hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
増殖因子TRANSGENIC MOUSEを用いた胃粘膜増殖機構の解析

胃潰瘍などの胃粘膜障害においては特にその修復過程で様々な増殖因子の発現が関与している。今回は特にHepatocyte Growth Factor(HGF)とTransforming Growth Factorに注目し、この両者をそれぞれメタロチオネインプロモーター下に発現させたtransgenic miceを用い、人為的に胃粘膜障害を誘起してコントロールの差を比較した。両transgenic miceとも胃粘膜でも過剰な量のTGFa,HGFを発現している。まずHGF mouseでは、transgeneであるHGF自体の発現は前胃、胃体部、前庭部で差はなかった。HGFマウスをネンブタール麻酔下に開腹し、漿膜側から液体窒素冷却した金属プローブによる圧迫冷却法により胃粘膜障害を惹起し障害発生の程度と障害からの回復過程をコントロールマウスと比較した。その結果潰瘍形成自体はtransgenic miceとコントロールの間には差はないが、潰瘍修復過程でtransgenic miceで促進していた。潰瘍の作成は胃体部、前庭部で行い、無処置状態と比し、潰瘍修復過程では病理学的に血管新生の亢進がみられ、northern blotではVascular Endothelial Growth Factor mRNAの発現亢進がみられた。これらのことからHGFは潰瘍形成過程での作用は著明でないが、修復過程ではVEGFの発現、血管新生を介して潰瘍修復を促進している事が示唆された。さらにTGFa miceを用いて、開腹の必要のない150mM塩酸加60%エタノール100μlを経鼻経食道的に胃内に注入し胃粘膜障害を惹起した。急性期の胃炎自体はコントロールとTGFαtransgenic miceではマクロでも病理学的にも差はなく、修復過程でTGFatransgenic mouseが期間が短縮する傾向にあった。現在これらの差をタイムコースで追い、細胞増殖の程度を検索中である。HGF、TGFα両トランスジェニックマウスを繁殖させた.TGFαマウスでは胃における低酸状態,粘膜上皮細胞の増殖とそれによる粘膜肥厚が確認された.HGFマウスについては,肉眼的表現型としてはなんら変化はないが,胃粘膜での発現も亢進しており,潰瘍形成,修復過程におけるin vivoにおける反応は不明である.まず、一定の条件での安定した潰瘍作成のため、コントロールマウスに対し,ネンブタール麻酔下に開腹し、胃角部より幽門側の漿膜側に酢酸を濃度を振って0.05ml注入した.99%酢酸ではほぼperforationを起こしてしまうため,70%,50%,30%と濃度を低下させ同様に潰瘍作成実験を行ない30%でも潰瘍を発症せしめたが,大きさが安定しなかった.その後方針変更し液体窒素による凍結小プローブによ漿膜側凍結により潰瘍を安定に発生させることができた.現在この潰瘍における欠損粘膜,潰瘍修復の速度,修復粘膜における血管新生の程度につき,組織学的,トランスジーン自体の発現,VEGFおよびその受容体の発現を確認中である.このうち少なくともTGFαマウスにおいてはそのレセプターであるEGF-Rは発現の亢進は見られなかった.一年以内にこれらの組織学的,分子生物学的検討を行い公表する.さらに現在TGFa miceを用いて、凍結プローブ法より開腹の必要のない150mM塩酸加60%エタノール100mlを経鼻経食道的に胃内に注入し潰瘍実験を進行中である。Preliminaryには急性期の胃炎についてはコントロールとTGFαtransgenic miceではマクロでも病理学的にも差はなく、今後再生過程を検討していく予定である。
高分子・金属多層薄膜界面評価装置の開発(短パルス化低速陽電子ビーム装置の開発)

低速陽電子ビームを発生するには通常電子加速器施設が使用され、施設も規模も大きくなっている。このようなビームを小さな化学実験室で使おうとした場合、加速器を用いると、建物も大きく、金額もかかり不可能である。放射性同位元素を用いると、大規模な施設を必要とせず、化学実験室の1m×2m程度の実験テーブル上で低速陽電子ビームを扱うことができる。本研究ではこのような目的に合う低速陽電子装置を開発した。装置は内径2cm、長さ5cmのパイプにRFの電場をかけて、一段の圧縮を行なっている。印加周波数と加速電圧によりこめパイプの長さは変わり、陽電子の通過する際の速度に関係している。完成した装置は40MHz周期でパルスビームを発生させており、パルス間隔は25nsである。このような装置では、5ns50nsのような長い寿命の空隙は測定することは不可能であるが、パルスを間引きする装置を用いることによって、長い寿命が測定可能になる。材料中の陽電子寿命は、金属、液体、高分子で異なり、金属では200ps程度の短い寿命を測定しなければならない。本研究の装置は、ビーム幅500600psのようなビームパルスを発生させるため、金属のような200psの寿命は測定不可能である。一般に、化学の対象となる、高分子や液体では、寿命は2ns3nsでありこの装置は十分にその役目を果たすことができる。この装置を改良して、200psのような陽電子寿命を与える金属にも適用できれば、装置の汎用性が増し、解析装置として十分どの分野で使うことが可能になる。このことを行なうためには、現在のバンチャーを前段として、下流にメインバンチャーを付ける事が可能であるが、そのための基礎的な実験が必要である。この装置を用いてポリエチレン、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂複合材料の表面などを測定した。結果は十分期待に応えるもので、今後、多くの高分子材料への応用を行う予定である。また、さらに分解能の小さいビーム達成のために、新たな開発研究を提案している。陽電子消滅法の手法の中で陽電子寿命測定法は、金属の欠陥や高分子の空隙の大きさを定量的に推定する上で、重要な手法である。低速陽電子を用いると表面や薄膜に応用することが出来るが、現在、寿命測定の出来る低速陽電子は加速器施設を使い作られている。しかし、誰でもが簡単に使えるような状況にはなっておらず、このような陽電子を小さな化学実験室で、自由に使おうとした場合、デスクトップの大きさで通常購入するような装置の価格でなければならない。本研究では、このような条件を満たす低速陽電子短パルス化装置を開発することを目的としており、放射性同位元素を用いた低速陽電子発生装置を製作する。陽電子が高分子に入射した時間を決定するために、40nsの周期で、ビームを高分子材料に入射させ、この周期を、陽電子が材料に入射した時間とすることができる。低速陽電子の短パルス化は、電場による初段圧縮(プレバンチャー)と半同軸空洞による圧縮(プレバンチャー)の2段階で行っている。最初にt^<-2>の関数の電位を低速陽電子を発生するモデレーターに印加し、低速陽電子を半同軸空洞の加速部に集中させる。次に、RFにより加速部に焦点を結んだパルスビームをさらに幅の小さいビームに圧縮する。この加速の焦点は測定しようとしている標的である。

このようにして、半値幅が0.50.6nsのビームを得ることができた。大抵の高分子は寿命が23nsと長いため、この時間分解能は高分子材料の寿命を測定するには十分であるが、金属中の陽電子寿命(0.2ns)を測定することはできない。今年度は、加速方法の多様な方法(MCPによるスタート信号発生、RFのみの加速方法など)を試み、来年度はこれらのまとめを行う。陽電子消滅法の手法の中で陽電子寿命測定法は、金属の欠陥や高分子の空隙の大きさを定量的に推定する上で、重要な手法である。低速陽電子ビームを用いると表面や薄膜の研究に応用することが出来るので、簡単に効率のよいビームを発生する装置製作は、一層の発展に寄与する。本研究は放射性同位元素を用いた低速陽電子発生装置を製作し、高分子材料の表面の研究を行なうことを目的としている。この装置は、小型・安価な装置で、小さな化学実験室で、自由に使える装置で、デスクトップの大きさである。本研究ではこのような条件を満たす低速陽電子短パルス化装置を開発することが第1の目的である。次にこの装置を使い、高分子材料の表面研究を行なうことを目的としている。今年度は、半値幅が0.50.6nsのビームを用いて実験を行なった。この半値幅では金属中の陽電子寿命を得ることは出来ない。高分子材料の場合、寿命は2ns程度であり、この半値幅でも十分に測定可能である。応用として、エポキシ樹脂をシリコン板上にスピンコートした薄膜に(45nm、1μm)、低速陽電子ビームを照射した。極表面では、陽電子或いはポジトロニウムが真空中に再放出して、長い寿命が得られる。強度は表面で減少し、内部に入るに従い、増加する。45nmの薄膜では1kV付近の電圧で長寿命が減少する。1μmの膜では、2kV以上の加速で打ち込まれた陽電子は、表面の影響がなくなり、バルクの特性を示している。室温(25°C)から200°Cまでの温度変化を測定すると、表面付近(50nm)のガラス転移温度(Tg)は、内部(バルク)のTgより低い温度になっていることが分かった。本装置は高分子材料の寿命測定に使えるが、汎用性を持たせるために、半値幅を0.3ns程度に改良し、さらに、短パルス化を改善する改良が必要である。低速陽電子ビームを用いると表面や薄膜中に存在する高分子空隙を測定することが出来るので、半導体技術に欠かせない半導体表面の被膜特性を測定することが出来る。本研究は、放射性同位元素を用いた短パルス化低速陽電子発生装置を製作し、高分子材料の表面の研究を行なうことを目的としている。この装置は、小型且つ安価な装置で、小さな化学実験室の実験テーブルに乗り、時間の制限無く自由に使える装置である。本研究では、このような条件を満たす低速陽電子短パルス化装置を開発するごとが第1の目的である。次にこの装置を使い、高分子材料の表面研究を行なった。現在、完成した装置は、ビームの半値幅が0.50.6nsであり、この半値幅を0.20.3nsにするためにはもう一段の圧縮装置が必要である。現在の半値幅では金属中の陽電子寿命を得ることは出来ない。
グリシンベタインを生合成する形質転換植物の機能ゲノミクスとプロテオミクスによる研究

生物は環境ストレス耐性能を獲得するため適合溶質を生合成する。当研究室ではこれまでに、適合溶質の1種であるグリシンベタイン(以下ベタイン)の生合成が恒常的にできるようになった形質転換植物を作製し、その形質転換植物では、塩ストレスや温度ストレスに対する耐性能が向上することを明らかにしてきた。しかし、ベタインの作用機作については不明な部分が少なくない。本研究では、ベタインの植物体保護の機構を明らかにする目的で、ベタイン合成がストレス下での種子生産にどのように影響しているのかを解析した。シロイヌナズナArabidopsis thalianaは、生殖成長期に塩ストレスを受けると花形成および種子形成に大きな影響がみられる。最も顕著な影響は、サヤの伸長とその中での種子形成が抑制されることである。しかし、ベタインを生合成できるようになった形質転換シロイヌナズナでは、ストレス下でのサヤの正常な伸長と種子形成量の低下が著しく軽減されていた。さらに、塩ストレス処理後の蕾の形状の観察から、野生株植物では塩ストレスにより葯における花粉の生産が強く阻害されるが、形質転換植物ではそのような影響はみられないことが分かった。以上のことから、ベタインはストレス下での花粉形成を促し、結果としてサヤの正常な伸長と種子形成を促すと考えられた。今後は、ベタインの細胞内局在や遺伝子発現におよぼす影響を解析し、その作用機作の分子レベルでの解明を行っていく。
種々の刺激に応答する植物短鎖アルデヒド生成制御系の解明

〇表記の課題を達成するためにはまず植物組織内に含まれている極く微量のアルデヒド類を再現性よく定量することが必要である。この目的のためこれまでの定量法に改良を加え、2,4-dinitrophenylhydrazineをプローブとしたHPLC分析によりpmoleオーダーまで感度を高めることに成功した。この定量法を用いて発芽2週間のエンドウ最下位葉に傷害を与え、その葉と、そのすぐ上の葉のアルデヒド含量の経時的変化を測定した。この時、傷害を直接与えた葉では1分以内にアルデヒド量が急激に増加し、その後、徐々に減少した。一方、傷害を与えた葉のすぐ上の葉中のアルデヒド量は傷害刺激後10分から60分まで増加した。このことは傷害刺激が植物体内で伝達されていることを示す。この伝達様式を明らかにするために、これまで植物において情報伝達に与っていることの知られている酵母エリシター、サルチル酸または過酸化水素を切除したエンドウ葉に直接塗布した。いずれの場合もアルデヒド量の増加は見られず、傷害誘導による刺激伝達様式は新規のものであることが示唆された。〇一方、切除したエンドウ葉にアルデヒド生成系の中間体であるリノール酸またはリノレン酸を塗布すると、これらは速やかに対応するアルデヒドへと代謝された。この実験結果とエンドウ葉内にはLipoxygenase、Fatty acid hydroperoxide lyaseが共に十分量存在していることからアルデヒド生成の律速段階は脂質の加水分解による脂肪酸の遊離にあることが示された。そこで脂質加水分解酵素活性発現の制御様式を検討するため、エンドウ葉を種々の濃度のCa^<2+>キレート剤、EGTAを含む緩衝液で磨砕した。しかしながらEGTAの添加はアルデヒド生成をむしろ促進し、脂質加水分解のステップはCa^<2+>では制御されていないことが明かとなった。なお、この成果の一部は国際植物科学会議に於て発表した。また、報文の投稿準備中である。
確率微分方程式モデルの統計推測法の開発と高頻度データ解析への応用

拡散型確率過程のサンプリング問題を研究した.高頻度データを用いて確率微分方程式のパラメトリック推測を行う際に,疑似最尤推定量の導出が重要であるが,その推定量を効率よく算出するために,ベイズ型推測と最尤型推測の利点を活用したハイブリッド型推測法を開発し,その数学的正当化を行った.大規模数値実験によって提案手法の有効性の実証を試み,エルゴード的拡散過程や微小拡散過程に対して,ハイブリッド型推定量の漸近挙動が安定していることを確認した.提案手法は上記のモデルだけでなく,一般のモデルに対して適応可能である.また,レヴィ駆動型確率微分方程式の統計推測および高頻度データ解析への応用について研究した.高頻度データに基づく確率微分方程式モデルのドリフトとボラティリティパラメータの適応的推測手法の改良およびそれから得られる3種類の適応的最尤型推定量や適応的ベイズ推定量の漸近分布・積率収束などの漸近的性質を証明した.適応的ベイズ型推定法は次のような手順で行う:まずパラメータ空間をドリフトパラメータ空間とボラティリティパラメータ空間に分離して,ボラティリティパラメータに関する簡易な効用関数を用いて,初期ベイズ型ボラティリティ推定量を導出する.それを近似精度を上げた効用関数に代入して,ベイズ型ドリフト推定量を求める.そのベイズ型ドリフト推定量を,さらに高精度な効川関数に代入して,ベイズ型ボラテリティ推定量をアップデートする.それらを交互に(データ数と刻み幅に依存した)必要回数だけ繰り返すことにより,適応的ベイズ型推定量の精度が向上し,最終的には積率収束性を有する漸近有効なベイズ型推定量が導出できることを証明した.本研究の意義は,数値計算が困難な同時ベイズ型推定黛の欠点を解消する適応的ベイズ型推定法の開発に成功しただけでなく,その積率収束性などの漸近的性質を緩い正則条件の下で証明したことである.夜間・昼休みの経済高頻度データへの影響を加味したボラティリティの推定手法を定式化し,実証分析でその安定性を示した.高頻度観測の下で,Normalinverse Gaussianl過程の尤度の局所漸近正規性を導出した.また,確率過程の自己規格化残差系列の漸近挙動を導出し,適合度検定への応用を提案した.高頻度不規則に観測される連続セミマルチンゲールデータから,ドリフトの回帰係数を推定する問題を考察した.連続観測の場合の最尤推定量を自然に離散化して構成できる推定量は局所ガウス近似に基づく疑似最尤推定量と一致するが,この推定量は観測の不規則性の下で一次の漸近バイアスを持つことを示した.説明変数となる確率過程の増分の歪度推定凪を用いて回帰のバイアス補正を構成した.昨年度までに得られた確率微分方程式のドリフトとボラティリティパラメータに対する適応的推定法を検定問題やモデル選択問題に応用した。具体的には、ドリフトやボラティリティパラメータの検定問題に対して、同時最尤型推定量と漸近同等な推定量を用いて、尤度比型検定統計量、Wald型検定統計量、Rao型検定統計量を構成して、正則条件の下で、それらの漸近分布がカイ2乗分布に従うことを証明した。さらに、それらの検定が一致性を有することも示した。また、同時最尤型推定量と漸近同等な推定量および擬似尤度関数を用いて、赤池型情報量規準を構成し、それが数学的正当性を有することを証明した。同時最尤型推定量と漸近同等な推定量を用いて、検定統計量や情報量規準を構成できることが示されたことは意義深く、パラメータ空間の次元が大きい場合、同時最尤型推定量よりも適応型推定量を用いた推測法が数値的に安定していることが確認された。外生変数や別の要因(観測可能)も柔軟に取り込めるOrnstein-Uhlenbeck型回帰モデルや局所安定Levy過程で駆動される確率微分方程式モデルに対して、疑似最尤推定量の漸近混合正規性を導出した。回帰モデルの正則化推定(高次元モデルの疎推定)において統計的確率場の多項式型大偏差評価を導出し、例えばbridge推定量などの、混合収束率を有する疎推定量の収束速度に関する評価を得た。非線形なコスト制約の下での確率積分の離散化による平均2乗誤差を漸近的に最小化する問題を解決した。とくに確率積分を効率的にシミュレーションする方法を与えた。また確率微分方程式モデルに対する新しい強近似法を開発した。さらに、確率微分方程式の解そのものではなく、その積分値が高頻度に観測される、隠れマルコフ型モデルを考察し、拡散係数に含まれる未知パラメータに対する、Whittle近似に基づく有効な推定量を構成し、その漸近混合正規性を証明した。今年度は、1確率微分方程式モデルの推定法の開発、2レヴィ過程で駆動される確率微分方程式モデルにおける高頻度データ解析の基礎理論の構築、3確率微分方程式モデルにおける二次変動推定量の構成についての研究を行った。1に関しては、これまで、エルゴード的または非エルゴード的確率微分方程式モデルの統計的推定問題や統計的仮説検定問題、統計的モデル選択問題について研究してきた。今年度は、推定量や検定統計量、情報量規準などの統計量を導出する際に、効率よく計算する手法として、ニュートン・ラフソン法を応用したハイブリッド・マルチ・ステップ(Hybrid Multi-Step、HMS)推測法を開発した。HMS法とは、ベイズ型推定量を初期推定量として採用し、擬似尤度関数によるスコア法を初期推定量の漸近的性質に応じて複数回適用した統計的手法のことである。

規格化した擬似尤度関数に基づく``温めたベイズ推定量"を初期推定量として採用することによって、最尤型推定量を計算する際に直面する最適化のための初期値の選定問題から解放される。また、HMS推測法は統計モデルの構造(独立同一分布モデル、時系列モデル、確率過程モデル等)に依存しない汎用的な推測法である。2に関しては、特に正規型および非正規安定型の擬似尤度推定方式を軸とし、擬似最尤推定量の漸近分布の導出に関連する統計的確率場の極限定理や分布論を、事例研究と併せて研究した。また、レヴィ過程モデルからの大規模高頻度データに基づいた統計推測理論に関する総合報告をまとめた。3に関しては、最も標準的な実現ボラティリティが許容的ではないことを示し、推定の平均二乗誤差を改善する縮小推定量を構成した。この推定量はボラティリティが定数の場合には許容的であるという意味で、最低限の最適性を持っている。平均二乗誤差の改善は二次のオーダーであり、ボラティリティ自身の変動が大きいほど改善幅も大きい。今年度は,(i)非エルゴード的拡散型過程モデルのハイブリッド型推定法の開発,(ii)レヴィ過程で駆動される確率微分方程式モデルにおける二段階推定の構築,(iii)ボラティリティの縮小推定,について研究を行った.(i)については,昨年度に開発したエルゴード的拡散過程のハイブリッド・マルチ・ステップ(HMS)推測法を非エルゴード的拡散型過程に応用する研究を行った.HMS法とは,規格化した擬似尤度関数による初期ベイズ推定量を用いてスコア法を必要回数実行した統計手法であり,前年度の研究成果からエルゴード的拡散過程のパラメータ推定に有効であることが知られている.本研究では,非エルゴード的拡散型過程のボラティリティパラメータを推定するために,オイラー・丸山近似に基づく擬似尤度関数による初期ベイズ推定量を用いてHMS推定量を導出し,それが漸近混合正規性およびモーメントの収束性を有することを証明した.また,数値実験によって,初期推定量の収束率に応じて,HMS推定量の漸近挙動が変化するという知見を得た.(ii)については,一般のレヴィ過程駆動型確率微分方程式モデルについて,二段階推定手法を構築し,漸近同時分布を導出した.また,局所安定型モデルに関する非正規型疑似尤度解析についてこれまで得た結果の技術的な改良を行い,ノイズの変動指数がコーシー以上ウィーナー過程未満の場合に統一的な正則条件の下で推定量の漸近混合正規性が得られることを示した.特に局所安定型レヴィ過程の場合に尤度比の局所漸近正規性を導出し,提案推定量が漸近有効であることを証明した.(iii)の縮小推定は,実現ボラティリティ統計量に1より小さい定数を乗じて縮小し,高次の有効性を改善するものである.前年度までに得られたブラウン運動モデルに対する結果を,非整数ブラウン運動やブラウン型半定常過程で駆動されるモデルへ拡張する研究を行った.当初の計画通り,非エルゴード的拡散型確率過程におけるボラティリティパラメータの推定量の有効な計算法として,初期ベイズ推定量とスコア法を融合させたハイブリッド・マルチ・ステップ(HMS)推定量を構成し,その漸近的性質を示すことができた.
集積化プラズマを用いた光波制御機能の開拓

表面ナノ構造を利用した光波制御手法は,高密度な光エネルギー生成に有用であり,本研究では,プラズマを新しい可変的光波制御手法を検討した.プラズマは,表面改質などの加工プロセスとして用いられることが多いが,電圧印加によって生成から消失までの劇的な特性変化を誘起出来るといったユニークな特性を持つ.2 mA以下の電流と400 V程度の電圧を微細電極に印加したとき,Arプラズマの生成が観察された.プラズマを生成前後で,Auナノ構造の光学特性が変調された.表面ナノ構造を利用した光波制御手法は,高密度な光エネルギー生成に有用であり,本研究では,プラズマを新しい可変的光波制御手法を検討した.プラズマは,表面改質などの加工プロセスとして用いられることが多いが,電圧印加によって生成から消失までの劇的な特性変化を誘起出来るといったユニークな特性を持つ.2 mA以下の電流と400 V程度の電圧を微細電極に印加したとき,Arプラズマの生成が観察された.プラズマを生成前後で,Auナノ構造の光学特性が変調された.フォトニック結晶や表面プラズモン共鳴などの光集積素子の可変化は高機能システムの構築に必須の課題であるが,光学材料特性による制限から大きな特性チューニングは容易ではない.一方,従来,プラズマは,薄膜の堆積やエッチングなど真空加工プロセスとして利用されることが主体であった.本研究では,プラズマを固体,液体,気体に続く第4の光学材料として捉え,微小空間におけるその光学特性評価を行うことを目指す.本年度は,半導体Si上にアレイ化したマイクロスケールの微小電極について,その作製プロセスの確立と基礎的な放電特性評価を行った.Si異方性ウェットエッチングによって直径10から50umまでの逆ピラミッド構造を作製し,絶縁層SiO2を堆積した後にアノード層として金属膜を形成した.200から600V程度までの直流電圧印加によってArや空気中における大気圧での放電を確認した.ただし,現状では安定な放電は容易ではなく,プラズマの発光分布は時間と共に変動し,最終的には電極破損につながった.電圧-電流曲線から,グロー放電であることが示唆され,電極破損時にはアーク放電へと移行した可能性がある.これら不安定放電の原因として,絶縁層への不純物混入の問題や,電極部で生じる電界集中とそれに伴う発熱,また発熱によるガスの流れが考えられた.今後,より安定な放電を目指し,絶縁層の材料変更の他,電極構造の最適化について検討を行い,光学特性評価へと繋げる予定である.表面ナノ構造を利用した光波制御手法は,極めて高いエネルギー密度の生成に有用であり,超高感度センシングや高い集積性の実現が期待されている.これら素子は一般に受動的でありその可変化は高機能システムの構築に必須の課題である.しかしながら,光学材料特性による制限から大きな特性チューニングは容易ではない.一方で,プラズマは外部からの電圧印加によって,通常気体から電離気体へと劇的な特性変化が起こる.本研究では,プラズマを固体,液体,気体に続く第4の光学材料として捉え,微小空間での光学特性評価と集積光学素子への搭載に取り組んだ.前年度までに半導体プロセスを駆使して,Si基板内に逆ピラミッド構造を作製し,絶縁層の上部に形成した金属薄膜電極と基板間への直流電圧印加によって,微小放電を行った.本年度は,表面ナノ構造を利用したプラズモン共鳴素子の作製とプラズマ雰囲気下での光学特性変化を検討した.電子線リソグラフィと真空成膜技術によって,金属周期構造を作製した.周期を300500 nmまで変化させた.通常気体では,波長633 nmの励起光では入射角度が10度付近でプラズモン波が生じるが,放電によって電離状態にすると,僅かではあるがピーク角度がシフトする.今後,この共鳴状態の変化に与える電離と熱の影響を詳細に検討する必要がある.また,放電時の高電圧印加によって,薄膜電極は容易に損傷を受けるため,新規のマイクロ電極構造開発を検討している.光工学本年度5月に大学異動を行い,大型装置を含む実験環境を移設したため,装置の再稼働までに時間を費やした.年度後半からは本格的に実験を再開したが,実験条件が変化しており,その調整も行いながら,研究を進めている.今後,より安定な放電を目指し,絶縁層への不純物混入を防ぐため,高品質膜へと変更する.また,電界集中を避けるため,電極構造の最適化について検討を行い,光学特性評価へと繋げる予定である.H25年度中に大学異動があったため,研究計画に変更が生じている.このため,当初本年度に行う予定であった実験項目の一部を次年度へと送り,それに伴い,研究予算でも次年度使用額が生じた.H25年度に実施予定であった実験をH26年度に送り,その実験に必要な消耗品購入費として使用する予定である.
悪の克服の可能性を開くための哲学研究-ポール・リクールの思想を手引きとして-

本研究の目的は、「悪の克服の可能性」の問題を、主にポール・リクールの哲学を参照軸として明らかにすることにある。そのリクールの悪論は、思想的な系譜において、カントからジャン・ナベールにつながる根元悪の問題系に属している。したがって、研究は、必然的にカントおよびナベールの悪論の研究を含むことになる。それらの比較・対照という方法によって、必ずしも明らかではないそれぞれの悪論の特徴を浮かび上がらせ、またそれを通して「悪の克服の可能性」という問題を考察する。これまでの研究の成果として、まず一つにそれらが共通して悪の経験のあるパラドクス的な性格を巡って動いていることが明らかとなった。それは、悪とは、そのつど新たに犯されるものでありながら、同時に、つねにすでにそこにあるものでもあるという性格である。悪のもつ、この奇妙な時間性ないし歴史性こそ、カントの言う根元悪の謎に他ならず、またナベール及びリクールの思考がその周りを巡っているものに他ならない。これは、悪の問題のアポリアの核である。このアポリア性は、そのまま赦しという現象のアポリア性へとつながる。リクールの最晩年の思索は、この赦しのアポリアを巡って行なわれた。その際に重要な参照軸となっていたのがデリダの思索である。そしてナベールもまた、悪のアポリアから赦しのアポリアへと思索を進めている。ここにいたって、悪の克服の問題は赦しのアポリアとして具体化されることになる。アポリアといっても、それは単なる袋小路ではない。むしろ、そこから新たな宗教哲学的思索の生じる豊かな土壌足りうる。平成16年度においては、ジャン・ナベールによる悪の哲学について重点的に研究した。この研究によって以下の点が明らかになった。1ナベールの、特に『悪論』において展開されている悪の哲学は、カントの『単なる理性の限界内における宗教』の理論を批判的に受け継ぎながら、根元悪への問いをより徹底した仕方で追求している。カント以上に徹底した仕方で、とは要するに、カントが人間の根源的な善性を無批判に前提することによってその極限に至るまで追求することのできなかった人間の悪性を、ついには自己性と同一視できるほどに深く追求したということにある。2ナベールの悪論の最も大きな特徴の一つは、それが「諸意識の断絶」という意識の複数性の発生と同時的である本質的悪に、あらゆる種類の悪の根本的な根を見出したという点にある。意識の複数性と同時的であるということは、他者と切り離されたものとしての自己性、それゆえ罪ある自己性の発生と同時的であるということを意味する。つまり、自我と他者との間に区別を設け、両者を始原的な相互性の関係から排除してしまう原因性のはたらきこそが、本質的な悪なのである。この洞察は、悪の克服の可能性が本質的に、他者との出会いの内に求められなければならないということも同時に明らかにする。3悪の克服としての他者との出会いという主題は、ナベールの遺稿である『神の欲望』の内に、「赦し」の問題として論じられている。それによれば、赦しとは、他者から蒙る悪を進んで自らに引き受けることに他ならない。ただし、それはすべてを赦しうる権能を持った全知全能の神を前提するものではない。むしろ、赦しを可能とするのは、共に無力な人間同士の間に生じる一つの「証言」としてである。そして、この証言の「解釈学」を通して、赦しは単なる出来事以上のものとして歴史のうちに刻まれ、ある種の共同性を得ることになる。つまり、それによって、悪の問題は理論的、思弁的には解決不可能なものとなっている。にもかかわらず、三者は、三様の仕方で、このアポリアに答えようとしている。つまり、悪のアポリアは、思考にとっての単なる袋小路をなしているのではなく、むしろさらにより思考するようにと思考を促す。そのような思考の向かう先に、悪の克服について論じるための場所がある。そこで重要な問題として浮かび上がってきたのが、「赦し」の問題である。以降の研究では、カントにおいては無視されているこの問題を、ナベール及びリクールに即して明らかにすることが課題となるだろう。

そのリクールの悪論は、思想的な系譜において、カントからジャン・ナベールにつながる根元悪の問題系に属している。したがって、研究は、必然的にカントおよびナベールの悪論の研究を含むことになる。それらの比較・対照という方法によって、必ずしも明らかではないそれぞれの悪論の特徴を浮かび上がらせ、またそれを通して「悪の克服の可能性」という問題を考察する。これまでの研究の成果として、まず一つにそれらが共通して悪の経験のあるパラドクス的な性格を巡って動いていることが明らかとなった。それは、悪とは、そのつど新たに犯されるものでありながら、同時に、つねにすでにそこにあるものでもあるという性格である。悪のもつ、この奇妙な時間性ないし歴史性こそ、カントの言う根元悪の謎に他ならず、またナベール及びリクールの思考がその周りを巡っているものに他ならない。これは、悪の問題のアポリアの核である。このアポリア性は、そのまま赦しという現象のアポリア性へとつながる。リクールの最晩年の思索は、この赦しのアポリアを巡って行なわれた。その際に重要な参照軸となっていたのがデリダの思索である。そしてナベールもまた、悪のアポリアから赦しのアポリアへと思索を進めている。ここにいたって、悪の克服の問題は赦しのアポリアとして具体化されることになる。アポリアといっても、それは単なる袋小路ではない。むしろ、そこから新たな宗教哲学的思索の生じる豊かな土壌足りうる。
構造的不連続部に存在する表面欠陥のCOD推定法

半楕円状表面き裂のCOD値を推定する手法を検討するために、その中心断面が片側貫通き裂材(EN)になることに着目し、ENに引張σmが作用する場合のCOD値を、中央貫通き裂材(CN)に引張が作用する問題と、ENに曲げが作用する問題を巧みに重畳することで、弾塑性状態におけるCODが評価し得るか否かを検討した。その結果き裂深さが板厚の1/2以下ならば、K値の重畳により誘起される曲げ応力M^*の0.75倍となる応力を引張応力に加えたものがCNに作用した問題と、ENにM^*が作用する問題を加えたものでENに引張が作用する場合のCOD値を推定できることが判明した。ただしM^*/σmはグロス降伏する時Oとなるように引張応力の上昇につれ低下する。さらにCNに引張が作用する場合の全面降伏後、およびENに曲げが作用する場合の弾塑性状態におけるCODの簡易推定式を求めた。そこで表面き裂に引張と曲げが作用する場合のK値と、ENに引張および曲げが作用する場合のK値を各々等値することにより、表面き裂の中心断面に作用する曲げ応力、引張応力を求め、リガメントで全面降伏する場合の曲げ応力より、ENに曲げが働く場合の見掛上の降伏点を求め、これによりENに曲げが作用する場合のCOD値と、上述のENに引張が作用する場合のCOD値を重ね合わせることでCOD値が推定できることを、鋼管格点構造のクラウン部に存在する表面切欠に対して示した。その結果2次元問題で定義されるCOD仮説に基づくCTOD値を求めることが可能になり、さらには従来のCOD設計曲線では推定できなかった表面中央のCOD値を推定できることを示すとともに、従来近似的に与えていたR止まりにおける変位をCTODと定義するなどしていたものと、低荷重領域では一致するが、高荷重領域では推定されるCTOD値は、R止まりの変位などの定義によるそれよりは大きくなり、安全率を考えなければ従来の脆性破壊強度評価は非安全側になることが判明した。中央貫通き裂,片側貫通き裂に一様引張応力が作用する帯板(それぞれ(A),(B))、および片側貫通き裂に曲げが作用する場合の帯板(C)に対し、有限要素法(FEM)を用いて弾塑性解析し,CODを種々のき裂長に対してまず求めた。そして(B)のCODを,(A),(C)のCODを用いて重畳し,(A)のCODを推定する重畳法について検討した。(C)で作用させる曲げ応力((A)の偏心による誘起曲げ応力)はそれぞれのK値の重ね合わせから決定した。さらに引張応力と曲げ応力が重畳する場合の全面降伏条件を梁理論より導出し,この時点における実断面引張応力を見掛上の降伏点とし,(A)のCODを補正し,誘起曲げ応力による(C)のCODとして弾性解を採用し,両者を重畳させれば,弾塑性状態の(B)のCODを近似的に推定し得ることをFEMの結果より導いた。

すなわち引張と曲げを受ける片側き裂の弾塑性CODは、引張による偏心荷重によって誘起される曲げ応力,負荷曲げ応力,および引張応力が複合して作用する場合の全面降伏時を定め,この時の引張応力より実断面引張応力を求め,これを見掛上の降伏点とし,この降伏点を有する(C)のCOD、(A)のCODおよび誘起曲げ応力(C)の弾性CODを重畳すれば近似的に求められることが判明した。さらに中央貫通き裂に引張が作用する場合,全面降伏後のCODは解析的に求まらない、そこで作用ひずみ/降伏ひずみの関数として,mouth COD/全面降伏時のmouth CODの値をFEM結果より求め,全面降伏のmouth CODの近似推定式を求めた。そしてmouth部以外のCODの推定法についても検討を加え,その評価法を導出した。また曲げが作用する片側貫通き裂の弾塑性mouth CODの近似推定式をFEM結果をもとに導出した。今後以上の結果を半楕円表面き裂に適用する手法を検討し,その妥当性を調査する予定である。片側き裂材(EN)に引張応力δ_Mを作用させると、き裂線上でδ_Mのみでなく偏心荷重による誘起曲げ応用δ_Bが生じる。したがってこの問題は、弾性学的には中央き裂材(CN)にδ_Mが作用する問題と、ENにδ_Bが作用する問題を重ね合わせたものになっており、K値より推定されるδ_BよりこれらのCODを調査すると弾性CODにも重ね合わせが成立する。そこでこの原理を弾塑性状態に拡張する手法について検討した。具体的には上記の3つのケースについてFEMで弾塑性解析しCODと作用応力の関係を求め、CNにδ_Mが作用する場合とENにδ_Bが作用する場合を重ね合わせて、ENのδ_MによるCODを推定する手法について検討した。弾塑性状態のため単純な重ね合わせが成立せず、全面降伏荷重の0.2倍の負荷の場合でも単なる重ね合わせが成立しないことが明らかとなり、種々のモデルを導入して重ね合わせ法を検討した。その結果縦軸に誘起曲げ応力δ_Bをとり、横軸にCNに作用する公称応力δ_Mをとった場合、δ_B=αδ_M(α:K値の重ね合わせより求まる)と、δ_Mがグロス降伏に達したときにδ_B=0とし、この点を通り勾配が-0.9αとなる直線の2つを漸近線(ただしその指数は4)とする曲線でδ_Mを与えると種々のき裂長に対して一律に重ね合わせがほぼ成立することが判明した。しかしき裂長/板幅>0.5の場合に上記の関係が必ずしも成立していないものがあり、詳細にFEMによるCODの傾向を調査した結果、妥当な結果を得ていないケースがあり、負荷増分などの再検討が一部必要との結論に達した。昨年度に得たCNにδ_M,ENにδ_Bが作用する場合の弾塑性CODの推定式と上記の結果より、表面き裂の最深部を含む断面のCOD推定の準備はほぼできたが、上述の事情のため再度FEM計算の実施が必要なため、表面き裂に対する直接の検討はできていないが、推定法の基礎はかたまった。
中国農村における保育ネットワーク形成に関する研究

【研究の概要】本年度は、以下の二項目についての研究調査を行なった。I.中国における農村幼児教育(保育)の歴史定展開II.現代中国における農村保育ネットワークの形成過程の検討【資料調査】主にIについては、国内での資料調査を進めたほか、1995年9月に中国・北京で開催されたアジア太平洋地区幼児教育シンポジウム(主催:北京師範大学)ならびに1995年12月に江蘇省南京・無錫で行なわれた現代中国社会文化調査(主催:福岡県立大学・南京師範大学)に参加し(渡航費は自弁)、IIの農村部での幼児教育ネットワーク形成についての動向についての情報収集を行なった。【研究成果の公開】課題IとIIに関し、上記北京でのシンポジウムの部会で小論「中国幼児教育史からみた家庭、地域と託幼事業-日本での研究者の立場から-」を報告し、参加者との意見交換を行なった。【得られた知見】中国では「90年代中国児童発達計画綱要」が公布されて以来、ユニセフ、世界銀行などの国際援助のもと、国家教育委員会および地方政府、研究機関が連携して、遠隔地、貧困地区も含む広範な農村に、さまざまな類型の幼児教育を普及しようとしている。国家政策としては、20世紀の到来までに全国的に35%の就園率がめざされ(都市部に限れば70%)、農村地域での幼児教育普及の焦点は、当面就学前1年間に絞られている。このほか、人口の70%を占める幼児のためのノンフォーマル幼児教育が展開し、家庭と地域が一体となった教育の可能性が各地で追求されている。(資料調査を通じて得られた新たな知見の詳細に関しては現在報告論文を準備中。)【研究の概要】本年度は、以下の二項目についての研究調査を行なった。)
婦人科腫瘍のエストロゲン受容体ダイナミックPETと動態解析に関する研究

巨大子宮筋腫症例に対してエストロゲン受容体(ER)イメージングPET製剤であるFESを急速静注しダイナミック撮像を行い病変部の時間放射能曲線を求め、腹部大動脈から得た入力関数を用いてコンパートメント解析を行った。各速度定数(K1, k2, k3, k4)、k3/k4(Binding potential)および分布容積(VT)を算出し60分後の静態画像のSUV値と比較した結果、Binding potentialおよびVTがSUV値と有意な相関を示した。以上より、エストロゲン依存性腫瘍においてPET動態解析が可能であること、およびこれまでの臨床研究で用いてきたSUV値の妥当性が証明された。婦人科腫瘍におけるエストロゲンおよびエストロゲン受容体(ER)の体内動態を解析するため、ERイメージングPET薬剤である16α-[18F]fluoro-17β-estradiol(FES)を急速静注し50分間の骨盤部ダイナミックPET撮像を行った。初年度は、巨大子宮筋腫症例に対し連続動脈採血の代わりに腹部大動脈に関心領域を設定し入力関数を得た。1症例ごとに子宮筋腫/臀部の皮下脂肪/骨格筋にそれぞれ関心領域を設定し得られた時間放射能曲線に2-tissueコンパートメントモデルを当てはめ各速度定数(K1, k2, k3, k4)およびK1/k2, k3/k4,分布容積VTを求めそれぞれを静態画像から得られるSUV値と比較した。筋腫の集積は高く(SUV 35)、50分後でもまだ上昇していた。次いで皮下脂肪(2.5) >骨格筋(1.0)の順であった。各パラメータのうちSUVと有意な相関がみられたのはK1 (r=0.67, p<0.05), VT (r=0.68, p<0.05),そして最も相関が強かったのがk3/k4 = binding potential (BPND) (r=0.73, p<0.02)であった。このように婦人科FES PETで通常用いられるSUV値はbinding potentialと相関しエストロゲン受容体の結合能を評価するのに適していると思われた。以上よりエストロゲン依存性腫瘍においてPET動態解析が可能であること、およびこれまでに用いてきたSUV値の妥当性が証明された。PET分子イメージング以前の研究では免疫染色などにより静態PET画像から得られるSUV値やその比がエストロゲン受容体の密度を反映することを報告してきたが、本年度のダイナミックPETを用いた動態解析によりSUV値はbinding potenitalという受容体結合能とも相関する可能性が示唆された。結果には比較的満足しており、おおむね順調と思われる。初年度は腹部大動脈から入力関数を得られるような巨大子宮筋腫症例を対象としたが、今後は侵襲的ではあるが頻回動脈採血と代謝物補正による動脈入力関数を用いた解析が必要となってくる。ただし、動脈採血が侵襲的であるだけでなく、エストロゲン受容体が核内受容体であることや、脳のように血液脳関門が腫瘍にはないことから代謝物自体の集積も考慮に入れる必要もありるため、そのようなfull studyに持ち込んでもコンパートメントモデルで十分説明が可能かどううかなど前もって検討が必要である。もし頻回動脈採血が困難な場合の対策として、一点採血と標準入力関数の利用や、参照領域法を考えている。本年度と次年度の2年間の研究であり、次年度も薬剤合成や画像解析のための物品購入、学会発表、論文報告などに用いる予定である。薬剤合成や画像解析のための物品購入、学会発表、論文報告などに用いる予定である。
磁気的スピン変換

磁気的スピン変換では、新しいスピン変換現象の探索、非線形スピン変換手法の開拓、電界を用いた磁化状態制御の3課題の研究を進めてきた。新奇なスピン変換現象の探索に関しては、トポロジカルな電子構造を有する非共線反強磁性体に従来とは質的に異なる新奇な磁気スピンホール効果が発現することを見出した。非線形的なスピン変換を実現するため、p波スピン三重項超伝導体の候補物質として最近注目され始めたBi/Ni薄膜におけるスピン輸送測定に取り組み、従来型超伝導体では発現しなかったスピン三重項を媒介とする新しいスピン変換現象の可能性を見出した。Fe/MgOトンネル接合とSi伝導チャンネルを有する面内スピンバルブ素子を用いたスピン伝導測定から観測されるスピン蓄積信号が非線形な応答を示すこと、この現象の起源が、トンネル接合を介したスピン偏極電流の透過率のバイアス電圧依存性に起因していることを明らかにした。また、同接合における垂直磁気異方性の機構について考察した結果を論文として発表した。電界を用いた磁化状態制御に関しては、80 nmφのCoFeB/MgO磁気トンネル接合において電界印加によって誘起される磁化歳差運動の時間分解測定から磁化運動に対する熱擾乱の影響を明らかにし、反転確率を向上させるための指針を示した。その他、強磁性体、反強磁性体、フェリ磁性体およびそれらの非磁性体とのハイブリッドシステムにおける磁気的スピン変換についての研究を行った。重要な成果としては、反強磁性体を用いたスピントルク磁気メモリの動作実証、フェリ磁性体の角運動量補償温度におけるスキルミオンホール効果消失の観測などが挙げられる。上述のトポロジカル反強磁性体においても、強磁性体中の磁壁のダイナミクスによく似たスピントルク駆動を示すことも実験と数値計算の両面から突き止めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は基板の影響を取り除き界面で生じる現象のみを捉えることの出来る素子作製に必要不可欠な収束イオンビーム微細加工装置の購入を進めた。スペックの設定、それに適合する装置の選定を行い年度内に購入と設置を完了した。現在、装置を実際に使用して素子作製プロセスを最適化しているところである。これと並行して、予備実験として超伝導体を利用したスピンホール効果、金属/酸化物界面に特徴的に生じるラシュバ効果を利用したスピン・電荷変換の測定、Pt/IrMn/FeCoBの多層構造膜中のPt層のスピンホール効果を利用したIrMn反強磁性体へのスピン注入、強磁性半導体(Ga,Mn)As/非磁性金属Pt接合でのスピンポンピングによる磁化ダイナミクス-スピン流変換、逆スピンホール効果によるスピン流-電流変換を行った。その結果得られた主な成果は次の通りである。1)超伝導NbN内で準粒子を媒介として巨大なスピンホール効果が生じることを発見した。2)銅/Bi酸化物界面でスピンモーメンタムロッキングによる巨大なスピン流・電流変換が生じることを見出した。3)Pt層から注入されたスピン流がIrMnを媒介してFeCoBまで到達することを発見した。4)(Ga,Mn)As/Pt界面では(Ga,Mn)As/GaAs界面に比して約10倍の高効率スピン流生成が可能であることを明らかにした。平成27年度は、26年度に購入し立ち上げた収束インビーム加工装置を用いて、純良なバルク単結晶から微細構造を有する素子の作製手法を確立した。この手法を用いて、特異な表面伝導が期待される単結晶NiS2やMn3Snなどの反強磁性体を微細加工し、表面伝導あるいは反強磁性ドメインの効果を顕在化させる微細素子の作製を行った。その結果、異常ホール効果をはじめとする電気伝導物性のサイズ効果が観測され始めている。本研究で開発したCu/Bi2O3界面のスピン流電流変換機構を利用してスピンゼーベック効果を検出することを目的として本A01班とA04班の班間共同研究を開始した。バルクのスピンホール効果ではなくCu/Bi2O3界面を用いてYIGのスピンゼーベック効果の観測に世界に先駆けて成功した。非線形なスピン流電流変換については、通常、スピン軌道相互作用の強い非磁性体では、電流は注入したスピン流に線形的にしか変換されないが、複雑なスピン構造を有するスピングラスでは、この系に特有なスピン揺らぎの効果によって、電流が非線形的に変換されて減少することを見出した(Phys. Rev. Lett.に掲載)。電場による非線形効果を探索した研究からは、強磁性共鳴状態にある磁性半導体(Ga,Mn)Asから隣接する金属Pt薄膜にスピン流がポンプされること(Appl. Phys. Lett.に掲載)、さらに電場により磁気緩和が変調されること(Phys. Rev. Lett.に掲載)、CoFeB/MgOナノ磁気トンネル接合では電場により非線形に強磁性共鳴が誘起されること(Appl. Phys. Lett.に掲載)が分かった。その他、異なる磁気特性を持つ磁性体を積層した磁性多層膜をもちいると多層膜特有のスピンダイナミクスを起源とする磁気共鳴現象が観測されることが分かった。当初の計画通り純良な単結晶をFIBにより微細加工した素子作製手法を確立した。さらに伝導測定によりサイズ効果を測定できるまで研究を進めることができた。また、本研究計画で開発した界面を用いてスピンゼーベック効果の測定ができたこと(現在論文準備中)は、班間連携の成果であり、予想以上の成果につながる。

スピン揺らぎに起因する非線形スピン流電流変換現象に関しては、これまでに報告されている磁気転移温度近傍での10%の変調に比べ8090%に達する大きな変調量に達し、これも、予想以上の成果であった。電場による非線形強磁性共鳴励起に関しては、現在その発現機構を実験と理論の両面から解明するためにA05班との連携研究を推進している。ナノ磁気トンネル接合における電界誘起磁化反転の研究に関しては、超低消費エネルギー磁化反転の実証と素子動作特性の改善に取り組んでいる。また対象材料の幅を拡げるべく、トポロジカル絶縁体の結晶成長に着手した。磁性多層膜の特異な磁気共鳴に関しては、適切な成膜、及びアニール条件により、互いの共鳴周波数が近づき、最終的には、同期的な共鳴が生じることを見出した。同期時の共鳴の鋭さは、非常に鋭く、実験から見積もられたダンピング定数は、単層膜よりも小さくなった。以上から予想以上の成果が出ていると自己評価した。非線形的なスピン-電荷流の変換機能を開拓と、電界による磁気的変換に着目している。高品位界面の研究については、FIB微細加工技術を用いて、固体表面あるいは異種物質界面の効果を顕在化させる素子作製とスピン流電流相互変換の電気的測定を引き続き継続して遂行した。角度分解レーザー光電子分光法を用いて、金属/Bi酸化物界面の電子構造を調べたところ、酸化物と金属界面にスピン分裂バンドの存在の可能性を示唆するバンド分散を観測した。また、スピン変換の機構としてトポロジカル絶縁体の表面で生じるスピン運動量ロッキングに着目してスピン流電流変換を試み、50%を超えるスピン変換を実現した。27年度に引き続き、28年度も複雑な磁気構造をもつ典型例であるスピングラス(銅マンガン)中のスピンホール効果を測定したところ、マンガンの濃度を10%まで大きくすると、スピンホール効果が完全に低温で消失する振舞いが観測された。また原子層超伝導体NbSe2を用いた非線形スピン流ー電流変換の研究も開始し、超伝導転移温度以上で、スピンホール効果の観測に成功した。Nb/Cu/NiFeの複合構造において、近接効果により超伝導状態となったCu中では、クーパー対とスピン流の共存状態が形成できること、Cu/NiFe二層膜のスピン吸収効果に異方性が生じ、温度の低下と共にスピン吸収効果が増大し、スピン信号が減少することを見出した。微細なCoFeB/MgO磁気トンネル接合の素子抵抗を上げることで、電界誘起磁化反転の世界最小反転エネルギ6.3 fJ/bitを達成した。接合中の磁化ダイナミクスは熱擾乱の影響を受け易いことを明らかにし、その温度依存性を説明した。その他、昨年度構築した半導体面内スピンバルブ構造において観測される非線形な非局所スピンバルブ信号を説明する理論引き続き継続し、接合構造の効果も取り入れることが出来るように改善した。実績概要でも述べた金属/Bi酸化物ラシュバ界面を用いたスピンゼーベック効果の班間共同研究が実を結び、論文発表を行った。また、トポロジカル絶縁体の表面電子状態にも着目し、その表面に特徴的に現れるスピン運動量ロッキング現象を利用した高効率スピン流電流変換の詳細を実験的に明らかにし、論文発表した。この成果は世界的に注目され、多くの招待講演につながった。
IgA腎症の発症と進展におけるIgA糖鎖不全と責任B細胞の解明

IgA腎症患者ではO型糖鎖修飾の異常があることが報告されている。今回IgA腎症モデルマウスであるddYマウスを用いて、IgA産生ハイブリドーマを作成し、正常マウスに移植すると、ヒトIgA腎症に極めて類似した糸球体病変を呈することが確認された。ヒトB細胞が発現する6種類のGalNac転移酵素のうち、GalNAc-T2がヒトIgA1のヒンジ部において最も高い転移活性をもつことが報告されているが、このハイブリドーマでもGalNAc-T2 mRNAの発現が比較的高いことが判明した。現在GalNAc-T2の発現を増加せることで、O型糖鎖の多いddY由来IgAを産生するハイブリドーマを確立中である。本研究の目的は、IgA腎症の発症に関与していると考えられる糖鎖不全IgAとその責任B細胞の病的役割の解明を目的としている。我々のグループでは扁桃を中心とする粘膜免疫の異常、またそこで産生されると考えられる腎炎惹起性IgAについて報告をしてきた。そのなかでTh2サイトカインであるIL-4がCore1 (β1,3galactosyl transferase)とその分子シャペロンCosmcの活性を低下させることにより、B細胞からの糖鎖不全IgA1の産生を増加させることや、扁桃摘出ステロイドパルス療法の治療により血清における腎炎惹起性ガラクトース欠損IgA1(Gd-IgA1)が低下していることを報告している。IgA腎症においてIgA1の糖鎖不全が生じるメカニズムについては、いまだ明らかにされていない。その理由の1つとしては、それを検証する適切なモデルマウスが存在しなかったことがあげられる。実際これまでは、マウスIgAのヒンジ部O型糖鎖は存在しないとされてきたが、免疫グロブリン重鎖アロタイプ2a (Igh-2a)と2c (Igh-2c)を持つIgAにはO型糖鎖をもちうる構造であることが報告されている。まず、初年度はマウス脾臓細胞を用いて、IgA産生ハイブリドーマを作製した。マウスはIgA腎症自然発症モデルマウスで、Igh-2aをもつddYマウスを用いた。得られたいくつかのハイブリドーマから産生されるIgA分子の糖鎖解析を行っている。またin vivoでの検討を行い、それによりIgA腎症様の糸球体病変が構築できうるかを検証中である。それぞれのハイブリドーマにより病変の違いが生じることが予測されるため、今後、その違いをreal Time PCRとシークエンスにて検討する。そのなかでTh2サイトカインであるIL-4がCore1(β1,3galactosyl transferase)とその分子シャペロンCosmcの活性を低下させることによりB細胞からの糖鎖不全IgA1の産生を増加させることや、扁桃摘出ステロイドパルス療法の治療により血清における腎炎惹起性ガラクトース欠損IgA1(Gd-IgA1)が低下していることを報告している。その理由の1つとしては、それを検証するモデルマウスが存在しなかったことがあげられる。実際これまでは、マウスIgAのヒンジ部O型糖鎖は存在しないとされてきたが、免疫グロブリン重鎖アロタイプ2a(Igh-2a)と2c(Igh-2c)を持つIgAにはO型糖鎖をもちうる構造であることが報告されている。またin vivoでの検討を行い、それによりIgA腎症様の糸球体病変が構築できるかを検証中である。それぞれのハイブリドーマにより病変の違いが生じることが予測されるため、今後その違いをreal Time PCRとシークエンスにて検討する。これまでは、マウスIgAのヒンジ部O型糖鎖は存在しないとされてきたが、免疫グロブリン重鎖アロタイプ2a(Igh-2a)と2c(Igh-2c)を持つIgAにはO型糖鎖をもちうる構造であることが報告されている。これまでにIgh-2aをもつddYマウスの脾臓細胞を用いて、IgA産生ハイブリドーマを作製した。得られたいくつかのハイブリドーマから産生されるIgA分子のO型糖鎖について、IgA定常領域と可変領域のシークエンスを確認し、またアミノ酸シークエンスを行い、ヒンジ部においてセリン、スレオニンの有無を確認することで、O型糖鎖が存在しうると判断した。そのハイブリドーマを用いて正常マウスへの腹腔内投与を開始し、in vivoでIgA腎症が再現されるか確認した。一部のマウスで糸球体IgA沈着を確認したうえで、その病変・病勢の違いにより、疾患に関連する分子に差がないかについてreal-