hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子数および原子間距離制御によるバルク強磁性材料の探索

スレーター・ポーリング曲線は電子数の変化で遷移金属合金の磁化を説明するものであるが、電子数のみならず原子間距離も磁性に影響する重要なパラメータである。磁化の大きい鉄基bcc合金の場合、原子間隔を大きくすると磁化が大きくなるので格子定数を拡大する方向の研究は新しい磁性材料を探索するために重要である。本研究課題はスレーター・ポーリング曲線の頂点近傍にあるbcc合金の格子間に窒素や炭素を導入したbccあるいはbct構造の物質を合成し、電子数、原子体積と磁化の関係を調べ新しいバルク磁性材料を探索することを目標としている。これまで進めてきたbct窒化鉄の鉄をマンガンで一部置換した試料および窒素を炭素で置換した試料を作製した。FeMnNについてはマンガンが選択窒化するためγ単相を得るには至らなかった。窒化温度やアンモニア分圧が窒化鉄を得るのとかなり異なるようで更なる検討が必要である。FeCについては薄い試料を作ると脱炭され易いためγ単相を得る事は出来なかったが、低温強磁場により磁場誘起マルテンサイト変態を起こすことがわかった。磁化はbct窒化鉄より小さいようである。これまでbct窒化鉄の熱処理は真空中120°Cで行ってきたが、今年度はアンモニアガス中や150°Cで試してみた。熱処理試料について(財)高輝度光科学研究センターSPring-8放射光を用いたリートベルト解析とメスバウアー分光を行ったが、α"の体積分率は120°C真空中と同様であった。α"が生成しても磁化も増大しなかった。これまでの我々の研究でα"の巨大磁化を支持するデータは得られてはいないが、巨大磁化を得るには長距離秩序を更に向上させる必要があることを示唆しているのかもしれない。本研究課題はスレーター・ポーリング曲線の頂点近傍にあるbcc合金に窒素を添加したbccあるいはbct構造の物質を合成し、電子数、原子体積と磁化の関係を調べ新しいバルク磁性材料を探索することを目標としている。本年度は単体元素として最大の磁化を持つ鉄に窒素をドープしたbct窒化鉄の単相化を進めた。アンモニア窒化法でγ-FeN(窒素オーステナイト)を作製後急冷してbct構造で強磁性のα'相(窒素マルテンサイト)を得る際に問題となる残留オーステナイトを減少させるには強磁場が有効であることを我々は見いだした。今年度より金属材料技術研究所ハイブリッドマグネットの35T定常磁場共同利用が始まったので磁場誘起マルテンサイト変態による更なる単相化を試みた。9.8at.%Nのγ-FeNに4.2Kで35T印加すると残留オーステナイトは8%程度に減少し、試料の自発磁化は室温で220emu/gと純鉄に等しくなった。この結果はα'-FeNの磁化が純鉄より大きいことを示す直接証拠である。また、35T試料を粉砕・120゚C熱処理して窒素を規則化した試料を(財)高輝度光科学研究センターのSPring-8放射光のBL02B2粉末回折装置で粉末X線回折実験を行った。現在、島根大学総合理工学部物質科学科大庭研究室で構造解析が進められている。本年度の予算で高周波加熱装置を導入し、来年度以降に用いる母合金の作製が可能となった。

スレーター・ポーリング曲線は電子数の変化で遷移金属合金の磁化を説明するものであるが、電子数のみならず原子間距離も磁性に影響する重要なパラメータである。磁化の大きい鉄基bcc合金の場合、原子間隔を大きくすると磁化が大きくなるので格子定数を拡大する方向の研究は新しい磁性材料を探索するために重要である。本研究課題はスレーター・ポーリング曲線の頂点近傍にあるbcc合金に窒素を添加したbccあるいはbct構造の物質を合成し、電子数、原子体積と磁化の関係を調べ新しいバルク磁性材料を探索することを目標としている。本年度は昨年度に引き続き鉄に窒素をドープしたbct窒化鉄の単相化を進めた。アンモニア窒化法でγ-FeN(窒素オーステナイト)を作製後急冷してbct構造で強磁性のα'相(窒素マルテンサイト)を得る際に問題となる残留オーステナイトを減少させるのに強磁場が有効であることを我々は見いだしている。今年度は鉄を窒化する前に水素気中で熱処理してオーステナイト結晶粒を大きくしてみたところ全体的に磁化が大きくなり、35T印加で222emu/gを示すものも見つかった。35T試料を粉砕・120°C熱処理して窒素を規則化した試料を(財)高輝度光科学研究センターのSPring-8放射光のBL02B2粉末回折装置で測定しリートベルト解析を行なった。同一試料に^<57>Feメスバウワー分光を行なった。両方ともFe_<16>N_2の生成を示したが体積分率は大幅に異なった。これは長距離秩序を見るX線回折と短範囲秩序だけを見るメスバウワーの違いに起因すると考えられる。熱処理条件について引き続き検討が必要である。昨年度導入した高周波加熱装置を炉に作り上げ、合金作製が可能になった。本研究課題はスレーター・ポーリング曲線の頂点近傍にあるbcc合金の格子間に窒素や炭素を導入したbccあるいはbct構造の物質を合成し、電子数、原子体積と磁化の関係を調べ新しいバルク磁性材料を探索することを目標としている。これまで進めてきたbct窒化鉄の鉄をマンガンで一部置換した試料および窒素を炭素で置換した試料を作製した。FeMnNについてはマンガンが選択窒化するためγ単相を得るには至らなかった。窒化温度やアンモニア分圧が窒化鉄を得るのとかなり異なるようで更なる検討が必要である。FeCについては薄い試料を作ると脱炭され易いためγ単相を得る事は出来なかったが、低温強磁場により磁場誘起マルテンサイト変態を起こすことがわかった。磁化はbct窒化鉄より小さいようである。これまでbct窒化鉄の熱処理は真空中120°Cで行ってきたが、今年度はアンモニアガス中や150°Cで試してみた。熱処理試料について(財)高輝度光科学研究センターSPring-8放射光を用いたリートベルト解析とメスバウアー分光を行ったが、α"の体積分率は120°C真空中と同様であった。α"が生成しても磁化も増大しなかった。これまでのわれわれの研究でα"の巨大磁化を支持するデータは得られていないが、巨大磁化を得るには長距離秩序を更に向上させる必要があることを示唆しているのかもしれない。
アレルギー疾患の病態形成におけるメモリーTh2細胞の役割と分化機構の解明

メモリーTh2細胞は、アレルギー疾患の病態に深く関わっていることが予想されているが、分化機構と病態形成における役割についての研究は、現在までほとんど行なわれていない。そこで本年度は、(1)メモリーTh2細胞の形質維持機構の解析、および、(2)メモリーTh2細胞生存維持機構の解析を行なった。(1)の解析では、ヒストンメチル基転移酵素のMLLがメモリーTh2細胞におけるTh2サイトカイン産生能の維持に必要であることを明らかにした(Immunity.24:611,2006)。また、MLLはTh2細胞分化のマスター遺伝子であるGATA3の発現維持にも必要であり、MLL発現を人為的に低下させるとGATA3の高発現が維持できなくなることを示した。これらの一連の研究により、免疫記憶の維持にヒストンメチル基転移酵素であるMLLが関与していることが初めて示された。この結果から、分化してしまったメモリーTh2細胞の機能をコントロールすることで慢性アレルギー疾患の病態を制御できる可能性も示唆された。(2)については、メモリーTh2細胞の形成(生存維持)には、ポリコーム群遺伝子のBmilが必要であることを見いだした(投稿中)。Bmil欠損エフェクターTh細胞の移入では、形成されるメモリーTh細胞数が極端に低下する。この現象は、Bmilの標的遺伝子と考えられている細胞周期阻害蛋白であるInk4aや細胞死誘導蛋白であるAfrが欠損したBmil欠損細胞でも認められたことから、メモリーTh細胞形成におけるBmilの標的遺伝子は、Ink4a/Arfの他にも存在することが予想された。申請者は、in vitroで抗原特異的なエフェクターTh2細胞を分化誘導した後、ヌードマウスに移入してメモリーTh2マウスを作製し、純度の高いメモリーTh2細胞を大量に調製できるOVA誘発気道炎症モデルを確立している。このシステムを使い、本年度は、(1)メモリーTh2細胞分化を制御している新規転写因子の同定、および、(2)これまでに同定した因子の機能解析を行なった。(1)については、メモリーTh細胞に高発現するEts型転写因子SpiCが、末梢のCD4T細胞の生存維持に必要であるという結果を得て、トランスジェニックマウスおよび欠損マウスの作製を行なった。現在、これらのマウスの表現系の解析を行なっている。(2)については、ヒストンメチル基転移酵素のMLLがメモリーTh2細胞におけるTh2サイトカイン産生の維持に必要であることを明らかにした(論文投稿中)。また、Th2細胞の機能維持において重要であるGATA3蛋白の発現が、ERK-MAPK経路によりユビキチン/プロテアソーム系を介して制御されていることを示した(J.Biol.Chem.280:29409,2004)。さらに、加齢に伴うTh2細胞分化・維持能の変化についても解析を行ない、新しい知見を得た(J.Immunol.176:2546,2006)。
高スケール超対称模型の理論及び現象論的研究

LHC実験におけるヒッグス粒子の発見、及び様々な実験・観測における新物理シグナルの未発見を踏まえ、現在最も有望な素粒子模型の一つと考えられている高スケール超対称模型(Pure Gravity Mediation Model)について、理論及び現象論の両側面から研究を行った。本模型における電弱スケールに関する階層性問題の可決案を提案し、ガンマ線観測を用いた(本模型が予言する)暗黒物質の探査を通じて確かな検証が可能であることを示した。本年度は、非常にアクティブかつ研究代表者及び分担者間のコヒーレントな研究遂行が行われ、多くの高質な研究成果が得られた。具体的には以下の通りである。柳田は、高スケール超対称模型の中で最も有力と考えられるPure Gravity Mediation模型においてHiggsinoが1 TeVほどの質量を持つ可能性を発見した。松本はPure Gravity Mediation模型が予言するWino暗黒物質が、AMS-02実験で報告された陽電子アノマリーの原因となり得る事を柳田、伊部と共に明らかにした。また、同模型における他の暗黒物質候補にも注目し、宇宙論やこれまで行われてき実験と無矛盾な模型パラメータ領域を定量的に明らかにした。野尻は超対称粒子の質量が重い場合にヒッグスの粒子の崩壊にどの程度の輻射補正がありうるかを検討し、偽真空への遷移可能性がmuパラメータにつける上限やBs->llへの崩壊過程などが重要な制限であることを明らかにした。またquark gluon識別を応用した新しい物理の探索についての研究を行った。伊部はアノマリー伝達によるゲージーノ質量生成機構を再考察した。この機構は高スケール超対称模型の根幹であるにもかかわらず超空間形式の超重力理論においてはその存在自体に様々議論があり決着がついていなかった。我々は超空間座標変換性を持つ経路積分測度を考えることでその形式でも確かに存在していることを示した。高橋は、観測可能なCMB原始B-mode偏光を生成する高いスケールのインフレーション模型構築を行った。更に、カオティックインフレーションにおけるグラビティーノ非熱的生成に関する宇宙論的考察を基に、観測から許される超対称性の破れのスケールを絞込み、その有力な解がO(100-1000)TeVにあることを柳田と共に示した。代表者や分担者間のコヒーレントな研究活動が研究主目的に沿って行われ、様々な重要成果が以下の通り得られた。柳田は伊部との共同研究において、m_3/2=100 TeVのようなSUSYがかなり高いスケールで破れる宇宙論的必然性を離散的なR-対称性のある理論において発見した。またstring axion modelの宇宙論的問題が、SUSYがm_3/2=100 TeVのような高いエネルギースケールで破れた場合、比較的容易に解けることを示した。松本は高エネルギー対称模型の予言であるWino暗黒物質の国際線形加速器ILCにおける探査可能性について研究した。Wino及びそのSU(2)パートナーからの標準模型粒子の対生成過程への輻射補正を調べることで、重心系のエネルギーの半分+200GeVまでのWinoが探査可能であることを示した。超対称模型で予想される粒子の質量が重い場合の超対称模型の真空の安定性について解析を行い、Higgs粒子の結合係数に現れる補正の上限を調べた。また重たいフェルミオンによって、LHC実験で観測されたDiphoton excessを説明する方法について考察を行う等LHC実験での新粒子探索についての研究を行った。伊部は松本と柳田と共にAMS-02が報告した反陽子宇宙線スペクトルが質量3TeV程度のWino暗黒物質の銀河内での対消滅によって非常に良く再現されることを示した。この質量はWino暗黒物質として非常に期待されている領域であり興味深い結果と言える。高橋はインフラトンの運動による自発的バリオン非対称性生成機構を提唱し、超重力理論における模型構築を行った。また柳田とともに超重力カオティックインフレーション模型が自然にシーソー機構を内包することを示し、高い再加熱温度に伴うグラビティーノ問題の解のひとつが高スケール超対称性である事を指摘した。本年度は、まさしく応募当初に予定していた通りに、研究がその主目的に沿ってアクティブに遂行された。例えば理論側面における研究では、超対称の破れのスケールと電弱スケールの差の重要な起源となり得るアイデアが提唱された。現象論側面における研究では、実観測により報告されたアノマリー(宇宙線反陽子異常)が、高スケール超対称模型の予言と驚くほど良く一致することが指摘された。これらの成果はどちらも大変重要であり、次年度以降の研究でさらに深く追及されることになると思われる。本年度も申請時計画に沿い様々な重要な成果を得るに至った。柳田は、高スケール超対称模型が一般に100 TeV程度の質量をもつスカラークォーク等を予言するところ、それらの質量が数TeV程度に予言できる模型を発見し、LHC実験での検証可能性を指摘した。松本は伊部と共に、矮小楕円体銀河の暗黒物質分布を高精度で決定するアルゴリズムを開発し、これが暗い矮小楕円体銀河でも有効に働くことを明らかにした。高スケール超対称性模型の予言するウィーノ暗黒物質の検出に非常に大きな役割を果たすことが期待される。野尻は、LHC実験において超対称粒子の感度を上げる方法について検討し、クォークに由来するジェットとグルーオンに由来するジェットの内部構造の違いに着目することで超対称模型探索のバックグラウンドを減らす手法を開発し、超対称粒子の発見感度を飛躍的に向上できることを示した。

伊部は柳田と共に、低スケールでのゲージ伝搬型超対称模型と宇宙観測から得られているグラヴィティーノに対する質量上限と観測されたヒッグス粒子質量から期待される超対称粒子の下限との整合性を調べた。その結果、伝搬粒子が超対称の破れの模型と非常に強く結合している模型のみがそれらの制限と整合することを示した。高橋は、U(1)超電荷と隠れたU(1)ゲージ対称性との運動項混合が存在すれば、より高い精度でゲージ結合定数の統一が生じることを、2ループ繰り込み群方程式を解く事で明らかにした。更に、この結果は隠れた物質場が存在しても影響を受けないことを示し、それが小さな電荷を持つ暗黒物質となりうる事を明らかにした。LHC実験におけるヒッグス粒子の発見、及び様々な実験・観測における新物理シグナルの未発見を踏まえ、現在最も有望な素粒子模型の一つと考えられている高スケール超対称模型(Pure Gravity Mediation Model)について、理論及び現象論の両側面から研究を行った。本模型における電弱スケールに関する階層性問題の可決案を提案し、ガンマ線観測を用いた(本模型が予言する)暗黒物質の探査を通じて確かな検証が可能であることを示した。研究実績(論文及び講演)より明らかなように、本年度は研究課題の遂行にたいし、当初の予定を超え非常にアクティブに研究を行った。また同時に、研究代表者や分担者間における密な議論に基づいたコヒーレントな研究が行われ、その結果多くの高質な論文を発表するに至った事も研究実績より明らかである。さらに得られた結果を活発に国内外の会議やワークショップで報告され、その殆どすべてが招待講演であった事を鑑みると、この点においても十二分に成果を挙げたと言える。以上より、本年度は当初の計画以上に進展したと判断した。本年度の研究をさらに深化させ研究を推進する。具体的な内容は以下の通りである。高スケール超対称模型の理論的最大の問題は、そのスケールが電弱対称性の破れたスケールに比べて千倍も高いことである。何故そのように高いスケールを自然が選んだのか?柳田はこの問題にこたえるべく理論的な研究を行う。松本と伊部と共に高スケール超対称模型の予言するWino暗黒物質が、O(1)TeVの質量を持つ際に有効な探査方法と知られている矮小楕円体銀河を利用した間接探査に注目する。この銀河の暗黒物質分布の不定性を正確に取り入れた際にどの程度の感度でWino暗黒物質探査が可能であるかについて研究を行う。LHC実験で観測された新現象のなかで、新粒子発見の証拠であると考えられるものがいくつか見つかっている。このような粒子の探索の可能性を追求するためにNLOのジェネレータの開発により精密なバックグラウンドとシグナル量の予言できる検討する。また縮退した新粒子の探索のための新しい手法を開発する。伊部は今後LHCにおいて期待される種々の超対称粒子探索結果からの本研究課題である高いスケールの超対称模型に対する示唆について精査していく。
TRP分子による歯牙石灰化機構の解明

ミネラル輸送を担う陽イオンチャネルと酵素の機能を併せ持つユニークなTRPM7に着目し、歯の石灰化における役割について検討を行った。TRPM7は全身中でも歯のエナメル芽細胞や象牙芽細胞に高い発現を認めた。また、エナメル芽細胞株及び象牙芽細胞株細胞においてもTRPM7の高い発現を認めると共に、TRPM7様イオン電流が検出された。キナーゼ機能を欠失したTRPM7キナーゼ変異マウスでは、切歯が白色化しエナメル質の形成不全が観察された。以上のことから、TRPM7はエナメル芽細胞および象牙芽細胞に特徴的に発現するチャネル蛋白であり、エナメル質形成の石灰化過程等で重要な役割を持つことが示唆された。歯は上皮ー間葉系の相互作用により主に象牙芽細胞とエナメル芽細胞から形成されるが、それぞれの石灰化過程を担う分子の同定は不明である。本研究は歯牙形成に関わる新規分子として、我々が生体中でも特に象牙芽細胞やエナメル芽細胞に極めて高発現するTRP分子として発見したキナーゼ活性を有するユニークなCa2+透過型陽イオンチャネルであるTRPM7に注目し、この分子のミネラル輸送機構とこれに続く歯の発生と石灰化調節機構への関与をin vitro実験系とin vivo実験系の双方で解明することにある。全身的なTRPM7遺伝子欠損マウスは胎生致死でin vivo解析できないため、まずTRPM7キナーゼ変異マウス(キナーゼ機能欠型)を分担研究者から入手し歯牙を解析した。その結果、TRPM7キナーゼ変異マウスでは、前歯の着色が白色を呈することやマイクロCTを用いた形態解析の結果、エナメル質や象牙質の石灰化度が低下するなどの歯牙形成過程に異常が認められた。また、株化細胞より誘導した野生型の象牙芽細胞やエナメル芽細胞を用いて、TRPM7の高発現やTRPM7を介するイオン輸送の存在も確認でき、TRPM7分子が高発現しイオン輸送体として機能していることが明らかとなった。一方、歯牙形成や石灰化過程におけるTRPM7のイオン輸送自体の役割をin vivo実験系で解明するために、我々が作成したTRPM7-floxマウスを再調整し、これ用いて象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的タンパクCreマウスの交配により、象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的なTRPM7コンディショナル欠損マウスを現在作製中である。これらの取組みは、歯牙発育障害の病態解明や歯牙再生研究へ新しい指針を提供すると考えられる。培株化された象牙芽細胞様細胞及びエナメル芽細胞様細胞を用いて、TRPM7-shRNAによるTRPM7ノックダウンを行うと、TRPM7イオン輸送の抑制と共にCa2+沈着物の形成が優位に低下することより、TRPM7は歯牙の石灰化機構に関与するとことが示唆された。また、TRPM7キナーゼ変異マウス(キナーゼ機能欠型)の歯牙硬組織の解析の結果、マイクロCTや電子顕微鏡解析では石灰化度の低下や硬組織の結晶構造の脆弱化が起こっていることが明らかとなった。一方、歯牙形成や石灰化過程におけるTRPM7のイオン輸送自体の役割をin vivo実験系で解明するために、我々が作成したTRPM7-floxマウスの再調整や象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的タンパクCreマウスの調整ができた。今後の交配により、象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的なTRPM7コンディショナル欠損マウス作製の準備が整った。これまでの培株化された象牙芽細胞様細胞及びエナメル芽細胞様細胞を用いた結果、TRPM7は歯牙の石灰化機構に関与するとことが示唆された。in vitro実験系において、TRPM7キナーゼ変異マウス(キナーゼ機能欠型)の歯を解析した結果、前歯の白濁化、マイクロCTや電子顕微鏡解析では石灰化度の低下や硬組織の結晶構造の脆弱化が認められた。次に、歯牙形成や石灰化過程におけるTRPM7のイオン輸送自体の役割をin vivo実験系で解明するために、TRPM7-floxマウスと象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的タンパクCreマウスの交配により、象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的なTRPM7コンディショナル欠損マウス作製に取り組んだ。象牙芽細胞特異的なWnt-Creマウスとのホモマウスでは、生後数日で死亡するため歯の石灰化までの解析は困難であった。

ただ、口蓋の縫合不全を示すので、硬組織形成系に影響がある可能性が考えられる。今後、このマウスの歯杯を移植で石灰化まで確認することや、異なるCreマウスを用いて解析をする必要がある。ミネラル輸送を担う陽イオンチャネルと酵素の機能を併せ持つユニークなTRPM7に着目し、歯の石灰化における役割について検討を行った。TRPM7は全身中でも歯のエナメル芽細胞や象牙芽細胞に高い発現を認めた。また、エナメル芽細胞株及び象牙芽細胞株細胞においてもTRPM7の高い発現を認めると共に、TRPM7様イオン電流が検出された。キナーゼ機能を欠失したTRPM7キナーゼ変異マウスでは、切歯が白色化しエナメル質の形成不全が観察された。以上のことから、TRPM7はエナメル芽細胞および象牙芽細胞に特徴的に発現するチャネル蛋白であり、エナメル質形成の石灰化過程等で重要な役割を持つことが示唆された。平成26年度は、当初の計画に沿って下記13の実験を実施し実績を得た。1培株化された象牙芽細胞様細胞及びエナメル芽細胞様細胞には、線維芽細胞に比較するとTRPM7が高発現しており、象牙芽細胞様細胞及びエナメル芽細胞様細胞を用いてTRPM7-shRNAによるTRPM7ノックダウンを行うと、双方の細胞においてTRPM7イオン輸送の抑制と共にCa2+沈着物の形成が優位に低下することより、TRPM7は歯牙の石灰化機構に関与するとことが示唆された。2TRPM7キナーゼ変異マウス(キナーゼ機能欠型)では前歯が白色化すると共に、歯牙硬組織の解析の結果、マイクロCTや電子顕微鏡解析では石灰化度の低下や硬組織の結晶構造の脆弱化が起こっていることが明らかとなった。3歯牙形成や石灰化過程におけるTRPM7のイオン輸送自体の役割をin vivo実験系で解明するために、我々が作成したTRPM7-floxマウスの再調整や象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的タンパクCreマウスの調整ができた。今後の交配により、象牙芽細胞及びエナメル芽細胞に特異的なTRPM7コンディショナル欠損マウス作製の準備が整った。以上の1と2に関しては、研究計画上、充分な研究結果が得られており、3に関してもコンディショナル欠損マウス作製が現在進行形である。従って、平成26年度の研究計画の達成度はおおむね順調に進展していると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。口腔生理学平成26年度に得られた結果を基にして、以下の計画を進める。1胎生期から歯牙形成期までの歯牙組織におけるTRPM7の発現分布や象牙質やエナメル質における位置的な局在を検討し、組織発生や石灰化機構にどの時期に関与が深いかを検討する。また、歯牙組織から採集した野生型の象牙芽細胞及びエナメル芽細胞や培養細胞や株化細胞より誘導された象牙芽細胞及びエナメル芽細胞を用いて、in vitro実験系でTRPM7分子のCa2+やMg2+輸送機能や石灰化に関わる分子の発現機能との連関を解析する。2TRPM7キナーゼ変異マウスの歯牙硬組織へのin vivo表現型の形態解析や組織解析をさらに詳細に行うことで、TRPM7の歯牙形成や石灰化過程におけるin vivoでの役割を解明する。
環太平洋地域に分布するタイレリア原虫の分子系統進化

タイレリアのうち病原性の比較的弱いT.sergenti/buffeli/orientalis群の原虫はアジア、豪州およびヨーロッパと広く分布している。日本のT.sergentiとそれら外国、特に環太平洋地域に分布している原虫との分類学的関連については不明であった。そこで一昨年、昨年と2年にわたり豪州、アメリカ、中国、タイ、台湾などより現地の研究者の協力のもとに原虫を採集し、解析した。解析の方法は原虫の主要表面抗原(p32)遺伝子型よりC,I,B-1,B-2型に分けられそれらに特異的なプライマーを設定しPCR法で増幅し、型別を行った。今年度は特にイタリア、タイ、中国の分離株について解析した。その結果、これまでイタリアの原虫はT.orientalisと言われていたが、この原虫にはC型とB-1型の原虫が混在しており豪州の分離株と全く同一であった。タイの分離株にはC型、B-1型以外に、我々がT.sergenti/buffeli/orientalis増幅用に用意したプライマリ-では増幅できない原虫が含まれていた。そこでこれら原虫の主要表面抗原遺伝子の塩基配列より特別なプライマーを設定し、PCRを実施した。その結果このタイの分離株にはC型、B-1型とは異なる未分類のTheileria sp.が含まれていた。このTheileria sp.と類似の原虫はタイ以外に中国、米国の分離株からも検出された。これらの成績は3つの論文として公表し、他の1つは投稿中である。今年度はまず中国を訪問し、エジンバラ大学のDr.Spoonerのグループと中国の原虫研究者らをまじえて中国のタイレリア原虫の性状ならびにワクチンによるコントロールについて会合をもった。日本からは私、杉本、辻の3氏が出席した。我々がこれまで調査した中国のタイレリア原虫の性状について報告した。併せて日本でのタイレリア原虫の遺伝的多型性ならびにワクチンによるコントロールの可能性について討論した。来年度は蘭州の獣医研究所を訪問して中国でのタイレリアのワクチン株の性状を一緒に解析することとした。次いでアメリカを訪問し、Dr.Brownの協力でタイレリア原虫1株を得た。この株は日本のタイレリア原虫の主要表面抗原(p32)遺伝子を増幅するプライマーを用いては増幅ができなかった。しかし、一昨年タイより得たタイレリア原虫の主要表面抗原遺伝子を増幅するプライマーを用いることにより増幅可能であった。このことからアメリカやタイに分布するタイレリア原虫は日本をはじめ東アジアに分布するT.sergenti/T.buffeliとは異なるタイレリア原虫であることが考えられる。現在この原虫の遺伝子の塩基配列を解析している。10月にオーストラリアを訪問しCSIROのDr.Waltisbuhlの協力でタイレリア原虫を1株得た。この分離株は解析したところT.buffeliの他に日本のタイレリア原虫T.sergentiのC型も含まれていた。この成績は論文にまとめ投稿中である。来年度再度訪問し、より多くの原虫を採集し解析することを計画している。

その結果、これまでイタリアの原虫はT.orientalisと言われていたが、この原虫にはC型とB-1型の原虫が混在しており豪州の分離株と全く同一であった。タイの分離株にはC型、B-1型以外に、我々がT.sergenti/buffeli/orientalis増幅用に用意したプライマリ-では増幅できない原虫が含まれていた。そこでこれら原虫の主要表面抗原遺伝子の塩基配列より特別なプライマーを設定し、PCRを実施した。その結果このタイの分離株にはC型、B-1型とは異なる未分類のTheileria sp.が含まれていた。このTheileria sp.と類似の原虫はタイ以外に中国、米国の分離株からも検出された。これらの成績は3つの論文として公表し、他の1つは投稿中である。
走査型熱顕微鏡によるナノ熱物性計測法の開発

本研究では,走査型熱顕微鏡(SThM)上で,ナノスケール空間分解能と定量性を備えた局所熱伝導率計測法を開発することを目的とし,多機能カンチレバープローブを製作し,その性能を実験的に評価した,カンチレバープローブは長さ600ミクロン,厚さ2ミクロンの酸化シリコンを本体とし,先端部から接触熱電対用電極,熱量校正用ヒータ,熱流計測用サーモパイル,温度計測用熱電対,プローブ加熱用のヒータを集積したものである,SThM上で局所熱伝導率を計測するには,試料とプローブの温度差と輸送熱量の比となる熱コンダクタンスと,接触状態を反映する接触部温度を同時に計測する必要があり,また,高い精度が要求される.本研究で開発したカンチレバープローブは,熱流計測を内部ヒータの発熱量で較正でき,また,薄膜熱電対の起電力も内蔵ヒータの温度特性を利用してプローブ単体で決定できるものであり,微細加工プロセスで作成されるセンサに共通する感度較正のあいまいさを排除し精度の改善が可能である.カンチレバープローブをSThMへ搭載し性能試験を実施した結果,10^<-4>Pa以下の真空環境では,熱フィードバックを行いサブミクロンスケールで試料表面温度を計測できる能動温度計測法が実施でき,プローブ先端部ヒータを発熱させ接触部へ流入する熱流をサーモパイルで計測することにより,高空間分解能な熱コンダクタンス画像計測が可能なことが示された.さらに,試料表面に金属薄膜をコートし,プローブ先端の電極との間に接触熱電対を構成することで,接触部界面の温度をモニターできる.接触熱コンダクタンスと接触温度の同時計測が可能であり,定量的な局所熱伝導率計測が行えることが示された。本研究は,走査型熱顕微鏡(SThM)上で,ナノスケール空間分解能と定量性を備えた局所熱伝導率計測法を開発することを目的とする.局所熱伝導率の計測には,カンチレバープローブを試料に接触させ,接触熱コンダクタンスと接触面積に関する情報を同時計測し,接点付近の試料熱伝導率を算出することが必要である.本研究では,接触熱コンダクタンスと接点温度を同時に計測する接点温度併用法の開発を行う。本年度は,接点温度併用法で計測された値から熱伝導率を算出する方法を検討し,加熱,熱流計測,温度計測,接点温度計測機能を持つ多機能熱計測カンチレバーを製作し,SThM上で接点温度計測用に調整した試料に接触させ,両者間の熱流と接点温度を同時計測する実験を行った。カンチレバー開発では,SiO_2を基盤とし,熱流計測用サーモパイル,温度計測用熱電対,プローブ加熱用ヒーター,接触熱電対用電極,熱流校正用ヒータを集積したプローブを作成した。プローブの較正としては,既知温度試料とプローブ温度を一致させる能動温度計測法で温度計測用熱電対の起電力を較正し,先端部のヒーター発熱から熱流計測用サーモパイルの較正を行った。また,20nmの金膜が蒸着された試料と,プローブ上の白金をコートしたニッケル電極との間で構成された接触熱電対に対しても,参照接点との温度差に比例した熱起電力を確認し,較正を行った。以上より,既知試料に対する未知試料の熱伝導率比を算出するために必要な情報を全て定量的に計測可能となった.実験では,ガラス基板とその上の金膜の熱伝導率比を計測する実験を行った。結果として,熱流信号には,試料材質の違いが如実に現れるのに対し,接触温度における違いが僅かしか計測されないことが分かった。この原因は,接触熱電対の接触部では金/白金/ニッケルの3層構造となり,白金/ニッケル接触界面温度が金/白金接触界面温度よりも僅かしか変化しないためであることが分かった。

今後,接触部が金/ニッケルで構成されるようにプローブを改造し,提案する計測方法の実現性を明らかにする。本研究は,走査型熱顕微鏡(SThM)上で,ナノスケール空間分解能と定量性を備えた局所熱伝導率計測法を開発することを目的とする.これまで,SiO2を基盤としたカンチレバー上に,熱流計測用サーモパイル,温度計測用熱電対,プローブ加熱用ヒーター,接触熱電対用電極を集積したプローブを試作し,接触熱コンダクタンスと接触部温度を同時計測することで局所熱伝導率を計測する手法に関して問題点を検討してきた.今年度は,カンチレバー上の熱電対センサの感度較正を正確に行う手法の検討,プローブ先端部の構造の単純化を検討した.結果として,顕微レンズを付けた赤外線放射温度計を用い,微小なカンチレバー内での発熱分布の検証が可能なこと,能動温度計測法により,熱電対の較正が可能なことが確認された.また,カンチレバー先端部の電極構造がSiO2/Ni/Ptの三層構造であり,酸化防止層として被覆したPt層での温度変化が大きく,熱流検出感度が悪いことが考察され,プローブ先端の電極構造を単純化し,SiO2/NiまたはSiO2/Ptの二層構造のプローブを試作することとした.さらに,試料の熱伝導率計測は,試料に被覆された金属薄膜を介して行われるため,この金属薄膜の影響がどの程度の広がりと熱伝導率計測精度に影響するかを熱伝導解析により評価し,精密な熱流計測が必要なことが分った.本研究では,走査型熱顕微鏡(SThM)上で,ナノスケール空間分解能と定量性を備えた局所熱伝導率計測法を開発することを目的とし,多機能カンチレバープローブを製作し,実験的に評価した。多機能カンチレバープローブは,厚さ2ミクロンの酸化シリコンを基板とし,先端部に接触部の温度を計測する接触熱電対の電極,プローブを流れる熱流計測用のサーモパイル,温度計測用の薄膜熱電対,プローブ加熱のための薄膜ヒータ,熱流計測の較正用ヒータを備え,それらが長さ600ミクロン以下に集積されたものを開発した。本多機能カンチレバーでは,薄膜熱電対やサーモパイルの較正がプローブ上で行える工夫を導入したことにより,微細加工プロセスで作成されたセンサに共通する感度較正のあいまいさを排除することが可能となった。多機能カンチレバープローブを原子間力顕微鏡へ搭載し,性能評価を実施した。本プローブでは,計測環境が1E-4Pa以下の真空であれば,熱フィードバックを行いサブミクロンスケールで試料表面温度を計測できる能動温度計測法が実施できる。また,プローブ先端部のヒータを発熱させ,接触部を通じて試料へ伝達される熱量の大小を可視化することで,高空間分解能な熱コンダクタンス画像計測が可能なことが示された。さらに,試料表面に金等の薄膜をコーティングし,プローブ先端の電極との間に接触熱電対を構成することで,接触部界面の温度をモニターすることができる。これにより,接触コンダクタンスと接触温度の局所同時計測が可能であり,定量的な局所熱伝導率計測が行えることが示された。
胸腺細胞の分化に果たすβT細胞抗原受容体の役割

未熟胸腺細胞の分化におけるβT細胞抗原受容体の果たす役割を解析するためにマウス未熟胸腺細胞に発現している細胞表面抗原を認識するモノクローナル抗体を作成し、抗原の解析を行なった。そのうちのひとつ、1-23抗体が認識する抗原(IMT-1抗原と命名)は未熟胸腺細胞に特異的に発現しており、Bリンパ球系細胞および成熟Tリンパ球には発現していない。すなわちIMT-1抗原はCD4_-8_-DN胸腺細胞のCD44_-25_+の分化段階の細胞に発現し、それ以降CD4_+8_+DP細胞まで発現しており、SP細胞へ分化、成熟すると細胞表面から消失する。胎仔胸腺においては、胎齢15.5日目までは一部の細胞に弱く発現しているが、胎齢16.5日目からはほとんどの細胞に強く発現するようになり、生後急速に消失する。DN胸腺細胞のCD44_-25_+の分化段階および胎仔期の16.5日目の胸腺はαTCRを伴わない未熟βTCR複合体が発現する時期であり、IMT-1抗原と未熟βTCRの発現時期に相関が認められた。Tリンパ球の胸腺内での分化に果たすIMT-1抗原の役割を解明するために、1_-23抗体をin vitroにおける胎仔胸腺臓器培養の系に加えた。胎齢14.5日の胎仔胸腺細胞はCD4_-8_-DN細胞であり、in vitroにおける胎仔胸腺臓器培養を行なうと、CD4_+8_+DP細胞へ分化し、次いでCD4_+8_-およびCD4_-8_+SP細胞へと分化する。1_-23抗体存在下で胎仔胸腺臓器培養を行なうと、培養初期のCD4_+8_+DP細胞の出現には影響を与えなかったが、長期に培養したときに全体のポピュレーションにおけるCD4_+8_+DP細胞のポピュレーションが減少する傾向がみられた。以上の結果よりIMT_-1抗原が胸腺細胞のCD4_-8_-からCD4_+8_+への分化に関与している可能性が示唆され、現在未熟βTCR複合体との関係を解析している。CD4-8-胸腺細胞がCD4+8+胸腺細胞へ分化する際にbetaTCRが重要な役割を果たす。すなわちbetaTCR遺伝子の再構成が起こらず、betaTCR分子が発現することができないscidマウスやRAG1遺伝子欠損マウス、RAG2遺伝子欠損マウスの胸腺細胞はCD4-8-の段階で分子が止まっている。CD4-8-胸腺細胞におけるbetaTCRはalphaTCR鎖等とは会合しておらず(未熟betaT細胞抗原受容体:未熟betaTCR)、CD4+8+胸腺細胞への分化を誘導するシグナルに関与していると考えられている。我々は、これまでに未熟betaTCRを細胞表面に発現しているマウス胸腺細胞株を確立していた。今回この細胞をラットに免疫することにより、未熟胸腺細胞に特異的に反応する単クローン抗体を作製した。この抗体が認識する抗原(IMT-1抗原)はCD4-8-胸腺細胞がCD4+8+胸腺細胞へ分化する過程で一過性に発現していた。CD4-8-胸腺細胞の分化段階はpgp-1(CD44)分子、IL2受容体alpha鎖(CD25)

分子の発現でさらに細かく分けることができ、CD44+CD25-,CD44+CD25+,CD44-CD25+,CD44-CD25-の順に分化する。IMT-1抗原はCD44+CD25+の一部の細胞に発現しはじめるが、CD44+CD25+の細胞でIMT-1抗原陽性細胞の率が最高になる。この時期はRAG2遺伝子の発現、betaTCR遺伝子の再構成およびその発現が誘導される時期と一致し、IMT-1抗原が未熟betaTCRによる胸腺細胞の分化誘導に直接的あるいは間接的に関与しているかは興味ある問題である。現在この抗原の分化の同定および機能の解析を行っている。未熟胸腺細胞の分化におけるβT細胞抗原受容体の果たす役割を解析するためにマウス未熟胸腺細胞に発現している細胞表面抗原を認識するモノクローナル抗体を作成し、抗原の解析を行なった。そのうちのひとつ、1-23抗体が認識する抗原(IMT-1抗原と命名)は未熟胸腺細胞に特異的に発現しており、Bリンパ球系細胞および成熟Tリンパには発現していない。すなわちIMT-1抗原はCD4-8-DN胸腺細胞のCD44-25+の分化段階の細胞に発現し、それ以降CD4+8+DP細胞まで発現しており、SP細胞へ分化、成熟すると細胞表面から消失する。胎仔胸腺においては、胎齢15,5日目までは一部の細胞に弱く発現しているが、胎齢16.5日目からはほとんどの細部に強く発現するようになり、生後急速に消失する。DN胸腺細胞のCD44-25+の分化段階および胎仔期の16.5日目の胸腺はαTCRを伴わない未熟βTCR複合体が発現する時期であり、IMT-1抗原と未熟βTCRの発現時期に相関が認められた。Tリンパ球の胸腺内での分化に果たすIMT-1抗原の役割を解明するために、1-23抗体をin vitroにおける胎仔胸腺臓器培養の系に加えた。胎齢14.5日の胎仔胸腺細胞はCD-4-8-DN細胞であり、in vitroにおける胎仔胸腺臓器培養を行なうと、CD4+8+DP細胞へ分化し、次いでCD4+8-およびCD4+8+SP細胞へと分化する。1-23抗体存在下で胎仔胸腺臓器培養を行なうと、培養初期のCD4+8+DP細胞の出現には影響を与えなかったが、長期に培養したときに全体のポピュレーションにおけるCD4+8+DP細胞のポピュレーションが減少する傾向がみられた。以上の結果よりIMT-1抗原が胸腺細胞のCD4+8-からCD4+8+への分化に関与している可能性が示唆され、現在未熟βTCR複合体との関係を解析している。
中華圏両岸四地の官立大学の資金の調達・運用と高等教育政策の関係についての比較研究

中華圏両岸四地とは、台湾、香港、マカオ、中国大陸を指し、本課題研究では所謂National Universityを「官立大学」と表記している。この両岸四地では、同一国内であっても、官立大学の財政基盤は関係行政府の施策によって大きく異なる。両岸四地では地域毎の政策的統制と施策の相違から官立大学の運営に必要な資金調達及び運用には相違が見られ、これらの政策的統制・施策と官立大学の運営・教育活動の関係を調査して比較検討することが本課題研究の目的である。本課題研究は「台湾、香港、マカオ、中国大陸」という中華圏両岸四地の官立大学の資金の調達・運用と高等教育政策の関係を明確にすることである。本年度は、第一次現地調査として、台湾の教育省と官立大学を訪問し、教育省学生事務局副局長、大学教員2名そして、大学生13名を対象としてインタビュー調査を実施した。また、今回の調査を通じて集めた台湾全官立大学の財務諸表を元に現在、台湾の官立大学の財務現状について整理しているところである。大学情報公開の側面から、台湾の官立大学のみならず、私立大学でも情報公開に義務付けを課されている。このように、情報を公開することで、他大学における具体的な取組や財務状況などを踏まえたベンチマークを活用し、大学経営における客観的な判断材料とすることも可能である。一方、香港やマカオでは、教育を含む各方面で中国大陸との一体化が進んでおり、人材交流や共同研究を政府が政策的に促進させている。今後は、香港、マカオ、中国大陸に現時調査をし、4地域の官立大学の資金運用の実態および課題の把握をさらに進めるとともに、中華圏官立大学という独自の文脈における大学の資金調達と効果的運用に向けた考察を進める。今年度に予定していた研究活動のうち、基礎作業と位置づけた大学の資金運用諸活動をめぐるデータベース作成のための入力作業は台湾、香港、マカオの官立大学を主対象に概ね計画どおりに進んでいる。また、3地域での基礎資料の収集については、地域差が存在することの確認と併せて、情報公開に関する政府や大学側の認識、又請求できる公文書の範囲が異なることも確認することができた。今年度の研究計画をおおむね順調に実施することができたので、平成31年度は研究計画の大きな変更はなく、予定に従って研究を進めていく所存である。平成31年度は、4地域に赴き、フィールドワークを行う。当地の研究者と意見を交換しながら、大学の資金調達について各地域の独自の特徴を当時の政治状況や教育政策、社会背景も考慮しながら探究する予定である。科研研究の成果については、学術雑誌等に研究成果をまとめた調査報告、論文を執筆し、発信する。当初の研究計画の一部は、中国大陸出身の研究者にご協力いただくこととしていたが、ご所属先が変更されたため、中国大陸訪問調査計画を変更する必要が生じた。

その調整に予想外の日数を要したため、年度内に調査に関する支出を完了することが難しくなった。今年度はその現地調査の実行および資料整理としての費用を支出する。また、中国大陸を含め、国内外の学会参加費も支出予定である。
肺胞のバリア機能に着目した急性呼吸不全の病態解明と治療への試み

急性呼吸不全は上皮細胞の障害と密接に関連する。特に肺胞上皮細胞の細胞間の結合が子肺胞のバリア機能に密接に関連していると考えられる。急性肺障害時にはさまざまなサイトカインの発現が亢進しているが、これらのサイトカインが上皮細胞にどのような影響を与えるのかは解明が進んでいない。株化している肺胞上皮細胞は、ほとんどが癌細胞由来であり、本来の肺胞上皮細胞と性質が異なる。そのため、ラットの肺より肺胞上皮細胞を分離し初代培養細胞を作成した。肺胞上皮障害に特に上昇するサイトカインであるHMGB1は、培養細胞による予備実験で細胞接着分子が抑制されており、今後、初代培養細胞を用いて実験を行う予定である。肺胞上皮細胞と血管内皮細胞によるバリアは、肺胞腔内の恒常性の維持に重要と考えらえる。バリア機能の障害は、肺胞腔内への液体成分の漏出による呼吸不全や病原体の侵入につながる。肺胞上皮細胞のバリアを維持する機構としてtight junctonとその主要な構成分子であるclaudinに注目して研究をすすめた。これまでの研究から肺胞上皮細胞に強く発現するclaudinとしてclaudin-18を同定した。間質性肺炎急性増悪時やびまん性肺障害時に重要とされる炎症性サイトカインHMGB1が肺胞上皮細胞claudin-18の発現を抑制すると考え実験を計画した。ラットの肺から肺胞上皮細胞を回収し初代培養を行い、初代培養細胞でclaudin-18が発現していることを確認した。また、マウスの細胞株であるMLE-12にclaudin-18を発現させた細胞を作成した。しかし、アメリカ胸部疾患学会において他グループの研究が公表され、claudin-18のノックアウトマウスは、明らかなフェノタイプを示さなかったことが報告された。当初の予想と異なり、肺胞上皮細胞においてclauidn-18がバリアとして働いていないことを意味し、cluaidn-18に関する実験を中止した。代わりに、本研究グループで新しく同定した、びまん性肺障害の原因遺伝子であるMUC4に対するびまん性肺障害時にどのような影響をうけるかについて研究する方針とした。HMGB1、TGF-βといったサイトカインが肺胞上皮細胞にどのような影響を与えるか検討した。本年度は、実験計画に基づき、ラット・マウス等による肺胞上皮細胞の初代培養細胞を利用した実験系を作成することを目指した。マウスの肺から血管内皮細胞と血球細胞に対する抗体を利用し、ネガティブセレクションを利用した肺胞上皮細胞の初代培養細胞を作製したが、肺胞上皮細胞の回収効率は不良で、マウスを2-3匹使用しても実験を行うために十分な細胞を回収しえなかった。そのため、メトリザマイド比重遠心法をもちいてラットの肺から肺胞上皮細胞を回収したところ、実験を行うために十分な細胞を回収が可能であった。次に、回収した細胞を用いて、RT-PCR法により、タイトジャンクション関連タンパクの発現状況を確認した。同時に、初代培養細胞を用いて、抗体染色を行い、タイトジャンクション関連タンパクの発現と細胞における分布を確認した。代表的なタイトジャンクション関連タンパクであるZO-1やOccludinについては発現が確認されたが、一方で、研究者が注目しているclaudin-18については、初代培養細胞では発現が弱く、しかも経時的な発現の低下が観察された。肺胞上皮細胞から分泌されるサーファクタントプロテイ、SP-D、SP-Aでも同様な現象が観察され、初代肺胞上皮細胞の上皮細胞としての性質が、in vitroでは喪失するためと思われる。現在、コラーゲンやフィブロネクチン等などを利用し、或いは間葉系細胞と共培養することにより、肺胞上皮細胞の性質を維持できるか検討している。当初、将来の実験動物での解析を考え、マウスの肺胞上皮細胞による検討を行ったが、予想以上に細胞の回収率が不良で、マウスの肺胞上皮細胞を用いた実験系を作成できなかった。ラットの肺に変更後、比較的、スムーズに実験は進んだが、所属する研究施設を移動したこともあり、実験再開に時間を要した。また、初代培養細胞でも生体内における肺胞上皮細胞から性質が変化しており、肺胞上皮細胞としての性質を保持させる培養条件の検討に予想外の時間を要している。昨年度の実験の結果、肺胞上皮初代培養細胞の分離、培養の方法には一定のめどがついたため、引き続き、ラットの肺から分離された肺胞上皮初代培養細胞を用いて、MHGB1に対する反応を肺胞上皮細胞の初代培養細胞を用いて検討する。また、我々の研究グループの成果により気道上皮細胞の障害に対する耐性に、糖タンパクである、ムチン(MUC4)の遺伝多型が関係してすることが報告された。

気道上皮細胞の機能と恒常性の維持のための、気道上皮細胞におけるムチン(MUC4)の役割もあわせて検討する、昨年度の研究計画の遅れから、気道上皮細胞の初代培養細胞を使用した、HMGB1等の新たな炎症性サイトカインに対する、上皮細胞の反応や上皮細胞のバリア機能への影響が十分に検討できていない。そのため、本来、初年度に行う方針であったマイクロアレイによる網羅的な解析を含めた、HMGB1による遺伝子発現の変化の検討を行う。また、上皮細胞をフィルター上で培養し、細胞シートの電気抵抗の測定による上皮細胞のバリア機能の評価を行う。本年に繰り越した研究費は、マイクロアレイの解析費用や、電気的な抵抗を測定するための細胞培養用のフィルターやコラーゲン、フィブロネクチンなどの購入費用に使用する。本来なら、本年度は実験動物を使用した検討を予定していたが、実験計画に遅れのため、実現が困難となった。そのため、動物実験を行う変わりに、気道上皮細胞のムチン(MUC4)の遺伝多型が、上皮細胞のストレスへの抵抗性に関与する機序の解明を行う。また、ムチンの遺伝多型が上皮細胞のバリア機能に対する影響するかどうか検討する。動物実験に使用する予定であった研究費はそのための費用とする。具体的には、ヒト肺の手術検体から気道上皮細胞の初代培養細胞を作製し、MUC4の遺伝多型による気道上皮細胞の機能の変化を検討する。研究費は、ムチン(MUC4)の遺伝多型の解析費ヒト肺からの気道上皮初代培養細胞の作製費用にも使用する。
合成カンナビノイドの熱生成物の検討

近年、脱法ハーブと呼ばれる薬物の乱用が大きな社会問題となっている。脱法ハーブとは、合成カンナビノイドと呼ばれる大麻と作用が類似した成分を添加した植物片のことで、これをタバコ状にして喫煙、もしくはお香のように焚き、気化した成分を吸引摂取する。したがって体内には合成カンナビノイドの他に、その燃焼生成物も同時に摂取しているものと考えられる。合成カンナビノイドの薬理作用や毒性または代謝を明らかにするうえでも、実際には何を吸引しているのかを明らかにする必要があるため、今回、いくつかの合成カンナビノイドの燃焼生成物の成分を明らかにすることとした。はじめに、実際の脱法ハーブ吸引を想定するべく、合成カンナビノイドを市販の紙巻きタバコに添加した模擬試料を作製し、燃焼実験を行った。実験に用いた合成カンナビノイドは10種類で、発生した煙をジクロロメタンで回収し、ガスクロマトグラフ質量分析装置で煙の成分をそれぞれ詳細に検討した。つぎに、合成カンナビノイドを、高周波熱分解装置(キューリーポイントパイロライザー)を用いて熱分解した。熱分解に用いるパイロホイルの種類については、タバコの燃焼付近の500°Cから900°Cの範囲のものを検討し、燃焼実験の結果と比較したところ、汎用的に用いられる590°Cのパイロホイルを用いて熱分解すれば、実際の燃焼を再現できる可能性を示した。今回の研究により、多くの合成カンナビノイドは熱に対して比較的安定であったものの、ある種の骨格をもつ合成カンナビノイドについては熱に対して不安定なことがわかった。これらの合成カンナビノイドについては、薬理作用や毒性または代謝の研究の際、その燃焼生成物についても合わせて検討する必要があると考えられる。
自律支援の法システムの設計

本研究において、吉田は民事法の領域を中心として1990年代における日本法の変容を総体的に理論化することを目指し、1990年代における法変容で、特に民事法制の変容を憲法との関わりを軸として整理・検討した。それ以外にも、90年代の消費者法の動向を検討し、また公私の再編を基本視角として家族のあり方を検討するなど、自律支援の法システムのための民事的側面の原理を考究した。倉田は、介護保険制度を中心とする介護支援制度の法的側面を整理・検討して、社会連帯の理念を再考し、社会関係の再形成を含む重層的な介護支援システムの構築の必要性を考察し、2003年度以降に契約制に移行してゆく障害者福祉の法的指針について幾つかの提言を行った。岩本は近年の社会保障制度の抜本的改革の動きを憲法論上再検討し、社会連帯と並んで個人の権利やニーズがいかなる形で確保され、また正当化されうるかを多面的に考察したが、コミュニタリアニズムとリベラリズムの緊張関係を基軸として、自律支援の法システムの憲法的根拠を明らかにすることに努めた。長谷川は、自律支援の公共的制度における立憲主義的原理の性質と法の概念に関して検討を行い、公正を核とする正義理念と権利保障および権力分立との関係、倫理的自律に伴う人格の多元性とその特質とが考究され、それらを有機的に統合させる自由で公正な枠組みとしてリベラルな立憲民主制の重要性を確認した。以上のような各研究が統合されて、本研究では自律支援の法システムの設計のための原理的および制度的側面が多角的に明らかにされた。研究代表者吉田は、本年度は、1990年代における日本法の変容を全体として理論化するという作業に取り組んだ。21世紀市民社会の法的条件を探るためには、まずもって現実の変化を理論化することが必要だからである。「右肩上がりの時代の終焉に伴うシステム変容」と「バブル経済崩壊に伴う経済危機への対応」の二つのモメントが、90年代日本法の変容と規定している、というのが、暫定的な結論である。この関連で、日本法社会学会でミニシンポジウムを組織したほか、法律時報誌に論文を寄稿した。倉田は、社会保障法分野における自律支援の問題を考察する糸口として、社会保障法の基礎理論に着目した。わが国における90年代の社会保障制度改革は、その指導理念として高齢者や障害者の自己決定の尊重を掲げた。しかし、その自己決定を実質的に担保するためには、これまで社会保障法を支えてきた「社会連帯」概念を再構築し、中間団体と個人の緊張関係を前提とする新しい連帯のかたちを提示すベきとの結論に達している。岩本は、政治的にも理論的にも、現在大きく揺らいできている生存権理念の再検討に取り組んだ。本年度は、生存権理念の基底にある「ニーズ」の概念について、その論理的・規範的性格を分析するとともに、自由・平等・社会連帯などの政治的諸価値との関連性について考察を加えてきた。また、生存権理念を個人の自律に一元的に基礎づけるのではなく、多元的な諸価値による生存権理念の「重合的な」正当化について検討した。長谷川は、<法のクロスオーヴァー>の概念を軸として、自立支援の法システムのための法哲学的基礎を考察した。ここで重要な問題は、一方では法の概念をめぐる新たなアプローチの探求であり、他方ではその変動の方向性を意義づける法の価値的要諦である正義観念と法秩序との関係である。前者に関しては、規範断片、規範集積、規範体系、あるいは個人関係、中間集団、全体社会といった条件から成る複層的な規範形成の機序が考察され、後者の問題に関しては、それらの規範群を対象とした一定のマトリックスを通じた解釈的な闡明による規範統合の可能性が考察された。今年度の研究において、吉田は、総論としては民事法を中心として1990年代における日本法の変容を全体として理論化する作業に取り組み、90年代日本法の変容、とりわけ民事法制の変動と憲法との関連を整理した。