hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子求引的シクロペンタジエニドを特徴とする新規強力ルイス酸反応剤の開発

超強酸共役塩基は、様々な試薬・触媒に広く用いられている。官能基化可能な超強酸共役塩基の一種として知られるテトラシアノシクロペンタジエニド類を、スルホン類とテトラシアノチオフェンから効率的に構築する手法を確立した。また、シクロペンタジエニド環上の置換基が自由に変換可能であることも実証した。合成した塩の応用として、ジクロロメタンと1M塩酸の2相系では反応が進行しないO-TBS-メントールの加水分解が、テトラシアノシクロペンタジエニド塩の添加により大幅に促進されることを明らかにした。シクロペンタジエンに強い電子求引基であるシアノ基を多く置換したペンタあるいはテトラシアノシクロペンタジエンは強酸性を示すことが知られている。当研究室ではH23年度にブロモ酢酸エステル類とテトラシアノチオフェンを水素化ナトリウムで処理することで、これらの塩を合成できるという知見を得ている。24年度は、ブロモ酢酸エステル類をスルホニル酢酸エステル類に変更すると大幅に収率が向上することを発見し、エステルだけでなく、ニトリル・アミド・フェニル・アルキルなど様々な官能基をもった同アニオンを高収率で得ることに成功した。また、ナトリウム塩のままカラムクロマトグラフィーを用いて精製できると言うことに気がついた。このおかげで、加水分解・脱水縮合によるエステル化やアミド化・還元・酸化・O-アルキル化などの様々な反応を行い、容易に目的物を単離精製することが出来るようになった。結果、テトラシアノシクロペンタジエニド上における多種多様な官能基化に成功した。本結果は、昨年度の複素環化学討論会にて口頭発表し、現在論文を執筆中である。得られたテトラシアノシクロペンタジエニド塩は、全般的に脂溶性が高くアニオン型相間移動触媒としての応用が見込まれた。そこで、2級水酸基をTBS保護したものを加水分解させる実験を試みたところ、ジクロロメタン中に溶かしたシリルエーテルに1 M塩酸を加えて得られる2層の溶液に、同塩を加えたて反応を行ったところ、高収率で脱保護体を得ることが出来た。一方、塩酸を水に変えたり、塩を加えずに反応を行った場合は、全く反応が進行しなかった。以上、本年度は、テトラシアノシクロペンタジエニド類の効率のよい合成法を開発したほか、同塩を用いた初歩的なアニオン型相間移動触媒反応の検討を行った。テトラシアノシクロペンタジエニドアニオンは超強酸共役塩基の中では珍しく、直接官能基化容易な置換基を有している。我々はこれまでの研究において、スルホンとテトラシアノチオフェンを用いた効率的なテトラシアノシクロペンタジエニド類の合成法を確立している。本年度は以下の点について研究を遂行した。1.官能基変換によるテトラシアノシクロペンタジエニルアニオンに共役するケトン類の合成:エステル、ニトリル、アミド、フェニル、アルキルなど様々な官能基導入法は確立していたものの、ケトンだけは従来法で導入できなかった。広い一般性を担保するために、Weinrebアミド法やClaisen縮合を用いてこれを合成する方法を確立した。2.ヒドロニウムカチオンの可脂溶化を指向した触媒利用:テトラシアノシクロペンタジエニド塩が比較的高い脂溶性を有していることに着目し、通常は有機溶媒には溶けないヒドロニウムカチオンをジクロロメタン層に溶解させるため、1 M塩酸、ジクロロメタンの2相系反応に各種テトラシアノシクロペンタジエニド塩を加えて各種反応の検討を行った。第2級アルコールのTBSエーテル加水分解反応においては、加えるテトラシアノシクロペンタジエニド塩上置換基の脂溶性が高いほど、加水分解反応は大幅に向上した。一方エポキシドの酸による開環反応においては、反応過程で生じるカチオンとテトラシアノシクロペンタジエニドアニオンが反応を起こしてしまい、途中から反応速度の大幅な低下が観察された。3.テトラシアノシクロペンタジエニド類のナトリウム塩を用いた向山アルドール反応:超強酸共役塩基であるという特徴を生かすために、ナトリウム塩をマイルドなルイス酸として用いた向山アルドール反応の検討を行った。結果、マイナス80 °Cという超低温において、同塩がルイス酸性を発揮し、反応を促進させることが分かった。23年度は、この超強酸の対アニオンに多様な機能を持たせることを目指し、テトラシアノシクロペンタジエニド類の効率的な合成法の開発を行った。

当初は、文献で報告されているWebsterの方法或いはSimmonsらの方法に従い合成を試みようとしたものの、Websterの方法は序盤に毒性の強いシアン化ナトリウムが大量副生する工程があり大量に立ち上げるには処理が面倒である点、Simmonsらの方法は収率と基質一般性に問題があり、様々な類縁体を大量に合成するには不向きであった。そこで、独自の効率的なテトラシアノシクロペンタジエニド類の合成法開発を目指した。様々な検討の結果、ブロモ酢酸エステル類とテトラシアノチオフェンの混合テトラヒドロフラン溶液を水素化ナトリウムで処理することにより、最高73%という良好な収率でテトラシアノシクロペンタジエニド類の塩が単離可能であることを見出した。同手法は、嵩高いエステルやブロモアセトニトリルを用いた基質一般性の確認においてもおおむね5割前後の良好な収率でテトラシアノシクロペンタジエニド類の単離に成功している。さらに、硝酸銀を用いてテトラシアノシクロペンタジエニド類の銀塩として、これに種々のアンモニウムハライド(或いは金属ハライド)とのイオン交換反応を行った。生じた難溶性のハロゲン化銀を沈殿として取り除くことで、様々なテトラシアノシクロペンタジエニド類の塩類を合成することに成功した。以上のように、初年度は様々なテトラシアノシクロペンタジエニド類の様々な塩を合成する手法を確立した。上記の研究実績の概要通り、初年度で開発した合成法をさらに効率化し、様々な官能基変換反応へと展開した。結果、比較的大きな学会での口頭発表を行うことが出来、論文の執筆に取りかかれるレベルにまで仕事を展開できた。また、初歩的ではあるが、酸触媒として応用が出来ることを見出しており、今後の反応開発に向けて弾みになる1年であった。よって、これまでのところ、研究はおおむね順調に推移していると思う。上記の研究実績の概要通り、初年度は当初の計画に従いテトラシアノシクロペンタジエニド類の合成法開発を行い、文献で既に知られているWebsterの方法もしくはSimmonsらの方法よりも効率的な手法の確立に成功した。よって、初年度の結果としては、研究はおおむね順調に推移していると思う。まだ、本内容で論文執筆は行っていないものの、3月末に行われた日本薬学会において本研究成果を発表しており、次年度中には合成法の結果をまとめて論文執筆を行いたい。1.テトラシアノシクロペンタジエニド類を用いたアニオン型相間移動触媒反応の開発:概要に記したとおり、既に初歩的なレベルではあるものの、テトラシアノシクロペンタジエニド塩がアニオン型相間移動触媒として用いることができるという可能性について見出している。最終年度に当たる本年は、同塩をオキソニウム塩、イミニウム塩などの反応性の高いカチオンと組み合わせた、反応開発を行っていく。具体的にはエポキシの開環反応、向山アルドール反応、細見櫻井反応などへの応用を考えている。2.新規不斉アニオン型相間移動触媒の開発:上記を開発した後には、アニオン側に不斉源を導入し、強酸アニオン側からイオン性結合を介して選択性を制御した不斉反応の開発にチャレンジする。現在、8-(2-ナフチル)メンチルエステルをはじめとした数種のキラルアニオンを既に合成しており、それらを用いた反応検討を行う。3.人間型強酸触媒の開発とNanoKidとの対決:テトラシアノシクロペンタジエニルアニオンの特異な形に着目し、上記の反応開発とは別に、人間型強酸アニオンの開発を行う。同アニオンにアセタール環を導入すれば、人の顔に見える。これに酸性プロトンを有するカチオンを持たせると酸触媒として機能することが予想されるので、既に報告例がある人型
卵子エキソソームを介する配偶子膜融合（受精）メカニズムの解析と生殖医療への応用

本研究を実施する上で基盤となる実験材料の収集法の確立に取り組んだ。本研究では卵子由来エクソソームの成分解析を出発点とするため、卵子の回収法及び卵子から放出されるエクソソームの回収を安定的に実施するための実験系を確立することは必須である。1)安定的な野生型マウスの効率的な未受精卵の回収:卵子から放出されるエクソソームに含まれる分子のプロファイルイングを解析するために、多量の未受精卵を回収するため適切な過排卵処理を行い、安定した卵子を採取するために諸条件を検討し、安定したマウス卵子の回収方法を確立した。2)卵子由来エクソソームの回収:未受精卵を酸性タイロード液処理により透明帯を除去し、卵子エクソソームが含まれる溶液(培養液)を回収した。回収した培養液をウエスタンブロット法に供しエクソソームのマーカータンパク質を検出し、回収した培養液に卵子エクソソームが存在することを確認した。3)関連領域に関する研究:本研究に関連する研究として、受精(卵子-精子の膜融合)において、精子から卵子に運び込まれる物質(おそらくは核に含まれる物質)が卵子ミトコンドリアの運動(受精した精子へ移動)に作用することを明らかにした。また、精子と卵子の膜融合に関連する分子であるEquatorin遺伝子(Eqtn)のノックアウトマウス(Eqtn-KO)を用いた解析を行った。Eqtn-KOの精子は透明帯及び卵子への接着能が低下することを示した。昨年度末に所属施設が変わり、新たな研究機関における実施体制の構築に時間を要したため。卵子エクソソームを安定して回収する方法を確立できた。今後は研究協力者等と連携をとりつつ、卵子エクソソーム回収法のスケールアップに取組み、卵子エクソソームの構成成分を明らかにするための解析を推進する。本年度は当初の計画通り、本研究を実施する上で基盤となる実験材料の収集法の確立に取り組んだ。以下に本年度行った研究実績の概要を示す。1)安定的な野生型マウスの効率的な未受精卵の回収方法の確立:マウス卵子から放出されるエクソソームを回収するため、適切な過排卵処理を行い、安定した卵子を採取するために諸条件を検討し、安定したマウス卵子の回収方法を確立できた。2)卵子由来エクソソームの回収法の確立:卵子から放出されるエクソソームを回収するため、卵子外周に存在する透明帯を卵子への負担を最大限回避しつつ速やかに除去する必要がある。その方法は、酸性タイロード液による処理や酵素溶液による処理など幾つか方法があることから、本研究計画に適切な試薬の選定及び処理の方法の確立に取り組んだ。適切な処理を行うための試薬の選定及び手技についてはほぼ確立できたと考えている。また、卵子エクソソームの回収に使用する未受精卵の採卵から透明帯除去処理を開始するまでの時間によって透明帯除去に用いる試薬の作用に違いが見られた。3)関連領域に関する研究:本研究に関連する研究として、卵子と精子の接着および膜融合についてユビキチン化の関連性をについて解析した。卵子におけるubiquitin-activating emzyme1(UBE1)が卵子細胞膜周辺に局在することを明らかにし、ユビキチン化阻害剤は受精後の精子頭部の膨化に影響を与えることを明らかにした。また、βカテニンが欠如した卵子はユビキチン化阻害剤の影響を受けないことを明らかにした。このような関連研究の解析を進めることで、本研究に関連する知見を得ることができた。安定した試料の回収方法の確立に時間を要したため。また、所属施設が変わり研究が一時的に休止ししたため。

昨年度末に所属施設が変わり、新たな研究機関における実施体制の構築に時間を要したため。新たな施設でもいち早く研究環境を整え、速やかに試料収集の実験系を立ち上げ、当初の計画に追いつくべく、卵子エクソソームの成分解析、機能解析に着手する。卵子エクソソームを安定して回収する方法を確立できた。今後は研究協力者等と連携をとりつつ、卵子エクソソーム回収法のスケールアップに取組み、卵子エクソソームの構成成分を明らかにするための解析を推進する。所属施設が変わり、研究が一時的に休止ししたために次年度使用額が生じた。新たな施設でもいち早く研究環境を整え、速やかに試料収集の実験系を立ち上げ、卵子エクソソームの成分解析に着手するので、29年度未使用額は使用年度は変わるが当初の使用計画通りに使用する。研究機関の異動に伴い、研究環境の整備のために時間要し、当初の研究計画通りに実験を実施できなかったため。次年度は研究計画の遅れを取り戻すべく、研究協力者等との連携し本計画を遂行する。
樹皮内生菌における宿主樹木の後天的防御機構への貢献に関する研究

アカマツ,コナラ,ミズナラ,ブナの枝を,各地より採取し、内生菌を分離した結果,樹種,採集場所によって優占的に出現する菌の種類や出現頻度は異なっていた。樹木枝に内生する菌は胴枯病菌が優占分類群であった.本グループは枝の病原菌として知られる種類が多く,弱病原性グループが,枝が健全な段階でいち早く枝に内生している可能性が考えられた。一部の地域、樹種で抗菌物質で他菌種の生育を抑制する種類が優占しており、後天的防御機構の付与に貢献すると思われた。本課題により得られた知見は、新規の病害防除法の開発に応用可能であり、特に枝から感染するような樹木の胴枯病の新たな防除手法の提案につながる。健全な樹木には様々な菌類が内生しているが、この内生菌群集の多様性や宿主への役割は、根圏、葉圏では宿主への栄養面、防衛面でのサポート機能を有していることが分かっている。一方、枝、幹の内生菌ではこうした機能は明らかにはなっていない。本研究では樹木の樹皮内生菌の多様性と宿主に対する適応的意義を明らかにすることを目的に、種類相、出現頻度、病原力、他菌に対する拮抗作用を調査し、樹皮内生菌の樹木に対する後天的防御機構への貢献度を明らかにする。本年度はコナラ、アカマツの樹皮内生菌の種類相を調査し、主要な種類については樹木病原菌との対峙培養で拮抗能力を明らかにする。樹皮内生菌の多様性を明らかにした。また、予め樹皮内生菌が存在する場合としない場合での、樹木病原菌に対する宿主の反応の程度を調査するため、生木枝への樹皮内生菌の接種試験を行った。アカマツ,コナラ,ミズナラ,ブナの枝を,青森県,岩手県,茨城県,京都府の各地より採取した。表面殺菌した各枝を長さ1cmに切断して内生菌を分離した。その結果,樹種,採集場所によって優占的に出現する菌の種類や出現頻度は異なっていた。茨城県で採取したアカマツではSphaeropsis sapinaeが優占したが,他の地域では本菌は検出されなかった.また茨城県で採取したコナラ枝の優占種はAmphiporthe属菌であったが,他地域,ミズナラではほとんど検出されなかった.ミズナラ枝ではColpoma属菌が優占種であり,この結果は他樹種,他域とは異なっていた.一方,京都府では樹種を問わずXylarialesが比較的高頻度に検出される傾向があった.樹木枝に内生する菌は全体としてDiaporthalesが優占的に出現する分類群であった.本グループは枝の病原菌として知られる種類が多く,弱病原性グループが,枝が健全な段階でいち早く枝に内生している可能性が考えられる.健全な樹木には様々な菌類が内生しているが、この内生菌群集の多様性や宿主への役割は、根圏、葉圏では宿主への栄養面、防衛面でのサポート機能を有していることが分かっている。本研究では樹木の樹皮内生菌の多様性と宿主に対する適応的意義を明らかにすることを目的に、種類相、出現頻度、病原力、他菌に対する拮抗作用を調査し、樹皮内生菌の樹木に対する後天的防御機構への貢献度を調査した。アカマツ,コナラ,ミズナラ,ブナの枝を,青森県,岩手県,茨城県,京都府の各地より採取し、内生菌を分離した結果,樹種,採集場所によって優占的に出現する菌の種類や出現頻度は異なっていた。樹木枝に内生する菌は全体としてDiaporthalesが優占的に出現する分類群であった.本グループは枝の病原菌として知られる種類が多く,弱病原性グループが,枝が健全な段階でいち早く枝に内生している可能性が考えられる.また一部の地域、樹種で抗菌物質で他菌種の生育を抑制する種類が優占していた。このことは後天的防御機構の付与に貢献する種類と思われた。各樹種の優占種各5種について総当たりで対峙培養したところ、大きく3つのパターンが見られた。Diaportalesは他菌と培地上では競合したが、生育が早いため多くの場合優占した。一方、Xylarialesでは他菌を覆うように生育し、基質上に優占した。ミズナラから分離されたColpomaは抗菌物質で他菌の生育を抑制した。結果的に分類群によって他菌に対する拮抗能力に違いが認められた。これらの能力と樹木への寄生性から、Colpomaなどの抗菌活性を有する一部のグループに後天的防御能力を宿主に対して付与する可能性がある。本課題により得られた知見は、新規の病害防除法の開発に応用可能である。

本課題により得られた知見は、新規の病害防除法の開発に応用可能であり、特に枝から感染するような樹木の胴枯病の新たな防除手法の提案につながる。本研究では樹木の樹皮内生菌の多様性と宿主に対する適応的意義を明らかにすることを目的に、種類相、出現頻度、病原力、他菌に対する拮抗作用を調査した。当該年度は全国4か所でアカマツ、コナラ、ミズナラ、ブナの小枝の樹皮に内生する糸状菌の多様性を調査した。その結果、場所や樹種によって種類相が全く異なることが明らかとなった。特質すべき種類として、つくば市のアカマツからのみSphaeropsis sapineaが高頻度に検出された。この種類は世界各国でマツの重要病害として知られているが、日本では分布は確認されていたものの、樹皮内生菌として優占する種類とは考えられていなかった。また京都では各樹種で木質分解能が高い腐生性のXylarialesが比較的高頻度に分離された。この傾向は他地域では認められなかったものであり、その理由については不明である。またミズナラからのみColpoma属菌が高頻度に検出された。同じ属の樹種であるコナラからは全く検出されていない種類であった。さらには分離の際に強い拮抗作用が認められたことから、本種は他菌に対して排他的能力が高いと予想された。全体的にみて胴枯性病害として知られるDiaporthales、寄生菌、内生菌として知られるRhytismatalesが優占していた。この結果は比較的世界的に報告例が少ない樹皮内生菌相解明において重要な知見である。また、場所や樹種によって種類相が異なるといった地域比較に関する報告例も少ない。本研究は樹皮内生菌の分布パターンや宿主特異性を考える上で重要な発見である。全国各地からの採集、およびサンプルからの分離は順調に進み、分離された菌株についてはすべて解析、同定を完了した。これは当初の実験スケジュール通りの進展度である。また当初予想していた通り、採集場所、樹種によって検出される菌類の種類や多様性に違いがあったことから、おおむね順調に進展しているとした。今度、主要な樹皮内生菌について対峙培養を行い、拮抗能力を確認する予定であるが、その手法についてはすでに確立している。また検出された菌株を用いた予備的接種試験で、無病徴であることも確認しており、拮抗作用の確認を残すところであるが、これも実験計画通りの進展状況である。当初の目標通り、各地から樹皮内生菌の多様性調査を行い、成果をあげた。検出された主要菌種について接種試験を追加で行い、病原性を確認する。また他菌との拮抗能力を確認し、優占的に検出された理由を確認する。このことはすでに実験計画にあるものであり、今後の研究の推進方策は当初の計画に沿った形で執り行う。当初の計画通り、引き続き各地の試料より樹皮内生菌の分離、多様性調査を行うとともに、調査の際に検出した拮抗能力を有する菌株に関して、対峙培養により排他的能力を調査する。分離により明らかになった優占種を選定し、あらかじめ被陰されていた枝に接種し、病斑のサイズを比較する。樹皮表面を95%EtOHで滅菌し、直径5mmのコルクボーラーで樹皮をくりぬき、そこにあらかじめ菌を生育させておいた同径の樹皮片を埋め込む。また、先にくりぬいた樹皮片から菌の分離を行い、そこに存在している菌類の種類を明らかにしておく。接種試験により形成された壊死班の長径と短径、辺材方向への乾燥部の深さを計測し、病原力として評価する。多様性調査に際し、菌株の収集にかかる旅費、DNA解析、化学分析、培養等にかかる消耗品費として研究費を使用する予定である。
外来看護師による統合失調症をもつ人に対するセルフマネジメントのケアモデル作成

本研究の目的は、地域で生活している統合失調症をもつ人に対して外来看護師が支援するセルフマネジメントのケアモデルを開発することである。地域生活の支援および移行を支援している精神科訪問看護ステーション、デイケア、外来、病棟で勤務する看護師・専門看護師11名にインタビューを実施し、セルフマネジメントの維持・促進に関わるケアを抽出した。この結果を基にケアモデル案を作成した。本研究の目的は、地域で生活する統合失調症をもつ人に対して外来看護師が支援するセルフマネジメントのケアモデルを開発することである。本年度は精神疾患および慢性疾患をもつ人のセルフマネジメントに関する国内外の文献検討を行い、統合失調症をもつ人のセルフマネジメントの概念を検討した。その結果、統合失調症をもつ人のセルフマネジメントは、病気による慢性的な症状や障がいをもちながらも、よりよく生きるために、病気のマネジメントに限らず、日常生活で生じる課題に対して、当事者が意思決定しながら取り組むプロセスであると定義された。セルフマネジメントは課題、セルフマネジメントの領域、セルフマネジメントを行うために必要な能力、セルフマネジメントの取り組みを構成要素としており、「普段の生活を維持する」「病気と上手くつき合う」課題をもち、「生理的」「認知的」「心理的」「社会的」「行動的」領域に対して、「意思決定」「問題解決」「希望をもち続ける」能力を活用して、「症状マネジメント」「服薬のマネジメント」「気分・感情のマネジメント」「知識を得る」「資源の活用」「コミュニケーションをとる」「役割をもつ」「日常生活行動」といった取り組みを行うことである。看護師は統合失調症をもつ人のセルフマネジメントを維持・促進するために、統合失調症をもつ人の能力と取り組みに対してアプローチを行う。以上のセルフマネジメントの構成要素とセルフマネジメントへのアプローチを枠組みとするインタビューガイドを作成した。本研究における統合失調症をもつ人のセルフマネジメントとは、病気による慢性的な症状や障がいをもちながらも、よりよく生きるために、病気のマネジメントに限らず、日常生活で生じる課題に対して、当事者が意思決定しながら取り組むプロセスのことである。本年度は、ケアモデル作成のための基礎的資料を得るために、統合失調症をもつ人のセルフマネジメントの構成要素とセルフマネジメントへのアプローチを枠組みとするインタビューガイドに基づいて、インタビューを実施した。インタビューの対象者は、地域生活をしている統合失調症をもつ人に対してセルフマネジメシトへのアプローチを行ったことのある訪問看護師を中心に行った。インタビューでは、統合失調症をもつ人のセルフマネジメントの状況を訪問看護師がどのように捉えているのか、彼らのセルフマネジメントの課題をどのように捉えているのか、セルフマネジメントを維持できたり促進するために、どのようなケアを実践しているのかなどを話していただいた。インタビューの内容は逐語録におこし、逐語録を質的方法を用いて分析して、ケースごとにセルフマネジメントへのアプローチの具体的な内容や、ケアを実施した理由や意図、ケアに対するケースの反応などを抽出して、共通性や相違性を検討しながら分類している段階である。本年度は昨年度に引き続き、精神科訪問看護ステーション、デイケア、外来で勤務する看護師を対象に、統合失調症をもつ人に対して行ったセルフマネジメントを維持・促進するためのケアについてインタビューを実施した。さらに地域生活への移行を支援している病棟看護師に対してもインタビューを行った。15事例のインタビューの内容から、セルフマネジメントの維持・促進に関わるケアを抽出し、意味の類似性や相違性を検討しながら質的に分析を行った。その結果、精神機能が脆弱な状態では病気から引き起こされる怯えを取り除き、行動の拡がりを抑えて守るケアが主として実施されていることが明らかとなった。そして精神機能が安定していくのに伴い、症状にとらわれないで生活できるよう対処方法を話し合い、一つひとつ事実を確認しながら、うまくやれていることや頑張っていることをフィードバックし、その人の力に合わせて一歩先に進めるケアが実施され、さらに、先の生活を思い描かせ、やる気を強化し、意思を確認し判断や決定を任せるケアなどが行われていた。また対人関係に関しても、精神機能の安定に伴い、困った時には頼っていいことを伝え、固定した人間関係を拡げて、人とつながることを知ってもらうケアから、人との関係の持ち方を振り返ったり、自分から相談や頼みごとができるようにするケアへと変化していた。以上の結果を踏まえて、現在ケアモデルの構造やケア内容の洗練化を進めている。インタビューによるデータ収集を行っているが、協力していただく施設の選定や研究協力に同意していただけた協力者との日程調整がうまく付かず、データ収集が予定より遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。データ収集とデータ分析を並行して進め、年内を目処にデータ収集及び分析を終え、1月以降にケアモデル案を作成、モデル案の検討、洗練化を行う。
レクチン様酸化LDL受容体の機能と病態生理的役割

先に報告者が発見した内皮細胞の酸化LDL受容体LOX-1の機能、病態生理的意義、さらに診断・治療的な応用の可能性について解析し、動脈硬化のメカニズムの解明と新しい診断・治療法の開発の可能性を探ることを本研究では目的とした。動脈硬化の重要なリスクファクターである高脂血症のモデルウサギを用いて、動脈硬化巣の形成以前の非常に早期から血管内皮細胞でLOX-1の発現が亢進していることを明らかにし、動脈硬化巣の形成の前段階での内皮細胞の機能変化が重要であり、この段階でのLOX-1の発現がその後の形態的変化において重要な役割を果たしている可能性を示唆した。また、この系を用いてアンギオテンシンII受容体AT1のアンタゴニストであるロサルタンがLOX-1の発現を抑制するとともに、動脈硬化巣の発達を抑制することを示し、LOX-1の発現と動脈硬化の進展の密接な関連を示すとともに、アンギオテンシンIIの動脈硬化進展のメカニズムについても示唆を与えた。本研究で作成したLOX-1遺伝子トランスジェニックマウス、ノックアウトマウスは解析の途上であるが、今後動脈硬化進展メカニズムの解明に有用と考えられる。一方、遺伝子組み替えにより作成したLOX-1とLDLの構成成分であるアポBの抗体を用いて、血液中のLOX-1リガンド(酸化LDLに相当する)を検出する系を作成した。前述の高脂血症のモデルウサギを用いて測定を行ったところ正常のウサギに比べて数倍の濃度のLOX-1リガンドが検出され、血液中のLOX-1リガンドが血管内皮細胞のLOX-1に作用するという図式が成り立つことを示すとともに、少なくとも高脂血症下においてはLOX-1リガンドが循環血液中にあることを示した。これは酸化LDLは血管壁内で生じるとする従来の説とは一線を画するものであり、重要な論点を提供するものと考えられる。
インフルエンザウイルスＲＮＰ複合体の機能制御に関わる宿主因子の同定と機能解析

インフルエンザウイルスRNP複合体は、核内で複製後、細胞質に輸送されて細胞膜からウイルス粒子として出芽する。しかし、ウイルスRNP複合体の細胞内動態を制御する機能分子は明らかにされていない。本研究では、YB-1を新規ウイルスRNP結合宿主タンパク質とし、YB-1はウイルスRNP複合体を微小管上にリクルートする活性をもつことを明らかにした。また、高病原性株と低病原性株のウイルスポリメラーゼ活性の違いを生化学的に明らかにした。感染細胞核内で複製されたウイルスゲノムは、ウイルス由来のRNA結合タンパク質とRNAポリメラーゼが結合してウイルスRNP(Ribonucleoprotein)複合体を形成する。ウイルスRNP複合体は、核外輸送後、細胞膜まで輸送されてウイルス粒子として出芽する。しかし、ウイルスRNP複合体の細胞内動態を制御する機能分子はほとんど明らかにされていない。そこで、感染細胞より、ウイルスRNP複合体を精製し、共沈降したタンパク質群をLC-MS解析によって同定したところ、Y-box binding protein-1(YB-1)を新規ウイルスRNP結合宿主タンパク質として発見した。YB-1は、DNA/RNA結合タンパク質であり、転写因子として機能すること、および宿主mRNP複合体の主要構成因子として、宿主mRNAの翻訳制御と安定性に関与することが報告されている因子である。感染に応答して、YB-1は核内ドメインの1つである、PMLボディでウイルスRNP複合体と共局在し、感染後期に移行すると複製されたウイルスRNP複合体と共に核外輸送され、細胞質で微小管合成中心(Microtubule organizing center; MTOC)に集積することが明らかになった。また、YB-1はウイルスゲノムとのみ結合し、複製中間体とは結合しなかった。さらに、YB-1ノックダウン細胞では、ウイルスRNP複合体はMTOCに集積できず、細胞質全体に拡散した局在を示すこと、ならびに、微小管を介したリサイクリングエンドソームとの結合も観察されなくなることを明らかにした。試験管内再構成系により、再構成微小管へのウイルスRNP複合体の結合にはYB-1が必須であることも明らかになった。以上の結果より、YB-1はウイルスRNP複合体を微小管上にリクルートする活性をもつことが示唆される。インフルエンザウイルスゲノムは、ウイルス由来のRNA結合タンパク質とRNAポリメラーゼが結合してウイルスRNP(Ribonucleoprotein)複合体を形成する。ウイルスRNP複合体は、核内で複製後、細胞膜まで輸送されてウイルス粒子として出芽する。しかし、ウイルスRNP複合体の細胞内動態を制御する機能分子はほとんど明らかにされていない昨年度、ウイルスRNP複合体に結合する宿主因子としてY-box binding protein-1(YB-1)を同定した。感染に応答して、核内でウイルスRNP複合体と結合したYB-1は、感染後期に移行すると複製されたウイルスRNP複合体と共に核外輸送され、細胞質で微小管合成中心(Microtubule organizing center; MTOC)に集積することが明らかになった。また、高解像度の蛍光顕微鏡で観察したところ、YB-1は中心体の構成因子として、プロペラ様の特異な局在を示すことも明らかにした。現在、中心体上でのYB-1の機能について解析中である。一方、ウイルスゲノム機能発現と病原性の関連性を検討するため、発育鶏卵を用いて低病原性株および高病原性株の精製ウイルス粒子を調製し、ウイルスRNP複合体を精製した。これを酵素源として、試験管内でのRNA合成活性を測定したところ、高病原性株では低病原性株よりも高い伸長活性を保持していた。この違いはウイルスポリメラーゼの酵素活性サブユニットにあることも明らかにした。本年度では、新規宿主因子としてYB-1を同定し、その感染細胞内での機能解析とウイルスRNP複合体の微小管へのリクルート過程を試験管内で再構成することに成功した。また、YB-1がウイルスゲノムの極性を認識して結合することを明らかにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、YB-1の詳細な微小管およびウイルスゲノムとの結合機構を明らかにする。また、一部の細胞種では、ウイルスゲノムが正常に核外輸送されず、微小管との結合も確認されないことを明らかにしている(未発表)。そこで、YB-1によって制御されるウイルスゲノムの細胞内動態について、細胞やウイルス株の特異性についても今後は検討していきたい。
準等磁場の概念を用いたヘリカル系磁場配位最適化の理論研究

W7-Xの有限ベータ平衡と準等磁場Quasi-isodynamic(QI)配位において、両者ともに、アルファ粒子の減速時間程度の間、アルファ粒子の損失がほとんどない、という結果が報告されている。W7-Xの有限ベータ配位では、真空配位と比べて一様磁場成分の径方向変化の増加(反磁性効果)が顕著であり、これが真空配位と比較してアルファ粒子閉じ込めが改善される大きな要因であると考えられる。これに対してQIでは、W7-Xの真空配位の磁場構造に新たなヘリシティが追加されている(アルファ粒子閉じ込め改善を目指した最適化の結果)。従って、この2つの配位(W7-X有限ベータ、QI)では、異なった方法によってアルファ粒子の良好な閉じ込めが実現されていることになる。上記の結果の物理的な理解を得るために「ポロイダルドリフト促進」の観点から両者を比較した。W7-X有限ベータ平衡では、ポロイダルドリフト促進は一様磁場成分の径方向変化によって実現されており、その効果は角度の依存性なく、すべての領域ですべての粒子に対して有効である。これに対してQIでは、新たに導入されたヘリシティB(1,-1)によって、径方向ドリフトが促進される領域でのポロイダルドリフトが効果的に促進されている。しかしB(1,-1)の角度依存性によって部分的にはポロイダルドリフトが弱められ、その領域では一方向の径方向ドリフトを長く受けて磁気面からの逸脱が大きくなることがありえる。これによってQIではプラズマ中心部で生成されたアルファ粒子は、減速時間の間、系外へは逃げないが、その磁気面からのずれはW7-X有限ベータ平衡に比べて大きくなりうる。従って、W7-Xの有限ベータにおける一様磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進の結果としての閉じ込め改善のほうが魅力的である、と結論できる。準等磁場系配位に近い磁場配位が、ヘリカル軸ヘリオトロン[Heliotron J装置(H-J)、京都大学エネルギー理工学研究所】配位として採用され、1999年に成功裏に実験を開始した。準等磁場配位は、磁場構造を2次元化(準対称化)するのではなく、3次元性を保ったままで粒子軌道閉じ込めを改善できる可能性があり、その他の物理特性(MHD、新古典輸送など)を最適化する自由度が高まる。ヘリカル軸ヘリオトロンの磁場構造において、平面軸ヘリオトロンとの大きな相違点として、バンピー磁場成分の存在が挙げられる。本年度は、準等磁場系配位におけるバンピー磁場成分と無衝突粒子軌道閉じ込めとの関連について、モデル磁場を用いて系統的に研究を展開した。磁場のヘリシティと逆符号のバンピー磁場成分を強めることにより、磁気面上での磁場極小の領域をトロイダル方向に局在化させることができる。この領域では磁場に深く捕捉された粒子が多く存在するが、バンピー磁場成分の径方向変化を強めることでポロイダルドリフトを促進させることができ、無衝突粒子軌道の閉じ込めが改善される。また、W7-Xにおける有限べ一タ平衡での顕著な無衝突粒子軌道閉じ込め改善(磁気井戸の促進による、トロイダル方向に局在化した磁場極小領域の形成と一様磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進の結果)とこれまでに検討されてきているH-Jにおける有限ベータ平衡における弱い改善(上記に記したバンピー磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進の効果と、一様磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進とが互いに打ち消し合っている)とを比較検討することにより、H-Jでのさらなる無衝突粒子軌道閉じ込め改善への方策を示した。これは、バンピー磁場成分を有効に活用した新たな準等磁場概念の萌芽と捉えることができる。H-Jにおいては、バンピー磁場成分を外部コイル系によって制御する融通性が高く確保されており、実験によるこの概念の検証が期待される。

従って、W7-Xの有限ベータにおける一様磁場成分の径方向変化によるポロイダルドリフト促進の結果としての閉じ込め改善のほうが魅力的である、と結論できる。
自伝的記憶の想起における意識的処理と自動的処理-R反応とK反応の特性比較-

本研究では,「自伝想起の生成・再認モデル(堀内,2004a)」における再認プロセスを精緻化するために,自伝想起の意識的成分と自動的成分の性質の相違に関して実験的な検証が行われた。実験1,2では,想起時間を操作した検討が行われた。実験1では,実験参加者にはあらかじめ想起時間(2秒,6秒)を告知した上で自伝的記憶を想起させた。実験2では想起時間を告げず,想起開始から2秒あるいは6秒で強制的に打ち切った。いずれの実験においても,意識的成分は6秒条件と比較して2秒条件の方が少なかったが,自動的成分では有意な差が認められなかった。この結果は,自動的成分は意識的成分と比較して,想起開始後の早い段階から惹起し,2秒後には十分に機能していることを示している。実験3では想起する自伝的記憶の新旧の違いを操作した検討が行われた。大学3年生を実験参加者として,想起する自伝的記憶が古い条件(中学の3年間)と新しい条件(大学の3年間)における意識的成分と自動的成分を比較した結果,いずれの成分に関しても古い条件の方が新しい条件よりも少なかった。一般的に自動的成分は時間耐性があるが,6年もの歳月が経過するとさすがに減少すると考えられる。実験4では事象関連電位を使用した検討が行われた。Czにおける1600msから2000msの平均電位を比較した結果,"思い出せる(Remember)"判断の方が"わかるだけ(Know)"判断よりも有意に高かった。1600ms以降の両判断の波形の違いは,意識的成分と自動的成分の生起速度の違いを反映しているものと解釈された。これらの実験結果は,自伝想起の意識的成分と自動的成分が基本的に異なる特性を有しており,独立したプロセスであることを示すものである。本研究の知見にもとづき「自伝想起の生成・再認モデル2008」が提唱され,その応用可能性と評価に関する議論が行われた。本研究の目的は,自伝的記憶研究にRemember/Know手続やIRK手続を導入することにより,自伝想起における意識的処理と自動的処理の特性について検討することであった。この目的を達成するために平成18年度は,3つの実験を行った。実験1では実験参加者には想起時間を告げず,想起開始から2秒あるいは6秒で強制的に打ち切ることによって,想起時間の長短が自伝想起の意識性と自動性に及ぼす効果を検討した。その結果,2秒で打ち切られると意識的成分は6秒の時と比較して減少するが,自動的成分は2秒時と6秒時で変わらないことが見だされた。想起時間の影響を別の観点から検討するため,実験2では,実験参加者にはあらかじめ想起可能時間(2秒,6秒)を告知した上で自伝的記憶を想起させた。その結果,想起時間が2秒では6秒時と比較して意識的成分は減少するが自動的成分は6秒時と2秒時で変わらないことが見だされた。以上の結果は,自動的成分は意識的成分よりも比較的早い段階から生起し,遅くとも2秒後には十分に機能することを示唆するものである。次に,実験3では,想起させる自伝的記憶の古さを実験参加者内要因で操作し,自伝的記憶の古さが意識的成分と自動的成分に及ぼす影響について検討した。その結果,自伝的記憶が古くなると,意識的成分も自動的成分もともに減少することが確認された。

エピソード記憶研究では,自動的成分は一般的に長期間持続することが知られているが,それらの研究で操作された保持期間の多くは1年以下であり,自伝的記憶のような数年以上にわたる過去の記憶に関しては意識的成分と同様に自動的成分も減少すると考えられる。平成19年度の研究目標は,自伝想起における意識的成分と自動的成分の違いを検証するため,時間分解能に優れた事象関連電位を使用して"思い出せる(Remember)"反応と"わかるだけ(Know)"反応の波形を測定し,その相違について比較・検討を行なうことであった。"わかるだけ(Know)"反応の波形は基本的に自動的成分を反映したものと考えられる。一方,意識的成分と自動的成分は独立性が仮定されるが,同時に機能したときは意識的成分が優先して回答される。したがって,"思い出せる(Remember)"反応の波形には必ず意識的成分が存在するが,加えていくらかの自動的成分が混入していると考えられる。Czにおける"思い出せる(Remember)"反応と"わかるだけ(Know)"反応の波形に関して,刺激呈示後1600msまでは大きな違いは認められなかった。しかし,1600ms以降は"わかるだけ(Know)"反応が緩やかな減少傾向であるのに対し,"思い出せる(Remember)"反応は緩やかな増加傾向にあった。そこで,1600msから2000msの平均電位を求めた結果,"思い出せる(Remember)"反応のほうが"わかるだけ(Know)"反応よりも平均電位が高かった。自動的成分は刺激呈示後2000msにはほぼ完全に喚起するのに対し,意識的成分は刺激呈示後2000ms以降も増加する。今回得られた1600ms以降の"思い出せる(Remember)"反応と"わかるだけ(Know)"反応の波形の違いは,そのような生起速度の違いを反映しているものと解釈される。そして,"思い出せる(Remember)"反応と"わかるだけ(Know)"反応の間に違いが認められたことは,意識的成分と自動的成分の分離の妥当性を示している。本研究の成果は,学会・研究会で発表され,雑誌論文および図書として印刷中である。
がん患者に対するマインドフルネスアプローチを用いたケアプログラムの開発

がん患者へのマインドフルネスは、患者の抑うつ感と不安感を低減させ、さらにマインドフルネスを体験した後は肯定的な心理変化がみられた。また、マインドフルネスプログラムは、気分のなかの緊張を低減し、活力を維持することに効果があること、さらに精神的健康度が低い人に対してより効果があることが明らかになった。本研究の目的は、がん患者の心理面の支援をするために、心理療法のマインドフルネスアプローチを用いて、そのプログラムを開発することである。現在、がんは、日本人の死因の上位であり、医学や薬学での発展はめざましいが、心理面の支援については、まだ十分に検証された方法が日本ではないこと、地域格差や病院格差があることから、患者に提供できる支援は非常に少ない。しかし、本研究のように、患者の心理ケアとなる方法を開発し、効果を検証することは、今後の患者支援となること、また研究の知見を増やすことになり、極めて重要なことと考えられる。そこで、今回、マインドフルネスを用いたケアプログラムの開発と効果の検証を行っている。本年度は、初年度であったので、安藤と伊藤でプログラムの基本を作成し、外来で治療中の方を対象として、介入研究を行った。心理尺度を用いた介入研究の結果、不安や抑うつ感の低下がみられたこと、さらに患者は、つらい体験のなかでも自己の成長に関連する要素を発見していることなどが示された。これらは、日本では、まだ実証的研究が少ないなかで、極めて重要な知見と考えられ、現在、論文化している。本年度は2年目であった。1)初年度に作成したADLが高い方のためのプログラムを本年度に実施し、その成果を英語論文に仕上げた。質的分析は投稿中である。2)2年目には、対照群を設定して、不安や抑うつ感の改善に本当にこのプログラムは効果があるのかという調査を開始した。3)このプログラムの効果について生理学的データを得るために、大学生を対象として、唾液によるストレス値が低下するか、また皮膚電気抵抗の値を指標として、リラックスできるかを実証的に調べ、結果をまとめている。4)ADLが低い方用のプログラムを作成した。病床にあっても実施できるものを作成したが、これが臨床でも実施可能であり、有効であるかを調べるために、緩和医療を受けているホスピスに入院中の患者を対象として調査を開始した。これらを一貫して調べることで、がん患者のADLに合わせたマインドフルプログラムが作成され、その有効性が明らかになることは、患者の支援のために意義深いものと考えられる。本研究の目的は、がん患者の心理面の支援をするために、心理療法のマインドフルネスアを用いて、そのプログラムを開発することである。プログラムの作成では、ヨガのインストラクターである伊藤と、がん患者への面接体験がある安藤、精神医学からのコメントをした椎原が合同で行った。最終的にCD、DVD、パンフレットを作成し、これらを活用して研究を行ってきた。本年度は3年目であり、以下にその成果を示す。1)昨年までにADL(日常生活動作能力)が高い方のためのプログラムを作成し、実施した。その経験でどのような変化が患者に生起したかを論文にまとめることができた。海外の研究結果と異なることも示し、日本人の患者用に開発したことは意義深い。2)新たにADLが低い患者用のプログラムも作成し、現在、最終のデータを収集している。もし、肯定的な効果が得られれば、ベッド上でできるマインドフルネス・プログラムを示すことができ、意義深いといえる。3)プログラムの効果を実証的に調べるために、大学生を対象とした生理学的研究(唾液、皮膚電気抵抗、気分)をまとめ、国際学会で発表した。結果は学術的な知見を増やすことに貢献し、重要であると考えられる。4)ベッド上のプログラムを終末期の患者への心理面の効果について現在、調査を進めている。に入院中の患者を対象として調査を開始した。がん患者のADLに合わせたマインドフルプログラムが作成され、その有効性が明らかになることは、患者の支援のために意義深いものと考えられる。
国際協力による広帯域地震観測点の配置とデ-タ・ライブラリの運営

本研究の主目的は、西太平洋地域において広帯域・広ダイナミックレンジ・ディジタル地震観測網を配置して、その運営を開始するための具体的方法を検討することにある。前年度に引き続き、インドネシア・ソ連両国との交渉を行ない、特にインドネシアについては具体的な設置場所の選定もほぼ終了し設置に向けて大きく前進した。広帯域地震観測システムの開発・性能向上のための観測を、前年度に続き東京大学地震研究所筑波地震観測所で行ない多数の広帯域地震記録を観測した。さらに、同白木地震観測所にも同様の観測システムを設置してテストを行なった。1990年7月フィリピン地震・1990年4月マリアナ地震,1989年10月11月三陸沖群発地震の解析を同観測システムで記録した広帯域地震記録を用いて行ない、これらのデ-タがグロ-バル及びロ-カルを問わず地震の解析にきわめて有効であることを示した。海外における観測を可能とするために、全世界中で刻時の得られるオメガ電波を利用した時計のテストを行ない、安定した精度の良い刻時デ-タが得られる事を確認した。さらに、観測システムのリモ-トメインテナンスを可能にするために、観測システムのOSを改善し、電話回線を利用して地震計の検定・出力の変換・観測システムプログラムの更新などが容易に行なえる様に改良を加えた。デ-タ圧縮方式にも改良を加え、20Hzサンプリングレ-トで連続デ-タを収録できるようにした。以上の観測システムの改良により、海外において広帯域地震観測を行なう遠隔自動デ-タ収録の観測システムが完成した。この観測システムを国際学術研究でインドネシアに設置する予定である。デ-タ・ライブラリは関連する諸機関の協力により、選択した地震についての広帯域地震記録を収集して、そのデ-タ交換を実現した。具体的には、1989年に発生したマグニチュ-ド7以上の地震についてデ-タ交換を行ない、研究者への便をはかった。本年度は、観測点配置予定国のインドネシア及びソビエトの関係者との交渉が進行し、協力機関・実務者の選定地震計の配置点の選定などについては、ほぼ目処が付けられた。ソビエトに設置する広帯域・広ダイナミックレンジ地震観測システムについては、米国地質調査所より貸与を受けるための交渉が順調に進展している。地震観測システム・デ-タ収録システムの開発を行なうため、東京大学地震研究所筑波地震観測所に、広帯域・広ダイナミックレンジ地震計を設置して観測を開始した。地震観測システムは超高性能地震計STS-1・A/Dコンバ-タ・高精度時計装置及びパ-ソナル・コンピュ-タにより構成され、システム全体で140dBのダイナミックレンジを確保している。デ-タは5Hzサンプリングで連続デ-タとして収録している。デ-タ収録システムは、この連続デ-タを1日2回公衆回線を用いて自動的に東京大学地震研究所の地震予知観測情報センタ-に転送するように作られている。この際、デ-タ蓄積の効率を上げるため独自のデ-タ圧縮方式を開発、採用している。上記の観測・収録システムは現在順調に稼動しており、広帯域・広ダイナミックレンジ地震観測システムを安定的に作動させるための設置条件や、大量デ-タ転送方法について多くの知見が得られている。さらに、これらの地震波デ-タから即時に地震の規模とメカニズムを決定する新たな解析方法の開発を進めている。デ-タ・ライブラリについては関連する諸機関との連絡をとりつつ、その具体的方針について検討を開始した。
不均一ボース系の超流動性の理論的研究

摩擦のない巨視的な流れを超流動という。超流動はボース・アインシュタイン凝縮を伴う液体状態で実現することが多い。一方で超流動性を示す固体を超流動固体という。先行研究においては,超流動固体は障害物ポテンシャルの存在下では超流動性を示さないとされてきたが、我々はその反例を与えた。超流動固体はジョゼフソン効果を通して、障害物下でも超流動性を有する。一次元ボース系における凝縮固体相を、有限相互作用レンジを持つグロスピタエフスキー方程式を用いて調べ、DCジョゼフソン効果が存在することを数値的に検証した。また相互作用と質量流を変数とした平面上における相図を得た。液体相における励起スペクトルがロトン極小を持つ時には、ランダウ臨界速度は液体相から固体相への連続転移に対応することを確認し、かつその固体液体相転移線において、ジョゼフソン効果の特性に異常がみられないことを確認した。さらに相互作用と質量流を変数として、非古典的回転慣性を数値的に求めた。ポテンシャル障壁がある場合においても固体相で、非古典的回転慣性があることは超流動密度がゼロでないことを意味する。今回の成果は障害物が存在する条件下で固体相が超流動性を持つ初めての例として重要である。固体相における超流動性の検証としてDCジョゼフソン効果が有力な手法の一つとなりうることは今後、超流動固体相の実験的研究に対する重要な示唆を与えたと考えることができる。また2次元系、3次元系の超流動固体に対する理論的理解の基礎となる点においても本研究の成果が重要である。関連した研究テーマとして不均一ボース系における超流動安定性の判定条件を提案した。この判定条件では、系の動的密度揺らぎに注目する。ランダウ不安定性とサドル・ノード分岐による統一に記述し得るこの判定法は、空間不均一系である超流動固体相の超流動不安定性にも適用可能であり、従来の超流動安定性を一般化したものであると考えることができる。一次元超固体相におけるジョセフソン効果を有限の相互作用レンジを持つグロスピタエフスキー方程式を用いて調べ、特にサイズ依存性を数値的に調べた。その結果十分大きな系においても前年度に得られた結論はほとんど変わらないことを確認した。さらに時間発展型に拡張した模型で、超固体相や超流動相の崩壊のダイナミックスを研究した。その結果として、相互作用の強さによらず、臨界速度より大きな速度状態は、ポテンシャル障壁近傍で、ソリトンを放出して、超流動状態、超固体状態が崩壊することがわかった。またソリトンの放出率は臨界速度と超流動速度の差にスケールし、臨界速度直上では発散に向かう傾向が見て取ることができた。一方で相関長など空間変化を特徴づけるスケールの発散は伴わないことも確認できた。このことは臨界速度近傍は動的には相転移に類似した時間スケールの発散が生じるものの、通常の静的相転移と異なり、相関長の発散を伴わない、新たな「相転移」として捉えうる可能性を示唆している。またソリトンの放出率についてのスケール則は確認できたものの、スケール則を特徴づける臨界指数はサドル・ノード分岐のそれと計算精度の範囲では現時点では大きな矛盾はないことも碓認した。当該年度の研究成果によって障害物下での無散逸流が超固体相でも可能であるという我々の前年度の成果がより確固たるものになったことと、固体超流動相の崩壊について初めての理論的成果が得られた点に、成果の意義がある。本年度は、前年度における1次元模型の成果を受け、到達距離が有限である2体相互作用を有するボース系に対する2次元グロス・ピタエフスキー方程式の研究を行った(以下この模型を2次元Pomeau-Rica模型と呼ぶ。1994年、PomeauとRicaによってこの模型が超固体の模型として導入され、その基底状態の性質や超流動特性が初めて詳細に調べられたからである)。まず基底状態を、平均密度一定の下で、相互作用の強さと平均速度をパラメターにとって定常解を求め、さらにそれぞれの解のまわりの線形安定性解析を行った。その結果として相互作用の強さと平均速度を軸にとった平面上での安定状態の相図を得た。その結果、安定状態として超流動液体層、超固体相、ストライプ相の3種の状態が得られた。ストライプ相とは、流れと平行な方向に一次元的な周期構造を持つ相のことであり、80年代に、IordanskiiやPitaevskiiらによって、ランダウ臨界速度を超えた状況で実現する相として研究されていたものである。本研究で得られた成果は、先行研究で得られていた、平均速度がゼロの場合の基底状態の相図を拡張したものと位置付けることができる。ここでの成果の意義は、以下の三点にある。第一に、超固体相が平均速度が大きくなるにつれて、どのように不安定化するかを示す具体例を初めて提示したことは、超固体の安定性の理解を深めるために必要な基礎的知見となる。第二には、流れの中でストライプ相が安定相として実現するパラメター領域が実現することに意義がある。第三の意義は、以下に述べるジョゼフソン効果の研究の出発点になるという点にある。

上記の成果を踏まえて、2次元Pomeau-Rica模型に障害物をおき、直流ジョゼフソン効果の有無を数値的に調べた。その結果超固体状態においても直流ジョゼフソン効果は存在し、障壁の両側にある凝縮体の位相差と質量流の関係式(ジョゼフソン関係式)をいくつかの高さの障壁に対して得ることができた。障壁が高くなるにつれて、臨界質量流は減少し、ジョゼフソン関係式は超伝導体で見られる正弦波的な関数形に漸近することも確認した。これまで、2次元Pomear-Rice模型では、障害物がなければ超固体相は超流動特性を示すが、障害物を入れた場合には、臨界質量がゼロになると先行研究(Pomear-Rice 1994)で結論されていた。それに対して、我々の本年度の成果は、臨障害物下の2次元Pomeau-Rica模型においてもジョゼフソン効果という形で超流動性を示し、その臨界質量流がゼロでない有限の値を取ることを示している。前年度の結果(1次元Pomeau-Rica模型におけるジョゼフソン効果)と合わせて、本研究の成果は超固体相における超流動特性が、障害物すなわち散乱体をあらわに考えて生き残ることを示す初めての具体例と位置付けることができ、超固体相における輸送特性に関するより一般的理論を構築する上での足掛かりになるであろうという意味で重要な知見である。