hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光放射圧を用いた光ベアリングの開発

2)測定対象として構想している中空板がひとまず,シリコンウエハによって作製することができ,かつシミュレーションによる検証も順調に進行していること.が挙げられる.今後,三次元に働くより大きな力の発生機構の解析を行う予定である.工学現在までの成果として,申請段階の予定に示したばね構造に従った光放射圧検出機構がおおよそ得られている.さらに、その検出の分解能向上に関する指針も得られていることより、今後も,申請書の計画に従って具体的な三次元構造体の製作を推進する予定である.おおむね計画どおりに進行している理由は以下の2つのものである.1)本研究の申請書に示したように,光放射圧の有効利用を図るための装置が,助成金によるレーザ装置の導入,並びにレーザ出力の誘導のためのファイバー設置,さらに,ファイバー先端のレンズ加工に加えて本研究室が有するマイクロフィゾー干渉計によって既に構築されていること.2)測定対象として構想している中空板がひとまず,シリコンウエハによって作製することができていること.が挙げられる.計画に従いおおよその施設整備,物品の購入を助成によって行うことができた。その際に、ウエハの使用について当初の計画よりも効率よく利用がかなったために、新たにウエハを購入する必要が発生しなかった。これにより、28892円の余剰が発生した。実験計画の効率化によるものである。今後,シリコンプロセスによる中空板の作製を,新たに研究グループ内に導入された超高精度光造形装置によって,より複雑な中空板を作製することにより,三次元に働く力の解析を行う予定である.この試みにおいては、中空板の形状のみならず,高精度に光造形が可能な3ーDプリンターの特性を生かせて、シリコンプロセスでは加工が困難であるものと実施を断念していた,より複雑なファイバーからの光の出射口の形状変更も検討対象としている.この試みがより大きな力を光放射圧から導き出すことができる可能性を秘めているのではないかと考えている.さらに,申請時に示した計画に従い,マイクロフィゾー干渉計を用いて光放射圧の発生状況を確認し,光ベアリングとしての特性向上に向けた構造を検討する.前年度の実験補助としての繰越金については,本年度本来の使途目的に従って、6inchウエハの購入にあてる予定である。また、本年度の計画に従い、物品費は、試作機の材料費に本年も充当し、成果の発信を目的にとした国際会議への旅費に補助金を充当することを計画している。本年度の助成金から138475円が次年度に繰り越されている.その内訳は,おおむね人件費としての実験補助費と研究分担者の旅費である.人件費に関しては,研究期間の初年度でもあり,すべての実験において,さまざまな状況が発生するものと考え,本研究で想定していたルーチンワークとしての実験補助を依頼することなく,研究代表者・研究分担者がすべての実験をつぶさに実施したために余剰してしまったためである.
幹細胞白血病の分子病態と分化・増殖制御

我々はMLL-ENL誘導発現型トランスジェニックマウスを用いた解析から自己複製関連遺伝子PLZFの下流遺伝子としてハエの眼の発生に関与するEya2を同定し、Eya2がPLZFによる造血幹・前駆細胞の不死化のみならず、急性前骨髄球性白血病の原因遺伝子であるPLZF-RARAやPML-RARAによるがん化においても重要な役割を担うことを明らかにしてきた。今回、小児白血病の中で最も予後不良な疾患のひとつとされる、t(17;19)(q22;p13)急性リンパ性白血病の原因遺伝子であるE2A-HLFの下流でもEya2の高発現が見られることを見出し、E2A-HLFで不死化したマウス骨髄細胞においてshRNAによるノックダウン実験などを行った結果、白血病幹・前駆細胞の自己複製においてEya2が重要な役割を担っていることを明らかにした(Maharjan BD et al., Int J Oncol 54: 981-990, 2019)。エピゲノム修飾遺伝子Tet1のコンディショナルノックアウトマウス(当研究室で独自に作製)とMLL-ENL誘導発現型トランスジェニックマウスを用いた交配実験の方は、骨髄移植実験と組み合わせることによって、MLL-ENLによる白血病幹細胞生成・白血病発症の際、Tet1の有無で造血細胞分化段階特異的に表現型が有意に変わるという興味深い現象が観察された。現在、littermate controlを用いて再現性の確認を慎重に行っている。Eya2関連実験は留学生の出産による産休などで、やや控えめに進行したが、復帰後は、おおむね順調である。Tet1関連実験の方は、誘導発現トランスジェニックマウスとコンディショナルノックアウトマウスの交配実験において非常に興味深い成果が得られつつあり、現在、littermate間での厳密な比較による確認を行っている。本科研費により新たに技術補佐員を雇用することができたので、マウスの維持、交配、骨髄移植実験、FACS解析など、研究代表者と連携研究者のみでは全てを実施することが困難だった実験も比較的着実に進行している。しかしながら、全体的に見ると、複雑な交配過程を伴うマウス表現型の再現性の確認などに予想外に時間がかかり、エピジェネティクス解析が遅れている感は否めない。Eya2関連の方は上流分子による遺伝子発現調節機構やEya2自身による自己複製への関与をさらに明確にすることよって白血病幹細胞生成機構の全容解明に少しでも近づけたい。Tet1関連の方は、標的遺伝子を絞った後、Tet1によるそのエピジェネティクス調節を中心に詳細な解析を行い、Tet1の新たな生理・病理機能を探索しながら白血病幹細胞生成の全容解明につなげていきたい。MLL-ENL誘導発現型トランスジェニックマウスを用いた解析から自己複製関連遺伝子PLZFの下流遺伝子としてハエの眼の発生に関与するEya2を同定し、Eya2がPLZFによる造血幹/前駆細胞の不死化のみならず、急性前骨髄球性白血病の原因遺伝子であるPLZF-RARAやPML-RARAによるがん化においても重要な役割を担うことを明らかにした。さらに、公開データベース解析により、急性骨髄性白血病の中に、Eya2の高発現が見られるサブタイプが存在することも明らかにした(Ono R et al, Mol Cell Biol 2017)。また、小児の予後不良な急性リンパ性白血病の原因遺伝子であるE2A-HLFの下流でもEya2の高発現が見られることも判明したので、E2A-HLFで不死化したマウス骨髄細胞においてCRISPR/Cas9を用いてEya2をノックアウトした。しかし、Eya2 +/+、+/-、-/-細胞間で増殖の有意差はなかった(未発表データ)。これは遺伝子改変クローンの樹立の間に、例えばEya1の発現上昇などの相補的救済効果が関与した可能性も考えられ、shRNAによる一過性のノックダウンによってバルクで解析する方法に変更した。その結果、白血病幹細胞(LSC)の自己複製におけるEya2の役割が明確になりつつあり、現在、Eya2遺伝子の発現調節機構と合わせて鋭意解析中である。エピゲノム修飾遺伝子Tet1のコンディショナルノックアウトマウス(当研究室で独自に作製)を用いた交配実験の方は、骨髄移植実験を組み合わせることによって、MLL-ENLによるLSC生成・白血病発症の際、Tet1の有無で表現型が有意に変わるという興味深い現象が観察された。現在、再現性の確認とともにcDNAマイクロアレイ解析、全エクソーム解析によってTet1の標的遺伝子候補を絞り込みつつある。留学生の出産やCRISPR/Cas9によるEya2ノックアウト実験の予想外の結果により、Eya2関連の実験はやや控えめに進行したが、その後のEya2ノックダウン実験がうまくいきつつあるので、おおむね順調である。Tet1関連実験の方は、Tet1コンディショナルノックアウトマウスとMLL-ENL誘導発現トランスジェニックマウスの交配実験において、Rosa26-Cre-ERの発現様式に起因するMLL-ENLの全組織での誘導発現が原因と思われる白血病以外の疾患が表現型をより複雑にすることが判明したので、Tet1のノックアウト骨髄細胞にMLL-ENLが発現している状態の細胞を野生型マウスに骨髄移植して解析する系に変更した。その結果、非常に興味深い成果が得られた。また、本科研費により新たに技術補佐員を雇用することができたので、マウスの維持、交配、骨髄移植実験、FACS解析など、研究代表者と連携研究者のみでは全てを実施することが困難な実験も比較的順調・着実に進行している。

我々はMLL-ENL誘導発現型トランスジェニックマウスを用いた解析から自己複製関連遺伝子PLZFの下流遺伝子としてハエの眼の発生に関与するEya2を同定し、Eya2がPLZFによる造血幹・前駆細胞の不死化のみならず、急性前骨髄球性白血病の原因遺伝子であるPLZF-RARAやPML-RARAによるがん化においても重要な役割を担うことを明らかにしてきた。今回、小児白血病の中で最も予後不良な疾患のひとつとされる、t(17;19)(q22;p13)急性リンパ性白血病の原因遺伝子であるE2A-HLFの下流でもEya2の高発現が見られることを見出し、E2A-HLFで不死化したマウス骨髄細胞においてshRNAによるノックダウン実験などを行った結果、白血病幹・前駆細胞の自己複製においてEya2が重要な役割を担っていることを明らかにした(Maharjan BD et al., Int J Oncol 54: 981-990, 2019)。エピゲノム修飾遺伝子Tet1のコンディショナルノックアウトマウス(当研究室で独自に作製)とMLL-ENL誘導発現型トランスジェニックマウスを用いた交配実験の方は、骨髄移植実験と組み合わせることによって、MLL-ENLによる白血病幹細胞生成・白血病発症の際、Tet1の有無で造血細胞分化段階特異的に表現型が有意に変わるという興味深い現象が観察された。現在、littermate controlを用いて再現性の確認を慎重に行っている。Eya2関連実験は留学生の出産による産休などで、やや控えめに進行したが、復帰後は、おおむね順調である。Tet1関連実験の方は、誘導発現トランスジェニックマウスとコンディショナルノックアウトマウスの交配実験において非常に興味深い成果が得られつつあり、現在、littermate間での厳密な比較による確認を行っている。本科研費により新たに技術補佐員を雇用することができたので、マウスの維持、交配、骨髄移植実験、FACS解析など、研究代表者と連携研究者のみでは全てを実施することが困難だった実験も比較的着実に進行している。しかしながら、全体的に見ると、複雑な交配過程を伴うマウス表現型の再現性の確認などに予想外に時間がかかり、エピジェネティクス解析が遅れている感は否めない。Eya2関連の方は上流分子による遺伝子発現調節機構やEya2自身による自己複製への関与をさらに明確にすることよって白血病幹細胞生成機構の全容解明に少しでも近づけたい。Tet1関連の方は、標的遺伝子を絞った後、Tet1によるそのエピジェネティクス調節を中心に詳細な解析を行い、Tet1の新たな生理・病理機能を探索しながら白血病幹細胞生成の全容解明につなげていきたい。
質量分析計を用いた食道がん早期診断法の開発

本研究では、食道がん患者に対してメタボローム解析を実施し、食道がんの早期発見に有用なバイオマーカーを見つけることを目的とした。その結果、食道がんの発症により有意に変動する代謝物として、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いた分析により17種類の代謝物を、液体クロマトグラフ質量分析計を用いた脂質解析により47種類の脂質代謝物を、液体クロマトグラフ質量分析計を用いたカチオン・アニオン解析により13種類の代謝物を見出した。これらの変動した代謝物が、食道がんに対するバイオマーカー候補になりうる可能性がある。病態における細胞においては、疾患に関連した様々なタンパク質の発現、ならびに、その活性の変動により、疾患に特徴的な低分子量代謝物変動パターンが形成されると考えている。近年、低分子量代謝物解析、すなわち、メタボロミクスの技術が飛躍的に進歩し、医学領域への応用が期待されるようになってきた。そこで、本研究課題では、食道がんにおいて特徴的に変動する代謝物を網羅的に分析し、その変動パターン解析を行うことで、代謝物バイオマーカー候補を見出し、将来的な食道がん早期診断法の開発を目的とした。平成24年度は、ヒト血清中代謝物を網羅的に分析する手法として、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いた有機酸、糖、糖アルコールを中心とした代謝物解析システムを構築した。また、液体クロマトグラフ質量分析計を用いた脂肪酸やリン脂質を中心とした代謝物解析システムも同様に構築した。これらの構築した代謝物解析システムを用いて、健康診断等の際に収集した健常人の血清検体やがん患者血清検体の代謝物分析を進め、データを取得した。日本におけるがんによる死亡者数は、高年齢化に伴い、増加の一途を辿っている。このことから、治療可能な段階でがんを発見することが必要であり、簡便、かつ、非侵襲的な早期がん発見法の開発が求められている。がんでは、健常人では見られないタンパク質の発現やその活性の変化により代謝経路に異常が認められている。その結果、細胞内で誘発された様々な代謝物の変動を血液中で的確に、かつ、感度よく検出することができれば、様々な病気の診断に使えると考えられる。そこで、健康診断で採取される多数の血液検体中のがん特異的代謝物(メタボローム)の変動パターンを高感度に検出し、プロファイリングすることができれば、画期的な超早期診断システムの開発につながると考え、食道がんを対象に特徴的に変動する代謝物を網羅的に分析し、その変動パターン解析を行うことで、食道がんに対する新たな診断法の確立を目的とした。ガスクロマトグラフ質量分析計を用いた血清代謝物解析では、グルタミン、グリシルグリシン、シトルリンなど17種類の代謝物が、健常人と比較して有意に変動することが明らかとなった。液体クロマトグラフ質量分析計を用いた脂質解析では、47種類のホスファチジルコリン、リゾホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、リゾホスファチジルエタノールアミン、あるいは、アシルカルニチン類が有意に変動した。液体クロマトグラフ質量分析計を用いたカチオン・アニオン解析では、13種類の代謝物が有意な変動を示すことを明らかにできた。さらに、有意に変動した代謝物に基づき、ステップワイズ法により説明変数を選択し、多重ロジスティック回帰分析による食道がん予測式を構築できた。これらの結果は、食道がん発見に代謝物分析が有用である可能性を示している。病態における細胞においては、疾患に関連したタンパク質の発現、ならびに、その活性の変動により、疾患に特徴的な低分子量代謝産物変動パターンが形成されると考えている。近年、低分子量代謝産物解析(メタボロミクス)の技術が飛躍的に進歩し、医学領域への応用が期待されるようになってきた。そこで、本研究課題では、食道がんにおいて特徴的に変動する代謝産物を網羅的に解析し、その変動パターン解析を行うことで、将来的な食道がん早期診断法の開発を目的とした。平成23年度では、食道がんを含めた様々なヒトがん細胞株をヌードマウスに移植し、そのがん細胞株が定着後にヌードマウスの解剖を行い、マウスより血清を採取して、血清中代謝産物の解析を、質量分析計を用いて実施した。また、同様に、がん細胞を移植していないヌードマウスからも血清を採取した。その結果、アミノ酸を中心に様々な代謝産物ががん細胞の存在により変動することが明らかとなった。また、各種細胞株自体からも代謝産物を抽出し、同様に、代謝産物の解析を行った結果、由来組織が異なることで、細胞内代謝産物プロファイルが異なることを明らかにできた。現在、血清からのデータと細胞株からのデータとについて統合的な評価を行っており、各がん種特異的な代謝産物の変動を同定することを試みている。また、食道がん患者の血清収集も順次進めており、100例以上の検体が収集できた。

平成24年度には、ヒト血清検体の代謝物分析システムを構築し、さらに、そのシステムも活用して、健常人やがん患者血清中の代謝物を網羅的に解析していく計画を立てていたが、血清中の各種代謝物分析システムの構築も完了し、ヒト血清検体の分析を進めてきた。本研究用として収集してきたすべての血清検体の分析は、平成25年度にも引き続き、実施していくこととなっており、ほぼ予定通り進捗していると考えている。これらの現状を総合的に評価した結果、平成24年度の達成度は「おおむね順調に進展している」と判断している。平成23年度には、主に、ヌードマウスを用いたがん細胞株定着実験を計画していたが、ヌードマウスの血清中代謝産物解析や、ヒト由来がん細胞株中の代謝産物解析はほとんど終了できた。現在、血清からのデータと細胞株からのデータとについて統合的な評価を行っているところであるが、この計画は、ほぼ予定通り進捗していると考えている。また、平成23年度には、食道がん患者の検体も収集を順次行っていくともに、その分析を開始する予定にしていた。ヒト検体の測定を行う際の、検体前処理条件や分析条件等については決定できたものの、食道がん患者検体の分析を開始するところまでには至らなかった。現在、収集できた検体について、順次、分析を進めている。これらの現状を総合的に評価した結果、平成23年度の達成度は「おおむね順調に進展している」と判断している。平成24年度には、ヒト血清検体の代謝物分析システムを構築していくとともに、そのシステムを使用したヒト血清検体の分析を進めてきた。平成25年度も引き続き、健常人やがん患者血清の代謝物分析を進めていくとともに、その分析にて得られる膨大な代謝物データを多変量解析等に供することで、より精度の高いバイオマーカー候補の決定を進めていく。さらに、なぜ、そのバイオマーカー候補の代謝物が、がんの発症により変動するのかを、マウスを用いた実験等により明らかにしていく計画をしている。現在、血清からのデータと細胞株からのデータとについて統合的な評価を行っているところであり、早急に本評価を終了させ、その結果を反映させた形でヒト検体の分析を進めていく。平成23年度に収集していた食道がん患者検体と健常人検体のメタボローム解析を進めていくとともに、確証実験等も実施することで、また、多変量解析など様々なデータ解析を行っていくことで、より感度、特異度の高いバイオマーカー候補を見出していく予定である。さらに、バイオマーカー候補が決定することができた場合には、なぜ、その代謝産物がバイオマーカーとなるのか、その発生メカニズムを、分子生物学的実験やヌードマウスなどを用いた動物実験により明らかにしていく。平成24年度の予算繰り越し分については、質量分析計を用いたヒト検体代謝物分析を行う際に必要な各種消耗品(プラスティック消耗品やガラス消耗品、質量分析用試薬、質量分析用カラムなど)の購入費用として使用する。また、平成25年度の予算についても、同様に、ヒト検体代謝物分析における消耗品購入費用として使用する。
個々の原子の観察・識別・操作による室温での多元素ナノ構造体組み立てに関する研究

原子間力顕微鏡と走査型トンネル顕微鏡を複合化したAFM/STMで、室温で極低温に匹敵するドリフトフリー高精度制御/測定手法を確立して、AFM/STM3次元マッピング法を開発し、トンネル電流と共有結合力の距離依存性の関係も解明した。つぎに、室温でナノ空間に閉じ込めた吸着熱拡散原子を、隣接するナノ空間に原子開閉で原子操作して、原子数を正確に制御した原子クラスタ組立手法を確立した。この組立手法を用いて、Pbトライマーの吸着構造やPb2Si3バイナリクラスタの協奏的スイッチング現象や、Siテトラマーの吸着構造や高頻度スイッチングによるサブアトミックSTM像形成について、実験と第一原理計算で解明した。1.「室温」で「基板の上に載った」多様な吸着子(吸着原子)を閉じ込めるナノ空間としてSi(111)7x7のハーフユニットセル(HUC)が最適であることを実験的に確認した。2.Si(111)7x7のハーフユニットセル(HUC)のナノ空間に原子を出し入れするナノ空間の開閉方法として原子操作を発展させた「原子レベルのナノ空間開閉方法」を開発した。3.Si(111)7x7のハーフユニットセル(HUC)ナノ空間内に閉じ込められた室温の熱エネルギーで動き回る鉛、銀、金、スズ、シリコンなどの様々な吸着子をナノ空間から自由に出し入れすることに成功し、吸着子同士の相互作用と合体や解離の観察に成功した。4.室温でHUCナノ空間内に閉じ込め可能な原子種とその振る舞いを調べて、HUC内に原子数の確定した多様な原子クラスタを精密にまた自在に作成する方法を開発した。5.原子レベルのナノ空間開閉による吸着子の合体を利用して組み立てた「室温基板上に載った」原子数が決定されたナノ構造体原子クラスタの原子構造の研究を開始した。6.室温で「基板上を動き回る原子」の原子操作・組立を行うには、室温熱拡散で動き回る個々の原子の観察や、熱拡散で不安定な原子から室温で多元素ナノ構造体を組み立てる必要がある。それには、AFMのさらなる高感度化や高分解能化が必要となる。平成22年度はこのための高感度・高分解能AFMユニットの設計と製作を行った。1.AFM/STMで原子間力とトンネル電流を、同時に、3次元マッピングする方法を開発した。また、トンネル電流のトンネル電圧依存性(CITS)から、局所電子状態密度(LDOS)を導く方法を開発した。2.室温でSi(111)7x7のハーフユニットセル(HUC)ナノ空間内に閉じ込めたSi原子をナノ空間の開閉で出し入れして、一つのアンフォールテッドHUC(UHUC)内にSi原子1個を、隣接するフォールテッドHUC(FHUC)内に別のSi原子1個を入れた結果、導入した2個のSi原子が各HUCの1個のSiセンターアドアトムを引き抜いて、SiテトラマーをHUCの境界に作成できることを見いだした。つぎに、この人工SiテトラマーのAFM/STM同時測定を行い、原子間引力が強くなると、filled statesのSTM像がempty states-likeに変わることを見いだした。3.Siテトラマーの構造を第一原理計算した結果、絶対零度ではrhombohedral構造で有ることを見いだし、室温では4つの等価な構造間を熱的に揺らいでいてSTMやAFMではその平均を見ていること、原子間引力が強くなると、最近接のSi原子が引っ張り上げられて熱揺らぎが押さえられてSi原子位置が固定することを明らかにした。4.室温でSi(111)7x7のHUCナノ空間内に閉じ込めたPb,Ag,Au原子などをナノ空間の開閉で出し入れして、HUC内に原子数の確定したPbクラスタ、Agクラスタ、Auクラスタをそれぞれ作成することに成功した。5.TiO_2(110)表面に、平均粒径サイズ2.5nm平均高さ2.5ÅのAuクラスタを作製し、接触電位差を測定した結果、室温のTiO_2(110)表面上でAuクラスタが負に帯電していることを明らかにした。(1)室温でAFM/STMの探針ー試料間Z距離依存性を同時測定した結果、探針を近づけた二次元ナノ空間[Si(111)7x7ハーフユニットセル(HUC)]に隣接したHUCに閉じ込められていた熱拡散する金原子が「原子開閉」により探針の有るHUCにジャンプすると、1探針と基板の間に直接流れるトンネル電流と平行に金原子を経由するトンネル電流が新たに流れ始めること、2飛び込んできた金原子を経由して探針ー基板間に短距離力(共有結合力)が働き始めること、3飛び込んできた金原子が探針に短距離力でトラップされることを見出した。

(2)室温でAu原子やAg原子をHUCに閉じ込めて、原子開閉でクラスタサイズを大きくしていった結果、1Ag12クラスタのあるUnfaulted HUC (UHUC)に隣接するFaulted HUC (FHUC)に原子開閉でAg原子やAg2を入れても、Ag12の有るUHUCと隣接した3個のFHUCに広がって動きまわるだけで合体しないこと、つまり、2UHUCにAg12クラスタが出来るとAg原子やAg2のある隣接するFHUCとのバリアが無くなること、3UHUCのAg12クラスタは安定だがAg13やAg14はエネルギー的に不安定であることを見出した。また、4Au11クラスタがあるHUCに隣接するHUCに一個のAu原子を原子開閉で入れるとAu11が一個のAu原子を放出してAu10に戻り、隣接するHUCの一個のAu原子がAu2になること、5このAu2を別の隣接するHUCから原子開閉でAu10のあるHUCに入れるとAu12ができること、つまり、6Au11クラスタが準安定で隣接するHUCに一個のAu原子が来ると不安定になり崩壊すること、7Au10クラスタは相対的に安定で隣接するHUCに一個のAu原子やAu2が来ても不安定化しないことと二次元ナノ空間のバリアが有効であることを見出した。(1)閉鎖ナノ空間の熱拡散障壁の探針による開閉方法を発見して、その制御条件を解明した。探針で熱拡散障壁を下げて、Si(111)7x7のハーフ・ユニット・セルの二次元ナノ空間に閉じ込められた室温の熱エネルギーで動き回る表面吸着熱原子に隣のナノ空間に移動する扉を開く「閉鎖ナノ空間のAtom Gating(原子開閉)」と呼ぶ新手法を発見。(2)応用例として、金の吸着熱原子を原子開閉で金単原子(Au1)から十二個の金クラスタ(Au12)まで順番に「原子数を確定」して室温作製した。特筆すべきは、STM像からは原子クラスタを構成する原子数の決定が不可能なことである。特に、Au7からAu11は画像パターンの違いすら殆どなくほぼ同じに見える。(3)Siテトラマー(Si4)は、STM Empty States像では四つの輝点からなる正方形に見えるがFilled States像では十字に見える原因が長年の謎であった。本研究では、まず、原子開閉の手法でSi4を作製した。次に、AFM/STM同時測定で、遠方ではSTM像で十字が見えていても、AFM像が現れる近距離では、AFM像もSTM像も正方形になることを発見した。AFM探針先端原子の共有結合引力でSi4の原子を引っ張り上げると探針誘起でSTM像も十字から正方形に変化するので、バイアス電圧でも構造変化つまりスイッチングが起こっていると推測し、熱揺らぎの起こり難い低温でSTM像の電圧依存性を測定した。その結果、低温ではSi4がペアに分かれ、上にバックリングしたペアが二つの輝点となることを発見し、室温では熱的に揺らいで熱励起スイッチングで正方形に見えていることを解明した。また、-0.85Vよりも負の電圧で電子を注入すると、明るいペアの位置を低くして他のペアが明るくなる現象を発見して電子注入スイッチングにより十字に変化すると証明して長年の謎を解明した。(1)室温で、「AFM共有結合引力による上向きの力学的スイッチング」や「STMトンネル電子注入による下向きの電子的スイッチング」などのスイッチング現象を起こすことを見出したSiテトラマーのスイッチング現象の機構解明を実験と理論計算で行なった。その結果、Siテトラマーが対角線上の二つのSiダイマーが高いダイマーと低いダイマーに分離して電子注入でフリップ・フロップすることを見出した。
大腸癌に対するChemo-Radio-Gene Therapyの開発

化学療法と放射線療法に遺伝子治療を応用したChemo-Radio-Gene Therapyの開発を試みた。大腸癌で発現し、放射線刺激により増強される転写因子c-Junのプロモーター領域を利用して、癌特異的放射線感受性c-Junプロモーターの開発を試みた。c-Junプロモーター制御下にlacZ遺伝子を発現するプラスミドを作製し、プロモーター活性を検討した。c-Junプロモーターの活性は、CAGプロモーター、CEAプロモーターに比して低く、放射線によるプロモーター活性増強効果は認められなかった。以上より今回作製したc-Junプロモーターは、癌特異的放射線感受性プロモーターとしての活性は低く、癌特異性と放射線感受性を兼ね備えた遺伝子発現制御機構を有するアデノウイルスベクターの開発には至らなかった。以上からUPRT遺伝子を用いたChemo-Radio-Geno Therapyの有効性が示唆され、局所進行・再発大腸癌に対する新しい治療法としての可能性が示された。そこで、上記アデノウイルスベクターの作製と平行して、UPRT遺伝子導入・5-fluorouracil投与・X線照射を組み合わせたChemo-radio-gene therapyの抗腫瘍効果を、既に作製済みのCAG promoter制御下にUPRT遺伝子あるいはlacZ遺伝子を発現するアデノウイルスベクター(各々AdCA-UPRT、AdCA-lacZ)を用いて検討した。まず、ヒト培養大腸癌細胞株HT29に、MOI 10-100でアデノウイルスベクターを感染させ、growth assayを行ったところ、AdCA-UPRT感染細胞の5-fluorouracil感受性は、非感染細胞・AdCA-lacZ感染細胞に比較して、約15-50倍増強した。次に、Chemo-radio-gene therapyの効果を検討するために、HT29細胞にアデノウイルスベクターを感染させ、低濃度の5-fluorouracil存在下に、0-6 GyのX線を照射するcolony formation assayを行ったところ、AdCA-UPRT感染細胞は、非感染細胞・AdCA-lacZ感染細胞に比較して、有意にX線感受性が増強した。以上から、UPRT遺伝子導入を用いたChemo-radio-gene therapy自身の有効性は、確認しえた。今後、遺伝子発現機構を調節することで、癌特異的な治療効果をもたせるべく、引き続きc-Jun promoter制御下UPRT遺伝子を発現するアデノウイルスベクターの開発を行っていく予定である。
日本と中国における大工道具の比較による東アジア木造建築技術史の基盤構築

本研究は、近年の中国における発掘調査成果から大工道具に関連する情報を網羅的に収集・整理し、建築技術の革新の鍵をもつ鋸、鉋を中心に中国大工道具の発達史を再考察する。また、中国の古建築から大きく影響を受けたとされる鎌倉と京都における調査とともに、日本の古建築に大きく影響を与えたとされる中国南部の浙江省・江蘇省・福建省の現地調査により各地の大工および大工道具の特徴を把握し、日本と中国の大工技術の関連性を探求する。これらをもとに、東アジアにおける木造建築技術史の基盤構築を目指す。
歯の先天欠如者において原因候補遺伝子MSXIの変異を探る研究

ヒトの歯の先天欠如にMSX1遺伝子が関係しているかどうか調べるために、九州大学歯学部小児歯科外来を受診した。永久歯の先天欠如がありものの他には全身的に形態異常は見られない患児および成人ボランティア計21人について、MSX1遺伝子の変異について調べた。なお、この研究を行うために、研究内容に関しては九州大学歯学部倫理委員会の診査を受け、承認を得た。上記の21人の内、未成年者の場合は保護者から、成人の場合は本人に研究の趣旨を説明した後、了解を得てから、採血を行った。血液からDNAを抽出した後、二つのエクソン部分からなるMSX1遺伝子のopen reading frameを増幅するために特異的なプライマーをデザインし、genomic PCRを行った。Vastardisらの報告にあるMSX1遺伝子に2125番目のグラニンがシトシンに変わる変異があるかどうか調べるために、MSX1遺伝子のエクソン2から増幅したDNAを制限酵素BamIIで切断できるかどうか調べた。上記の変異があるならば、DNAはBanIIで切断できるが、21人のサンプルはどれも切断できなかった。つまり21人の歯の先天欠如が見られた人において、MSX1遺伝子の2125番目のグアニンがシトシンに変わる変異は見られないことがわかった。
肺NETの治療法開発のためのTrkB/BDNF-Hhクロストーク経路の解析

本年度は、TrkB/BDNFシグナルあるいはHedgehog(Hh)シグナルの構成分子発現を肺NET切除標本を用いて解析した。その結果、TrkB/BDNFシグナル、Hhシグナルは、正常細胞に比べて、癌細胞において発現が亢進していることが示唆され、標的とする特異性が確認できた。また、間質性肺炎組織では、正常細胞に比べて発現が亢進する傾向が認められ、診断のバイオマーカーとなるかどうか、症例数を増やして現在、解析を継続中である。また、TrkB/BDNFシグナル、Hhシグナルのクロストークに関与する分子の候補として、分子Aなど3種類の分子を同定して、それら分子の抑制系、刺激系を作成して肺NETにおける増殖・浸潤・腫瘍形成能をIn vitroで現在解析を進めている。また、さらに研究を発展させ、TrkB/BDNFシグナルが、他癌腫である浸潤性胸腺癌に及ぼす生物学的意義の解析を行い、TrkB/BDNFシグナル経路が浸潤性胸腺癌において、特に増殖能に関与しており、浸潤性胸腺癌の新規治療標的分子となり得ることが新たに示唆された。さらに、TrkB/BDNFシグナル経路が診断や予後のバイオマーカーとなり得ることも示唆され、以上結果を論文として現在投稿中である。また、内分泌癌の一つで、難治性癌である膵癌においても、TrkB/BDNFシグナルが、増殖・浸潤に関与し、新たな治療標的分子となり得ることが示唆され、結果をまとめているところである。TrkB/BDNFシグナル、Hhシグナルのクロストークに関与する候補分子の解析を続ける。また、癌腫を増やして検討を行い、TrkB/BDNF-Hedgehogシグナル経路が関与している癌腫をさらに新たに見出し、マウスを用いて治療実験を中心に行いたい。小細胞肺癌細胞株SBC-5を用いて、HedgehogシグナルとTrkB/BDNFシグナルのクロストーク経路の存在の検証をまず行った。SBC-5細胞にGli1 siRNAを導入し、Hedgehogシグナルを抑制すると、TrkB発現は有意に亢進した。しかし、一方で、SBC-5細胞にTrkB siRNAあるいはBDNF siRNAを導入し、TrkBあるいはBDNFを抑制しても、Hedgehogシグナル構成分子であるSMOおよびGLI1発現には影響がなかった。従って、Hedgehogシグナルの及ぼすTrkB/BDNFシグナル抑制への関与は認められるが、TrkB/BDNFシグナルのHedgehogシグナルへの関与は認められないことが分かった。次に、Hedgehogシグナルの及ぼすTrkB/BDNFシグナル制御が、SBC-5細胞の増殖、遊走、浸潤に及ぼす影響を検証した。TrkBシグナル阻害およびHhシグナル阻害共に有意に増殖能および遊走能を抑制したが、TrkB/Hh両シグナル阻害により、さらに有意に増殖能および遊走能は低下した。また、TrkBシグナル阻害で浸潤能は有意に抑制された。一方、Hhシグナル阻害のみでは、浸潤能は抑制されなかったが、TrkB/Hh両シグナル阻害により、浸潤能は、TrkBシグナル阻害時と同程度まで低下した。以上より、Hedgehog阻害剤使用や開発においては、別の癌活性化シグナルであるTrkB/BDNFシグナルの活性化の可能性も考慮に入れる必要があることが分かってきた。SBC-5細胞を用いたHedgehogシグナル抑制の実験で、TrkB/BDNFシグナルへの影響と、増殖・遊走・浸潤といった癌形質変化の解析が再現性をもってなされたため、この研究予定項目については順調な進展と考えられる。しかし、TrkBペプチド抗体の作成がまだできておらず、この研究分野に関してのみ研究はやや遅れているものと考える。浸潤性胸腺癌、膵癌におけるTrkB/BDNFシグナルの生物学的意義を新たに見出し、TrkB/BDNFシグナルを標的とした肺NETを含む包括的肺がん治療開発に寄与できていると考える。今年度は、TrkB/BDNF-Hedgehog

クロストーク経路に関与する他のシグナル系や分子の探索、同定を中心に研究を行う予定である。TrkB/BDNFシグナル、Hhシグナルのクロストークに関与する候補分子の解析を続ける。また、癌腫を増やして検討を行い、TrkB/BDNF-Hedgehogシグナル経路が関与している癌腫をさらに新たに見出し、マウスを用いて治療実験を中心に行いたい。TrkBペプチド抗体の作成の研究が不十分であり、これにあてる予定の研究費が次年度繰り越しとなった。今年度は、TrkBペプチド抗体の作成に加え、、TrkB/BDNF-Hedgehogクロストーク経路に関与する他のシグナル系や分子の探索を中心に研究を行う予定である。今年度は、実験で安定した結果が得られ、再現性確認の実験が少なくて済んだため、予定していた抗体や薬剤の使用量が少なかったので、次年度に回すことができた。次年度は、癌腫を増やして検討を行い、TrkB/BDNF-Hedgehogシグナル経路が関与している癌腫をさらに新たに見出し、マウスを用いて治療実験を中心に行う予定である。
政治における感情の位置－－規範的民主主義理論からのアプローチ

研究目的・実施計画:当該年度の研究目的は「政治過程の外部にて表される市民の感情を、政治過程において公正に代表すること」の意味の解明・擁護であった。具体的には、(1)代表・公正概念の分析、(2)「感情の代表」という実践に対する公正性の規範的要請の擁護、の二点を研究課題としていた。研究成果:(1)の課題に取り組む過程で、民主主義理論における公正や政治的平等といった規範的概念にまつわる問題の精査へと研究の焦点が移り、その成果が当該年度の主要な業績となった。以下、この研究成果について詳述する。民主主義理論における公正や平等の概念は、民主的手続きを正当化する議論の中で、当該手続きの非道具的価値として言及される。しかし近年では、手続きが実現すべき価値とは何か、という主題につき、非道具主義と道具主義の間で論争が生じている。また、民主主義に代替する制度構想案として、「各市民の政治的能力の高低に応じて、投票権など決定に影響を与える機会を不平等に与える」とする「知者の支配」が提案されており、その支持者の多くは道具主義(帰結を改善する傾向性のみから手続きを評価・比較する立場)を支持している。この研究動向に鑑み、本研究で公正や平等の規範性を直ちに所与とすることはできないと考え、まずは上述の論争に取り組むため、前々段落で述べたように研究内容を変更した。変更後の課題は、「公正や平等の価値が、手続きの正当化において依拠されるべき価値に含まれることを明らかにする」ことである。その研究成果は、次の査読論文にまとめた。小林卓人「政治的決定手続きの価値--非道具主義・道具主義・両立主義の再構成と吟味」『政治思想研究』第19号, 238-269頁, 2019年5月.同論文では、手続きの非道具的・道具的価値の双方を考慮に入れることを要請する両立主義を、社会関係的平等主義という立場から擁護した。研究実績概要欄で述べたように、当該年度の具体的な研究課題は、(1)代表・公正概念の分析、(2)「感情の代表」という実践に対する公正性の規範的要請の擁護、の二つであった。研究実績概要欄にて述べた現在の研究成果を考慮に入れつつ、それぞれについての研究進捗状況・自己評価を以下にまとめる。(1)について。研究実績概要欄で述べた研究成果については、当初予期していなかった理論的問題に精査を加えることができたため、この点に限っては当初の計画以上の進展が得られたと言える。具体的には、政治過程における感情の代表およびその実践に対する公正・平等主義的な制約を擁護するという当初の研究課題に関連して、公正・平等の規範性を裏付けるための理論的考察を加えることができた点で、当該年度の研究成果は本研究全体の規範理論としての体系性を高めるものである。ただしその反面、代表概念の分析は当初予定していたペースで進めることができていない。現状としては、平成30年度交付の研究費を用い、代表制理論に含まれる重要文献をほぼ収集し終え、既存の理論的立場を整理する作業が進んでいる。特に近年では、構築主義的代表理論と総称されうる理論潮流が現れており、英米圏では同理論に関する論文集も出版されている。これらの文献をもとに、研究動向の整理を進めている段階である。(2)について。この課題の遂行も当初の予定より遅れているが、研究計画にて言及した「公正な代表」という規範的要請は、平成30年度の研究でも着目した社会関係的平等理論に基づいて擁護しうると考えられる。現在のところはこのアイデアを吟味・検討している段階である。以上、本研究の進捗状況の概要を述べた。当初設定した研究課題を全て遂行するには至っていないものの、本研究全体に影響しうる理論的問題に取り組むことができた点で、研究は概ね順調に進展している。今後の研究では、次の二つの課題に取り組む。(1)代表概念の分析および「感情の代表」という実践、およびその実践に対して課せられる「平等主義的な代表」の要請の擁護。(2)手続き的平等の規範的要請が安定的に遵守されるための条件の解明。以下、これら二点について研究の推進方策を述べる。(1)について。この課題は、第一年度に取り組みきれなかった研究課題を引き継いだものである。代表概念の分析に関しては、代表制理論における構築主義的アプローチに着目する。特にSaward (2010)による「主張としての代表」という分析がある。本研究ではこの点に則りつつ、「感情の代表」という実践をも構築主義的に分析する余地を検討する。また、研究進捗状況欄で述べたように、感情の代表における公正・平等主義の意味の解明および擁護を社会関係的平等理論に則って展開しうると考えられる。同理論は、市民間の従属関係を縮減・除去することを根本的要請としており、代表実践にまつわる諸問題は同理論に依拠する形で取り組むことができる。代表概念の分析と並行しつつ、このアイデアを吟味・検討し、Representationなど査読誌への投稿を目標として研究を進める。(2)について。規範的要請の遵守の安定化条件として、実利主義と内在主義を批判的に検討した上で、市民間の感情的紐帯が必要条件の一つである、という主張を擁護する。参照点として、Rawls (1999)が展開する「相互性としての道徳心理」に基づく道徳発達過程の記述や、近年の社会心理学にてTyler (2010)が展開した協調行動の条件としての互酬性などが挙げられる。

研究成果は、規範的政治理論の論文を幅広く掲載するCritical Review of International Social and Political Philosophyなどの査読誌に投稿することを目標とする。研究目的・実施計画:当該年度の研究目的は「政治過程の外部にて表される市民の感情を、政治過程において公正に代表すること」の意味の解明・擁護であった。具体的には、(1)代表・公正概念の分析、(2)「感情の代表」という実践に対する公正性の規範的要請の擁護、の二点を研究課題としていた。研究成果:(1)の課題に取り組む過程で、民主主義理論における公正や政治的平等といった規範的概念にまつわる問題の精査へと研究の焦点が移り、その成果が当該年度の主要な業績となった。以下、この研究成果について詳述する。民主主義理論における公正や平等の概念は、民主的手続きを正当化する議論の中で、当該手続きの非道具的価値として言及される。しかし近年では、手続きが実現すべき価値とは何か、という主題につき、非道具主義と道具主義の間で論争が生じている。また、民主主義に代替する制度構想案として、「各市民の政治的能力の高低に応じて、投票権など決定に影響を与える機会を不平等に与える」とする「知者の支配」が提案されており、その支持者の多くは道具主義(帰結を改善する傾向性のみから手続きを評価・比較する立場)を支持している。この研究動向に鑑み、本研究で公正や平等の規範性を直ちに所与とすることはできないと考え、まずは上述の論争に取り組むため、前々段落で述べたように研究内容を変更した。変更後の課題は、「公正や平等の価値が、手続きの正当化において依拠されるべき価値に含まれることを明らかにする」ことである。その研究成果は、次の査読論文にまとめた。小林卓人「政治的決定手続きの価値--非道具主義・道具主義・両立主義の再構成と吟味」『政治思想研究』第19号, 238-269頁, 2019年5月.同論文では、手続きの非道具的・道具的価値の双方を考慮に入れることを要請する両立主義を、社会関係的平等主義という立場から擁護した。研究実績概要欄で述べたように、当該年度の具体的な研究課題は、(1)代表・公正概念の分析、(2)「感情の代表」という実践に対する公正性の規範的要請の擁護、の二つであった。研究実績概要欄にて述べた現在の研究成果を考慮に入れつつ、それぞれについての研究進捗状況・自己評価を以下にまとめる。(1)について。研究実績概要欄で述べた研究成果については、当初予期していなかった理論的問題に精査を加えることができたため、この点に限っては当初の計画以上の進展が得られたと言える。具体的には、政治過程における感情の代表およびその実践に対する公正・平等主義的な制約を擁護するという当初の研究課題に関連して、公正・平等の規範性を裏付けるための理論的考察を加えることができた点で、当該年度の研究成果は本研究全体の規範理論としての体系性を高めるものである。ただしその反面、代表概念の分析は当初予定していたペースで進めることができていない。現状としては、平成30年度交付の研究費を用い、代表制理論に含まれる重要文献をほぼ収集し終え、既存の理論的立場を整理する作業が進んでいる。
ＳＣＦ／ＫＩＴシグナル伝達系を介した前立腺の収縮および増殖機構の解明

KIT陽性細胞は、消化管において細胞増殖および自動収縮に関与するとされる。我々は前立腺肥大症におけるKIT陽性細胞の機能解析を目的に本研究を行った。ヒト、モルモットの前立腺組織でc-kit、SCFの発現が認められた。ヒト前立腺間質細胞に対するSCFの投与でJAK/STAT経路を介した細胞増殖が誘導されることがわかった。また、ヒト前立腺肥大症組織でKIT陽性細胞が有意に増加していた。KIT抑制因子であるイマチニブによってモルモット前立腺の自動運動が抑制された。これらのことから前立腺におけるKIT陽性細胞は前立腺の増殖と自動収縮に関与すると考えられた。これまでの上皮肥大優位の前立腺肥大症モデル動物ではなく、新規に開発されたヒト前立腺肥大症に病理学的に非常に類似した、間質肥大優位のモデルラットを作成するための手技を確立した。これにより次年度以降の実験に用いるためのモデルラットを安定して作成することが可能となった。ヒトおよび実験動物の前立腺におけるKIT陽性細胞・c-kit・SCF発現を確認するために正常ヒト前立腺細胞を培養し、蛋白およびRNAを抽出しPCR、Western blotting、RT-PCRを行った。被膜下前立腺摘除術および膀胱・前立腺全摘除術を施行した際に得られたヒト前立腺組織から、同様に蛋白およびRNAを抽出した。それらの検体からKITおよびKITリガンドであるStem Cell Factor(SCF)の発現を確認した。前立腺自動運動に対するKIT陽性細胞の役割を検討するために、モルモットの前立腺を摘出し、等尺収縮法を用い前立腺の自動運動を確認した。自発収縮の有無を確認し、基線が安定したところで頻度および張力の観察を十分に行った後、KITに対する抑制因子であるメシル酸イマチニブを投与したところ、自発収縮の振幅が濃度依存的に抑制された。ヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるKIT陽性細胞およびSCFの発現を比較した。ヒト正常前立腺と前立腺肥大症の免疫組織染色を行い、KIT陽性間質細胞数/間質細胞数を比較したところ前立腺肥大症組織において優位にKIT陽性細胞数が増加していた。またヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるKITおよびSCFの発現を、RT-PCR、Western blottingで検討したところ、mRNA、タンパク質ともに、前立腺肥大症においてKIT,SCFの発現が増強していた。泌尿器科今年度は1)前立腺肥大症モデルラットの作成と、2)ヒト前立腺培養細胞を用いたSCF/KITシグナル伝達系を介した細胞増殖機構の解明を予定していた。まず、1)については、間質優位な前立腺肥大症モデルラットの作成手技を確立し、安定してモデルラットを作成することが可能となった。2)については前年度に実験結果が出ており、今年度までの実験計画はおおむね順調に進展していると考えた。平成24年度は以下の4項目を計画していた。1ヒト前立腺におけるKIT陽性細胞・c-kit・SCF発現の確認2前立腺自動運動に対するKIT陽性細胞の役割を検討3前立腺肥大症モデルラットの作成4前立腺における細胞増殖機構の解明。1については、ヒト前立腺においてKITおよびKITリガンドであるStem Cell Factor(SCF)の発現を確認することができ目的を達成できた。2についても、前立腺の自動運動を確認し、KITに対する抑制因子を投与することにより、自発収縮の振幅が濃度依存的に抑制されることを確認することができ目的を達成できた。3については十分にモデルラットを作成することができなかった。25年度に研究を推進したいと考えている。4については、KITリガンドによりヒト前立腺培養細胞の細胞増殖能およびJAK2・STAT1の発現を亢進することが確認できた。一方、KIT抑制因子によりこれらを抑制することが確認できた。4についても目的を達成することができた。以上より本研究はおおむね順調に進展していると自己評価した。ヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるKIT陽性細胞およびSCFの発現を比較するために、ヒト正常前立腺と前立腺肥大症の免疫組織染色を行う、KIT陽性間質細胞数の割合を検討する。また定量RT-PCR、ウエスタンブロッティング等の分枝生物学的解析手法を用いて、ヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるLITおよびSCFの発現を比較する。さらに、前立腺肥大モデルラットをもちいて、メシル酸イマチニブやSCFの投与による前立腺重量、組織学的変化を検討する。さらに排尿パターンや、KIT陽性細胞の分布、平滑筋機能などを比較検討する。本研究では、これまでの上皮肥大優位の前立腺肥大症モデル動物ではなく、私達が独自に開発したヒト前立腺肥大症に病理学的に非常に類似した間質肥大優位のモデルラットを作成し、用いることとする。妊娠20日目の雌SDラットから胎仔を採取。雄のみを選定し、顕微鏡下に胎仔の泌尿生殖洞を摘除。10%fetal bovine serum入りのRPMI1670溶液中で泌尿生殖洞を十分に洗浄したのち、7週齢の雄SDラットの前立腺腹側被膜下に顕微鏡下に移植することにより、前立腺肥大症モデルラットを作成。以下の研究に用いる。

ヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるKIT陽性細胞およびSCFの発現を比較するために、ヒト正常前立腺と前立腺肥大症の免疫組織染色を行い、KIT陽性間質細胞数/間質細胞数を比較する。また分子生物学的解析(RT-PCR、Western blotting)を用いることにより、ヒト正常前立腺と前立腺肥大症におけるKITおよびSCFの発現を比較する。モデル動物の前立腺におけるKIT抑制因子およびKITリガンドの影響を検討するために、作成した前立腺肥大症モデルラットにメシル酸イマチニブおよびSCFを連日投与し、前立腺重量の変化・組織学的変化を投与前後で比較検討する。また、前立腺肥大症モデルラットを用い、コントロール群、メシル酸イマチニブ投与群そしてSCF投与群を設定し、各群間で排尿記録のパターン、KIT陽性細胞の分布、平滑筋機能などを比較検討する。【消耗品費】消耗品として実験動物を購入する費用が必要である。試薬類は、主にいわゆる分子生物学的解析(PCR、RT-PCR、ウエスタンブロット、免疫組織染色など)を行う際に使用する試薬のことを指す。他には前立腺の培養細胞および培養液の購入も必要となる。【国内外旅費】学会発表については、日本泌尿器科学会総会、日本排尿機能学会、日本生理学学会、日本平滑筋学会等の国内学会やAmerican Urological Association annual meeting、International Continence Society等の国際学会に参加して、適宜研究成果を発表していく予定である。これらの学会発表に際し必要な旅費、滞在費および学会参加費の一部が必要である。【謝金】本研究を施行するに当たって、おもに実験動物管理または分子生物学的解析を行う研究助手を雇うため、一定の謝金が必要となる。研究助手は本補助金が認められた際に、状況に応じては別に雇う可能性もある。【その他】上記学会のために英文添削料や研究発表のための論文投稿料が必要である。また、実験動物の飼育費が必要となる。
電磁設計に基づく低損失銀シース高温超電導線材の開発とパワーケーブル応用

銀シース高温超電導線材を用いて数kA級のパワーケーブルを構成する場合、隣接超電導線が発生する数10mTの外部交流磁界中で交流電流を輸送する必要がある。実電磁環境を模擬して線材の交流損失を評価するため、方向可変の交流磁界下で高温超電導線材に交流電流を通電し、全交流損失を測定する装置を構築した。本装置を用いて、(1)通常の銀シース加工法で作製した線材、(2)二軸圧延加工法で断面形状制御を施した線材、を作製し損失測定を行った。線材幅と厚さをほぼ一致させ,臨界電流値は約30Aである。測定結果から、超電導芯は交流磁界下で銀母材を介して電磁結合することが確認された。電磁結合した超電導芯全体に対する中心到達磁界Bp(10mT)以下では通電損失が支配的であるため、断面形状制御により4050%程度の全損失低減が確認されたが、Bp以上では磁化損失の寄与が増大し断面形状制御による全損失低減は得られなかった。次に超電導芯間に高抵抗材料をバリア材として導入し、芯間抵抗の上昇による損失低減を試みた。バリア導入法として(1)酸化物塗布法、(2)内部酸化法、の2種類について検討した。特に前者(1)では、Ca_2CuO_3をバリア材として用いた場合、77K、0Tで最大Jc=1.8×10^4A/cm^2となり、更に長さ数mの線材全長に渡り10^4A/cm^2以上の良好で均一なJc特性が得られ、本バリア材の長尺加えて平行横磁界によるバリア線材の磁化損失値は、非バリア線材と比べ1/3程度に低減することも示された。銀シース超電導線材を素線とする集合導体型超電導ケーブルの交流通電損失を電気的に測定する場合、交流損失は通電電流と損失電界の積で決定されるため、測定精度の向上を図るにはケーブル近傍の損失電界分布を把握することが重要である。そこで超電導テープ線材を用いた集合導体ケーブル周辺の損失電界分布を数値解析により評価するとともに、通常の銀シース線材を用いて簡易集合導体ケーブルを製作し損失特性を測定した。数値解析と測定結果はほぼ一致し、導体近傍の損失電界分布は導体構造に依存して複雑に変化するが、テープ素線幅広面からテープ幅程度離れた位置でほぼ一定となることが判明した。この事実は、パワーケーブルの通電損失を精度良く測定するには、テープ素線幅広面からテープ幅程度離れた位置で損失電界を測定する必要があることを意味する。今後の展望として、損失低減を施した超電導線材を用いた集合導体ケーブルの交流損失特性の評価に向けて、本研究で得られた知見を評価技術の確立に活用する必要がある。