hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん細胞でのＹＢ－１の機能解析と発現意義―統合的理解へ向けて―

この研究で、我々はTOPO1がYB-1の新しい会合分子であることを発見した。核内YB-1がTOPO1との直接的な分子会合を介してTOPO1の酵素活性を促進し、その阻害剤であるCPTの感受性も増強する事が分かった。また、臨床試料を用いてYB-1の発現を検討し、胃がんでは、YB-1発現レベルは、胃がんの組織病理分類ごとに、それぞれ異なる結果となった。YB-1はがん細胞と血管内皮細胞において胃癌の進展を促進し、YB-1が有力なバイオマーカーであることが示唆された。本研究に関する内容で、2015年2月には「腫瘍新生血管血管内皮細胞の新しいバイオマーカーとそれを標的とした癌治療薬」が特許登録された。YB-1の統合的理解にむけて、本研究では、がん細胞と血管内皮等の正常細胞内とでのYB-1の役割を統合的に理解するため、1核内機能、2会合分子解析、3YB-1結合microRNA解析、4YB-1の発現制御に関わる転写因子の解析を進める。本年度は12新しい会合分子の同定と4臨床試料での発現解析を進めた。1.新しい会合分子と機能解析真核細胞のDNAトポイソメラーゼは、I型(TOPO1)とII型(TOPO2)が知られており、DNA鎖の切断と再結合に関与するDNA複製関連酵素である。一般的に増殖能の高い細胞で高発現しており、その阻害剤は抗がん剤として臨床で使用されている。我々は、今回YB-1が直接TOPO1と分子会合して、TOPO1の酵素活性を促進することを見出した。がん細胞をTOPO1阻害剤カンプトテシン(CPT)で処理すると、YB-1とTOPO1の間の分子会合は増加した。一方、TOPO2阻害剤アドリアマイシンでは分子会合の増加は観察されなかった。このCPT誘導性の分子会合増加は、抗酸化剤であるN-アセチル・システインで前処理すると阻害された。さらに、siRNAでYB-1の発現を抑制するとCPTに耐性を示した。これらの結果から、核内YB-1がTOPO1との直接的な分子会合を介してCPT感受性を増強すると考えられた。2.臨床試料での発現解析胃がんの種々の組織型でのYB-1の発現に特徴があることから、胃がんにおける腫瘍血管での発現との関連を解析し、新知見が得られた。悪性胸膜中皮腫症例をモデルとして、組織型、臨床病理学マーカーとYB-1の発現を検討した。特にYB-1の発現を制御する上皮・間葉移行にかかわる転写因子Twistを含め上皮・間葉移行にかかわるマーカーとともに解析しその結果を報告した。YB-1の統合的理解にむけて、本年度は発現プラスミドの作成と臨床試料での発現解析を進めた。1.発現プラスミドの作成と機能解析YB-1の各ドメインもしくは隣り合う2つのドメインをカバーする発現プラスミドの作成を進めた。YB-1の核内機能に関しても報告があることから、cDNAのC末端に核移行シグナルを融合できるベクターに挿入した。ヒトがん細胞に導入し現在その発現について解析、発現を確認後、安定発現株の作成を開始した。乳がん細胞株MCF7はYB-1のみならずdbpAとdbpC/Contrinを発現しており、コールドショックドメイン蛋白ファミリーすべてを発現しているユニークな細胞であるが、特異的siRNAによるノックダウン実験の結果、YB-1のみが細胞増殖に関与することが明らかとなり、成果をまとめている。2.YB-1結合マイクロRNA YB-1の免疫沈降後、RNAを抽出しマイクロRNAの発現プロファイル解析した。主たる結合マイクロRNAは全く報告のない機能未知であり、発現ベクターを用いた、増殖解析を進めている。3.臨床試料での発現解析免疫組織染色に適したオリジナル抗体をすでに作成していたので、視点を変えた発現解析を病理学の共同研究者と討議した。進行胃癌ではYB-1の強発現と肝転移がよく相関し、予後不良であることが判明した。また乳がん細胞株MCF7にYB-1発現プラスミド導入株を作成した。YB-1導入株ではcMYCやHER2の発現が亢進し、抗エストロゲン剤の感受性が低下した。一方ノックダウンではこれらの発現は低下するが逆にERαの発現が亢進した。導入株は細胞増殖G1期停止や細胞死は明らかに抑制されていた。一方YB-1は腫瘍新生血管内皮に発現することを以前報告したことから、血管内皮由来の腫瘍での発現とその意義について解析し、現在投稿準備中である。昨年度の研究内容

YB-1の新しい会合分子TOPO1(真核細胞のDNAトポイソメラーゼ)の研究を継続し、核内YB-1がTOPO1との直接的な分子会合を介して酵素活性を促進し、CPT感受性を増強する結果を再確認し、この研究内容を論文にまとめた。YB-1の核内発現ががん患者の予後と密接にかかわることは早くから報告していた。その分子メカニズムは細胞周期関連の遺伝子発現への関与などが報告されていたが、今回のDNA複製や転写時のDNAの構造変換に関わる酵素トポイソメラーゼIと会合しその機能を促進させることが分かり、新たな分子機構を加えることが出来た。最終年度の計画通り、胃癌、肺癌、婦人科腫瘍などの臨床試料を用いて、がん細胞と腫瘍間質細胞、血管内皮細胞でのYB-1の発現の解析も行った。その内、163例胃癌患者の外科切除標本に対しての分子病理学手法により解析を行い、YB-1のがん細胞と腫瘍新生血管内皮細胞での発現が密接に関連していること、さらに癌の進行度と分化度及び肝転移などとの相関性も見出した。YB-1の発現ががん患者の予後についての判断には有意なバイオマーカーであることを判明した。この内容についても論文にまとめ、発表された。また、2015年の日本病理学会にも発表する予定である。がんの分子生物学25年度予定の約80%は達成している。一部計画順序の変更した会合分子の解析は順調に進んだ。25年度の研究成果は一部先行させて投稿を行なったことにより、研究124計画は順調に進んでいると判断している。3YB-1結合マイクロRNAの発現プロファイル解析は残念ながら一部機能解析は進んだが、標的分子は明らかになっていない。臨床試料での解析も悪性中皮腫については転写因子Twistを含め報告をすでに終え、胃がんについては新知見をまとめ、投稿している。24年度予定の約60%は達成している。さらに25年度予定の研究も一部先行させて実験を行なったことにより、研究計画は順調に進んでいると判断している。一部計画順序の変更理由として、会合分子の解析は多くのグループから報告があり、より独創性が高く、全く解析されていないYB-1結合マイクロRNAの発現プロファイル解析が新しいマイクロRNAを介したYB-1機能と細胞機能との関連の発見につながると考えている。最終年度は申請時計画した4課題に全力で取り組み、結果を出すことに鋭意努力する。特にYB-1の機能とがん治療についてまとめ論文化したいと考えている。上流の制御分子を用いた解析は、残念ながらかなりの報告がされてきており目新しい研究とはなりにくく、今年度は24年度に開始した1と2の解析を主に進め、結果を出すことに鋭意努力する。試薬の購入金額が予定額より安くなっており、予算から171,030円が余った。26年度の研究物品費として利用する。初年度はプラスミド作成と免疫組織染色が経費としてあまり必要性が少なかったが、唯一アレイ解析に研究費の大半を費やした。そこで来年度への繰り越し申請を行った。来年度に繰り越した160万円については、最初の申請額190万円からその他論文投稿分30万円を除いた額に相当するので、初年度予定していた申請通りに使用したいと考えている。
唾液腺疾患における磁気共鳴映像法の画像診断学的価値の判定

唾液腺を対象としたX線CTやMRIによる診断の主目的は腫瘍の質的・量的判定、顔面神経と腫瘍との関連を判定することにある。本研究の目的は磁気共鳴映像法(MRI)による唾液腺の描出を撮像条件の変動に伴なう信号強度の変化と共に把握すること、腺内腫瘍による信号強度の変化を把握し、更にX線CT像と対比することにより互いの相違点を把握すること、MR像の画像処理することにより観察のより容易な画像にすること等であった。対象は腫瘍の疑いでMRI(T1、T2強調、水素密度画像)及びX線CT(非造影、造影)の全てを施行しえたものとした。正常唾液腺のMR像における信号強度は筋に比較して耳下腺ではT1、T2強調像で共に高信号、顎下腺でもその傾向はあるものの耳下腺ほどの信号強度を示さなかった。脂肪に対しては共にT1、T2で低信号であったが、耳下腺ではその傾向が低く、T2では脂肪との判別の明瞭でないものがあった。腫瘍のMR像は多彩であった。一般にT1強調像では対側健常唾液腺に比して低信号で筋に近かった。内部は不均一な信号を示すものがあった。T2強調像では良性腫瘍は辺縁明瞭な高信号を示した。このうち一例は造影CTで内部不均一で悪性腫瘍を思わせた。悪性腫瘍のT2強調像は造影CTにおける不均一な濃染像とよく対応した。信号強度は周囲が高く内部で低いもの、信号強度の不均一なものがみられた。一般に腫瘍はT1強調で低信号、T2強調では高信号、時に低信号で悪性腫瘍ではT2で低信号のものがみられた。今後より多くの臨床例の積み重ねが必要といえた。CT像では歯科の金属修復物によるア-チファクトが診査を妨害することがあった。MRIでは強磁性体によるそれがみられたが、CTほどの障害とはならなかった。MRIの有利な点である。顔面神経はMRIのいくつかで確認しえたもののCTでは不可能であった。画像処理による画像改善は現在進行中であり、今後に期待すべきであった。
韓国語リーディングにおける流暢性向上のための新たな表記指導モデルの開発

本研究では韓国語リーディングにおける流暢性向上のための新たな表記指導モデルを開発することを目的とし、日本人学習者の「分かち書き」の誤りが発話速度とポーズに及ぼす影響を考察した。そして、「分かち書き」の指導法を改善することで韓国語リーディングにおける流暢性が向上できることを示唆した。本研究期間の研究成果として、(1)韓国人留学生における「分かち書き」の使用実態を考察した論文発表、(2)日本人韓国語初級学習者における「分かち書き」の使用実態・認識調査を考察した論文発表、(3)日本人初級学習者の韓国語リーディングにおける音響的特徴が韓国語のリーディング流暢性に及ぼす影響に関する学会発表を行なった。本研究の目的は韓国語リーディングにおける流暢性向上のための新たな表記指導モデルを開発することである。そのために、まず、韓国語母語話者と日本人初級韓国語学習者における「分かち書き(韓国語の表記法)」の使用認識および使用実態を調査した。そして、韓国人母語話者と日本人初級学習者の韓国語リーディングにおける音響的特徴(発話速度、調音速度、ポーズなど)とそれに影響を及ぼす要因を考察するために、韓国人母語話者と日本人初級学習者の発話音声を収集し、そのデータを文字化してきた。本年度は主に以下の1.と2.に取り組んだ。1.「分かち書き」に関する認識および使用実態に関するアンケート調査実施:韓国人母語話者と日本人韓国語初級学習者の「分かち書き」に関する認識および使用実態についてアンケートを行い、分析を行った。その結果、韓国人母語話者の「分かち書き」に関する一貫性は見られず、「分かち書き」に関する規定を熟知している人が少ないことが分かった。日本人韓国語初級学習者も規定を守って表記する人は少なく、中には「分かち書き」を全くしない人もいた。また、日本人韓国語初級学習者は「分かち書き」に関する教育の必要性を感じているものの、実際の教育の現場では「分かち書き」に関する指導はあまり行われていないことが分かった。2.音声データの収集と分析:韓国語リーディングにおける母語話者と日本人学習者の発話速度およびポーズを比較するため、ポーズ認識に関するアンケートおよび発話音声データを収集し、発話速度、調音速度、ポーズなどの分析を進めてきた。予定より若干遅れ気味の計画や修正した計画はあるが、全体的に見るとほぼ予定通り進んでいるため。本研究の最終年度である平成28年度は、前年度まで行ってきた録音データの分析およびアンケート結果の分析に引き続き取り組んだ。韓国人母語話者と日本人初級学習者の韓国語リーディングにおける音響的特徴(発話速度、調音速度、ポーズ)を比較し、その研究成果を国際韓国語教育学会(第26回国際学術大会, 2016/8/7)において発表を行った。そして、韓国語母語話者と日本人韓国語初級学習者の「分かち書き」の使用実態についても論文としてまとめて発表した(『韓国語教育研究』第6号, 7-30, 2016,日本韓国語教育学会)。これらの研究を通して、日本人韓国語学習者の韓国語表記における使用実態を実証的に分析し、全体像を解明するためには今後さらなる大規模な資料収集・分析が必要なだけでなく、さらなる長期的な追跡調査を推し進めていく必要があることを認識できた。当初の計画では、韓国語リーディングにおける流暢性向上のための新たな表記指導モデルの開発することを予定したが、期間内には実施できなかった。本研究課題は今後も継続して研究を進めていきたいと考える。今後は、研究計画に則って研究を推進し、未実施の課題についてはデータ収集および分析を行い、研究内容を一層深める。韓国語教育音声データの整理および分析が予定より若干遅れており、研究成果が学会発表の水準にまで達しなかった部分があった。そのため、音声分析に関する謝金や学会への参加のための旅費が発生しなかったことが挙げられる。未使用額はその謝金および旅費などに充てることとしたい。
環境の機械的動特性を積極的に利用したロボットの動的に巧みな運動制御

本研究では、タスクの力学的特徴に着目し、環境の機械的動特性およびロボットの固有ダイナミクスを積極的に利用することにより、動的で巧みな運動を実現する効率的な制御系の設計手法の確立を目的とする。具体的には、弾性を有する枝との相互作用を考慮した枝渡り運動に対する制御手法の開発を目指す。本年度は、まず、弾性を有する環境および枝渡りロボットのモデル化を行い、数値シミュレーションによりその検証を行った。さらに、ロボットの機体位置姿勢推定を目的とし、振り子系テストベッドの製作を行い、アクチュエータの駆動システムおよび慣性センサを用いた姿勢計測システムの構築およびその評価を行った。次年度はハードウェアの設計製作と平行して、望ましい枝渡り運動を実現するための振幅制御手法および跳躍への遷移に関する制御手法の検討およびその検証を目指す。また、内界センサを用いた機体および手先位置姿勢推定手法ならびに視覚センサを用いた環境認識システムの構築を行う。本年度は姿勢制御および推定手法の開発およびハードウェアの仕様決定および設計製作の準備にやや遅れが出ているため、本年度の結果を基に、次年度の研究の推進を行うこととする。今後は、引き続き、シミュレータの開発、ハードウェアの仕様決定、テストベッドの設計製作を進めるとともに、制御系の理論的な検討および構築を進め、その有効性の検証を行う。具体的には、弾性を有する枝との相互作用を考慮した、跳躍相を含む枝渡り運動を考える。このタスクは振動相における系のエネルギーおよび角運動量制御、跳躍相における空中姿勢および枝把握時の手先位置の制御を同時かつ短時間に行わなければならないダイナミックな運動である。弾性を有する環境との相互作用を考慮するために、これまでに行ってきた、枝渡り運動に関する振幅制御および跳躍運動を行う制御手法を基に、近年行われてきている可変剛性機構を用いた最適制御およびフィードバック励振制御に基づく振幅制御手法の基礎的な検討を行った。次年度以降、ハードウェアの設計製作と並行し、少自由度系に対する振幅制御手法の確立および多自由度系への展開を目指す。さらに、振幅制御から跳躍への遷移に関する制御手法の検討を行う。本年度は、空中姿勢制御およびハードウェアの設計製作の検討に遅れが出ているため、来年度以降、制御系設計のための理論構築、手先制御のための高速センシング手法およびハードウェア試作機の設計製作に着手する。まず、今年度遅れが出ている制御手法を検証するためのハードウェアの設計製作に着手する。仕様決定およびその仕様を満たすアクチュエータ、センサ、制御機器などの選定を行い、設計および試作を行う。さらに、制御系の理論的構築として、環境動特性に適応可能な振幅制御手法の検討およびシミュレータの開発を進める。本年度、ハードウェアの設計製作に遅れが生じたため、ハードウェア製作および制御系開発に必要な物品が未購入となっており、次年度使用額が生じた。次年度以降、ロボット試作機開発のためのアクチュエータ、制御機器、電子部品、機械部品の購入および制御系開発のための計算機の整備を行う。本年度ハードウェアの設計製作およびテストベッドの製作に遅れがでているため次年度使用額が生じた。次年度は引き続き、試作機開発のためのアクチュエータ、センサ、機械部品の購入および計算機環境の整備を行う。
室町幕府の所務沙汰裁決における法理の変遷と裁決システムの変化との関連

本年度の研究では『大日本史料』・『大日本古文書』などの刊本を中心に幕府裁判の裁決下達文書の集積を中心に作業に取り組んだ。時期を一四世紀から一五世紀初めに絞って、幕府・鎌倉府・九州探題・奥州探題の所務沙汰裁決とこれに関連する安堵・恩賞給与・軍事指揮命令に関わる文書の集積を行ない、およそ一万点の史料をカード化した。もっとも、使用できる資金と時間の制約から史料を所蔵機関に赴いて確認する作業までは力が及ばなかった(なお、記録類については家永自身が従前より個人的に研究し史料収集している)。本格的な内容の分析は個々の史料についてなお時間をかける必要があるが、当初の関心であった「特別訴訟手続き」と「通常訴訟手続き」との拮抗関係を統計的に展望するという目的について、めやすを得ることに成功したと考える。真の画期については義満時代末期に遡る可能性もなお否定できないもの、義持継嗣の頃からかつて南北朝期に見られた典型的な「特別訴訟手続き」に代わって、論人の応訴を求めることをもって訴訟に着手する「通常訴訟手続き」による訴訟進行および裁決の事例が目立つようになる。この事態は、法理の面では「当知行」の法的な意義が変化する(幕府の安堵・遵行を受けていることを指して「当知行」と称する)ことが関連すると思われる。また、応永一五年一一月(義持継嗣直後)の室町幕府法一五二条に闕所地給与請求に対しては守護に闕所処分の事情を調査させたうえで判断するとの規定が見えることも考慮に値する。この法令は、闕所地給与が複数の請求者による係争の対象となる傾向が強いことを前提としており、幕府が在地における現実の地行関係を見極めたうえで所務沙汰を裁決する指向を有していたことを示唆するからである。今後、調査の成果によりこれらの問題との関係を深めてゆく予定である。なお、本研究の成果を利用して学位請求論文を作成し、審査中である。
製品アーキテクチャと産業構造の変化に関する定量的実証研究

本研究の目的は、製品アーキテクチャの「すり合わせ」から「モジュール化」への変化を定量的に実証研究することである。1)液晶の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦):グーグルは、モジュール化スマートフォンを開発していたが、その後断念した。この事例を定量的に分析した。本事例では、今まで未使用の非接触型高速インターフェース(M-PHY)と電磁着脱の2つの新技術に挑戦した。この非常に高い技術レベルへの挑戦が失敗原因となった。DSMを用いて定量分析すると、M-PHYを採用した場合、不採用の場合と比較し、「情報の流れ」の数は増加し複雑性が増加している。この失敗事例から、製品アーキテクチャの方向を決める要因として、「デザイン・ルールの難易度」があることを明らかにした。また、液晶に対する破壊的イノベーションである有機ELについても調査し報告した。2)自動車の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦、柴田友厚):自動車産業の「モジュール化戦略」のアプローチの違いを、VWと日産の事例で分析した。VWは、デザイン・ルールという形式知を重視し徹底する形式知志向で、西洋型の「組織的知識創造」と言える。日産は、「モジュール化」と、現場の暗黙知を重視した「パーツ・コモディティ」の2層を「すり合わせ」で統合した戦略で、日本型の「組織的知識創造」である。3)製品アーキテクチャと産業構造の関係分析と提言(中田行彦)上記の事例研究を踏まえ、製品アーキテクチャの決定要因を分析した。、中田は、「モジュール型」の方向に動く要因として、複雑性が大きい、モジュール化で競争できる、デザイン・ルールの企画能力が高い、持続的技術である、等を提案し昨年報告した。今年度、「デザイン・ルールの難易度」があることを明らかにした。これらの要因が産業間の関連、つまり産業構造を決める。1)液晶の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦):中国、韓国、日本等の液晶製品を、Consumer ElectronicsShow2017(CES 2017)で調査した。中国、台湾、韓国、日本等の最新事例を講演会、展示会等に参加し分析した。更に設計構造行列(DSM)作成の準備のため分解用のスマホの準備とスマホ分解データの整理を行った。中国のスマホの事例を日本MOT学会の研究会と年次発表会、経営情報学会等で発表した。2)自動車の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦、連携研究者:東北大学柴田友厚教授):ボッシュ等のメガサプライヤの事例を、CES 2017に参加し分析した。また、この講演から、自動車産業が自動運転に必要なITやAI技術を取り入れるため、半導体やITメーカー等との提携に取り組んでいる。つまり「モジュール化」から「すり合わせ」へ戻す動きがある。また自動車各社のモジュール化動向について、九州大学大学院目代武史准教授を講師に研究会を行った。その結果、モジュール化戦略とモジュールの大きさが各社で異なることが判った。フォルクスワーゲンのModulare Quer Baukasten(MQB)は細かく分割し、日産Common Module Family(CMF)は細かく分割していない。日産CMFは、「メガモジュール」という概念に近く相互依存性を分析できる。また、組立メーカーの「自主開発率」を、柴田等はある分野の全特許出願数に対する組立メーカーの出願数の比率と定義したが、最近の値を算出できた。3)製品アーキテクチャと産業構造の関係分析と提言(中田行彦)上記の事例研究を踏まえ、製品アーキテクチャと産業構造の関係を予備検討した。平成28年度は、定量分析の前段階であり、当初の計画以上に進展している研究項目もあるが、全体として当初計画どおりに進んでいる1)液晶の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦):当初の計画では、スマホの中国市場に焦点を当て中国深せんを調査する予定だった。しかし、スマホのシェア1位のアップル社が、スマホのディスプレイに液晶ではなく有機エレクトロルミネッセンス(EL)を2017年に採用することを発表し大きな変化が起こった。この変化に対応し、CES 2017および日本での講演会、展示会等に参加し、液晶と共に有機ELについて、韓国、中国、台湾、日本等の最新情報を分析し、DSM作成の準備を行った。また中国のスマホの事例研究を学会発表した。このように、変化に対応して、研究対象と対象国家を拡大して分析し、当初の計画どおり進めることができた。2)自動車の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦、柴田友厚):ボッシュやデンソー等のメガサプライヤの事例を、CES 2017に参加し分析した。また、各社のモジュール化戦略と分割するモジュールの大きさが異なるが、日産CMFのコンセプトは、提案している「メガモジュール」という概念に近く、相互依存性を分析できることが判った。また、組立メーカーの「自主開発率」について、特許分析を外部委託して最近の値を算出でき、当初の計画以上に進展している。このように、当初の計画以上に進展している研究項目もあるが、全体としては当初の計画どおりに進んでいる。3)製品アーキテクチャと産業構造の関係分析と提言(中田行彦):上記の事例研究を踏まえ、製品アーキテクチャと産業構造の関係を予備検討しており、当初の計画どおりに進んでいる。1)液晶の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦):液晶の対抗製品である有機ELの市場が急激に立ち上がった。

このため、有機ELについて、2017年8月に韓国釜山でのディスプレイ国際会議(IMID 2017)で、テレビ用世界1位のLG Display社長、スマホ用世界1位のサムスン電子副社長にインタビュー調査した。また、北京で2017年10月に行われたディスプレイ国際会議で、液晶に爆投資する中国最大手BOEの董事長から戦略を調査した。更に、DSM作成のため、スマホ分解データの整理を進めると共に、スマホの分解準備を行った。なお、研究成果として、アジアにおける液晶事業を、アジア経営学会で招待講演を行った。また、日本MOT学会の研究会と年次発表会、経営情報学会等で発表した。2)自動車の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦、柴田友厚):自動車に電気自動車(EV)シフトの大きな変化が起こった。このため、電気自動車に注力して、モジュール化戦略を分析した。日本でEVで先行する日産自動車のモジュール化戦略と電動化戦略について、キーマンにインタビュー調査すると共に、研究会を開催し分析を発展させた。また、2017年11月の東京モーターショー2017、2018年1月のオートモーティブワールド展、2018年2月の日経EVセミナー等に参加し調査した。なお、製品アーキテクチャの破壊的イノベーションへの影響に関する研究成果を、米国のPICMET、オーストラリアのISPIMの国際会議で発表した。また、電気自動車のモジュール化戦略へのインパクトを、研究・イノベーション学会および日本MOT学会の年次発表会で発表した。3)製品アーキテクチャと産業構造の関係分析と提言(中田行彦)上記の事例研究を踏まえ、製品アーキテクチャと産業構造の関係を検討した。平成29年度は、定量分析の準備段階であり、DSMの作成等で遅れている研究項目もあるが、全体としてはおおむね計画どおりに進んでいる1)液晶の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦):韓国サムスンの有機エレクトロルミネッセンス(EL)を用いたスマホiPhoneXを、アップル社が2017年9月22日に発売した。また、韓国LGが有機ELテレビを投入し市場を拡大してきた。LGの有機ELパネルを用い、ソニー、パナソニックが有機ELテレビを2018年6月に発売開始した。この様に、有機ELの市場が急激に立ち上がってきた。このため、当初計画を変更し、有機ELの調査に注力し、釜山で行われたIMID 2017に参加し調査した。有機ELの調査に注力したため、液晶のDSM作成の準備に遅れが生じている。2)自動車の製品アーキテクチャの変化に関する定量的実証分析(中田行彦、柴田友厚):自動車にも電気自動車(EV)シフトという大きな変化が起こった。このため、電気自動車の視点から、モジュール化戦略を分析することとした。
環境倫理の視点形成を主眼とした社会科環境教育の確立のための基礎的研究

本研究の目的は、社会科における環境教育の基礎に置くべき視点を環境倫理学の成果から明らかにしたいということであったが、環境倫理学の現状はいまだ発展途上で複雑多岐にわたっており、単純な整理をする段階ではないと言うべきであろう。教育界でしばしば言われているような、単純な徳目論や心掛け論に還元できるようなものでは決してない。また、近代倫理学の枠内では済まない問題を抱えている。そのような問題に対して、近代の学問の思考方法を基本的に維持しながらアプローチできる問題であるのか、近代的思考そのものが環境破壊の根源的な原因とされるべきなのかについては、基本的な対立がある。環境思想の現在が提起するものは、そのような挑戦的にすぎる部分がある。一方、教壇に立つ公教育の教師は、近代的思考そのものへの挑戦を児童生徒にさせてはならない立場にある。そのような現実の教師が現時点でできる環境思想への接近法は、我々の社会を現在成り立たせている原理、法的・政治的・経済的な思考方法、地理的・歴史的な思考方法がいかなるものかを身につけ、その方法を使つて、環境を見たり考えたりすることを子どもに訓練することであろう。それは、教科を超えて総合的な学習に期待するのではなく、例えば社会科なら社会科に課せられた教科の任務に深い理解と洞察を得る方向性である。教科が担ってきた教育上の価値をより発展させることである。その方向で、小学校社会科における環境倫理の教材化の例と、教科書や実践例におけるゴミ問題およびゴミ学習に関する取り扱い方の事例研究を示した。「すぐれて社会科的な道具」としての環境倫理の活用法の事例となっている。本研究は、近年関心の高まっている環境教育について、社会科教育の立場から、その基礎的文献を整理し、なかでも、社会科教育の分野として期待されている環境倫理の視点形成を、どのように教科内容に位置づけたらよいかを考えるための、基礎的作業を行うところに目的がある。本年度(平成8年度)は、環境教育についての著書、論文の収集、整理、環境倫理学を中心とした、環境思想に関わる文献の収集・整理を行った。およそ60冊の図書を購入し、百数十の雑誌論文を収集した。収集した文献を、環境思想に関わる文献については、学問的な方法の観点から法律学・政治学・経済学・社会学・地理学・歴史学(考古学を含む)・哲学(倫理学を含む)の分野に分類し、それぞれの分野での環境問題の捉えかた、考えられている対処法などに関する達成の状況を整理中である。環境教育に関わる文献については、理念的な環境教育論に類するものの比較検討、および具体的な実践記録の分類整理を始めているが、これもまだ途中である。本年度(平成9年度)は、昨年度に引き続き、環境教育についての著書論文の収集および環境倫理学を中心とした、環境思想に関わる文献の収集・整理を行った。今年度は約60冊の図書を購入し、数十の雑誌論文を収集した。昨年度と同様、環境思想に関わる文献については、学問的な方法の観点から法律学・政治学・経済学・社会学・地理学・歴史学(考古学を含む)・哲学(倫理学を含む)の分野に分類し、それぞれの分野での環境問題の捉え方、考えられている対処方などに関する学問的達成の状況を整理した。環境教育に関わる文献については、理念的な環境教育論に類するものの比較検討、および具体的な実践記録の分類・整理を続けた。

本研究は、近年関心の高まっている環境教育について、社会科教育の立場から、その基礎的文献を整理し、なかでも、社会科教育の分野として期待されている環境倫理の視点形成を、どのように教科内容に位置づけたらよいかを考えるための、基礎的作業を行うところに目的がある。平成8年度および9年度において、研究に必要な文献を収集し、分類作業を行ってきた。これまでに明らかになった暫定的な知見は次のとおりである。1.環境倫理およびその教育に関する関心は年々高まっており、次第に多くの学問分野からこの問題にアプローチする研究が出てきている。2.環境倫理は単に哲学・倫理学の内部に閉じた研究領域ではなく、法律学・政治学・経済学・社会学等のそれぞれの分野における科学的思考方法を基に検討していかなくてはならない問題である。3.教育の分野では、環境倫理を個人的モラル、いわゆる「個人の心掛け」の問題と考える研究者が比較的多く、社会科学的な思考方法に基づいて論理的に構築するものと考える研究者は少ない。4.しかし、社会科学的思考方法を訓練することなしに社会科環境教育における環境倫理の視点形成はありえないと考えられる。平成10年度は引き続き文献収集を行ったが、研究のとりまとめに至っていない。平成11年度において上記2および3の結果をデータベースにまとめるとともに、上記4にあげた方向で、環境教育のための提言を含めて報告書を完成させたい。
マントル物質のダイナミックスに関する研究

固体地球科学における基本問題の1つは地球内部における大規模流動(マントル対流)と大規模物質分化(リソスフェア・マントル・核の分化,マントルの層構造の形成)の様相を明らかにすることである.この問題に対し物質科学的アプローチ(実験とシミュレーション)を目ざすのが本研究である.実験は主として超高圧実験,流動実験にもとずきおこなわれた.1.高温高圧下におけるマントル物質の熔解・相平衡.地球形成初期のマグマオーシャン内での分化によってマントルの層構造がつくられたとするモデルにしたがってモデルマントル・コンドライト組成の物質の高温,高圧熔融実験をおこない25GPa, 2000°Cにわたる領域での相関係を明らかにした.2.高温高圧下におけるマントル物質の相平衡(サブソリダス). MgSiO_3組成の鉱物などの高温高圧相平衡が明らかにされ,その相転移曲線とマントル対流への影響が明らかにされた.3.地球の形成初期での核の形成(マントル・核の分離)を高温高圧実験によってシミュレートし,金属・シリケイト分離にともなう軽元素(O_2Sなど)の分配, Niの分配を決定した.特にNiの分配は大きな圧力依存性が明らかになりマントル・核の平衡条件がより現実的なモデルで論じられるようになった.4.上部マントルの主要な構成鉱物であるオリビンの応力下で示す選択配向のメカニズムが明らかにされた.これは地震波速度の異方性の解釈に有用な情報である.5.マントルの主要鉱物の塑性流動応力が決められた.上部マントル下部に存在するガーネット相の流動応力が他の鉱物よりも高いことが示され,マントルの流動・マントル対流に重大な影響をもつことが明らかになった.固体地球科学における基本問題の1つは地球内部における大規模流動(マントル対流)と大規模物質分化(リソスフェア・マントル・核の分化,マントルの層構造の形成)の様相を明らかにすることである.この問題に対し物質科学的アプローチ(実験とシミュレーション)を目ざすのが本研究である.実験は主として超高圧実験,流動実験にもとずきおこなわれた.1.高温高圧下におけるマントル物質の熔解・相平衡.地球形成初期のマグマオーシャン内での分化によってマントルの層構造がつくられたとするモデルにしたがってモデルマントル・コンドライト組成の物質の高温,高圧熔融実験をおこない25GPa, 2000°Cにわたる領域での相関係を明らかにした.2.高温高圧下におけるマントル物質の相平衡(サブソリダス). MgSiO_3組成の鉱物などの高温高圧相平衡が明らかにされ,その相転移曲線とマントル対流への影響が明らかにされた.3.地球の形成初期での核の形成(マントル・核の分離)を高温高圧実験によってシミュレートし,金属・シリケイト分離にともなう軽元素(O_2Sなど)の分配, Niの分配を決定した.特にNiの分配は大きな圧力依存性が明らかになりマントル・核の平衡条件がより現実的なモデルで論じられるようになった.4.上部マントルの主要な構成鉱物であるオリビンの応力下で示す選択配向のメカニズムが明らかにされた.これは地震波速度の異方性の解釈に有用な情報である.5.マントルの主要鉱物の塑性流動応力が決められた.上部マントル下部に存在するガーネット相の流動応力が他の鉱物よりも高いことが示され,マントルの流動・マントル対流に重大な影響をもつことが明らかになった.
ソラフェニブ耐性肝細胞癌のメタボローム解析に基づくバイオマーカーの解明

近年、Multi-kinase inhibitorである分子標的治療薬ソラフェニブが開発され、進行肝癌の標準治療として広く用いられているが、その奏功率はきわめて低く、効果を予測するバイオマーカーの開発が求められている。本研究では、申請者がこれまでに樹立したソラフェニブ耐性株と野生株のconditioned mediaを用いて網羅的メタボローム解析を行い、ソラフェニブ耐性のバイオマーカーとなりうる因子を明らかにし、実臨床での100例の肝癌患者の血清を用いてソラフェニブの有効性との関連を解析することを目的とした。申請者らはこれまでに、予備実験としてグルクロン酸抱合体の排泄に関与するABCトランスポーターのMRP3がソラフェニブの耐性因子の一つであることを見出しており、グルクロン酸抱合されたソラフェニブ代謝産物が有用なバイオマーカーとなりうる可能性が極めて高いと判断した。ソラフェニブ耐性株(PLCPRF5-R1,R2)と親株の代謝産物を抽出し、メタボローム解析を行った。ソラフェニブ耐性株と親株のそれぞれ1×107の細胞を用いて、PLC/PRF5細胞のソラフェニブIC50である6μMに調整した1mlのDMEMに浮遊させ37°Cover night incubationを行い解析用の代謝産物を抽出した。ソラフェニブ耐性株と親株のconditioned mediaを速やかにメタノール(4°C)を添加することで迅速に酵素を失活させたのちに、キャピラリー電気泳動を妨害するリン脂質や蛋白質の除去を行う。また水、メタノール、クロロホルムの混合液の水相画分を取り出し、水溶性代謝物質の回収と脂質及び蛋白質の除去を行う。続いて限外濾過をすることにより可能な限り蛋白質の除去を行い、CE-TOFMS測定の試料とする。その後、代謝産物を一斉定量し、代謝機構の違いを明らかにする目的でキャピラリー電気泳動装置に導入する。消耗品などの購入単価以下の端数が生じたため、少額の次年度使用額が生じたが、次年度の消耗品購入費用に充てる予定である。
活性型ビタミンKへの生体内変換中間体、menadioneの体内動態に関する研究

食事性ビタミンKから活性型ビタミンKへの変換中間体であるmenadione(MD)は、リンパ管や血管を介して全身に輸送されると考えられる。我々はLC-MS/MSを用いたMDの測定法を確立し、MDが何らかの抱合体の形で血液中に存在しているのではないかと予想した。しかし、MDは側鎖が無く両親媒性を有し、揮発性が高いことからGCでより有利に測定できる可能性がある。そこで、GCによるMD測定法の確立を試みた。まず、GC-MSを用いてライブラリ検索を行ったところ、MDの質量数のピークが観察されたことから、GCによるMDの測定が可能であると判断された。次にGC-FIDを用いてMDを測定した結果、検出限界は0.3 ngでありLC-MS/MSに比べて低感度であった。固相マイクロ抽出を用いた濃縮による高感度化を試みたが、同時再現性が低く、生体試料の測定に耐えうるMD測定法の確立には至らなかった。また、ビタミンKの側鎖切断に関わる生体内分子を明らかにする目的で、磁気ビーズを標識したmenaqinone-4(MK-4)標識体を合成した。ヒト肝がん由来HepG2細胞の破砕液を用いてABCDアッセイを行い、特異的に結合するタンパク質を精製後、MALDI-TOF/MSによる同定を行った結果、既にMK-4と特異的に結合することが報告されている17β- hydroxysteroid dehydrogenase 4であることが確認できた。今後は、ビタミンKの側鎖切断に関わると考えられる小腸などの組織において、MK-4と特異的に結合するタンパクの同定を試みる予定である。さらに、ビタミンKの体内動態を明らかにするために、ビタミンKの側鎖として蛍光基である4-nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazole(NBD)を有する新規蛍光プローブおよびレチノイン酸の側鎖構造を有する誘導体を合成した。活性型ビタミンKへの変換中間体であるMD測定法として、GC-FIDを用いる方法を検討したが、生体試料の測定に耐えうるMD測定法の確立には至らなかった。しかし、ビタミンKの側鎖切断に関わる生体内分子やビタミンKの体内動態を検討する上で有用なツールとなる新規な磁気ビーズ標識体、蛍光プローブおよびレチノイン酸の側鎖構造を有する誘導体の合成に成功したため。引き続き、生体内におけるMDの有益な測定法の確立を試みると共に、既に合成済みのMD-グルタチオン抱合体およびMD-N-アセチルシステイン抱合体について、LC-MS/MSを用いた血漿や尿抽出物における測定法を検討する。また、ビタミンK代謝とビタミンK栄養状態の関係を明らかにする目的で、PK含有量を段階的に変化させた飼料でマウスを飼育し、尿、血漿および肝臓、膵臓、精巣、脳の各組織を採取している。これらについて、二クロム酸カリウム処理後のMD検出量(加水分解により遊離するMDの総量)とβ-グルクロニダーゼ処理後のMD検出量(グルクロン酸抱合されたMD量)を測定し、PK摂取量との関係を解析する。また、尿中MD排泄量がビタミンK栄養状態の評価指標となり得るかを明らかにする目的で、尿中MD排泄量とPK摂取量、血中ビタミンK類縁体(MD、PK、MK-4、MK-7)濃度およびビタミンK不足の指標となる低カルボキシル化オステオカルシン(ucOC)濃度との相関性についても解析する。さらに、2018年度に合成した磁気ビーズ標識体、蛍光プローブおよびレチノイン酸の側鎖構造を有する誘導体を用いて、側鎖切断に関わる生体内分子の探索とビタミンKの体内動態の検討を行う。食事性ビタミンKから活性型ビタミンKへの変換中間体であるmenadione(MD)は、血中において何らかの抱合体の形態で存在していると予想される。H29年度はその候補化合物であるMD-グルタチオン抱合体およびMD-N-アセチルシステイン抱合体を化学的に合成し、定量法の標準品として用いるべく精製した。これらについてLC-MS/MSによる定量法を確立するためのイオン化法を検討し、エレクトロスプレーイオン化法が適切であると判断した。また、ビタミンK利用組織の一つである肝臓由来のHepG2細胞を用いて、MDの代謝やビタミンKの側鎖切断反応について検討した。その結果、MD添加後24時間目では未変化体MDとして検出されたのは添加量のわずか1%程度であり、大部分が速やかに代謝されることが明らかとなった。添加量の6%に相当する分は酸加水分解処理によりMDとして検出されたことから、一部はグルクロン酸抱合体や硫酸抱合体に代謝されるものと推察された。残りのMDはグルタチオン抱合体やN-アセチルシステイン抱合体等に代謝されている可能性が考えられる。HMG-CoA還元酵素阻害剤であるスタチン類共存下でビタミンK1(phylloquinone、PK)およびビタミンK2(menaquinone-4、MK-4)から側鎖が切断されたMDの産生について検討したところ、PKとMK-4から同程度のMDが産生すること、スタチンの用量依存的にMD量が増加することが明らかとなった。さらに、尿中MD排泄量とビタミンK摂取量の関係を明らかにする目的で、PK含有量を段階的に変化させた飼料で飼育したマウスの尿、血漿および肝臓、膵臓、精巣、脳の各組織を採取した。現在、MDの抽出を行っており、順次、MD含量を測定していく予定である。活性型ビタミンKへの変換中間体であるMDの生体内における存在形態の4つの候補のうち、MD-グルタチオン抱合体およびMD-N-アセチルシステイン抱合体の合成と精製を達成した。

また、培養細胞を用いてMDの代謝やビタミンKの側鎖切断反応に関する有用な知見を得ることができたため。食事性ビタミンKから活性型ビタミンKへの変換中間体であるmenadione(MD)は、リンパ管や血管を介して全身に輸送されると考えられる。我々はLC-MS/MSを用いたMDの測定法を確立し、MDが何らかの抱合体の形で血液中に存在しているのではないかと予想した。しかし、MDは側鎖が無く両親媒性を有し、揮発性が高いことからGCでより有利に測定できる可能性がある。そこで、GCによるMD測定法の確立を試みた。まず、GC-MSを用いてライブラリ検索を行ったところ、MDの質量数のピークが観察されたことから、GCによるMDの測定が可能であると判断された。次にGC-FIDを用いてMDを測定した結果、検出限界は0.3 ngでありLC-MS/MSに比べて低感度であった。固相マイクロ抽出を用いた濃縮による高感度化を試みたが、同時再現性が低く、生体試料の測定に耐えうるMD測定法の確立には至らなかった。また、ビタミンKの側鎖切断に関わる生体内分子を明らかにする目的で、磁気ビーズを標識したmenaqinone-4(MK-4)標識体を合成した。ヒト肝がん由来HepG2細胞の破砕液を用いてABCDアッセイを行い、特異的に結合するタンパク質を精製後、MALDI-TOF/MSによる同定を行った結果、既にMK-4と特異的に結合することが報告されている17β- hydroxysteroid dehydrogenase 4であることが確認できた。今後は、ビタミンKの側鎖切断に関わると考えられる小腸などの組織において、MK-4と特異的に結合するタンパクの同定を試みる予定である。さらに、ビタミンKの体内動態を明らかにするために、ビタミンKの側鎖として蛍光基である4-nitrobenzo-2-oxa-1,3-diazole(NBD)を有する新規蛍光プローブおよびレチノイン酸の側鎖構造を有する誘導体を合成した。活性型ビタミンKへの変換中間体であるMD測定法として、GC-FIDを用いる方法を検討したが、生体試料の測定に耐えうるMD測定法の確立には至らなかった。しかし、ビタミンKの側鎖切断に関わる生体内分子やビタミンKの体内動態を検討する上で有用なツールとなる新規な磁気ビーズ標識体、蛍光プローブおよびレチノイン酸の側鎖構造を有する誘導体の合成に成功したため。H29年度に合成したMD-グルタチオン抱合体およびMD-N-アセチルシステイン抱合体について、LC-MS/MSを用いた血漿や尿抽出物における測定法を確立する。MDおよびPKを投与したマウスの血漿やMD共存下で一定時間培養した細胞サンプルを用いて、MD-グルタチオン抱合体およびMD-N-アセチルシステイン抱合体の検出を試みる。これにより、活性型ビタミンKへの変換中間体であるMDの体内における存在形態推定のための情報が得られる。生体試料においてMD-グルタチオン抱合体あるいはMD-N-アセチルシステイン抱合体が検出された場合は、当該化合物の重水素標識体を合成し、それを内部標準物質とした定量法を確立する。並行して、MD-グルクロン酸抱合体やMD-硫酸抱合体についても測定法確立のための標品の調製を試みる。
単離表層と卵抽出液による無細胞系における収縮環構築

本研究は、カエル卵抽出液とカエル卵の単離表層を組み合わせることによって、収縮環の形成を誘起できる無細胞系を構築することを目指し、(1)卵表層単離法、(2)卵抽出における星状体形成の誘起、(3)表層の抽出液処理条件、(4)単離表層における収縮環形成の評価系、の4項目について検討を行うことを目的としている。平成21年度には申請者の異動(東京工業大学から名古屋大学)による研究室の移設や実験室の改修などにより、(3)と(4)については充分に検討することができなかったが、他の項目に関しては以下の成果が得られた。(1)卵表層単離法については、シアノアクリレートを薄く塗布したカバーガラスを卵(賦活後に囲卵腔が形成された卵の場合は、フィコール液で処理後)に圧着後、氷令した卵抽出液調製用の緩衝液中でパスツールピペットによる水流で細胞質を除去するという方法を確立し、この方法により、細胞質の混入が少ない表層標品が調製されることを確認した。この方法によって未成熟卵母細胞、減数第1分裂期の卵母細胞、成熟卵、賦活卵の各々から単離表層を調製し、アクチンフィラメントの制御因子であるアニリン蛋白質についてウエスタン解析を行ったところ、表層に局在するアニリンは、減数分裂の再開、進行に伴ってその量が著しく増加し、電気泳動の移動度が減少することまた、賦活後には、移動度の増加が起こることが示された。(2)卵抽出における星状体形成の誘起は、分裂期に停止した未受精卵抽出液に精子を添加することで再現性よくなされることが確認された。これらの結果に基づいて、星状体を含む卵抽出液中で賦活卵の単離表層をインキュベートした後に、卵抽出液から表層を回収し、表層のアニリンにどのような変化がもたらされるかを現在解析中である。
時間反転対称性を破る超伝導体の新奇界面現象

時間反転対称性を破る超伝導体でのトポロジカル量子現象、特にその新奇界面現象について、ルテニウム酸化物Sr2RuO4、および、従来型超伝導体・強磁性体のハイブリッド構造で研究を進めた。そして、スピン三重項超伝導ならではの半整数磁束量子を観測し、軌道部分の時間反転対称性が破れた「カイラル超伝導」特有の界面状態も観測した。また、超伝導一次相転移など、超伝導対称性の完全理解のための重要事実を積み上げた。さらにトポロジカル超伝導に特有の奇周波数状態の理論を深めて、微小試料で観測する提案を行った。また、奇周波数超伝導の舞台であるSr2RuO4と強磁性薄膜接合系の作製にも成功した。1.Sr_2RuO_4のバルク超伝導体の未解決現象解明(前野、石田、米澤):一軸性圧力効果を活用し、Sr_2RuO_4純粋系で超伝導転移温度がTc=1.5Kから3Kにまで倍増することを明らかにした。X線ラウエ回折装置を導入して試料の結晶軸を精度よく定めたうえでの測定を進める体制を整えた。2.Sr_2RuO_4の微小単結晶を用いた新現象探索(柏谷、前野、米澤):超伝導における新奇なトポロジカル量子現象の代表例と位置づけられる以下の二つの現象について大きな進展を遂げた。(2-1)Sr_2RuO_4と金を用いたSIN接合のゼロバイアス・コンダクタンスピークの詳しい測定と解析により、カイラル・エッジ状態密度の存在を抽出することに成功した。これには、新たに導入したスパッタ装置を有効に用いた。(2-2)Sr_2RuO_4微小リングのトルク測定から、半磁束量子(Half Quantum Vortex ; HQV)が誘起されることを示す結果を得て、サイエンス誌に発表した。3.Sr_2RuO_4の共晶などの接合系での新現象研究(前野、寺嶋、柏谷、浅野):Sr_2RuO_4-Ru共晶と従来型の超伝導体との超伝導接合素子で、カイラルp波状態のトポロジカルな特徴を顕在化させる量子干渉効果を再現性良く観測した。成果は論文にまとめて投稿中である。4.強磁性体を含む超伝導接合系での奇周波数超伝導状態や逆近接効果の研究(赤崎、柏谷、浅野):強磁性半導体とs波超伝導体の接合で、強磁性体への奇周波数スピン三重項状態の誘起やs波超伝導体への逆近接効果の研究を理論・実験両面から進めた。5.トポロジカル超伝導接合の理論(浅野):トポロジカル超伝導同士の接合において、マヨラナ・フェルミオンに特有の量子伝導現象を理論的に明らかにし、成果をPhys.Rev.Lett.誌に発表した。6.A01班内の集中連携研究会を7月に東京で開催し、研究目的と実施計画について共通認識を深めた。(1)Sr_2RuO_4(以下、SROと略す)のバルク超伝導の未解決現象解明(前野、石田、米澤;三宅(B01班):ベクトル秩序変数の確定に向け、磁気熱量効果からRuO2面に平行の磁場での超伝導一次転移を確証した。超伝導-軸圧力効果や中性子回折による磁束格子の研究も進めた。これらに必要な試料分析に、導入したエックス線回折システムを活用した。(2)SROの微小結晶を用いた新現象探索(柏谷、前野、米澤):金との接合実験からカイラル・エッジ状態の形成を明らかにした。またRuO_2面方向のへき開面への極低バリアのNIS接合素子やジョセフソン接合素子の作製に成功した。半整数フラクソイドの検証に向けて、微結晶リングの超伝導転移温度の磁場中振動を観測する実験を開始した。(3)SRO-Ru共晶の接合系での新現象研究(前野、寺嶋、柏谷、浅野):カイラルρ波のトポロジカルな特徴が顕在化する量子干渉効果観測を「トポロジカル超伝導接合」として論文発表した。またρ波超伝導証明となるπ接合超伝導量子干渉素子の動作を実証する実験も進めた。SROと金属の接合で予想される奇周波数状態は、クーパー対の密度が見かけ負になることから実験検証可能という理論提案も行った。(4)強磁性半導体とS波超伝導体の接合の研究(赤崎、柏谷、浅野):強磁性体への奇周波数スピン三重項対誘起の研究を理論・実験両面から進めた。導入した3軸ベクトル磁石で印加磁場の方向を精密に制御した接合特性が奇周波数状態の理論計算と定性的に一致することを明らかにした。(5)計画研究

B01との集中連携研究会を大阪で開催し、超流動体と共通するトポロジカル量子現象の未解明問題について認識を深めた。またD01との集中連携研究会を名古屋で開催し、奇周波数対状態などの理解を深めた。C01のテーマである、空間反転対称性のない系の超伝導の共同研究・理論研究も進めた。(1) Sr2RuO4バルク超伝導体の未解決現象の解明(前野、米澤、石田;三宅(B01班)):比熱から上部臨界磁場での超伝導転移が1次であることを確定的にし、面内磁場方向依存性についても調べた。また国際共同研究での中性子回折実験で、面平行磁場中での磁束状態を論文発表した。(2) Sr2RuO4微小結晶を用いたトポロジカル超伝導現象の確立(柏谷、前野、米澤;田仲(D01班):微結晶/金の接合素子でカイラル・エッジ状態を明確にし、多バンド効果を含めることでスペクトル形状の多彩性を説明した。また微小超伝導量子干渉素子(SQUID)を用いた局所磁場測定から時間反転対称性の破れた超伝導状態を検証して論文投稿した。さらに半整数フラクソイド状態の検証に向けた微結晶リングでの輸送特性測定から磁束量子振動を観測した。(3) Sr2RuO4共晶接合系でのトポロジカル超伝導現象の開拓(前野、寺嶋、柏谷、浅野):s波超伝導体とSr2RuO4-Ru共晶による「トポロジカル超伝導接合」特有の振舞がカイラル・ドメインの運動に基づくモデルで理解できることを論文発表した。(4)強磁性体を含む超伝導接合系の研究(入江、柏谷、浅野):強磁性半導体とs波超伝導体の接合素子で、ギャップ中心での状態密度の観測をさらに進めた。(5)マヨラナ準粒子と奇周波数超伝導(浅野;田仲(D班)):トポロジカル超伝導体と金属ナノ細線の接合系で出現するマヨラナ準粒子と奇周波数超伝導状態の密接な関係を導いて論文発表した。(6) A01メンバーと後期公募研究代表者の集中連携研究会で研究目的の認識共有を図った。また、「Sr2RuO4の超伝導対称性とトポロジカル超伝導」の集中連携研究会を開催した。C班との連携では反転対称性破れの超伝導状態の研究を論文発表し、電場誘起超伝導の2次元超伝導状態の特徴を論文発表した。1カイラル超伝導状態に伴う新現象【前野、米澤】新機能ピエゾ装置でSr2RuO4の超伝導転移温度が、伸張・圧縮の両方で顕著に上昇する特異な振舞を見出した。縮退2成分秩序変数の「カイラル超伝導」で説明出来る。2スピン三重項超伝導でのスピン磁化率増大現象【石田、前野;三宅(B01連携)】RuとSrの両核のNMRを併用する新精密実験から、Sr2RuO4の超伝導相でのスピン磁化率増大を観測した。スピン三重項超伝導では常伝導相よりもスピン磁化率が増大する機構も明らかにした。3Sr2RuO4の一次相転移に伴う磁化のとび【米澤、前野;町田(D02公募)】物性研の橘高・榊原らとの共同研究で、RuO2面に正確に平行な磁場中での超伝導一次相転移に伴う磁化のとびを定量化した。4Sr2RuO4と強磁性金属との接合系【Anwar(A01PD)、前野、石黒(A01公募);米澤】Sr2RuO4単結晶劈開面に強磁性金属SrRuO3薄膜をエピタキシャル成長させた接合系作製に成功した。強磁性金属中へスピン三重項ペアが長距離侵入する新現象の検証に最適と期待される。5トポロジカル超伝導に伴う常磁性マイスナー効果【浅野】トポロジカル超伝導に伴う奇周波数状態の常磁性応答に伴い、d波やp波超伝導体の微小円板では、低温で正味のマイスナー効果が正となることを予言したSr2RuO4などでの実証が急がれる。6超伝導接合でのトポロジカル超伝導性検証【斎藤(A01PD)、柏谷、浅野);田仲(D01分担);前野】