hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
予後不良神経芽腫の次世代型ゲノム解析によるリスク分類構築と新規治療法探索への応用

本研究では神経芽腫の予後の異なるサブグループのゲノムプロファイルを統合解析し、サブセット毎の発症や悪性化に関与する遺伝子の同定を目的とする。予後不良群30例の全エクソーム解析では、MAPK経路やaxon guidance遺伝子群の変異がエンリッチされていた。特にRAS-MAPK経路の変異は再発腫瘍でも高頻度に見られた。メチローム解析からは、予後の異なる3つのクラスターが同定され、遺伝子発現との比較から予後に強く相関する遺伝子群を抽出した。これらの臨床的意義について独立症例でさらに検証する必要があるが、抽出された候補遺伝子群は今後の難治性神経芽腫のリスク分類の精度向上に資すると期待される。小児の代表的な腹部固形腫瘍である神経芽腫は、1歳未満に見つかる自然退縮する予後良好タイプから、1歳以降に生じ予後不良な難治性タイプまで、臨床経過が異なるサブセットが存在する。最近の大量化学療法の進歩にもかかわらず、進行神経芽腫については5年生存率は約30%と依然として予後不良である。本研究では、このように多様な臨床像を示す各サブセットの神経芽腫について最適な治療戦略を構築するため、ゲノムと遺伝子発現プロファイルの観点から悪性化腫瘍に強く関連する分子的特徴を明らかにすることを目的とする。平成26年度は、病期3または4の予後良好群(生存例)20症例ならびに予後不良群(死亡例)20例について、次世代シーケンサーによるRNAシーケンシングと8x60Kアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。このうち、全エクソンについての遺伝子変異が判明していた30例については、まず該当遺伝子の発現レベルが予後と相関するかどうかの検討を行った。公知データベースの発現データを用いた予後解析からは、少なくとも変異が生じた4つの遺伝子の発現レベルは予後との相関が示唆された。また、RNAシーケンス結果のマッピングから、異常なスプライシングバリアントと融合遺伝子の有無を検索し、約20の融合RNA候補に絞り込んだ。miRNA分画については、まずtotal RNAをもちいて8x60Kマイクロアレイを用いた発現解析を行い、今後行う次世代シーケンサーによる低分子RNA解析のコントロールとした。神経芽腫は自然退縮する予後良好タイプから非常に難治性の予後不良タイプまで様々な臨床経過がみられる腫瘍である。本研究では、神経芽腫組織バンクの検体を対象として、網羅的ゲノムコピー数解析および網羅的遺伝子発現解析の結果に、次世代シーケンサーによる遺伝子変異データ、RNAシーケンスデータ、エピゲノムデータを組み合わせて、臨床経過の異なるサブグループ毎の詳細な解析を行い、腫瘍悪性度や臨床予後などと強く関連する遺伝子の同定、新しい神経芽腫リスク分類システムの構築を目的とする。平成27年度は、病期3または4の予後良好群(生存例)20症例ならびに予後不良群(死亡例)20例について、前年度までに得られたRNAシーケンシングと8x60Kアレイによる網羅的遺伝子発現解析データに対して、イルミナ450Kアレイによるメチローム解析を加えた。DNAメチル化パターンのクラスタリングの結果、予後不良群はMYCN増幅と強い相関を示すクラスターのほか、予後良好群と共通のクラスター、それ以外(死亡例が多く含まれるクラスター)のおよそ3つのクラスターに分かれた。そこで、予後不良群のクラスターに含まれる高メチル化プローブを抽出し、約40遺伝子のアノテーションを付加した。独立の神経芽腫症例の発現データから、高メチル化であった遺伝子のうち少なくとも6種類が低い発現レベルと不良な予後との強い相関が見られた。これらの中には他のがんにおいても発現の低下が報告されている遺伝子、神経分化増殖に関連する遺伝子群が含まれていた。今後さらにメチル化レベルと遺伝子発現が相関する遺伝子し、候補遺伝子群の抽出を進める。がん研究領域においてエピゲノム解析による新しいがん関連メカニズムが次々に報告されており、遺伝子変異の頻度が低い神経芽腫においてもエピゲノム異常が関与する可能性が考えられたため、H27年度はメチローム解析について優先的に進め、40例すべてのデータ取得、アノテーション付加を完了した。今回予後と強く相関する複数のメチロームクラスターが見出されたことは、エピゲノム異常の腫瘍悪性度との関連を考える上で重要と考えられる。神経芽腫は自然退縮する予後良好タイプがある一方で、難治性の予後不良タイプは依然として治癒率が低く、様々な臨床経過がみられる腫瘍である。本研究では、これらの臨床経過の異なるサブグループ毎に網羅的ゲノムコピー数解析や網羅的遺伝子発現解析の結果に、次世代シーケンサーによる遺伝子変異解析、RNAシーケンス解析、メチローム解析を組み合わせた詳細な解析を行い、腫瘍悪性度や臨床予後などと強く関連する遺伝子の同定、新しい神経芽腫リスク分類システムの構築を目的とする。平成28年度は、前年度までに行ったアレイCGH法による腫瘍組織のゲノムコピー数解析を用いて、症例をゲノムサブグループに分類し、MYCN増幅例で特に染色体部分的増加/欠失を伴う群(Pa群、17例)と、目立ったゲノムコピー数変化の見られないサイレント群(Ss群、20例)を含む計57例について網羅的変異解析を行った。シークエンシングは読み取り深度75以上で行った。検出されたアミノ酸を伴う変異はMYCN増幅群において有意に多く(Pa:13.8/tumor、Ss:1.2/tumor)、再発時腫瘍においては58とさらに増加していることが示された。また、その変異の数は発症時月齢が高いほど多い傾向が見られた(p=0.024)。

変異遺伝子のアノテーションとパスウェイ解析ではPa腫瘍の変異遺伝子はMAPKパスウェイ、Wntパスウェイに含まれる遺伝子群やaxon guidanceに関係する遺伝子群にエンリッチされていることが示された。これらの中にはNRAS活性化変異など他の進行腫瘍でも報告されているものが含まれ、今後の治療法開発に寄与すると期待された。本研究では神経芽腫の予後の異なるサブグループのゲノムプロファイルを統合解析し、サブセット毎の発症や悪性化に関与する遺伝子の同定を目的とする。予後不良群30例の全エクソーム解析では、MAPK経路やaxon guidance遺伝子群の変異がエンリッチされていた。特にRAS-MAPK経路の変異は再発腫瘍でも高頻度に見られた。メチローム解析からは、予後の異なる3つのクラスターが同定され、遺伝子発現との比較から予後に強く相関する遺伝子群を抽出した。これらの臨床的意義について独立症例でさらに検証する必要があるが、抽出された候補遺伝子群は今後の難治性神経芽腫のリスク分類の精度向上に資すると期待される。H26年度に予定していた神経芽腫40症例(典型的な予後良好群20症例、予後不良群20例)について、RNAシーケンシング、mRNA/miRNA網羅的発現アレイ解析、変異のある遺伝子の発現レベルの予後との関係性の検討、異常RNAバリアントならびに融合RNA候補の抽出が一通り完了している。マイクロRNA分画を用いた低分子RNAシーケンシングについてもシステムセットアップを進行中であり、継続して新規miRNAの同定等にむけて解析を進める予定である。MYCN非増幅タイプの神経芽腫において、遺伝子発現調節領域のゲノム構造異常によりテロメラーゼの発現が亢進し、腫瘍悪性化に寄与していることがドイツの研究グループにより報告された。しかしながら進行神経芽腫の一部の機構が解明されたに過ぎず、依然として悪性化機構が不明な腫瘍サブセットが存在する。今後の方針としては、テロメラーゼ異常、ALK異常など既知の腫瘍悪性化メカニズムの関与が確認されない腫瘍を選び、それらについて重点的に遺伝子発現データ、ゲノム異常、メチロームデータの統合解析を行うことにより、候補遺伝子の抽出を進めていく。扱うデータが膨大となっているため、必要に応じてインフォーマティクス専門の研究者との共同で進める予定である。ゲノム腫瘍学引き続き治療抵抗性神経芽腫に特徴的なゲノムならびに遺伝子発現プロファイルを明らかにするため、次世代シーケンサーを用いてMYCN増幅群を含む30例についてRNAシーケンシングとmiRNAシーケンシングを進め、予後の異なるサブセット間の分子プロファイルの違いを検索する。予後と相関があるプロファイルについて、予想標的遺伝子を検索し、絞り込む。これらのRNA/miRNAシーケンシングから得られた候補遺伝子の検証を100例以上の検体を用いた定量PCR解析等により行う。また、遺伝子変異を伴わないが、遺伝子発現レベルに特徴がある症例については、発現低下遺伝子に関してエピゲノム変化との関連を検討する。別途進めている研究課題から得られたメチルーム解析の結果を活用することを予定している。
中世人骨由来のDNAデータベースの作成とその集団遺伝学的研究

今年度は昨年解析を行った中世集団墓地に隣接する由比ヶ浜南遺跡に埋葬された人骨のDNA分析を進めた。昨年分析を進めた集団墓地が複数個体の一括埋葬であったのに対し、由比ヶ浜南遺跡は、単体埋葬された人骨を分析の対象とした。昨年同様24体の人骨を対象に、DNAの抽出とミトコンドリアDNAの解析を行った。その結果、今年度は19個体の解析が可能だった。こちらは全部で27の変異箇所が検出され、16のタイプに分類された。こちらも同一配列を持ち、母系の血縁関係が予想されるものは2個体づつ3組で、特に特定の配列に集中すると言うことはなかった。双方の遺跡を通して見ても、D-loopの塩基配列が一致したものは2個体ずつ6組のみで、双方の遺跡に共通するのは1組だけであった。従って、特定の血縁集団の墓地ではないという昨年度の結果を追認するかたちになった。ハプログループ頻度を日本の他の集団と比較したところ、中世鎌倉のハプログループの頻度分布は、基本的には現代日本人に似ていることがわかった。しかしながら縄文人とは異なっており、一部の形態学者が言う中世鎌倉と縄文の共通性を示唆することはなかった。むしろ、現代の日本人に通じる遺伝子構成をしていたことが証明された。しかしながら中世鎌倉人骨の中には、日本人には非常に珍しいハプログループを持つ個体も存在しており、彼らは海外から渡来してきた人であった可能性もある。そうであれば中世鎌倉の国際性を示すものだと考えられるが、結論を確かめるためには、更に解析個体数を増やして、日本にはあまり多くないハプログループが更に出現するかを確かめる必要がある。今後の課題としたい。由比ヶ浜中世集団墓地遺跡から出土した人骨24体を対象にDNA分析を行った。抽出したDNAを使ってPCR法によるミトコンドリアDNAのD-loop領域2ヵ所の増幅を試み、その塩基配列を決定した。その結果、14体でDNAの解析に成功した。この塩基配列データを基に遺跡内部での血縁関係の推定を行った。14体は合計で11のハプロタイプに分かれ、特定のハプロタイプに収束することはなかった。この結果から、この墓地が特定の血縁集団の墓地である可能性は少ないことが判明した。次に、この集団の遺伝的な性格を明らかにするために、D-loop領域の塩基配列から各個体のハプログループの推定を行った。いくつかの個体でハプログループを判定することはできなかったが、大多数ではD-loopの2ヵ所の配列から演繹されるハプログループは一致した。この中世集団墓地遺跡人骨に見られるハプログループは、基本的には現代日本人で多くを占めるものだった。解析個体数を更に増やし、各時代・地域のDNAデータと比較していけば、中世における関東地方の遺伝的な特色の解明や、中世最大の都市である鎌倉の遺伝的な多様性の推定も可能であると考えられる。今回の研究で、中世鎌倉人骨には、DNAが解析可能な状態で保存されていることが明らかとなったので、次年度は更に解析個体数を増やして、これらの問題に取り組む予定である。また鎌倉の中世墓地には単体で埋葬された人骨も多く存在する。これらの解析を通して、埋葬人骨間の血縁関係から、墓地の性格の解明も行う予定である。今後の課題としたい。
環境が選んだ海底下未知微生物の機能を環境条件を用いた発現を鍵として読み解く

本研究では99%以上とも言われる環境中未知微生物資源という名の巨大なプールから数々の有用機能を取り出すことを目的とし、具体的には基質誘導による機能遺伝子発現解析(SIGEX:Substrate Induced Gene Expression)を応用した機能遺伝子探索を実施した。試料としては、海底下という、広大かつ未知領域の大きい環境を対象とし、基質誘導をアクセスの扉とすることで、未知の遺伝子機能推定や、遺伝子資源探索を試み、多様な微生物を由来とする遺伝子断片を取得することに成功した。本研究では、海底下という、広大かつ未知領域の大きい環境を対象とし、現場環境条件から導き出される基質誘導をアクセスの扉とした機能遺伝子発現解析(SIGEX:Substrate Induced Gene Expression)を応用し、環境条件を鍵として環境微生物の未知機能に迫ることを目的とした。この目的を実現するため、環境試料からのDNA抽出のステップから、ゲノムライブラリーの作成、得られたクローンのスクリーニングに至る各ステップについて詳細な検討を行った。まず、ライブラリー作成のためのDNA抽出については、物理的な細胞破砕を行った後にも多数の細胞が残存していることが明らかとなったため、抽出法の効率化を行い、試料中に存在する微生物の60-80%程度からDNAを抽出することに成功し、論文として発表した。また、無酸素条件でも緑色蛍光タンパク質によるスクリーニングが可能なベクターを構築した。ライブラリー作成のステップにも最適化を施し、目標の10倍以上、構成形質転換体のバリエーションが100万を超え、1ライブラリーあたり5Gbp180Gbpの遺伝子断片を有するライブラリーの構築を成し遂げた。このライブラリーについて、断片未挿入遺伝子の割合を可能な限り低くした結果、存在割合が極めて低い誘導遺伝子断片でも検出が可能なシステムを実現することができた。また、南海トラフ掘削試料を用いて作成したライブラリーからはハロゲン応答遺伝子群を取得、脱ハロゲンに関連する可能性のある遺伝子群を得て論文として発表した。本研究では、海底下という、広大かつ未知領域の大きい環境を対象とし、現場環境条件から導き出される基質誘導をアクセスの扉とした機能遺伝子発現解析(SIGEX:Substrate Induced Gene Expression)を応用し、環境条件を鍵として環境微生物の未知機能に迫る。本年度は申請計画通り、良質なライブラリー作成を実現するための手法改良とゲノムライブラリーの作成を行った。まず、ライブラリー作成のためのDNA抽出について検討を行ったところ、物理的細胞破砕を行った後にも多数の細胞が残存していることが明らかとなったため、抽出法の効率化を行い、試料中に存在する微生物の60-80%程度からDNAを抽出することに成功した。一方で、統合国際掘削計画(IODP)の337次八戸沖掘削航海に乗船研究者として参画し、科学掘削としては世界最深部の海底下2460mから試料を取得した。南太平洋還流域(SPG)試料とともにDNA抽出、および研究の円滑な進行のために前年度前倒しで作成しておいた嫌気仕様TA-TOPOベクターを用いてライブラリー作成条件の最適化を行い、現在までのところ、SPG掘削試料から6試料でDNAを取得してライブラリーを作成した。ライブラリーを構成する形質転換体のバリエーションは100万を超え、目標の10倍以上、1ライブラリーあたり5Gbp180Gbpの遺伝子断片を有するライブラリーの構築を成し遂げた。また、南海トラフ掘削試料を用いて作成したライブラリーからはハロゲン応答遺伝子群を取得、シーケンス解析を行った結果、脱ハロゲンに関連する可能性のある遺伝子群を得た。「研究実績の概要」にもあるように、本研究は、課題実施計画に挙げた項目に沿って順調に進行している。短い研究期間の間に最大限の成果を得るために嫌気仕様TOPO-TAベクターの作成を前倒しで行ったことが功を奏した。また、それによって、ベクターへの遺伝子断片挿入、形質転換反応、その後の培養など、ライブラリー作成にかかるすべてのステップを綿密に検討することができ、当初見込みの10倍以上という高いライブラリー作成効率を達成することができた。試料としては、申請計画時に予定していたものに加え、本年度前半にはIODP第337次掘削航海に参加し、新たに科学掘削史上最深部からの試料を得ることもできた。25年度には前年度に作成したライブラリーを使用して様々な基質を用いた誘導実験、および陽性クローンのソーティングを実施する。多様なライブラリーと多様な基質の組み合わせを試みることにより、遺伝子から得られる環境代謝ポテンシャルと、環境条件とのかかわりについて議論を深める。実際、Lloyd et al.は環境ゲノムから機能未知アーキアの、環境中における生存戦略について極めて重要な発見をしている。ゲノム情報からのアプローチとは異なる角度からSIGEXを用い、これまで未知の部分が大きかった海底下微生物の生態を明らかにしたい。25年度では実施計画通りに研究を進めるため、セルソーター関連の消耗品、酵素や核酸、PCRキットなどの試薬類の購入を行う。また、配列決定結果の解析などのためのソフトウェアなどの購入を検討する。
メスバウアー効果による鉄マグネシウムオルト珪酸塩の秩序度と電子状態

名古屋大学理学部の大型高圧発生装置を用い、MgO,Si【O_2】および【^(57)Fe_2】【O_3】(NENより購入)を原料として、鉄マグネシウムオルト珪酸塩のβおよびγ相を合成し、次の実験を行った。1.γ相の常温高圧下のメスバウアー効果作製したクランプ式ダイヤモンドアンビル型小型圧力セルを用いて試料を加圧し、ルビー蛍光圧力較正装置(無機材質研究所)によって圧力(P)を測定した。メスバウアー装置にとり付けられたパソコンMF16βSDによってフロッピーディスクに出力されたデータは、大型および中型計算機(名大,富大)によって解析された。(1)アイソマーシフト(δ)アイソマーシフトは30GPaまでαδ/αρ=0.0026mm【s^(-1)】【GPa^(-1)】の割合で圧力とともに一様に減少する。この結果は、圧力による原子間距離の減少とともに鉄イオンと配位子の共有結合度が増加することを示す。(2)四重極分離(ε)四重極分離は最初圧力とともに増大し、15GPa付近で極大となり、その後は圧力とともに減少する。この結果は、鉄イオンのdε準位の結晶場分離(Δ)が1000【cm^(-1)】に近い値を持ち、圧力とともにΔがεの極大を過って一方向に(恐らく減少)変化するためと解釈される。2.β相における鉄イオンのサイト占有率常温常圧におけるメスバウアースペクトルを、3組のダブレツトの重なりとして解析し、それらの相対強度(サイト占有率に比例する)を求めると、四重極分離の小さい順に、0.50,1.00,1.75となった。この3組のダブレツトは、X線測定から得られたサイトのひずみを考慮すると、それぞれM(2),M(1),M(3)サイトに対応するものと考えられる。
自閉スペクトラム症の早期療育の有効性に関するメカニズムの解明

自閉スペクトラム症(ASD)は有病率が高いが治療法がない。唯一効果があるのは、早期に子どもを適切な養育環境に置きトレーニングする早期療育であると報告されている。しかし、早期療育のメカニズムは未解明である。本研究は、ASDモデル動物のFmr1-knockout(KO)マウスを用いて、早期療育の有効性に関するメカニズムを解明する。本研究により生物学的にASD特性を有する児に対しても、乳幼児期から適切な介入を行うことで予後を改善できる可能性が示されれば、より適切な早期療育の開発が行われ、ASD患者の社会適応および予後の改善が期待できる。
脳領域形成の種間比較による視神経オリゴデンドロサイト前駆細胞の出現機構の解析

申請者は、視神経オリゴデンドロサイト前駆細胞の起源領域が、マウスでは視索前野であるのに対しニワトリでは視交叉上領域であることを示し、種差がみられることを明らかにした。この種差はどのようにして生まれたものかを明らかにするため、(1)あらたにスッポン胚を実験材料として種間比較を行う、(2)視神経を構成する細胞の微細形態に種差は見られるのか、を解析している。ニワトリ胚やマウス胎仔で使っていた細胞マーカーをスッポン胚の脳に用いて、形態学的に調べた。オリゴデンドロサイト前駆細胞のマーカーとしてはOlig2とPDGFRαを用いている。スッポンのOlig2-mRNAを発現している細胞は、マウスやニワトリで用いてきた抗Olig2抗体に陽性を示すことから、この抗体がスッポンでも使えることが分かった。また、Olig2に陽性を示す細胞は同時にSox10やPLPに対する抗体にも陽性を示すことから、スッポンにおいてもOlig2陽性細胞がオリゴデンドロサイト系譜の細胞であることも分かった。この他、マウスやニワトリ胚で用いていた分子のスッポン相同分子のcDNAからクローニングした。スッポン胚の前脳基底部では、Olig2陽性細胞はE15ごろから前脳基底部で側脳室腹側部周囲の脳室層に出現し、E19ごろから視交叉上領域にも出現する。一方、PDGFRα陽性細胞はE19ごろから第三脳室前端部で視索前野に相当すると思われる領域の周辺に出現した。しかし、これらの領域ではPDGFRα陽性細胞は出現しなかった。つまり、視交叉上領域のOlig2陽性細胞はPDGFRα陽性を示さないことが示唆された。これまでの結果から、スッポン胚の前脳基底部でのオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現領域は、マウスとニワトリの両方の特徴持っていることが示唆された。おおむね順調に進行しているとした理由は、(1)スッポン前脳基底部でのオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現領域の候補部位が示唆された点、(2)それがマウスとニワトリとの両方の特徴を兼ねている点、があげられる。さらに(字数の関係で上記でには記載していないが)(3)三種類の動物で共通する点として、Shhの受容体であるPtd-1の発現している領域に由来することが示唆されている。まず、(1)と(2)に関して、スッポンがマウスとニワトリの共通の特徴を持っていることには、進化や種分化の過程でいずれか一方のみを残して他方を失ったという可能性が考えられる。「種差がどう生まれたか」という問いに一定の考察ができるものと考えられる。Shhがオリゴデンドロサイト前駆細胞を誘導することは、ニワトリ胚などを用いた実験から明らかにされており、また分化に必須の転写因子であるOlig2がShhに誘導されることからもわかっている。この点が、動物種を越えて保存されていることは、予想されてはいたが、(3)の結果から実際に明らかにできたことは大きな成果である。脳の領域形成の視点からは、視索前野に注目している。マウスでは視索前野は転写因子Hmx3やHmx2を発現していることが報告されている。これらを、in situ hybridizationにより調べた。いずれの動物でも視索前野と思われる領域で発現していた。マウスでは、上述の通りHmx2陽性領域からオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現がみられる。しかし、ニワトリ胚ではHmx3陽性領域からはオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現は見られない。スッポンにおいては、Hmx3陽性領域から少し離れたところから出現する。領域形成の点からも、スッポン前脳基底部におけるオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現領域は、マウスとニワトリの両方の特徴を持っていると言えた。今年度は、(1)オリゴデンドロサイト前駆細胞のマーカー発現における多様性の問題、(2)領域形成と誘導シグナルの関連、(3)超微細形態上の相違点、調べていくつもりである。(1)について、スッポンでは視交叉上領域にOlig2陽性細胞は出現するもののPDGFRα陽性細胞は出現しない。一方で、視索前野にはPDGFRα陽性細胞が出現し、同時にOlig2陽性細胞も認められる。領域によりオリゴデンドロサイト前駆細胞にsubpopulationがあるのかどうか、さらにはPDGFRαがオリゴデンドロサイト前駆細胞のマーカーと言っていいのかなどに注目する。(2)については、Hmx転写因子の発現とShhおよびその受容体のPtd1の発現との相関を調べ、領域形成に対するシグナル分子の関わりとオリゴデンドロサイト前駆細胞の出現についてみていく。(3)について、新生児マウス(生後4日目)の視神経に見られるオリゴデンドロサイト前駆細胞の微細形態は既に解析している。今年度は、これをスッポン胚視神経のそれとを比較することを計画する。ABiSの支援を受けている。初年度は、マウス胎仔とニワトリ胚における視神経のオリゴデンドロサイト前駆細胞(oligodendrocygte precursor cell; OPC)の出現様式を比較した。また、爬虫類としてスッポンの胚を用いることを計画したことから、その脳の発生様式を調べて、マウスとニワトリと比較することを開始した。(1)マウス胎仔とニワトリ胚でのOPCの出現様式の違いについて:

マウスでは胎齢12日目までに視索前野で視神経のOPCが出現することを明らかにしており、この時期にPDGFRa陽性細胞が出現する。視索前野はNkx5.2やNkx5.1が発現しており、マウスでは初期の視神経OPC/PDGFRa陽性細胞は、おおよそNkx5陽性領域から出現する。一方、ニワトリ胚では第三脳室底で視交叉上領域から視神経OPCが出現してくる。HHstage2324という早期から、視交叉領域にはOlig2陽性細胞が出現し、これが視神経OPCになるものと考えられる。ニワトリ胚においても視索前野にはNkx5.1が発現しているが、この領域からはOPCは出現しない。さらに、OPCの分化誘導にはモルフォゲンであるShhが関わることが知られている。マウスではE12.5E13.5においてNkx5.2陽性視索前野とShh発現領域とは重なっているが、ニワトリ胚のHHstgate3031において、Shh発現領域とNkx5.1陽性領域とは近接しているものの、重なることはなかった。これらの結果から、1マウスとニワトリでは視索前野形成におけるShhのかかわりかた(ソースからの距離や濃度など)が異なること、2この領域形成の違いが視神経OPCの起源の種差に関わる可能性が出てきたこと、が示唆された。(2)スッポン胚の脳の発達様式:スッポンは孵卵5560日で孵化する。その脳の形成をパラフィン切片を用いて明らかにしている(現在進行中)。視神経OPCの出現領域として、20年前の報告からニワトリ胚では視交叉上領域が知られており、一方マウスでは視索前野に由来することが明らかにされた。このような種差がどのような仕組みで起こるのかを明らかにする際に、まず、視神経OPCを誘導するShhやその受容体の発現パターンの違いが予想された。ニワトリ胚とマウス胎仔の前脳を用いて、これらの発現を調べたところ、両者で大きな違いは見いだされなかった。しかし、視神経OPCで発現するPDGFRαは、マウスでは視索前野で、ニワトリ胚では視交叉で早期から発現していた。そこで、視索前野で発現するNkx5.1もしくはNkx5.2の発現を調べると、これも両方の動物種において、視索前野において発現していた。しかし、ShhとNkx5の発現様式を比較すると、マウスでは両者が重なって発現しているのに対し、ニワトリ胚では前後軸上もしくは背腹軸上で隣接しているものの重なってはいなかった。このような、領域形成におけるモルフォゲンの微妙な違いが、視神経OPCの起源の違いに反映されていることが示唆された。ニワトリとマウスでは、前脳基底部や視床下部などは基本的にはよく似た構造であると考えられており、実際に視索前野では共通の転写因子が発現している。そのような中で、領域形成もしくはその誘導機構での種差が見出されたことは、この課題の今後への大きなヒントを与えてくれたのではないかと考えられる。申請者は、視神経オリゴデンドロサイト前駆細胞の起源領域が、マウスでは視索前野であるのに対しニワトリでは視交叉上領域であることを示し、種差がみられることを明らかにした。この種差はどのようにして生まれたものかを明らかにするため、(1)あらたにスッポン胚を実験材料として種間比較を行う、(2)視神経を構成する細胞の微細形態に種差は見られるのか、を解析している。ニワトリ胚やマウス胎仔で使っていた細胞マーカーをスッポン胚の脳に用いて、形態学的に調べた。
経験構造の変容の現象学～発達と治癒の分析を軸として

自閉症における発達に関しては、国立成育医療センターでのフィールドワークをもとに『自閉症の現象学』を出版した。心理臨床に関する治癒に関しては、主に文献を検討するとともに複数の論文を出版した。またこの研究成果をまとめて『治癒の現象学』という題で出版する予定である。加えて、看護・介護研究との研究者との連携を開始した。この分野では、まだ2,3本の論文や口頭発表を行ったのみであるが、主体変容の第三の形態として今後研究を続行する予定である。本研究は、人格の変化の構造をとくに治癒と発達という視点から現象学的に分析することを目的としている。本年度は、今までの研究を踏まえ、自閉症児の発達の構造について分析した単著『自閉症の現象学』を出版した。また治癒という観点からは、単著Hyperbole-Pourune psychopathologie levinassienne(『誇張法レヴィナスの精神病理学のために』)において、とりわけ外傷体験の哲学的な考察と、そこからの回復に関してその形式的な構造について基礎的な部分の研究成果を発表した。さらに本年度から開始した研究として、とりわけ病的不安からの回復と人格の変容としての治癒という点に主題を絞り、「『存在と時間』を不安と治癒の現象学として読む」「沈黙と回復メルロ=ポンティの主体変容論」「主体変容現実受容の装置としての夢と物語」を執筆した。""We didnot knowwhat happened to us"-A Phenomenology of Reality"もこの主題に属する口頭発表である。今年度はコミュニケーションの問題を軸に、治癒と発達の問題を研究した。以下の表に挙げたほかにも、発達障害についての臨床家や教育関係者を対象とした研究会などで発表・講演を行うと共に、国立成育医療センターでのフィールドワークを行っている。また医師や看護研究者との研究会にも積極的に参加して、研究課題に関する知見を広げている。主体変容論という研究課題全体に関しては、過去二年の研究をまとめる形で現在著作を準備中であり、来年度中の出版を目指している。従来は精神科や心理臨床における専門家との共同研究が多かったが、本年度は看護や福祉領域の専門家との研究を積極的に行い新しい知見をうることができた。本年度は今までの延長線上で心理臨床を出発点として身体と空想の関係から主体変容論を展開するだけでなく、とくに植物状態や重度の自閉症、ALS患者などコミュニケーションをとることが難しい人において経験構造がどのような形をとるのか、あるいは看護における看護師の行為と技術習得について研究を進めた。理論的には潜在的な視線触発、純粋な超越論的テレパシーといった概念で名指されるようなプリミティブな対人関係に関する構造を発見できたことが、本年度の大きな成果である。このような成果は、『精神科治療学』『看護研究』といった医療関係の学術雑誌でこの問題に関して論考を発表し、あるいは、Phenomenology and the Cognitive SciencesやStudia Phaenomenologicaなどの海外の哲学専門誌で査読付きの論文を出版した。また『現代思想』での論文や木村敏との対談のような形で一般紙でも広く成果について説明する機会を得るとともに質的心理学会研究会での発表や音楽療法学会での講義など他領域の専門家とも討議することができた。今回の科学研究費の成果は来年度単著として出版したいと考えている。口頭発表においてはフランスや台湾での国際学会での発表を行う一方で、音楽療法学会での講義や臨床家を対象とした講演などの形で研究成果をもとに理論を説明する機会を持つことができた。
インド密教における死の看取り,mrtyuvancanaの思想と儀礼に関する研究

更にそれら4書の所説の異同を確認した上で,それを用いて4書の成立・展開経過を明らかにした。すなわち先ず基本典籍であるMrtyuvancanopadesaをVagisvarakirtiが著し,次にそれに基づいてSitatara-sadhanaを彼の弟子が整定しTaraの独立した成就法の体裁を確立した。続いてその簡略版としてTara生起の中心部分のみを含むTara-sadhanaが編まれた。一方残るMrtyuvancanopadesa-Tara-sadhanaは以上の流れとは別に,Mrtyuvancanopadesaを直接の典拠として"Mrtyuvancanopadesaに則ったTaraの観想法とその功徳を説くことに特化した直截で単純なマニュアル"として,他の2本より後代に導き出されたと考えられるのである。以上のようにmrtyuvancana-Taraの成就法はMrtyuvancanopadesaを起点として少なくとも2種類の仕方で流伝していたことが判明したが,本成就法に関する考察を巡っては,「死を欺く(mrtyuvancana)」ために用いる尊格として何故Taraが選ばれたかの解明が,今後に向けた重要な課題になるであろう。また,Mrtyuvancanopadesaの著者Vagisvaraの思想上の位置付けをより明確にすることを目的として,彼が著したTattvaratnavalokaの梵文テクストをチベット語訳とも対照しつつ解読し,彼がチベットで「瑜伽行中観派」に属すると評される根拠を本書の記述に求め得ることを解明した。1 Vagisvarakirtiが著したMrtyuvancancanopadesa(以下MU)の梵文写本の所在を内外の研究機関に亘って検索しその総数が5本であることを明らかにしたうえ,それらの複写をマイクロフィルムの形式で入手した。2上記5写本,及び対応するチベット語訳(デルゲ・北京・ナルタン・チョーネの4版を使用)を比較・校合して,MUの梵蔵校訂テクストを整定し,その解読を進めた。その結果,特に第3章が,mrtyuvancana思想の一展開系として後代流布したMrtyuvancana-Taraと深い関係を有することが判明し,次年度に予定している主要課題の一つ「Mrtyuvancana-Tara成就法の考察」に向けた重要な指針を得た。3 MUの思想的基盤の一つとされるCatuhpithatantraが,mrtyuvancana以外にどのような応用形態を有するか確かめて同思想の特徴をより明確にするべく,Aryadevaに帰される『Catuhpitha曼茶羅儀軌』を資料に定めてその梵文写本に基づいた内容考察を進めた。更に,MUの今一つの基盤と目されるVajradakatantraに関しても見在が確認されている梵文写本2本の複写を入手し,文献解析の基礎作業に着手した。4 mrtyuvancana思想の母胎である後期インド密教の基本的性格を探る目的で,それと深い関係を有するsamvara流儀の念誦儀礼を考察し,結果を印度学仏教学会において発表のうえ論文に纏めて公表した。
脂質メディエーター受容体の機能解析および生理的役割の解明

GPR174およびP2Y10受容体の機能解析を行うため、これらの受容体間でキメラ遺伝子を作製し、それらの発現細胞の細胞形態、増殖速度および受容体応答を比較検討した。細胞内ループ部分をGPR174の配列と入れ換えたP2Y10キメラ遺伝子を発現した細胞では、野生型P2Y10遺伝子発現細胞と比較して細胞増殖の遅延が認められた。また、野生型ではLPAによるCa2+応答が観察されたが、キメラ型ではLPAによるCa2+応答は消失した。さらに、LysoPSを含む他のリゾリン脂質によるCa2+応答は認められなかった。これらのことから、P2Y10受容体にはLPAがリガンドとして作用することが再確認でき、キメラ受容体におけるGPR174の細胞内ループは、野生型のGPR174同様、恒常的にGタンパク質を活性化させることが示唆された。一方、GPR87の受容体機能解析においては、内在性にGPR87を発現するヒト皮膚扁平上皮ガン由来のA431細胞を用いて解析した。その結果、LPAにより誘導される移動能獲得を伴うA431細胞の形態変化には、GPR87およびLPA1受容体が関与することを見出すことができた(Eur. J. Pharmacol, 2013)。当該の細胞内シグナル伝達ではMAPKsやAktのリン酸化が検出できたが、これらはEGFRのトランス活性化を経由していることが明らかとなった。いずれもGPR87およびLPA1受容体の活性化による応答であったが、これら二つの受容体のシグナル伝達に差異を見つけることはできなかった。A431細胞において観察された細胞移動はGPR87を含むLPA受容体の活性化により惹起された上皮間葉転換に起因すると考えられるが、近年、癌の転移・浸潤による悪性化は上皮間葉転換を伴うと考えられていることから、GPR87の高発現が癌の悪性化に深く関与することが考えられる。
東アジアにおける歴史的天市集落空間の保存手法に関する比較研究

東アジア諸国では、歴史的都市集落空間の保存体制・保存状況等に進展が見られる一方、経済的発展著しい現代の都市や集落の景観は、一般的に無秩序で雑然としている。本研究では、これら東アジア諸国の歴史的都市集落空間の保存手法について現地調査に基づき比較研究を行った。我が国でも歴史的な価値が高い「広島県福山市靹地区」では、中心となる歴史的港湾に横断道路橋建設が予定されており、世界遺産評価にあたる国際NGOイコモスでは、建設計画見直しの要望を数回出すなど、歴史的環境及び景観が破壊の危機にある。また、重要伝統的建造物群保存地区である「竹富町竹富島」は、地区の外周に道路を建設し、自動車の地区内通過の排除を目指しているが、この道路周辺での開発行為が多発し、伝統的な家屋配置の維持を困難にしっつある。これと同様の事例は、周辺の「八重山の島々」でも散見される。「川越市川越重要伝統的建造物群保存地区」では、周辺都市計画の高い容積率による高層ビルの建設が、歴史的景観の保存を困難にしている。また、世界遺産「原爆ドーム」周辺では、開発を抑制して文化遺産の価値を担保するべき緩衝地帯の役割が充分でなく、広幅員道路や前面道路の反対側に公園等がある場合の緩和規定による建築物の高層化を阻止できない。フィリピンの世界遺産「ビガンの歴史的都市」は、歴史的な都市景観の保存を前提とした都市計画が行われ歴史的都市空間が続いているが、静かで落ち着いている。一方、韓国済州島「城邑民俗村」と周辺では、文化財の原型保存と経済発展の開発の要請が移住団地という事例を生み出している。総じて、都市化がもたらす伝統的な生活文化の消滅が、歴史的都市集落空間の景観に変化を起こしている。歴史的都市集落空間の保存と、経済的発展が要請する開発圧との整合性をいかに図るか。これは、現代の東アジアに共通する歴史的都市集落空間周辺の都市計画課題である。平成16年度に於いては、下記の調査研究を行った。1.既存研究報告の蒐集と整理:日本国内の、刊行済みの伝統的建造物群保存地区保存対策調査報告書や、重要伝統的建造物群保存地区の所在する市町村が刊行する資料を分析し、保存の対象と範囲、保存対象の歴史的形成過程、周辺を含む現代の都市計画等の状況や保存に影響を与えそうな要素について、検討した。2.現地調査:国内では、今井町と京都市内の歴史的な町並み、海外では、台湾の台北市内と周辺部の歴史的な町並み、及びフィリピンの世界遺産都市ヴィガンについて、現地調査を行った。3.調査研究内容の検討:今年度は全員が一堂に会することができなかったが、それぞれの現地での検討と意見交換を行った。また簡易報告書の作成には至らなかった。以上のような今年度の調査研究の範囲では、次のことが判明した。これら東アジア地域では共通して、建築や都市のあり方について近代化への指向が強く、伝統的な価値体系が概して考慮されていない傾向がある。しかしなかでも、経済成長の著しい日本で、伝統的なものとの乖離が大きく、具体的には都市計画の用途地域や道路計画等によって歴史的都市空間の制度的破壊を促進していることが、伝統的建造物群保存地区やその周辺で確認されたことが、大きい。平成17年度は、下記の調査研究を行った。1.我が国でも歴史的な価値が高いとされ、伝統的建造物群保存対策調査が行われている広島県福山市鞆地区について、現地調査にもとづき、その価値評価について海外専門家等と意見交換を行った。

鞆地区は、その中心となる歴史的港湾に横断道路橋建設が予定されており、世界遺産評価にあたる国際NGOイコモスでは、建設計画見直しの要望を数回出すなど、現在の我が国ではもっとも国際的に有名な歴史的環境の破壊問題の場となっている。このため、11月に韓国のイコモス専門家に現地調査を依頼して同行し、日本イコモス国内委員会で、都市の保存問題について、意見交換を行った。2.重要伝統的建造物群保存地区である、沖縄県竹富町竹富島集落は、地区の外側周囲に一週道路を建設して自動車交通の地区内通過排除を目指しているが、この道路周辺での開発行為が多発し始めており、地区にふさわしくない建築物が隣接して建設される恐れもでている。急速なモータリゼーションが、伝統的な家屋配置の維持を困難にしつつあり、同様の事例が周辺の島々でもおきつつある。総じて伝統的な生活文化の消滅が、伝統的な集落景観の変化を起こしている。3月の現地調査では、このような現状の把握とともに、伝統文化を具体的に伝える生活用具の収集展示を行っている、竹富島蒐集館博物館の調査を行った。3.これらの調査の結果は、伝統的な都市や集落の景観の悪化には、ともに自動車交通の問題が大きく関係していることを示している。また、伝統文化全体の変化の中で、洗練された伝統文化に代わる現代の文化が形成できていない状況は、集落や建築だけでなく衣食住に関わる道具全般の変化にも反映しており、同様の状況が韓国でもあることが判明した。平成17年度は、下記の調査研究を行い、科研成果報告書「東アジアにおける歴史的的都市集落空間の保存手法に関する比較研究」にまとめた。【沖縄県竹富島伝統的建造物群保存地区とその周辺】沖縄県の石垣島・波照間島は、竹富島に隣接する地域で比較的に伝統文化が連続的に近代化する方向で変化しつつあり、伝統的建造物群保存地区としての方向性が与えられていない場合の事例として、比較調査を行った。【広島県福山市鞆の浦の歴史的都市保存】前年度の継続調査を行い、各種の文化財保護制度等が歴史的都市の保存手法として、どのような限界と可能性を持つかについて調査を行った。【埼玉県川越市川越地区需要伝統的建造物群保存地区】東京圏で都市化の圧力が高い状況下にあって、歴史的都市の景観保存が周囲の高層ビル建設により困難となっている状況を、都市計画の用途地域による容積率設定や都市計画道路の変更による破壊の回避などに注目して、現地調査を行い考察した。【世界遺産原爆ドーム周辺の都市化に伴う景観保全と都市計画】開発を抑制して文化遺産の価値を担保するべき緩衝地帯の役割が充分でなく、高いビルが近くに建設されつつあり、イコモスの国際会議で改善に向けての勧告が採択された。今後の課題も含めて、現地調査を行った。【フィリピン共和国世界遺産ビガンの歴史的都市】中国系の住民がスペイン系の都市構造や都市計画の上に、両文化の混合的な都市住居建築を形成し、周辺環境も含めて比較的に良好な保存状況にある。その背景にある都市計画的な保存手法を、川越と比較しつつ考察した。【韓国済州島城邑民俗村とその周辺】意匠的に優れた伝統的家屋を洗練して作ってきた住民が、新たに現代住宅を建設する場合の課題などを考察した。
プラズモン共鳴を利用した微弱光／化学エネルギー変換システムの構築

金属ナノ粒子は、特定波長の光照射下で、局在表面プラズモン共鳴という現象を起こすことが知られている。それによって光照射下で金属ナノ粒子表面近傍に近接場光が生じる。これを利用して、微弱光を光源として利用できる、光エネルギーを化学エネルギーへと変換するシステムを構築し、評価を行った。まずは、金属ナノ粒子と色素の最適な組み合わせ方を、光電流測定によって評価した。その結果を踏まえて、プラズモン誘起電荷分離を利用して、強度の小さい光源で、かつ一光子あたりのエネルギーが小さい近赤外光でも機能する近赤外光応答型光触媒を構成し、金属ナノ粒子表面近傍で生じる近接場光を効果的に利用できる系の構築に成功した。平成25年度は、新規な光活性有機薄膜の作製法の開発を行った。具体的には、球状金ナノ粒子と高分子色素であるポリチオフェンの両方を電解法で作製する手法を開発した。これによって、従来よりも簡便に、近接場光による光電流増強効果が得られるポリチオフェン電極の作製に成功した。電解重合法では、電荷量によって色素量の制御が可能であり、またパルス電解法によって金ナノ粒子の固定密度の制御も可能であることを明らかにした。これによって、より詳細に金ナノ粒子の近接場光がポリチオフェンの光励起に及ぼす効果の解析が可能になった。この成果は国際誌(Rapid Communication in Photoscience)に発表した。さらに、ポリチオフェンの光電流に、球状銀ナノ粒子のサイズや固定密度が及ぼす効果についても、実験・理論の両面から検討を行った。その結果、金に比べてクエンチの効果が小さいと言われている銀においても、単層未満の銀ナノ粒子担持量で、近接場光による光電流増強効果が飽和することを明らかにした。この成果は、国際誌(Physical Chemistry Chemical Physics)に発表した。なお、異方性金属ナノ粒子である金ナノロッドを用いた光電変換系では、プラズモン誘起電荷分離を利用して光電流を得る光電極の開発を行った。酸化チタンを被覆することで電解液系でも安定に駆動するカソード電極および、作製した電極表面にインジウムを融着することで作製した全固体セルのいずれの系においても近赤外光照射によって安定に光電流が観測できることを示した。この成果は、国際学会(the 26th International Conference on Photochemistry (ICP 2013))にて口頭発表した。有機色素と金属ナノ粒子を組み合わせるために、疎水性金属ナノ粒子の合成法を確立した。従来は、10 nm以上の直径を持つ球状の疎水性金属ナノ粒子を単分散で大量合成するのは困難であったが、これを初めて可能にし、乾燥後もクロロホルムに完全に再分散する、直径50 nmの疎水性球状金ナノ粒子の開発に成功した。これによって、ポリチオフェンのような高分子色素と金属ナノ粒子の複合方法が飛躍的に多様性を増し、従来よりも詳細に、金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴が色素の励起効率に及ぼす効果を検討することが可能になった。この成果は、現在、原著論文として国際誌に投稿準備中である。また、合成法を開発した疎水性金属ナノ粒子は、ポルフィリンのような単分子色素とも直接複合することが可能であるため、金属ナノ粒子が色素の励起・失活過程に影響を及ぼす機構を、今後、より詳細に検討することが可能になった。また、有機薄膜太陽電池において、金属ナノ粒子を、光活性有機層に導入した場合と電子輸送層に導入した場合の、それぞれの、光電流・光電圧・曲線因子への影響の違いについて検討した。その結果、色素と金属ナノ粒子の配置が、色素の励起効率の効果的な向上に重要であることを明らかにするとともに、金属ナノ粒子が示す特性の何がどの機構に寄与しているかの詳細に関する知見を得た。さらに、有機薄膜光活性電極の光電変換特性に対する光強度依存性を測定することで、金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴に基づく近接場光が光電流増強効果に及ぼす影響を明らかにした。この成果は、現在、原著論文として国際誌へ投稿中である。前年度に引き続き、金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴によって生じる近接場光を、高効率に利用する手段を確立した。色素と金属ナノ粒子の配置を変えることで、光励起効率に及ぼす影響がどのように変化するかについて、光電流に対する入射光の波長および強度依存性を測定することで評価した。有機薄膜太陽電池に銀ナノ粒子を組み合わせる際、電子輸送層に組み込んでも効率は向上するが、光活性層に組み込んだ方が、近接場光の利用には有利であることがわかった(論文投稿中)。上記の結果を踏まえ、色素と金属ナノ粒子を組み合わせる手法も開発した。多くの有機色素は有機溶媒にのみ可溶であるが、強い近接場光が得られる50 nm程度の金属ナノ粒子で疎水性のものは、従来大量合成できなかった。そこでそれを可能にする手法を開発し、ポルフィリン等の有機色素と容易に組み合わせる手段を確立した。さらに上記の結果を踏まえ、微弱光を光源として用いた、光エネルギーを化学エネルギーへと変換するシステムの開発に取り組んだ。酸化チタン上に金ナノ粒子を担持した基板を用いて、プラズモン誘起電荷分離を利用した、ピロールの空間選択的なナノ重合法の開発を行った。プラズモン誘起電荷分離では、近接場光の強い箇所で選択的に酸化反応が進行するとされているため、これを利用したことで、インコヒーレントな光源で、粒子近傍の近接場光を効果的に利用できる空間に、光の回折限界を超えたナノレベルで、選択的にポリピロールを配置することを可能にした。

なお、この重合反応は、1000 nmという近赤外光でも進行可能であり、一光子あたりのエネルギーが小さい光を有効に活用できる、近赤外光応答型光触媒として本システムが機能していることも明らかにした。長波長の利用には形状異方性金属ナノ粒子の利用が効果的であるため、三角形平板状銀ナノ粒子である銀ナノプレートの安定性向上も実現した。金属ナノ粒子は、特定波長の光照射下で、局在表面プラズモン共鳴という現象を起こすことが知られている。それによって光照射下で金属ナノ粒子表面近傍に近接場光が生じる。これを利用して、微弱光を光源として利用できる、光エネルギーを化学エネルギーへと変換するシステムを構築し、評価を行った。まずは、金属ナノ粒子と色素の最適な組み合わせ方を、光電流測定によって評価した。その結果を踏まえて、プラズモン誘起電荷分離を利用して、強度の小さい光源で、かつ一光子あたりのエネルギーが小さい近赤外光でも機能する近赤外光応答型光触媒を構成し、金属ナノ粒子表面近傍で生じる近接場光を効果的に利用できる系の構築に成功した。局在表面プラズモン共鳴に基づく近接場光の効果がもっとも大きいと推論されている粒径50 nm程度において、疎水性金ナノ粒子を安定かつ大量に合成する手法の開発に成功したことにより、金属ナノ粒子と有機色素(単分子・高分子)を複合させることが容易になり、従来よりも自在な設計で、有機色素と金属ナノ粒子の相互作用を詳細に検討するための準備が整った状態である。つまり、最終年度に明らかにすべき課題を実現する見通しが立っていると言える。また、有機薄膜太陽電池に金属ナノ粒子を組み合わせた系における、光電変換特性への光量依存性の検討により、金属ナノ粒子の局在表面プラズモン共鳴を利用した、微弱光による光エネルギー変換に対する知見も得られている。以上のように、当初の研究計画を遂行するために、おおむね順調に研究が進展していると判断する。光電気化学これまでに開発した疎水性金属ナノ粒子を用いて、高分子色素や単分子色素と複合した系における、蛍光増強特性、光電流増強特性、光触媒特性について検討し、最も効果的な増強効果が得られる系を探索する。それらの研究によって得られた知見を踏まえた上で、各デバイスにおいて、微弱光を光源とした際に、最も効果的に光エネルギーを利用できる設計について明らかにする。また、これまでの研究において得られた成果を、積極的に、国内外のシンポジウム等で口頭発表するとともに、国際誌への原著論文の投稿を行っていく。高分子色素であるポリチオフェンを用いた系においては、部分的には当初の計画以上に多くの結果が得られた。従来法よりも簡便に各パラメータを制御可能な、金属ナノ粒子と有機色素を組み合わせた電極の作製手法を確立することができた。さらに、作製した有機薄膜光活性電極の分光測定や光電気化学測定、蛍光測定、さらには理論計算によって、球状ナノ粒子の、粒径依存性、密度依存性を明らかにした。これによって、近接場光を利用するための最適な組み込み方に対する指針を得ることに成功した。
多電子励起原子における異性体構造の理論的探査

低速(<<lau)の多価イオンが重い原子に衝突すると、多電子移行の結果、多電子励起原子が一時的に生成される。多電子励起原子の大局的な構造と動力学を理解するために、時間に依存する一電子場の振舞いとして多電子移行過程を記述することを試みた。多電子移行を記述する現象論として、しばしばその簡単さゆえに、静的で古典的なover-the-barrier modelが用いられており、23電子移行についてはその断面積を大まかに説明している。しかし、このモデルは、もっと多数の電子が移行する場合、特に内殻が関与する場合についてその妥当性が吟味されていない。そこで、over-the-barrierモデルを導く有効一電子場(=分子軌道)の存在を仮定した上で、一電子力学を量子力学的に解いた。衝突系としてC^<6+>+Arの系を取り上げて、標的原子のL殻とM殻の16個の電子の振舞いを追跡した。その結果、over-the-barrier modelに含まれていない効果として、標的原子だけでなく入射イオンの個性(=殻構造)が関与すること、電子の序列に依っては分子軌道の断熱性が重要になることがわかつた。電子移行をもたらす力学として、核の運動に伴う通常の非断熱遷移の他に、電子が感じる核の有効電荷が時間に依存することから生ずる相互作用も重要であることがわかった。最近、この系を含むいくつかの衝突系で、反跳イオンの価数分布が測定されている。そこでは、従来のover-the barrierモデルでは説明できない顕著な入射イオン依存性が見えていて、内殻(L殻)を含む多電子移行がそこに関与すると示唆されている。この実験結果を上記の立場で説明することが当面の今後の課題である。