hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冠動脈血栓症の病態解明と予防法の確立

剖検心臓の前向き収集では、22症例の剖検心臓・49血管(冠動脈)におけるex vivoでの血管内イメージング(optical coherence tomography)を施行した。ホルマリン固定・樹脂包埋の後に薄切標本を作製し、Hematoxylin&Eosion染色およびMasson's trichrome染色を行い病理組織切片を作成した。血管内イメージングと病理組織像との対比を行っている。1症例、症例報告として論文執筆を行い、acceptとなった。また、directional coronary atherectomyデバイスを用いて生体における冠動脈プラークの収集を行い、計25症例における血管内イメージングと病理組織像の対比結果を得た。生体試料に関するデータは論文投稿を行い、acceptとなった。剖検組織標本を用いた冠動脈プラークの病理組織学的評価に関しては、透析症例に焦点を当てる形で解析を行ったが、論文執筆作業に時間を要し、現状で投稿には至っていない。剖検心臓を用いた血管内イメージングと病理組織の対比に関しても、マッチング作業に時間を要し、解析作業終了に至っていない。(1)剖検組織標本を用いた冠動脈プラークの病理組織学的評価当施設の剖検レジストリーの中から、冠動脈疾患ならびに経皮的冠動脈インターベンションにおけるハイリスク症例と考えられる維持透析症例35症例を抽出し、合計約1000セクションの冠動脈病理組織標本の解析を行った。Hematoxylin&Eosion染色およびMasson's trichrome染色標本を用いて、急性および器質化血栓の評価、プラーク形態や石灰化様式に関する定性的評価、血管・内腔・プラーク面積の計測および石灰化の進展度に関する定量的評価も行った。非ステント留置症例では、糖尿病症例と非糖尿病症例における比較解析を行い、ステント留置症例では、ベアメタルステントと薬剤溶出性ステントの比較解析を行った。上記結果に基づき、論文執筆中である。(2)剖検心臓および血液試料の前向き収集剖検心臓の前向き収集では、22症例の剖検心臓・49血管(冠動脈)におけるex vivoでの血管内イメージング(optical coherence tomography)を施行した。
心筋虚血を発生する微小管血管障害の成因と病態生理の解明-内皮細胞由来弛緩因子の役割についての実験的・臨床的研究-

1.実験動物モデルの作成NO合成阻害薬(N ωnitro-arginine methyl ester、L-NAME)を実験動物(ラット、ブタ)に長期間投与すると、冠血管の構築変化(中膜肥厚、血管周囲線維化)が病理組織学的に観察された。2.実験モデルにおける微小冠血管収縮反応の異常上記ブタモデルではセロトニン冠動脈内投与時に冠血流量の高度の減少が誘発された。太い冠動脈の収縮反応は亢進していなかったので、セロトニンによる血流低下の亢進は微小冠血管の過剰収縮反応によると結論した。さらに、セロトニン受容体拮抗薬を用いた検討から、セロトニン5-HT1受容体の異常によって過剰収縮が起こることが明らかとなった。細胞内情報伝達機構としてはカルシウムチャネルやプロテインキナーゼCが関与していると考えられる。3.実験モデルにおける心筋虚血の誘発ブタモデルにおいて、血管拡張薬パパベリンを冠動脈内投与することによって心筋虚血(心筋乳酸産生)が誘発できた。局所心筋血流量をマイクロスフェア法を用いて解析すると血流が低下している部位が20-30%存在することが判った(平成8年、3月、日本循環器学会で発表)。4.臨床研究微小血管狭心症患者にL-arginineを投与すると冠血管皮内細胞機能の異常が改善することを明らかにした。1.実験モデルの作成:実験動物(ブタ、ラット)に内皮細胞由来一酸化窒素(NO)の合成阻害薬を慢性経口投与することにより、微小血管病変(中膜肥厚)を発生させることができた。NO合成阻害薬の冠動脈内慢性投与でも同様の病変が発生した。この微小血管病変はhydralazineによって高血圧をコントロールしても防止できなかった。これらの成績は、NO合成阻害によって血管壁局所での増殖因子の発現が活性化されたことを示唆する(Hypertension投稿中)。2.実験動物モデルにおける心筋虚血の誘発:1)本実験モデルではセロトニン冠動脈内投与により冠血流が著明に減少し、心電図ST上昇が生じた。対照動物ではこのような現象は認めなかった(J Clin Invest投稿中)。2)セロトニンによる冠血流減少は、セロトニン受容体、とくに5HT1受容体、を介して生じることを明らかにした(未発表)。3)セロトニンによる冠血流減少の成因に細胞内情報伝達系のprotein kinase Cが関与することを明らかしにした(第59回日本循環器学会総会で発表予定)。4)本実験モデルにおいてβ受容体刺激薬(dopamineなど)やパパベリン冠動脈内投与によって心筋虚血が誘発された(未発表)。1.実験研究1)ブタモデルにおける冠血管反応性.平成7年度の報告において、L-NAME慢性投与動物においてセロトニンに対する微小冠血管の過剰収縮が生じることを報告した(Circulation 1995)。今年度は、このセロトニンによる過剰収縮がセロトニン受容体の変換(5HT2->5HT1D)によって生じることを見いだした(Circulation in press)。さらに、パパベリンの冠動脈内投与によって心筋乳酸産生が生じることを観察している(第60回循環器学会総会、平成8年3月)。2)ラットモデルにおけるレニン-アンギオテンシン系の関与.L-NAME慢性投与動物に生じる冠血管病変はアンギオテンシン変換酵素阻害薬によって完全に抑制されることを報告した(米国心臓学会、平成7年11月、第60回日本循環器学会総会、平成8年3月)。心臓・血管組織においてACE活性が亢進していることも確認できている。免疫染色法によって、ACEが血管病変に一致して存在することが明らかとなった。2.臨床研究1)正常症例において、心拍数増加に伴う血流依存性冠動脈拡張は一酸化窒素合成阻害薬によって抑制されることを報告した(米国心臓学会、平成7年11月)。微小血管狭心症患者に内皮細胞由来一酸化窒素の基質であるL-アルギニンを投与するとアセチルコリンに対する冠血流増加反応が改善することを報告予定である(Circilation in press)。

2)ブラジキニンによる冠動脈拡張が一酸化窒素合成阻害薬によって防止できること、ACE阻害薬によって増強することを報告した(米国心臓学会、平成7年11月)。1.実験動物モデルの作成NO合成阻害薬(N ωnitro-arginine methyl ester、L-NAME)を実験動物(ラット、ブタ)に長期間投与すると、冠血管の構築変化(中膜肥厚、血管周囲線維化)が病理組織学的に観察された。2.実験モデルにおける微小冠血管収縮反応の異常上記ブタモデルではセロトニン冠動脈内投与時に冠血流量の高度の減少が誘発された。太い冠動脈の収縮反応は亢進していなかったので、セロトニンによる血流低下の亢進は微小冠血管の過剰収縮反応によると結論した。さらに、セロトニン受容体拮抗薬を用いた検討から、セロトニン5-HTl受容体の異常によって過剰収縮が起こることが明らかとなった。細胞内情報伝達機構としてはカルシウムチャンネルやプロテインキナーゼCが関与していると考えられる。3.実験モデルにおける心筋虚血の誘発ブタモデルにおいて、血管拡張薬パパベリンを冠動脈内投与することによって心筋虚血(心筋乳酸産生)が誘発できた。局所心筋血流量をマイクロスフェア法を用いて解析すると血流が低下している部位が20-30%存在することが判った(平成8年、3月、日本循環器学会で発表)。4.臨床研究微小血管狭心症患者にL-arginineを投与すると冠血管内皮細胞機能の異常が改善することを明らかにした。
金属を担持させたチューブ状炭素材料の創製と微細構造解析

本年度は、カーボンナノチューブやナノホーン(カーボンナノチューブの一種)などのチューブ状炭素材料に金属クラスター,分子を充填または堆積させるとともに、チューブ状炭素の微細構造を電子顕微鏡により詳細に観察、解析した。チューブ状炭素とは、sp^2結合からなるグラファイト層を筒状に丸めたものである。しかし、そのグラファイト層には欠陥がしばしば見られる。他の一般的材料と同様、これらの欠陥構造はチューブ状炭素材料の性質、特に電気特性に影響を与えることが予想され、興味がもたれている。しかしながら、ナノスケールの材料中に存在する原子レベルの欠陥を実験的に調べることは非常に難しく、研究は理論的なものが中心であった。本研究では、透過型電子顕微鏡(TEM)を使って、チューブ状炭素材料中に電子線照射によって生じた欠陥構造を観察した。グラファイト層1枚を捉えるだけのコントラストを得るために、最適な観察条件を摸索した。その結果、チューブ状炭素材料中に生じた原子空孔、アダトム、5-7員環対などを顕微鏡像として捉えることに成功した。また、in-situ観察により、その生成過程も捉えることができた。さらに、グラファイト層間の相互作用についても、TEM観察から知見を得ることができた。これらは、理論的な研究結果とも、整合性がある結果であった。金属原子、炭素分子を充填したチューブ状炭素材料に関する解析も、現在、進行中である。カーボンナノチューブやナノホーン(カーボンナノチューブの一種)などのチューブ状炭素材料に金属粒子,クラスターを担持させ,その微細構造を電子顕微鏡観察や化学分析により明らかにすることを本研究の目的としている.本年度は,カーボンナノホーンにガドリニウムクラスターを形成させ,その構造を調べた.カーボンナノホーンは酸素中で加熱すると,酸化させてナノウィンドウと呼ばれる穴(欠陥)ができることが知られている.本研究では,その穴周辺についている官能基を利用し,ガドリウムクラスターを化学的手法で担持させることを試みた.まず,酸化処理の温度を変化させて,高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ,温度が高くなるにつれ,ナノウィンドウのサイズは大きくなることが確認できた.さらに,それらに化学修飾させると,小さな(1nm以下)穴には1数個,一方,比較的大きな穴(数nm)には数十個のガドリニウム原子からなるクラスターが形成されることが観察から分かった.さらに,電子エネルギー損失分光法を使って,クラスターの化学状態分析を行った.形成されたクラスターは酸素を含んでおり,ガドリニウムは3価になっていることも明らかにした.また,これかの結果から,クラスターがナノホーンへの形成されるメカニズムについて考察した.このように,本年度は,カーボンナノホーンのナノウィンドウに選択的に微細な金属クラスターを形成させることに成功した.また,そのクラスターサイズは酸化処理温度により制御するできることを示唆した.電子線照射下で,クラスター中のガドリニウム原子がブラウン運動のような興味深い挙動をすることが観察されたので,今後,さらにクラスターの挙動の詳細な研究を続けていく予定である.本年度は、カーボンナノチューブやナノホーン(カーボンナノチューブの一種)などのチューブ状炭素材料に金属クラスター,分子を充填または堆積させるとともに、チューブ状炭素の微細構造を電子顕微鏡により詳細に観察、解析した。
口腔周囲筋の機能と歯列・顔面形態との関連性

無作為抽出された矯正治療の既往がない日本大学松戸歯学部学生96人(平均年齢24才7カ月,男性73人,女性23人)を対象に,口腔筋機能と歯列形態について,口腔模型,セファログラム,口腔周囲筋の動きを撮影したビデオ映像および問診表により調査した。安静時,口唇を閉じている者は81人,閉じている時間と開いている時間がほぼ半々である者は14人,開けている者は1人であった。安静時の舌尖の接触位置について,口蓋歯肉が20人,上顎前歯舌側面が26人,上下顎前歯間が3人,上下顎前歯両方の舌側面が14人,下顎前歯の舌側面が25人,下顎歯槽部舌側歯肉が5人,といこにも接しない者が3人であった。また安静時の舌中央部の位置について,口蓋に接している者が37人,接していない者が59人であった。安静時,上下臼歯を咬合させていないものは85人,咬合しているものは11人であった。嚥下時の観察では上下臼歯を接触させて嚥下する者が80人,舌を上下歯列間に入れて嚥下するものが8人,上下臼歯を接触させないで嚥下するものが8人であった。口蓋の幅径,リップメーターによる口唇力の測定値,顎関節雑音,顔面筋の痛みに関し,上記要因との関連性を検索したところ,口蓋の幅径と口唇力に関し男女差が認められ,安静時の臼歯接触状態と顔面筋の痛みとの間に関係が認められたが,口腔筋機能と口蓋の幅径に関しては明確な関係が認められなかった。今後の研究の展開としては,機能の分析として咀嚼の巧拙,発音等に関しては掘り下げていき,また形態的要因として,切歯の傾斜角度や歯列の長幅比等も含めて調査する計画である。
担持ルテニウムカルボニルを触媒前駆体とする深度脱硫触媒の開発 アルカリ金属の添加効果及び担体の効果

硫化したアルミナ担持ルテニウム触媒を用いたジベンオチオフェン(DBT)の水素化脱硫反応において、アルカリ金属水酸化物の触媒活性および生成物選択性に及ぼす影響を検討した。アルミナ担持ルテニウムカルボニルから得られる触媒へ水酸化ナトリウムを加えると、DBTの転化率は41%から71%に著しく向上した。この触媒系では、ルテニウムカルボニルが予め水酸化ナトリウムと反応し、ルテニウムのヒドリド錯体Na[HR_<u3>(CO)_<11>]が生成した後、アルミナ上に担持することが高活性を得るために重要であることが分かった。RuCl_3、Ru(acac)_3(acac=アセチルアセトナート)及びRu_3(CO)_<12>を水酸化セシウムと反応させアルミナに担持させた時、活性はRuCl_3-CsOH/Al_2O_3〈Ru(acac)_3-CsOH/Al_2O_3〈Ru_3(CO)_<12>-3CsOH/Al_2O_3の順に増加した。アルミナ担持ルテニウムカルボニル系触媒において、アルカリ金属水酸化物の添加量を増加させた時、DBTの転化率は向上し、M/Ru=2(M=NaあるいはCs)の時最大値を示した。さらにアルカリ金属を添加すると活性は低下した。Ru_3(CO)_<12>-nCsOH/Al_2O_3系触媒において、ビフェニルが選択的に生成した。これらの現象を説明するためにNOの化学吸着及びX線光電子(XP)スペクトルを脱硫反応前と後の触媒について測定した。Ru_3(CO)_<12>/Al_2O_3へのセシウムの添加はNOの化学吸着量を増加させた。このことは、触媒には硫化後もまだ多くの配位不飽和サイトが有ることを示した。XPスペクトルより、適当な量のセシウムを加えると水素加圧下でさえアルミナ上に硫化ルテニウムが安定に存在することが分かった。Ru_3(CO)_<12>-6CsOH/Al_2O_3より得られる触媒は、Co-Mo/Al_2O_3に匹敵する触媒活性を示した。SiO_2及びSiO_2-Al_2O_3を用いた場合、Al_2O_3同様、アルカリ金属の添加量の増加に伴い活性は向上し、DBTの転化率の最大値を示したが、その値は、Al_2O_3〉SiO_2〉SiO_2-Al_2O_3の順に低下した。
ロジウム触媒を用いたトリフェニレン骨格構築を鍵とする新規発光材料の創製

本年度は主として、(1)カチオン性ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるベンゾピセン骨格を有する[9]ヘリセンの不斉合成と円偏光発光特性の評価と(2)窒素原子を対称的に複数個有するアザヘリセンの合成の検討を行った。(1)に関しては、まず前年度に合成した[9]ヘリセンのフルオレノン部位をスピロフルオレンへと誘導することを検討した。その結果、オルトブロモビフェニルをリチオ化しカルボニル基に求核攻撃させることで、鏡像体過剰率を低下させることなくスピロフルオレン骨格を有する[9]ヘリセンが得られた。本ヘリセンの円偏光発光スペクトルを測定したところ、ピークトップが二つありトリフェニレン骨格を有する[7]ヘリセンに比べ、円偏光発光特性を示すg値が低下することが明らかになった。これはネガティブな結果ではあるものの、円偏光発光特性と構造の相関に関する重要な知見が得られた。続いて、ヘテロ原子が円偏光発光特性に与える影響を明らかにするため、ベンゾピセン骨格を有するヘテロ[9]ヘリセンの不斉合成を検討した。その結果、リン架橋1,4-ジインを用いることでホスファ[9]ヘリセンが低収率ながら良好なエナンチオ選択性で得られた。(2)窒素原子を対称的に複数個有するアザヘリセンは、ヘリセンのばね定数を測定するために金に配位すると考えられるため合成の検討を行った。まず部分骨格であるジアザトリフェニレン誘導体を合成するために、3,3'-ビピリジル架橋1,7-ジインとアルキンとの[2+2+2]付加環化反応を検討することとした。その結果、カチオン性ロジウム触媒存在下、80 °Cで反応が進行し低収率ながら目的のジアザトリフェニレンが得られた。続いて、3,3'-ビピリジル架橋テトラインを合成して[2+2+2]付加環化反応を検討したが、目的のビス(ジアザトリフェニレン)骨格を有するヘリセンは得られなかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では主として、カチオン性ロジウム(I)/ビスホスフィン系錯体触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるトリフェニレン骨格を有するヘリセン誘導体の不斉合成を目的とし、検討を行った。(1)カチオン性ロジウム触媒を用いたビフェニル架橋ヘキサインとトリインとの[2+2+2]付加環化反応による3字型ダブルヘリセンの不斉合成(2)カチオン性ロジウム触媒を用いたオクタインと1,4-ジインとの[2+2+2]付加環化反応によるS字型ダブルヘリセンの不斉合成(3)ヘリセンのマクマリーカップリングによるX字ダブルヘリセンの合成上記(1)、(2)、(3)においては、当初想定していた反応は進行しなかったものの、以下の反応の開発に成功した。(4)カチオン性ロジウム/Segphos錯体触媒を用いたビフェニル架橋テトラインとケイ素架橋ビスプロパルギルアルコールとの[2+2+2]付加環化反応によるシラヘリセンの不斉合成上記(4)は新規キラル有機発光材料創製の基盤研究となることが期待される。想定していた反応の他に炭素-ケイ素結合切断反応が進行することを見出した。また、カチオン性ロジウム触媒を用いたビナフチル架橋テトラインとジインとの[2+2+2]付加環化反応が進行し、ベンゾピセン骨格を有する[9]ヘリセンが不斉合成できるという初期的知見が得られた。以上の研究において、カチオン性ロジウム(I)/ビスホスフィン系錯体触媒の優れた特性を最大限に活かすことにより、従来の触媒系では実現することができなかった高選択的な新規反応の開発に成功した。本年度の研究では主として、カチオン性ロジウム(I)/ビスホスフィン系錯体触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるトリフェニレンまたはベンゾピセン骨格を有する[7]および[9]ヘリセンの不斉合成を検討した。(1)[7]ヘリセンのマクマリーカップリングによるトリフェニレン骨格を有するX字型ダブルヘリセンの合成。上記に関しては想定の反応は進行しなかったものの、以下のような研究の進展があった。(2)ビナフチル架橋ジインとアルキンまたはニトリルとの[2+2+2]付加環化反応によるベンゾピセンおよびアザベンゾピセン誘導体の合成(3)[9]ヘリセンの不斉合成のためのビナフチル架橋テトラインとジインとの[2+2+2]付加環化反応におけるエナンチオ選択性の向上(3)に関して、配位子、基質などの条件検討を行ったところ、[2+2+2]付加環化反応のエナンチオ選択性が向上した。また、その際にこれまでとは異なる選択性を示す反応が進行することを見出した。現在、(3)のヘリセンの誘導を検討中であり、その後、円偏光発光特性を測定する予定である。そこで構造と物性の相関を得ることで、より円偏光発光特性が高い有機化合物の創成につながると期待できる。

(2)に書いたようにヘリセンの部分骨格であるベンゾピセンおよびアザベンゾピセン誘導体の合成およびラダー化合物合成への応用を行った。(3)に示したようにビナフチル架橋テトラインと1,4-ジインとの[2+2+2]付加環化反応の収率の向上はほとんどなかったものの、エナンチオ選択性の向上が見られた。一方、(1)のマクマリーカップリングによるトリフェニレン骨格を有するX字型ダブルヘリセンの合成では、置換基の検討を行ったが、目的の反応は進行しなかった。また、マクマリーカップリングの他に強塩基を作用させてから脱水する方法、ローソン試薬を用いた方法も検討したが、目的物は得られなかった。また、研究実施計画に書いたもの、S字型及び3字型ダブルヘリセンの段階的な不斉合成に関しては、ほとんど取り組むことができなった。以上のことから、現在までの進捗状況はやや遅れていると判断した。本年度は主として、(1)カチオン性ロジウム触媒を用いた[2+2+2]付加環化反応によるベンゾピセン骨格を有する[9]ヘリセンの不斉合成と円偏光発光特性の評価と(2)窒素原子を対称的に複数個有するアザヘリセンの合成の検討を行った。(1)に関しては、まず前年度に合成した[9]ヘリセンのフルオレノン部位をスピロフルオレンへと誘導することを検討した。その結果、オルトブロモビフェニルをリチオ化しカルボニル基に求核攻撃させることで、鏡像体過剰率を低下させることなくスピロフルオレン骨格を有する[9]ヘリセンが得られた。本ヘリセンの円偏光発光スペクトルを測定したところ、ピークトップが二つありトリフェニレン骨格を有する[7]ヘリセンに比べ、円偏光発光特性を示すg値が低下することが明らかになった。これはネガティブな結果ではあるものの、円偏光発光特性と構造の相関に関する重要な知見が得られた。続いて、ヘテロ原子が円偏光発光特性に与える影響を明らかにするため、ベンゾピセン骨格を有するヘテロ[9]ヘリセンの不斉合成を検討した。その結果、リン架橋1,4-ジインを用いることでホスファ[9]ヘリセンが低収率ながら良好なエナンチオ選択性で得られた。(2)窒素原子を対称的に複数個有するアザヘリセンは、ヘリセンのばね定数を測定するために金に配位すると考えられるため合成の検討を行った。まず部分骨格であるジアザトリフェニレン誘導体を合成するために、3,3'-ビピリジル架橋1,7-ジインとアルキンとの[2+2+2]付加環化反応を検討することとした。その結果、カチオン性ロジウム触媒存在下、80 °Cで反応が進行し低収率ながら目的のジアザトリフェニレンが得られた。続いて、3,3'-ビピリジル架橋テトラインを合成して[2+2+2]付加環化反応を検討したが、目的のビス(ジアザトリフェニレン)骨格を有するヘリセンは得られなかった。当初想定していた反応は進行しなかったものの、カチオン性ロジウム(I)/ビスホスフィン錯体触媒を用いた、(1)ビフェニル架橋テトラインとケイ素架橋ビスプロパルギルアルコールとの[2+2+2]付加環化反応によるシラヘリセンの不斉合成を達成し、(2)ビナフチル架橋テトラインとジインとの[2+2+2]付加環化反応によるベンゾピセン骨格を有する[9]ヘリセンの不斉合成できるという初期的知見が得られたため、当初の計画にあるトリフェニレン骨格を有するヘリセン誘導体の不斉合成法の研究に関して進展があった。
多次元プロテオミクスによる細胞内パスウェイ構造決定法の確立

本研究ではゲノムワイドな組換えタンパク質ライブラリーを用いたターゲットプロテオミクス解析プラットフォームであるiMPAQT(in vitro proteome assisted protein absolute quantification)法を構築し、これを用いて細胞内パスウェイを定量的な可視化を試みた。18000以上のヒト組換えタンパク質に対して質量分析によってターゲットプロテオミクスに必要な情報取得し、データベース化を完了した。本プラットフォームを用いて、代謝経路やシグナル伝達経路を構成するタンパク質の発現絶対量を複数の細胞に対して実施し、生化学パスウェイの定量的構造取得に成功した。これまで構築してきた各種プロテオミクス技術を用いた細胞内パスウェイ構造解析を遂行する。具体的には増殖期、休止期、癌化、老化、ストレス下などの異なる細胞状態を作り出し、これを対象に代謝経路、シグナル伝達経路、細胞周期制御経路を中心にタンパク質の絶対定量を行う。H25年度は代謝経路の絶対定量を実施した代謝パスウェイは約1,000種類の酵素によって触媒される連続した生化学反応であり、代謝酵素を計測すれば細胞内における代謝酵素活性を概算することも可能である。既に取得している16000以上のヒト蛋白質のMS/MSスペクトルライブラリーより代謝経路に関わるタンパク質の情報を抽出し、50000以上のMRM-transitionを作成し、高感度transitionsの選定と最適化を実施した。その結果、全く前分画を行っていないヒト正常線維芽細胞消化物から直接的に約650種類の代謝酵素の絶対定量に成功した。代謝酵素の存在量は1細胞当たり104108分子と極めて広いダイナミックレンジを有していることが明らかとなった。また、本方法の再現性や定量精度を確認するために、200種類のペプチドに対する絶対定量を10回試行したところ、93%のペプチドが10回中10回の高い再現性で検出された。さらに、95%のペプチドの定量値がCV値20%以下であり、定量精度も極めて高いことが判明した。さらに、本方法を用いて、ヒト由来の12種類の細胞に関して代謝酵素の絶定量計測を行い、代謝パスウェイ構造の細胞間比較を行うことで、解糖を中心とした代謝経路の量的関係が細胞間で比較的保存されていることが明らかとなった。本研究の目的は、われわれが最近開発した画期的な次世代定量プロテオミクス技術を用いたタンパク質絶対量計測法(従来のウェスタンブロット法と比して1万倍の効率を誇る)を駆使して生命システムを構成するパスウェイ構造を決定することである。近年、膨大な生命科学研究の知見を元に各パスウェイのモデル化がなされているが、これは異なる条件下の知見を統合したものであり、必ずしも現実の状態を反映しているわけではない。本研究では、パスウェイ・モデルを実体化するために、タンパク質絶対量計測によるパスウェイ構造の決定と、様々な条件下でのパスウェイ構成成分間の相互作用やリン酸化の定量的解析によるモデルの拡充と検証を行う。H26年度は主にシグナル伝達経路の絶対量計測を実施した。蛋白質リン酸化酵素やアダプター分子などは比較的容易に検出・定量することが可能であったが、核内に存在する転写因子等は極めて微量であることから検出が困難であった。そこで核内蛋白質の特異的分画法を開発し、本問題を解消した。さらに、蛋白質間相互作用を解析するために幾つかのシグナル伝達関連分子に関して免疫沈降-MS法を適用した。これによって従来検出することが困難であった相互作用も定量的に検出することが可能となった。H27年度は様々な細胞株を対象にリン酸化プロテオーム情報の取得を実施し、データベース化し、前年度までに構築したタンパク質の絶対定量法と組み合わせることでパスウェイ構造決定の技術基盤を完成させた。さらに、これを各種細胞株に適用することで、細胞内に存在するシグナル伝達経路の定量的なパスウェイ構造情報を取得することに成功した。研究計画通りにH26年度においてはKEGGデータベース等に格納されているシグナル伝達関連蛋白質を中心に絶対定量のためのメソッド構築と実際の定量を実施した。転写因子等の核内微量蛋白質については昨年度、スループット上の理由から試行を断念した細胞分画法の詳細な検討を実施することで、効率良く検出できる方法論を構築した。またプロテオーム解析のための蛋白質試料調整法の完全ロボット化に成功し、サンプル調整の大幅な再現性向上を達成した。

現在のところ、研究計画に沿った実験とその関連研究を順調に展開しており、今後も特に大きな技術的問題等は生じないと思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。プロテオミクス今後は、当初の計画通り以下の項目に沿って研究を行う。1)リン酸化情報の網羅的取得とデータベース化:これまでに高純度リン酸化ペプチド精製技術によって大規模なリン酸化ペプチド情報を可能とする方法を開発している(既に30,000以上のリン酸化部位を同定しデータベース化済み)。本研究での解析対象の細胞株に対して、情報基盤定量法に必要なリン酸化情報を収得する。3.絶対量情報を用いたパスウェイ構造決定:既知パスウェイ情報に、絶対量情報、相互作用情報を統合・可視化し静的パスウェイ構造の決定・拡張を行う。さらに、刺激依存的なリン酸化や相互作用の変化を重ね合わせることで動的なパスウェイ構造を明らかとする。さらに、パスウェイ構成要素のノックダウンやキナーゼ阻害剤等による撹乱を与えた際のパスウェイの挙動を調べることでパスウェイ・モデルの検証を行う。研究計画通りにH25年度においてタンパク質絶対定量のための事前情報取得や高感度分析のためのメソッド構築などを順調に終えた。また、当初、検出感度が低いペプチドに関しては細胞分画法を取り入れるなどを検討したが、スループット低下につながることから、実試料中でのMRMメソッド最適化を徹底的に実施することで、スループットを保ったまま網羅的な絶対定量が可能なメソッド構築に成功できたため、次年度の研究がより加速できる可能性が高い。さらに、より計測の高速化を図るための新たな方法論の開発(SWATH法)やロボットによる全自動プロテオーム試料調製法の確立なども積極的に展開した。このように、現在のところ、研究計画に沿った実験とその関連研究を順調に展開しており、今後も特に大きな技術的問題等は生じないと思われる。論文投稿に向けた追加実験等の必要が生じたため。今後は、当初の計画通り以下の項目に沿って研究を行う。シグナル伝達経路の絶対定量:KEGG等に登録されている主要なシグナル伝達経路構成タンパク質をターゲットとした絶対定量法の確立する。得られた計測メソッドを用いいて、各種細胞におけるシグナル伝達経路の絶対定量を実施する。特に、各タンパク質間の量的関係が細胞ごとに異なるか否かを明らかとすることを目標に解析を進める。リン酸化プロテオミクスによるシグナル伝達ダイナミクス計測:上記の解析によりシグナル伝達経路が特徴的な細胞種が見いだされれば、これらを対象に各種増殖因子等に対するシグナル伝達応答をリン酸化定量プロテオミクスによって計測、比較する。特に、多点での計測が必要にあるためSWATH法などの最新プロテオミクス技術の導入も検討する。
セロトニントランスポーターの発現調節機構と感情障害の関係する研究

本研究では、感情障害の原因とも考えられているセロトニントランスポーター(SET)に注目し、SET機能の制御機構と病態との関連の解明を目的とした。SETの生理機能を解析するために、まず、リン酸化、脱リン酸化によってSETの機能がどのように修飾されるかを検討した。SET活性は、PKCの活性化、あるいはフォスファターゼ1および2Aの阻害剤であるカリクリンAにより抑制された。これらの事実により、SET活性はリン酸化、脱リン酸化のバランスによって制御されていることが示された。この制御はSETのセロトニンに対する親和性には影響を与えず、最大取り込み速度の抑制によることが示された。site-diretednutagenesis法を用いた実験により、このSET機能の抑制は、リン酸化酵素によるSETの直接のリン酸化によるものではなく、細胞骨格蛋白質のリン酸化による間接的な抑制作用である可能性が示唆された。また、SET抗体を用いた免疫電顕法によって、SETは神経終末およびnerve fiberのvaricosity内の小胞に存在することが明らかになった。さらに、インターフェロン治療における大きな問題であるうつ病の発症の機序について、SET遺伝子発現の制御機構の解析を行った結果、1)インターフェロンによるSETの転写の促進、2)SET蛋白の増加による神経終末でのセロトニン取り込みの上昇、3)セロトニン神経伝達の抑制、という病態が考えられた。以上、SETの調節機構と感情障害の関連について、蛋白質修飾レベル、および遺伝子発現レベルでの解析を終了し、セロトニントランスポーターの生理的意義の解明に向けた研究を行う要件を整えることが出来た。今後、本研究により達成された成果に基づき、セロトニントランスポーターの機能異常と病態の関連および、それに対する薬剤開発の道を拓く研究を行うことを計画している。SET活性は、PKCの活性化により有意に抑制され、その抑制はリン酸化酵素阻害薬によって完全に阻害された。また、不活性型のホルボールエステルはこのような抑制効果を示さなかった。また、フォスファターゼ1および2Aの阻害剤であるカリクリンAも同様にSET活性を抑制し、そのカリクリンによる抑制もリン酸化酵素阻害薬によって阻害された。Eadic-Hofstee解析により、このTPAやCLAによる制御はSETのセロトニンに対する親和性には影響を与えず、最大取り込み速度の抑制によることが示された。このリン酸化が、直接のリン酸化によるものであるかどうかを検討するために、sitedirected mutagenesis法を用いて、5カ所のリン酸化されうると推定されるそれぞれのセリンあるいはトレオニン残基を変異させた変異体を作製し、リン酸化、脱リン酸化の影響を検討した。その結果、すべてのリン酸化されうる部位を変異させても、TPA、CLAの効果が認められ、少なくともこの5カ所は直接リン酸化されないことが明らかになった。これらの結果から、SETはリン酸化・脱リン酸化酵素によって、間接的に制御されておいることが示唆された。今後、その間接的な制御機構を分子レベルで解明するためにSET結合蛋白の単離を行う予定である。

これらの事実により、SET活性はリン酸化、脱リン酸化のバランスによって制御されていることが示された。この制御はSETのセロトニンに対する親和性には影響を与えず、最大取り込み速度の抑制によることが示された。site-directednutagenesis法を用いた実験により、このSET機能の抑制は、リン酸化酵素によるSETの直接のリン酸化によるものではなく、細胞骨格蛋白質のリン酸化による間接的な抑制作用である可能性が示唆された。また、SET抗体を用いた免疫電顕法によって、SETは神経終末およびnerve fiberのvaricosity内の小胞に存在することが明らかになった。さらに、インターフェロン治療における大きな問題であるうつ病の発症の機序について、SET遺伝子発現の制御機構の解析を行った結果、1)インターフェロンによるSETの転写の促進、2)SET蛋白の増加による神経終末でのセロトニン取り込みの上昇、3)セロトニン神経伝達の抑制、という病態が考えられた。以上、SETの調節機構と感情障害の関連について、蛋白質修飾レベル、および遺伝子発現レベルでの解析を終了し、セロトニントランスポーターの生理的意義の解明に向けた研究を行う要件を整えることが出来た。今後、本研究により達成された成果に基づき、セロトニントランスポーターの機能異常と病態の関連および、それに対する薬剤開発の道を拓く研究を行うことを計画している。
共生のためのジェネレーション・センシティブな平和教育：慈善行為の齎す教育的価値

本研究の目的は、世代間の教育的ニーズの差異に着目し、大人のための平和教育と子どものための平和教育の分類とその関係性について考察することで、共生の概念を発展させることである。研究目的に到達するための該当年度の具体的な研究活動は、本研究に必要不可欠な研究資料収集を幅広くおこなうこと、そして研究成果の中間発表を多角的な側面から国際会議におこなうこと、さらに国際会議において批判的な助言を得ることであった。第一に、研究資料の収集については、昨年度から継続して関係者や慈善活動家、本研究の対象としている慈善事業を展開する3団体の各責任者全員から資料提供を受けることができたことは大きな成果であった。また、各慈善団体の歴史的なイベントに参加することを許可され、慈善活動の現在の状況や実態、慈善活動を取り巻く潜在的カリキュラムについて体感する機会を得ることができたことも大きな成果であった。さらに、様々な慈善活動家を支援している人々からも資料提供を受けることができたことも大きな成果であった。第二に、12月にニュージーランド・ロトルアで開催された国際会議(Philosophy of Education Society of Australasia)において、中間発表として2件の研究報告をすることができた。一つは、アメリカ人研究者、カナダ人研究者、そしてアメラジアンの教育問題や福祉問題の専門家と慈善活動家とのチーム発表であった。この研究報告については、国際的な視点から研究の全体像について見直すことができた。もう一つは、個人で研究発表をおこなった。ここまでで収集した資料を整理するための機会とし、また、資料から導き出された仮説について検証するための中間発表をおこなうことができた。こちらの研究発表については、国際的に著名な教育学者や先住民哲学の研究者から大変貴重な意見やアドバイスを得ることができた。おおむね順調であるとした理由は、以下の二点があげられる。一つ目は、国際会議でこれまでの研究の中間発表を仮説と共にすることができたこと、それに伴って大変貴重なアドバイスを国際的な視点から多角的に得ることが出来なことがあげられる。二点目は、研究資料の収集がおおむね順調に進んだことがあげられる。本研究の性質上、重要な研究資料は公的機関等で保存されているというより個人の思い出として保存されている場合が多いため簡単ではないが、昨年度に比べれば効果的に資料収集をおこなうことができた。反省点はしかしながら資料収集である。収集すべき資料が何であるのかはつかめたが、その資料がどこで保存されているのか、日米・沖縄県内の基地内外にかかわらず、現在までのところ行方の見当がつかない状態にあるので、最終年度は知恵を絞って発掘できるよう努力したい。最終年度に向けて、国際会議での積極的な発表、論文の執筆、資料の収集の3点が今後の研究の進むべき道である。国際会議での積極的な発表については、希望としてはいくつかの国際会議での発表のための準備を予定している。論文の執筆については、本研究の最終報告をさらに発展させていくべき未来の研究の方向性も見据えながら精進する準備をすすめている。また、ここまでで、どうしても見つけることのできない歴史資料の発見については、知恵を絞って最善を尽くしたいと思う。研究目的に到達するための該当年度の具体的な研究活動は、第一に、在沖縄米国人と沖縄の地元住民が戦後直後から継続して協力関係のもと展開してきた慈善事業に関する情報、文献、視覚資料、個人所有の史料の収集をおこなうことであった。該当年度における情報収集のための具体的な作業は、沖縄の離島で長期交流の経験のある福祉施設、諸慈善活動事業の現在のリーダー達や過去のリーダー達との面会、米軍基地内の慈善活動の拠点の訪問、沖縄公文書館や米国のアーカイブスでの資料検索を通して資料収集をおこなうことであった。第二に、国際学会において、本研究の概要についてwork in progressという形式で発表し、研究の骨格部分の批判とアドバイスを広く得ることであった。該当年度における研究発表の機会は2回あった。ひとつは、デンマーク・オーフス大学で開催された国際会議において、平和教育における世代を意識することの重要性について研究発表し平和研究先進国の北欧諸国やヨーロッパ諸国の研究者から有意義な批判を得ることができた。もうひとつは、オーストラリア・ニューカッスルで開催された国際会議において、大人のための平和教育の目的と子どものための平和教育の目的の違いについて研究発表した。先住民の哲学への関心の強いオーストラリアやニュージーランドの研究者やオセアニアのフェミニスト教育哲学者より今後の研究発展のための有意義な批判を得ることができた。およそ順調に資料集をすすめることのできた一年であったが、反省点もある。順調だった点については、主に資料収集をあげることができる。これまでの若手研究の研究成果をふまえて、各所においてすみやかな資料収集をおこなえたと全体的には考える。他方、資料収集における反省点としては、歴史的資料は比較的存在するが、現在の活動に関する資料の収集は容易ではなく、来年度以降の課題として残った。特に、歴史的にこれまで価値を認められてこなかった史料を捜索する必要性が明らかになった。また、北欧とオセアニア地方では研究発表の機会を得たが、北米やヨーロッパ諸国での研究発表は来年度以降の課題として残った。

本研究の目的は、世代間の教育的ニーズの差異に着目し、大人のための平和教育と子どものための平和教育の分類とその関係性について考察することで、共生の概念を発展させることである。研究目的に到達するための該当年度の具体的な研究活動は、本研究に必要不可欠な研究資料収集を幅広くおこなうこと、そして研究成果の中間発表を多角的な側面から国際会議におこなうこと、さらに国際会議において批判的な助言を得ることであった。第一に、研究資料の収集については、昨年度から継続して関係者や慈善活動家、本研究の対象としている慈善事業を展開する3団体の各責任者全員から資料提供を受けることができたことは大きな成果であった。また、各慈善団体の歴史的なイベントに参加することを許可され、慈善活動の現在の状況や実態、慈善活動を取り巻く潜在的カリキュラムについて体感する機会を得ることができたことも大きな成果であった。さらに、様々な慈善活動家を支援している人々からも資料提供を受けることができたことも大きな成果であった。第二に、12月にニュージーランド・ロトルアで開催された国際会議(Philosophy of Education Society of Australasia)において、中間発表として2件の研究報告をすることができた。一つは、アメリカ人研究者、カナダ人研究者、そしてアメラジアンの教育問題や福祉問題の専門家と慈善活動家とのチーム発表であった。この研究報告については、国際的な視点から研究の全体像について見直すことができた。もう一つは、個人で研究発表をおこなった。ここまでで収集した資料を整理するための機会とし、また、資料から導き出された仮説について検証するための中間発表をおこなうことができた。こちらの研究発表については、国際的に著名な教育学者や先住民哲学の研究者から大変貴重な意見やアドバイスを得ることができた。おおむね順調であるとした理由は、以下の二点があげられる。一つ目は、国際会議でこれまでの研究の中間発表を仮説と共にすることができたこと、それに伴って大変貴重なアドバイスを国際的な視点から多角的に得ることが出来なことがあげられる。二点目は、研究資料の収集がおおむね順調に進んだことがあげられる。本研究の性質上、重要な研究資料は公的機関等で保存されているというより個人の思い出として保存されている場合が多いため簡単ではないが、昨年度に比べれば効果的に資料収集をおこなうことができた。反省点はしかしながら資料収集である。収集すべき資料が何であるのかはつかめたが、その資料がどこで保存されているのか、日米・沖縄県内の基地内外にかかわらず、現在までのところ行方の見当がつかない状態にあるので、最終年度は知恵を絞って発掘できるよう努力したい。今後の研究の推進方策は、以下の3点にまとめられる。第一に、継続した資料収集があげられる。
転写因子の代謝と転写調節

転写因子の代謝に及ぼすカルパインの効果を調べるため、カルパイン、特に核に発現するカルパインの性質の解析を行ない次の結果を得た。1)種々の生体試料でカルパインのレベルを測定するため、RT-PCR法によるカルパインのmRNAの定量法を確立した。試料の量に限りが有ることが多いので、間接的ではあるが、カルパインのレベルをmRNA量で推定することにした。これまでに同定したμ、m、μ/mカルパインの大小サブユニット、p94及び、カルパスタチンに対し、特異的な1組のプライマーを設定、合成し、これを用いて行なうRT-PCRの細かい条件を検討して、最適条件を設定した。こうして確立した方法を用いてカルパインが実際に定量出来ることを証明した。2)カルパインと細胞増殖の関係をより明確にする一つの方策として、カルパインのPKCに対する効果を検討した。これまで同定した10種類のPKC分子種はいずれもカルパインによって分解切断され、キナーゼドメインに相当する活性断片を生じた。この活性断片の生成の生理的意義についてはさら討を進めている。3)骨格筋に特異的に発現し、細胞核に存在するカルパイン,p94の解析を行なった。p94はmRNA量は多いが、蛋白質としては殆ど検出されず、僅かに抗体染色で局在が確認出来る。種々のp94のcDNAコンストラクトを細胞で発現させる系を用いて検討した。p94に特異的に存在するIS2がp94の速い分解を規定し、この分解は自己分解であると同定した。p94は筋細胞の分化の最終段階出発現し、MyoDなどの転写因子のレベルを規定することにより細胞分化を制御すると考えられ、さらに詳細に検討している。
金属材料に対する代替フロン液環境の腐食性

脱イオン水を含む代替フロン(ハイドロフルオロカーボン;HFC-134a)環境の鉄に対する腐食性について調べた。用いた水晶振動子は共振周波数5MHzのATカット水晶板で、片面にAu膜を、他面には厚さ3000AのFe膜を蒸着したものであり、このFe膜が試料極である。SUS316Lを用いて作製したオートクレーブに振動子を装着し、HFC-134aを液体のまま注入した。H_2O濃度はHFC-134aの注入を中断し、ボンベとオートクレーブの間にバルブを介して設置したステンレス管に所定量の脱イオン水を注入、その後HFC-134a注入を再開することにより調整した。試験温度はオートクレーブを温浴に浸すことにより制御した。このようにして、HFC-134a中に浸漬した振動子の共振周波数を1min毎に測定した。10003000ppmのH_2Oを含む60°CのHFC-134a中に振動子を自然浸漬し、共振周波数の経時変化を測定した。1Hzの共振周波数の減少は、18ng/cm^2のFe電極質量の増加に相当することを用いて、共振周波数の経時変化をFe電極質量の経時変化に換算した。ここで、これらの傾きから質量増加速度を求め、さらにファラデーの法則を用いて各H_2O濃度における腐食速度に換算した。その結果、1500ppmまででは、腐食速度は1μm/yとごく小さいが、3000ppmでは720μm/yにまで達することがわかった。また、3000ppmではFe電極表面に腐食生成物が目視観察された。
アミロイド異常凝集体の形成機構と制御

蛋白質は、アミロイド線維に代表される異常凝集体を形成して蛋白質社会の秩序を破綻させる。蛋白質社会を理解するには、「アミロイド線維の構造や形成機構をリアルタイムと原子レベルの分解能で解析し、線維形成の分子基盤を解明すること」が必要である。「超音波照射」、「重水素交換-NMR解析」、「全反射蛍光顕微鏡を用いた一線維・リアルタイム解析」などと組み合せることにより、アミロイド線維の構造と構造物性、形成機構を研究した。(1)NMRによる構造解析:超音波処理を利用によって分子量200万の微細均質アミロイド線維を作製する方法を開発した。特にβ2ミクログロブリンのアミロイド線維に適用して、アミロイド線維の構造と揺らぎの解析をおこなった。その結果、N末端領域が壊れた構造をとっていることを明らかにした。更に、重水素交換-溶液NMR解析によって、β2ミクログロブリンの線維形成中間体の解析を進めた。溶液状態では比較的コンパクトな前駆体が、より広がった変性構造を形成することによって、アミロイド線維の側面に結合することを示した。(2)全反射蛍光顕微鏡を用いて、アミロイド線維の形成反応や伝播現象を、一線維レベル、リアルタイムで解析した。Islet Amyloid Polypeptideにおいて、アミロイド線維形成と不定形凝集の関係を明らかにした。また、2種類の蛍光試薬を用いることによって、アミロイド蛋白質が、既存のアミロイド線維の側面に結合した中間体を検出できることを示した。(3)マイクロプレートリーダと超音波処理と組み合わせたアミロイドアッセイ法を開発して、さまざまな蛋白質やペプチドのアミロイド形成反応を解析した。アミロイドは、過飽和条件下で比較的短いペプチドや蛋白質が析出することによって形成する固体構造であること、過飽和が全体の反応を支配する重要な因子であることを見出した。蛋白質異常凝集体は、蛋白質社会の秩序を破たんさせる。タミロイド線維を中心とする蛋白質異常凝集体の形成機構を解析して、「溶解度」と「過飽和」が異常凝集を理解する新たな概念であることを提唱した。さらに関連する研究分野を発展させるための基盤を構築した。本研究をより発展させるために新学術領域研究「蛋白質異常凝集の原理と制御」(領域代表者、後藤祐児)を申請し、研究の更なる発展と推進を図っている。蛋白質は、アミロイド線維に代表される異常凝集体を形成して蛋白質社会の秩序を破綻させ、ひいては生命を脅かす。「超音波処理を用いた微細均質アミロイド粒子作製法」、「重水素交換-NMR解析」、「全反射蛍光顕微鏡を用いた一線維・リアルタイム解析」などと組み合せることにより、アミロイド線維の立体構造と構造物性、アミロイド線維の形成機構を解析した。材料としてβ2ミクログロブリン、アミロイドβ、Islet Amyloid Polypeptide、ケラトエピセリンなどを用いた。1.NMRによる構造解析:超音波処理を利用によって分子量200万の微細均質アミロイド線維を作製する方法を開発した。2.全反射蛍光顕微鏡を用いて、アミロイド線維の形成反応や伝播現象を、一線維レベル、リアルタイムで解析した。3.ルーザー照射によってアミロイド線維の破壊が可能であることを角膜変性症の原因となるケラトエピセリンのアミロイド線維を用いて示した。これを発展させ、アミロイドーシス治療の新たな基盤を構築する。

アミロイドは、過飽和条件下で比較的短いペプチドや蛋白質が析出することによって形成する固体構造であること、過飽和が全体の反応を支配する重要な因子であることを見出した。蛋白質異常凝集体は、蛋白質社会の秩序を破たんさせる。タミロイド線維を中心とする蛋白質異常凝集体の形成機構を解析して、「溶解度」と「過飽和」が異常凝集を理解する新たな概念であることを提唱した。さらに関連する研究分野を発展させるための基盤を構築した。本研究をより発展させるために新学術領域研究「蛋白質異常凝集の原理と制御」(領域代表者、後藤祐児)を申請し、研究の更なる発展と推進を図っている。
加圧超流動ヘリウム中のサブクール膜沸騰熱流動状態の解明

加速器や核融合炉に用いられる大型超伝導マグネットの冷却には超流動ヘリウム(He II)が加圧状態(サブクール状態)で冷媒として用いられている。このマグネットの状態が常伝導状態へ不安定的に変化するクエンチを起こした際には、大量のジュール熱が発生し、冷媒であるHe II中にサブクール膜沸騰が発生するおそれがある。He II中のサブクール膜沸騰に関しては、これまでに十分な研究がされてきたとは言い難く、より詳細な沸騰時の熱流動現象の深い理解が求められている。本研究では、He II中のサブクール膜沸騰の実相を明らかにする中でその特徴を解明することを目的とした。以下に研究実績をまとめる。・He IIに発生する各膜沸騰モードについて、流体力学的安定論を援用して膜沸騰状態の考察を行い、実験結果との比較を行った。特に、サブクール膜沸騰時に現れる、He II-He I-He蒸気の三相共存状態という特異な沸騰状態での流体力学的安定性について考察した。各膜沸騰モードの沸騰状態を比較し、最も沸騰状態の制御のし易い条件について考察し、より安定な冷却状態の探求を行った。これにより、サブクール状態で発生する、安定な強サブクール膜沸騰と不安定な弱サブクール膜沸騰の違いを区別することができた。・ヒータの幾何学的形状の変化におけるHe II中の膜沸騰モードへの影響について実験を行った。これまでは厚さ3mmのガラス基板に薄膜を真空蒸着したヒータを用いてきた。今回は、He II中の膜沸騰モードへのヒータ厚さの影響を解明するために、厚さが10mmの銅ブロックヒータを用いて実験を行った。ヒータ形状の違いによるHe II中の膜沸騰モード分布の変化を明らかにし、流体力学的安定論の観点からの考察を行うことができた。・大気圧から飽和状態までの膜沸騰の熱流動状態の変化について詳細な観測を行った。沸騰時の可視化観測及びヒーター近傍における圧力・温度変動の測定を行い、He II中の沸騰現象を周囲の熱流動現象から多角的に解明した。それにより、He II中のサブクール膜沸騰では、強サブクール膜沸騰・弱サブクール膜沸騰の2つの膜沸騰モード、飽和膜沸騰では、ノイジー膜沸騰・サイレント膜沸騰の2つの膜沸騰モードが観測された。・温度や熱流束を変化させた場合での各膜沸騰モードが発生する圧力領域を詳細に観測し、圧力-温度-熱流束線図による三次元沸騰状態分布図を完成させた。