共存、競合および密度波生成について議論されている。さらに研究を進めて相対論的フェルミ流体理論を活用する枠組みを考え、帯磁率を導出する試みをした。このときクォーク間相互作用として非摂動的な交換されるグルオンの遮蔽効果を考慮し、グルオン伝播子の縦波成分、横波成分に遮蔽効果がどのように効くのか、その帯磁率への効果を調べた。現在論文を準備している。一方、強磁性相では回転対称性が破れ、低エネルギー励起モードとしてスピン波が存在することが予想されるが、この問題に対してスパイラル法を用いて研究している。スピン波の問題は理論的だけでなく、磁化や比熱の温度依存性を考える上でも重要である。カイラル対称性と磁性の関連については、スピン密度波のアイデアを提出した。従来のスカラー秩序変数を擬スカラー変数とともに考えることによってカイラル対称性の回復に対して新たなシナリオを得ることができた。本年度の成果として、(1)低密度でのクォーク物質の磁性、(2)クォーク非閉じ込め相転移における混合相、(3)高エネルギー重イオン衝突実験におけるK中間子凝縮の可能性、(4)原子核パスタ相でのクーロン遮蔽効果などについて進展があった。(1)については、原子核密度の数倍程度の比較的低密度のクォーク物質では、カイラル対称性の回復と関連して興味ある磁性(DCDW)が発現する。

これは一種のスピン密度波状態であり、Overhauserの機構と類似して、フェルミ面のネスティングによる多体効果によって生じる。このときDCDWの発現により系のカイラル対称性の回復密度が従来の場合に比較してより高密度になる。成果は国際会議で発表され、論文は現在投稿中である。(2)についてはクォークーハドロン二相からなる混合相の問題に潜在する微妙な取り扱い、不明な概念を整理し、エネルギー的、力学的安定性を数値的に調べる基礎が完成した。現在この結果に基づき数値計算を実行している。(3)高エネルギー重イオン衝突実験では高密度状態が形成され、核子以外にもK中間子やハイペロンのようなストレンジネス量子数をもった粒子が混在してくることが期待される。我々はK中間子とラムダ粒子-核子空孔対との結合を考えることにより、後者の集団的励起モードとK+の対生成により数倍の核密度で核物質が不安定になることを見つけた。論文は現在投稿中である。(4)については、密度および電荷が非一様なパスタ相でのクーロン相互作用の効果について、これまでの研究で行われてきた種々の近似と厳密な計算結果と比較することによってその特徴を明らかにした。結果は国際会議で発表され、論文は現在投稿中である。本年度の大きな成果として次の二点がある。(1)クォーク物質の磁性に関する研究の現状を総合報告にまとめた。Nova出版から刊行予定である。また国際会議において報告を行った。磁性をさらに理解するためにFermi液体理論の適用を試みた。Fermi液体理論はFermi面上の粒子に注目して非摂動的効果を取り込むことができるので、Fermi面の不安定性による相転移を考察するのに適している方法である。相対論的形式とくにスピン依存相互作用に対してはこれまでに研究がなく、ゲージ理論(QCD)に基ずいて常磁性状態でのクォーク物質の帯磁率を導出する試みを行った。その結果、一グルオン交換によるクォークの自己エネルギーは発散を含むが、分布関数の変化による相互作用の変化項にも同様の発散を含み両者は相殺して最終的には有限の帯磁率を与えることを示した。帯磁率はある臨界密度で発散し、強磁性相転移を示し、低密度側で強磁性相が出現することがわかった。この結果は以前の摂動論による系の全エネルギー計算からの臨界密度と同程度である。また、簡単な零レンジの有効相互作用による帯磁率を計算すると、高密度側に強磁性が現れ、定性的に全く反対の様相を示すことがわかった。これらの結果はクォーク間の相互作用の特徴がクォーク物質の磁性に重要な役割を果たしていることを示している。一部の結果は国際会議で発表した。(2)ハドロン物質中での一次相転移と混合相の問題に関して、低密度での液-気相転移、高密度でのK中間子凝縮およびクォーク相への非閉じ込め転移に対する包括的研究を完成させ論文に発表した。これらの研究により個々の相転移に特徴的なふるまいを明らかにするとともに、それらによらない一般的、基本的認識を得た。混合相ではクーロン相互作用とくにこれまであまり考えられてこなかった荷電遮蔽効果が特徴的であり、その結果混合相の存在領域は大きく制限されることを見た。
抗体遺伝子クラススイッチ機構の研究

本研究では,新生児保護に重要な役割をもつIgAなどのクラススイッチ制御に,個々のサイトカインが遺伝子レベルでどのように関り合っているかを環状DNAの解析によって明らかにすることを目的とした。(1)成熟マウス脾細胞の培養系に,LPS抗原刺激下でTGFβを添加することによりIgAへのクラススイッチを誘導させた。スイッチ組換えにより産生される環状DNAを解析し,組換え点を染色体上のスイッチ領域上に配置した。その結果,IgAへのクラススイッチはIgMから数種のIgGを経由して逐次的に行なわれることが判明した。(2)IgAスイッチ領域Sα周辺領域の完全塩基配列を決定し,組換え領域の構造上の特徴を明らかにしようとした。その結果,根源的な5塩基配列が,10塩基,20塩基,80塩基,800塩基といった高次の反復単位を階層的に形成していた。クラススイッチ組換えは,組換えに先立ってGC含量に富む配列間の数10塩基以上の対合を前提とする非相同組換えであることが示唆された。(3)TGFβ存在下LPS抗原刺激によりIgAクラススイッチへ方向づけられた成熟マウス脾細胞に,IL2を投与しTGFβによる増殖抑制の解除を試み環状DNAを解析し,増殖抑制下でのクラススイッチ組換えと比較した。その結果,TGFβによって開始されたスイッチ反応がIL-2によるDNA合成誘導で染色体構造が変化したことと関連して,修正されたことが示唆された。抗体遺伝子のクラススイツチ組換え体の解析は、ミエロ-マ、形貭転換細胞、ハイブリド-マなどで試みられてきたが、細胞増殖の間の二次的欠失の影響を免がれなかった。スイツチ組換えの結果、染色体外に産生される環状DNAは増殖せず、細胞増殖によって希釈されるだけであるので、もとの染色体切断箇所の配列を正くま保持している。成熟マウス脾細胞の培養系に、LPS抗原刺激下でTGFBを添加することによりIgAへのクラススイツチを誘導させた。IgA^+の頻度は0.1%から3.8%へと上昇した。環状DNAを分離し、その組換えDNA断片を解析し、LPSとTGFβ添加によってSμ/Sγ,Sγ/Sαなどの頻度が上昇するのを認めた。組換え体を詳細にみると、Sγ_2に対しては、SμよりもSγ_3組換え体の頻度が高く、Sαに対してはSμ、Sγ_3,Sγ_2の順に高くなっていた。このことは近い距離にあるS領域間で組み換えの起り易いことを示している。次に組み換え点での塩基配列を決定し、染色体上のスイツチ反復配列領域上に配置したところ、クラススイツチの供与体側はスイツチ領域の下流任領域に、受容体側は上流領域に位置した。このことはIgMからIgGIへのスイツチと異り、IgAへのクラススイツチは数種のIgGを経由して遂次的に行なわれることを示している。なおSα組換え体を染色体上に同定する試みの過程で、Sα上流域染色体塩基配列を決定し、従来の領域より更に700bpがSαと構造的に近似していることを明らかにした。その特徴はSαの80bp反復単位を構成する単純なCTGRGの反復配列に近いものであった。なおこの領域内で生じた二次的欠失の産物もやはり環状DNAとして検出された。TGF-β存在下LPS刺激により成熟マウス脾細胞はIgMからIgAへのクラススイッチを行う。このクラススイッチ組換えの産物としての環状DNAを解析することにより、IgAスイッチ領域Sα上に組換え点を同定した。しかしその組換え点の中には、従来構造的に定義されたSα領域の上流にはみ出すものが存在した。そこでSα周辺領域の完全塩基配列を決定し、組換え領域の構造上の特徴を明らかにしようとした。