hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
正常肝細胞の発泡ポリウレタン三次元培養法を利用したハイブリッド型人工肝臓の開発

1.平成4年度において検討された肝細胞の生体外組織化を誘発する最適PUF材料を平板型(1.5×40×40mm)に成形し、このPUFの各孔に肝細胞集塊を形成させ、それをPUF充填層培養装置に組み入れた。肝性昏睡の原因物質の1つであり肝不全時に血中濃度が上昇するアンモニアを添加した無血清培養液をこの装置に流入させハイブリッド型人工肝臓として機能するかどうかを確認したところ、アンモニアは有意に解毒され尿素に代謝変換された。また細胞当りの尿素合成速度は生体内の肝細胞とほぼ同程度かそれを上回る値であり、この機能は約3週間にわたって維持された。2.培養装置内の肝細胞の高密度化と装置内の良好な物質移動の達成を目的として、円柱のPUFブロックに培地の流路のための細管を多数成形した多細管型PUF充填層培養装置を設計した。その結果、この装置の細胞密度は1×10^7cells/cm^3まで上昇し、また装置内で肝細胞集塊の形成も確認できた。この多細管型PUF充填層の開発によって単位装置体積当りの肝機能(尿素合成能)は、平板型の約10倍に向上した。3.ハイブリッド型人工肝臓のスケールを細胞量基準で考えた場合、目標となる肝臓の1/10量の細胞を使用した時、この多細管型PUF充填層装置を用いることで人工肝臓が約2リットルまでコンパクト化できることが示された。これは十分臨床応用可能なスケールであると思われる。4.薬物で誘発した肝不全のラットに適用するための小型の血漿分離装置を含んだ血液の体外循環システムを確立し、本ハイブリッド型人工肝臓装置の性能評価を行った。3時間の体外循環の結果、肝不全によって上昇した血中アンモニアは本装置によって減少し、特に人工肝臓の血漿循環ライン中のアンモニア濃度は正常値にまで低下した。また体外循環後もラットは順調に回復した。1.正常肝細胞の三次元集塊化(組織化)を誘発するポリウレタンフォーム(PUF)孔内の特殊な培養環境を解析するために、マイクロマニピュレーターを用いてPUF孔内の培養液を採取し高速液体クロマトグラフィーで分析した結果、細胞が自己分泌する分子量500,000以上の高分子物質がPUF孔内へ蓄積していることが確認された。またアルシアンブルーを用いた組織染色法によって、PUF孔内には硫酸基を多く含むプロテオグリカンが蓄積し、組織化した肝細胞集塊の表層にはカルボキシル基を多く含むプロテオグリカンが存在していることが明らかとなった。これらの結果は分子量500,000以上のある種のプロテオグリカンが、三次元化(組織化)誘導因子として肝細胞に作用している可能性を示唆するものである。2.従来用いてきたポリエーテル系硬質ウレタンフォームの孔径(212±113μm)と材質をいろいろ変え肝細胞のPUFへの初期付着について検討した結果、孔径がより小さく(138±53μm)表面がより親水的な材質のPUFが初期付着が良好であり、またポリエステル系半硬質ウレタンフォームがさらに良い付着率を示した。肝細胞集塊の形成率については、PUFの材質よりもPUF内の細胞密度に依存する傾向が見い出され、機能に与える影響については現在検討中である。

3.PUFを多細管型(径12mm,長さ30mm,細管径1.5mm,ピッチ3mm)に成形し、これを組み込んだ充填層培養装置内でPUFの各孔に肝細胞集塊を形成させこの装置に培養液あるいはホルモン添加血漿を流入させたところ、細胞密度で生体肝の約1/10の高密度が達成され、また尿素合成能では細胞当りで生体肝の約1/2の機能が得られた。ハイブリッド型人工肝臓として応用する際に、生体肝の1/4の細胞量が装置内に入れられれば良いという臨床側の意見を考慮すると、人工肝の装置体積は約2リットルとなり、十分臨床応用が可能であることが示された。1.平成4年度において検討された肝細胞の生体外組織化を誘発する最適PUF材料を平板型(1.5×40×40mm)に成形し、このPUFの各孔に肝細胞集塊を形成させ、それをPUF充填層培養装置に組み入れた。肝性昏睡の原因物質の1つであり肝不全時に血中濃度が上昇するアンモニアを添加した無血清培養液をこの装置に流入させハイブリッド型人工肝臓として機能するかどうかを確認したところ、アンモニアは有意に解毒され尿素に代謝変換された。また細胞当りの尿素合成速度は生体内の肝細胞とほぼ同程度かそれを上回る値であり、この機能は約3週間にわたって維持された。2.培養装置内の肝細胞の高密度化と装置内の良好な物質移動の達成を目的として、円柱のPUFブロックに培地の流路のための細管を多数成形した多細管型PUF充填層培養装置を設計した。その結果、この装置の細胞密度は1×10^7cells/cm^3まで上昇し、また装置内で肝細胞集塊の形成も確認できた。この多細管型PUF充填層の開発によって単位装置体積当りの肝機能(尿素合成能)は、平板型の約10倍に向上した。3.ハイブリッド型人工肝臓のスケールを細胞両基準で考えた場合、目標となる肝臓の1/10量の細胞を使用した時、この多細管型PUF充填層装置を用いることで人工肝臓が約2リットルまでコンパクト化できることが示された。これは十分臨床応用可能なスケールであると思われる。4.薬物で誘発した肝不全のラットに適用するための小型の血漿分離装置を含んだ血液の体外循環システムを確立し、本ハイブリッド型人工肝臓装置の性能評価を行った。3時間の体外循環の結果、肝不全によって上昇した血中アンモニアは本装置によって減少し、特に人工肝臓の血漿循環ライン中のアンモニア濃度は正常値にまで低下した。また体外循環後もラットは順調に回復した。
部分移植肝容積の許容限界拡大に関する研究

[方法1]Lewis rat(220・300g)を用いて30%部分肝移植(肝動脈再建あり)を行い、1週間生存率を検討した。HGFは陰茎静脈より12時間おきに500μg/kgを静注した。[結果]Control群の1週間生存率は50%(2/4)であった。これに対し、HGF投与群は2例ともに1日で死亡した。[方法2]Lewis rat(220・300g)を用いて60%部分肝移植(肝動脈再建あり)を行い、1、3、7日目の犠牲死させ、肝重量、肝再生の組織学的評価、血清学的評価を行った。[結果]肝重量は体重10gあたりの比で計算した。3日目の肝重量の比はControl群が0.329(n=4)に対し、HGF投与群は0.371(n=2)と増加の傾向にあった。また7日目の肝重量の比はControl群が0.336(n=4)に対し、HGF投与群は0.406(n=4)と有意(p=0.02)に増加していた。血清学的評価および肝再生評価は現在検討中である。[今後の方針]1.30%部分肝移植のおけるHGF投与の効果をエネルギー充足率の方面から検討する。具体的には、30%部分肝移植周術期のエネルギー充足率を肝組織中ATP,TAN,Energy charge等で評価し、HGF投与による変動を検討する。またステロイド投与による生存延長効果も併せて検討する。2.60%部分肝移植におけるHGF投与で肝重量増加効果が確認できたので、早急に肝再生の組織学的評価、血清学的評価を完成させる。
日本における社会起業家－その役割と育成－

実施済みのインターネット調査を用いて、日本の社内起業に関する基礎資料として、川上(2019)を執筆している。その中では、社内起業家と呼ばれるものは、中小企業では経営者が兼ねることがおおいことや、サブリーダーの役割の重要性、社内起業の成功に伴って企業の業績が高まることが明らかになった。それに加えて、インターネット調査の集計を用いる形で、川上(2018)「日本の社内起業の実態ーインターネット調査「新規事業参入に関する調査」で把握する特徴ー」(経済論集44(2))を執筆し、社内の従業員に対して、仕事以外のことに充てる自由時間を設定している場合に、社内起業が成功する傾向にあることを明らかにしている。川上(2018)「なぜ副業をするのかー自由と制約のあいだで」(玄田有史編『30代の働く地図』)は働き方改革実行計画において、社内起業が想定されるイノベーション人材を生み出すための方策としての副業に関して、基礎的研究成果を公開している点で、本研究の一部としてとらえられる。研究は概ね順調に進展しているが、2018年7月に長女が出生し、研究に割く時間をとることが困難であるため、2019年度に研究の延長を行っている。2019年度は「企業活動基本調査」を用いて、本社機能によって多角化によって示される社内起業が促進されるかを実証分析し、独立行政法人経済産業研究所のディスカッション・ペーパーに掲載する予定である。この論文は、可能であれば学会発表、学術誌への投稿を行いたい。また、副業に関する研究成果を書籍を執筆する計画を立て、その中で、社内起業に関連する成果を加えたい。現在、Global Entrepreneurship Monitorより、国レベル・個人レベルの個評データを入力し、社内起業家が選択される要因について分析を進めている。分析結果から得られた知見として、失敗に対する恐れを持つ傾向のある国で社内起業家割合が低く、ビジネスに係るスキルを保有していない個人で社内起業である確率が小さい事が確認された。これはどちらも日本に当てはまる傾向がある事もわかっている。同時に、社内起業に係る先行研究を収集している。経済学においては社内起業に係る先行研究の蓄積はすくないものの、経営学分野では海外の学術誌において研究の蓄積が進んでいる事を確認している。社内起業を進めている国では、起業家を進めている国以上に、人口一人当たり国内総生産が高い傾向にあり、先進国における社内起業家の多い国は、北欧でしめられている。その点において、スウェーデンなどが実施している国家単位でイノベーションを推し進めるメカニズムについても、知見を積みたいと考えている。以上の成果について、大企業の経営戦略部門に所属されている方が多く参加する私的懇談会の「産業研究会」で報告をし、意見交換を行った。そこで得られた知見およびヒアリング調査を通じて、2016年度の8月から9月に描けてアンケート調査を実施し、社内起業家の人材育成および、社内起業の実施による企業パフォーマンスへの貢献とその成功条件について、分析を進めていくことを計画している。先行研究および基礎的な分析を進めるという点において、分析上の課題は見られない。ただし、これらの成果について公的な場(学術誌など)で発表はしておらず、その点においては改善が求められる。現在、Global Entrepreneurship Monitorより利用できる個票データを用いた実証分析を行った結果を踏まえ、日本の企業に対するアンケート調査を作成している。アンケート調査の作成に当たり、昨年度収集した先行研究から、社内起業家の人材の調達(教育を含む)、社内起業の内容、社内起業の成果の3つの項目に分けて分析を行う。最終的には、社内起業の成功要因・失敗要因を探る。調査は平成29年度8月に実施する予定であり、収集したデータから得られる実証結果は平成30年度に公表をする予定である。当初アンケート調査は平成28年度に実施する予定であったが、アンケート調査項目の精査のために、1年度予定を遅らせている。調査は平成29年度8月に実施する予定である。過去年において進めてきた、社内起業に関する先行研究のサーベイを通じて得られた知見を用い、「社内起業に関する調査」をクロスマーケティング社に依頼をし、調査12月末から1月にかけて実施した。調査は5人以上企業の経営・企画部門、役員を対象に社内の状況を訊ねているもので、サンプルサイズは5000である。調査は、社内起業に関しては「5年間の社内起業の状況」「社内起業の理由」「既存の事業との関係(異なる市場か、事業内容)」「準備期間、開始年、事業数、困難であったこと」「新企業が成功と判断されているか」で構成されており、社内起業家自身についの特徴、会社のサポート状況と、Bloom and van Reenen (2006)で用いられているマネジメント・スコアを用いた企業の組織資本の計測も実施している。これだけの規模で、社内起業に焦点を当てた調査では我が国ではまだ実施されておらず、その点において本研究の重要性が示される。研究のデザインとしては、主にDifference-in-differenceの手法を用いて、「社内起業が必要である企業」「社内起業を始めることができた企業」「社内起業が成功したと社内で評価されている企業」で主観的パフォーマンスと客観的パフォーマンスが事前後事後で高まっているかどうか。および、その成功要因について検討を進めている。また、社内起業に向けたサポート体制に焦点をあてることで、我が国において社内起業が進んでいない背景にどのようなものがあるか考察を加えている。

また、関連研究については、イノベーションを引き起こす役割を持つ人材創出の手段として、副業の保有に注目をしており、慶應義塾大学パネルデータ設計・解析センターが提供する日本家計パネル調査を用いた分析も進めている。妻の妊娠にともない、家事の負担をする必要になったことと、転職に伴い前任校の非常勤講師を担当することになったなど、エフォートを本研究に割くことが難しかったことが要因として挙げられる。実施済みのインターネット調査を用いて、日本の社内起業に関する基礎資料として、川上(2019)を執筆している。その中では、社内起業家と呼ばれるものは、中小企業では経営者が兼ねることがおおいことや、サブリーダーの役割の重要性、社内起業の成功に伴って企業の業績が高まることが明らかになった。それに加えて、インターネット調査の集計を用いる形で、川上(2018)「日本の社内起業の実態ーインターネット調査「新規事業参入に関する調査」で把握する特徴ー」(経済論集44(2))を執筆し、社内の従業員に対して、仕事以外のことに充てる自由時間を設定している場合に、社内起業が成功する傾向にあることを明らかにしている。川上(2018)「なぜ副業をするのかー自由と制約のあいだで」(玄田有史編『30代の働く地図』)は働き方改革実行計画において、社内起業が想定されるイノベーション人材を生み出すための方策としての副業に関して、基礎的研究成果を公開している点で、本研究の一部としてとらえられる。研究は概ね順調に進展しているが、2018年7月に長女が出生し、研究に割く時間をとることが困難であるため、2019年度に研究の延長を行っている。2016年度7月までは、8月に実施する調査の設問項目の準備を行う。8月から9月にかけてアンケート調査を実施し、その結果を9月以降にまとめる。2017年度において、論文の執筆を進め、その発表を行う事で研究の成果としたい。平成29年度6月から7月にかけてアンケート調査を実施する業者の選定をおこない、8月に調査を実施する。調査の結果は平成29年度中にまとめ、得られた結果を平成30年度に公表する。「社内起業に関する調査」の集計結果をまとめた報告書を作成し、学内の紀要で発表をする。また、Difference-in-differenceを用いた社内起業のパフォーマンスへの効果については、学術誌への投稿を目指す。また、同時進行で進めている、副業を通じたスキル形成については、日本経済学会での報告、海外の学術誌への投稿をすすめる。2019年度は「企業活動基本調査」を用いて、本社機能によって多角化によって示される社内起業が促進されるかを実証分析し、独立行政法人経済産業研究所のディスカッション・ペーパーに掲載する予定である。この論文は、可能であれば学会発表、学術誌への投稿を行いたい。また、副業に関する研究成果を書籍を執筆する計画を立て、その中で、社内起業に関連する成果を加えたい。今年度においては、地方への出張をともなうヒアリング調査が実施されなかったことにともない、謝金と旅費を使用する必要が生じなかったため、ここでは次年度使用額が発生した。
細胞運命決定のタイミングを制御する分子タイマーの実体と時間制御機構

哺乳動物の神経発生過程では、まず神経幹細胞が分裂・増殖を繰り返した後、厳密にコントロールされたタイミングでニューロン分化を開始する。この移行のタイミングがくるうと脳の形成不全が起こるため、その時間制御機構は極めて重要である。神経幹細胞の増殖やニューロン分化を制御する様々な因子が報告されているが、それらの因子の発現開始や終了のタイミングがどのように制御されているのかということは、よく分かっていない。私たちは以前、Notchシグナルの下流で神経幹細胞の維持に重要なHes1の発現が神経幹細胞においてネガティブ・フィードバックによって発現振動していること、Hes1の標的因子であるNeurogenin2 (Ngn2)やDelta1の発現もHes1の周期的な抑制を受けることで発現振動していることを明らかにした。さらに細胞が分化する際には、Hes1の発現が低下し、Ngn2やDelta1の発現が持続発現していた。これまで神経分化を誘導すると考えられてきたNgn2は、神経幹細胞では発現振動し分化を誘導せず、持続発現することでニューロン分化を誘導する。つまり、異なる発現動態を示すことで異なる細胞運命を導いていた。Ngn2の発現動態が切り替わることによって神経分化が引き起こされることから、遺伝子の発現動態の切り替わりの機序がわかれば、分化のタイミングを決定する仕組み、運命決定の時間制御機構を明らかにすることができる。Ngn2の発現はNotch-Hes1シグナルに依存することから、神経分化の過程においてHes1の発現が低下することがNgn2の発現動態の切り替わりを制御していると考えられた。そこで本研究では、神経分化過程においてHes1とNgn2およびその下流遺伝子の発現動態とその相関を明らかにし、光遺伝学を用いて分子機構を明らかにすることで、細胞運命決定の時間制御機構を明らかにする。Ngn2の標的遺伝子Tbr2は神経幹細胞からニューロンへの分化過程に出現するintermediate progenitorに分化誘導する転写因子である。私たちのこれまでの発現解析や機能解析から、Tbr2の発現が神経幹細胞で徐々に蓄積すること、さらにTbr2はHes1の発現を抑制することが分かった。Ngn2は神経幹細胞において発現振動することから、Ngn2のパルス状発現によってTbr2が発現誘導され徐々に蓄積されること、さらに蓄積したTbr2によってHes1の発現低下が引き起こされ、Ngn2の発現動態の切り替わりおよびニューロン分化期へ移行することが考えられた。そこでNgn2とTbr2の発現の相関を調べるために、Ngn2-FlucタンパクレポーターマウスとTbr2-Nlucタンパクレポーターマウスを作製し、両者を掛け合わせてダブルレポーターマウスを作製した。このレポーターマウスから神経幹細胞を回収し、分散培養を行なってNgn2とTbr2の発現を同時にモニターし、内因性のNgn2発現とTbr2発現動態との相関を解析しているところである。さらにhGAVPOシステムを用いた遺伝子発現の光誘導を用いて、Ngn2のパルス状発現を人工的に作り出し、同時に導入したTbr2タンパクレポーターの発現の解析を行った。その結果、Ngn2のパルス状発現に伴って、Tbr2タンパクの発現が徐々に蓄積することが明らかとなった。神経分化の過程で徐々に蓄積するTbr2によってHes1の発現低下が引き起こされることが考えらえたため、Tbr2の発現動態とHes1発現との相関を明らかにするために、Tbr2-NlucタンパクレポーターマウスとHes1-d2EGFPレポーターマウスを掛け合わせ、ダブルレポーターマウスの終脳から回収した神経前駆細胞において二つのレポーターの発現の同時モニターを行う。両者の発現には負の相関が観察されたが、Tbr2の蓄積とHes1の発現レベルの経時的な定量解析を行っている。さらに、前駆細胞からニューロンが分化する際に見られる非対称分裂において、娘細胞へのTbr2タンパクの分配様式と細胞運命との相関が見られるか解析中である。さらに、光遺伝学を用いてTbr2の発現を人工的に誘導した場合におけるHes1の発現を調べるために、野生型マウスの神経前駆細胞にHes1プロモーターレポーターとTbr2の光誘導系、もしくはHes1レポーターマウスから取り出した神経前駆細胞にTbr2の光誘導系を導入し、Tbr2の発現を光で操作しながらHes1のプロモーター活性のモニターを行なっている。ここでもTbr2の発現とHes1の発現には負の相関が観察されているが、Hes1の振動発現に対して、Tbr2の蓄積量の作用を詳細に検討している。マウス神経発生過程におけるTbr2のHes1発現制御および運命決定における機能を明らかにするために、Nestin-CreERT2マウスとTbr2-floxedマウスを掛け合わせ、終脳の神経前駆細胞においてTbr2をノックアウトしたマウス(Tbr2 cKOマウス)を作製した。このマウスにおけるHes1の発現レベルや細胞運命決定における変化を解析する。

私たちは以前、Notchシグナルの下流で神経幹細胞の維持に重要なHes1の発現が神経幹細胞においてネガティブ・フィードバックによって発現振動していること、Hes1の標的因子であるNeurogenin2 (Ngn2)やDelta1の発現もHes1の周期的な抑制を受けることで発現振動していることを明らかにした。さらに細胞が分化する際には、Hes1の発現が低下し、Ngn2やDelta1の発現が持続発現していた。これまで神経分化を誘導すると考えられてきたNgn2は、神経幹細胞では発現振動し分化を誘導せず、持続発現することでニューロン分化を誘導する。つまり、異なる発現動態を示すことで異なる細胞運命を導いていた。Ngn2の発現動態が切り替わることによって神経分化が引き起こされることから、遺伝子の発現動態の切り替わりの機序がわかれば、分化のタイミングを決定する仕組み、運命決定の時間制御機構を明らかにすることができる。Ngn2の発現はNotch-Hes1シグナルに依存することから、神経分化の過程においてHes1の発現が低下することがNgn2の発現動態の切り替わりを制御していると考えられた。そこで本研究では、神経分化過程においてHes1とNgn2およびその下流遺伝子の発現動態とその相関を明らかにし、光遺伝学を用いて分子機構を明らかにすることで、細胞運命決定の時間制御機構を明らかにする。Ngn2の標的遺伝子Tbr2は神経幹細胞からニューロンへの分化過程に出現するintermediate progenitorに分化誘導する転写因子である。私たちのこれまでの発現解析や機能解析から、Tbr2の発現が神経幹細胞で徐々に蓄積すること、さらにTbr2はHes1の発現を抑制することが分かった。Ngn2は神経幹細胞において発現振動することから、Ngn2のパルス状発現によってTbr2が発現誘導され徐々に蓄積されること、さらに蓄積したTbr2によってHes1の発現低下が引き起こされ、Ngn2の発現動態の切り替わりおよびニューロン分化期へ移行することが考えられた。そこでNgn2とTbr2の発現の相関を調べるために、Ngn2-FlucタンパクレポーターマウスとTbr2-Nlucタンパクレポーターマウスを作製し、両者を掛け合わせてダブルレポーターマウスを作製した。このレポーターマウスから神経幹細胞を回収し、分散培養を行なってNgn2とTbr2の発現を同時にモニターし、内因性のNgn2発現とTbr2発現動態との相関を解析しているところである。さらにhGAVPOシステムを用いた遺伝子発現の光誘導を用いて、Ngn2のパルス状発現を人工的に作り出し、同時に導入したTbr2タンパクレポーターの発現の解析を行った。その結果、Ngn2のパルス状発現に伴って、Tbr2タンパクの発現が徐々に蓄積することが明らかとなった。神経分化の過程で徐々に蓄積するTbr2によってHes1の発現低下が引き起こされることが考えらえたため、Tbr2の発現動態とHes1発現との相関を明らかにするために、Tbr2-NlucタンパクレポーターマウスとHes1-d2EGFPレポーターマウスを掛け合わせ、ダブルレポーターマウスの終脳から回収した神経前駆細胞において二つのレポーターの発現の同時モニターを行う。
ヒートショックプロテイン90阻害剤による泌尿器癌の癌治療耐性克服

ヒートショックプロテイン90(Hsp90)は癌の治療耐性を規定する様々な蛋白の発現と機能を担保する。細胞毒性を示さない低用量のHsp90阻害剤は、これら治療耐性関連蛋白の発現と機能を抑制し、膀胱癌細胞の化学放射線療法治療耐性克服を可能とした。Hsp90阻害剤は、正常尿路上皮細胞に対しては、癌細胞にみられた強い治療増感効果を示さなかったことから、その増感作用は癌細胞選択的であることが示唆された。癌の治療耐性は,克服すべき臨床的重要課題のひとっである.癌の抗癌剤や放射線に対する感受性の増大は,治療耐性を克服し担癌患者の生命予後を改善するのみならず,抗癌剤使用量や放射線照射量の減量による副作用の軽減をも可能にする.ヒートショックプロテイン90(Hsp90)は癌の治療耐性を規定する様々な蛋白の発現と機能を担保するため,Hsp90阻害剤はanti-apoptoticシグナルに関わるクライエント癌原蛋白群の阻害作用により,従来癌治療との併用で更なる抗癌作用を発揮すると予想される.浸潤性膀胱癌に対して化学放射線療法の後に根治的切除術を施行された35例の化学放射線療法前の腫瘍組織のp53, survivin, erbB2, NFkBの発現解析を行い,各蛋白発現と化学放射線療法治療効果との関連をロジスティック回帰分析で解析した結果,erbB2とNFkBの発現が治療耐性と有意に関連することを見出した.細胞毒性を示さない低用量のHsp90阻害剤は,これら治療耐性関連蛋白の発現と機能吏抑制し,治療抵抗性膀胱癌細胞の化学放射線療法治療耐性克服を可能とした.治療感受性増大の背景には,化学放射線療法によるアポトーシスの誘導作用があることが判明した.低用量Hsp90阻害剤による治療耐性膀胱癌の化学放射線治療耐性克服効果は,マウス担腫瘍モデルにおいても確認された.Hsp90阻害剤は,正常尿路上皮細胞に対しては,癌細胞にみられた強い治療増感効果を示さなかったことから,その増感作用は癌細胞選択的であることが示唆された.Hsp90阻害剤は現在欧米で第2相臨床試験が行われている.本薬剤の低用量での併用により,浸潤性膀胱癌の治療成績の向上,ひいては生命予後およびQOLの改善に繋がるものと期待される.癌の治療耐性は,克服すべき臨床的重要課題のひとつである.癌の抗癌剤や放射線に対する感受性の増大は,治療耐性を克服し担癌患者の生命予後を改善するのみならず,抗癌剤使用量や放射線照射量の減量による副作用の軽減をも可能にする.ヒートショックプロテイン90(Hsp90)は癌の治療耐性を規定する様々な蛋白の発現と機能を担保するため, Hsp90阻害剤はanti-apoptoticシグナルに関わるクライエント癌原蛋白群の阻害作用により,従来癌治療との併用で更なる抗癌作用を発揮すると予想される.浸潤性膀胱癌に対して化学放射線療法の後に根治的切除術を施行された35例の化学放射線療法前の腫瘍組織のp53, survivin, erbB2, NFkBの発現解析を行い,各蛋白発現と化学放射線療法治療効果との関連をロジスティック回帰分析で解析した結果, erbB2とNFkBの発現が治療耐性と有意に関連することを見出した.細胞毒性を示さない低用量のHsp90阻害剤は,これら治療耐性関連蛋白の発現と機能を抑制し,治療抵抗性膀胱癌細胞の化学放射線療法治療耐性克服を可能とした.治療感受性増大の背景には,化学放射線療法によるアポトーシスの誘導作用があることが判明した.低用量Hsp90阻害剤による治療耐性膀胱癌の化学放射線治療耐性克服効果は,マウス担腫瘍モデルにおいても確認された.Hsp90阻害剤は,正常尿路上皮細胞に対しては,癌細胞にみられた強い治療増感効果を示さなかったことから,その増感作用は癌細胞選択的であることが示唆された.Hsp90阻害剤は現在欧米で第2相臨床試験が行われている。本薬剤の低用量での併用により,浸潤性膀胱癌の治療成績の向上,ひいては生命予後およびQOLの改善に繋がるものと期待される.
新規フッ素系高分子ナノ組織体の構築と超潤滑膜への応用

本研究では、フッ素系高分子の超薄膜化を目指すため、ラングミュア-ブロジェット(LB)法を利用した新規なフッ素系高分子LB膜を構築し、超薄膜における表面特性の発現や潤滑特性について重点的な検討を加え、回転磁気記録媒体であるハードディスクの潤滑膜としての応用展開を富士電機(株)松本工場材料研究部と共同で開発に当たることを目的とした。(1)フッ素系両親媒性モノマー及びポリマーの分子設計・合成すでに優れた凝縮単分子膜を形成することが明らかなN-ドデシルアクリルアミドポリマーを基本骨格に種々のフッ化アルキル鎮を持つ高分子両親媒性化合物を新規に合成した。(2)フッ素系高分子LB膜の表面特性フッ素系高分子LB膜の動摩擦係数はフッ化アルキル鎮長および高分子量の増加と共に減少することを明らかにした。(3)ハードディスク上のフッ素系高分子LB膜の摩擦特性評価実際のハードディスク基板上にフッ素系モノマーおよびポリマーLB膜を作製し、実用的な検討を行った。具体的には実際のハードディスクの使用とほぼ等しいハードディスクの回転・停止の繰り返し(constant start stop)実験、耐久試験や回転起動時に発生する静摩擦係数の測定を行った。2万回のCSS実験の結果、3層以上累積したLB膜ではCSS実験をパスし、平均摩擦係数が1.1となった。しかし、高温多湿(40°C,80%)および低温乾燥(5°C,10%)条件下のCSS実験では、結晶化のため耐久性が低下することが明らかとなった。(4)炭化水素系及びフッ化炭素系アクリルアミド共重合体の調製及び摩擦特性水面上単分子膜挙動および摩擦特性は共重合体組成に強く依存する事が明らかとなった。フッ化炭素鎮の高い摩擦係数は柔軟性の高い炭化水素鎮の導入により減少することが示された。本研究を通してフッ素系モノマー及びポリマーLB膜のハードディスク用潤滑膜としての性能を明らかにした。本申請研究ではフッ素系高分子の超薄膜化を目指すため、ラングミュア-ブロジェット(LB)法を利用した新規なフッ素系高分子LB膜を構築し、超薄膜における表面特性の発現やLB膜の特色である配向性による表面特性の発現を行う。超薄膜における表面特性の中でも潤滑特性について重点的な検討を加え、回転磁気記録媒体であるハードディスクの潤滑膜としての応用展開についてハードディスクの研究開発を行っている富士電気(株)松本工場材料研究部との共同で開発研究を行った。1.フッ素系両親媒性モノマー及びポリマーの分子設計・合成すでに優れた凝縮単分子膜を形成することが明らかなN-ドデシルアクリルアミドポリマーを基本構造に種々のフッ化アルキル鎖長を持つ高分子両親媒性化合物を新規に合成した。疎水部としては炭化水素鎖の代わりにフッ化炭素鎖を用い、種々のフッ素系両親媒性モノマーを基板上に累積後、紫外線照射してフッ素系両親媒性ポリマーを調製した。2.フッ素系モノマー及び高分子LB膜の配向・構造決定フッ化カルシウム板及び金蒸着基板上に累積されたフッ素系LB膜の分子配向や配列をX線回折スペクトルを測定し、フッ素基による分子集合体の配向・配列の変化について系統的に検討を行う。フッ素系モノマーLB膜については紫外線照射重合を行い、紫外線照射前後の膜構造の変化及び重合性について検討を行った。3.フッ素系モノマー及び高分子LB膜の基本的潤滑特性フッ化アルキル鎖長や累積膜層数をパラメータとしてフッ素系モノマー及び高分子LB膜の往復動摩擦試験を数グラムから数十グラム単位の荷重で行い、各々の動摩擦係数を求め、基本的な動摩擦係数との関係を明らかにした。また、比較検討のためキャスト膜についても同様の実験を行い、LB膜との違いを検討した。

さらに、AFMの水平摩擦力モードを利用して分子レベルでの摩擦力を測定し、先の往復動摩擦試験で得られた動摩擦係数と極微荷重(原子間力)のそれとの比較やLB膜の均一性について検討した。本申請研究ではラングミュア-ブロジェット(LB)法を利用して新規なフッ素系高分子LB膜を構築し、超薄膜における表面特性の発現やLB膜の特徴である分子配向性による表面特性の発現を行った。。表面特性の中でも潤滑特性について重点的な検討を行い回転磁気記録媒体であるハードディスクの潤滑膜としての応用展開を富士電気(株)松本工場材料研究部と共同で開発した。本年度は前年度のフッ素系両親媒性高分子の水面上単分子膜挙動およびそれらのLB膜の表面特性の研究成果に基づき以下について検討を行った。1.フッ素系共重合体LB膜の基本的潤滑特性フッ化炭素系モノマーと炭化水素系モノマーの共重合体LB膜の往復摺動摩擦試験を行い、動摩擦係数の検討を行った。その結果、フッ素系のホモポリマーLB膜では200回で動摩擦係数が増加し始めるのに対し、共重合体LB膜では1000回以上でも動摩擦係数の増加は見られないことが明らかとなった。これは共重合体LB膜の炭化水素鎖と基板表面との凝集力による密着性の向上によるためと思われる。2.フッ素系モノマー及び高分子LB膜の摩擦特性評価及び耐久試験実際のハードディスク上に潤滑膜としてフッ素系LB膜を累積して回転・停止繰り返し(Contact Start Stop)試験、耐久試験及び回転起動時に発生する静摩擦係数測定を行った。その結果、単層LB膜では7000回でヘッド衝突が発生したが、3及び5層LB膜では20000回のCSS試験をパスし、実用化に十分に耐えられることを明らかにした。本研究では、フッ素系高分子の超薄膜化を目指すため、ラングミュアーブロジェット(LB)法を利用した新規なフッ素系高分子LB膜を構築し、超薄膜における表面特性の発現や潤滑特性について重点的な検討を加え、回転磁気記録媒体であるハードディスクの潤滑膜としての応用展開を富士電機(株)松本工場材料研究部と共同で開発に当たることを目的とした。これまでの検討結果を基に最終年度は、実際のハードディスク基板上にフッ素系モノマーおよびポリマーLB膜を作製し、実用的な検討を行った。具体的には実際のハードディスクの使用とほぼ等しいハードディスクの回転・停止の繰り返し(constant start stop)実験、耐久試験や回転起動時に発生する静摩擦係数の測定を行った。2万回のCSS実験の結果、3層以上累積したLB膜ではCSS実験をパスし、平均摩擦係数が1.1となった。実験後、顕微鏡観察より、単層LB膜では磁気ヘッドが通過することで生じた磨耗トラックがはっきり確認できたが、三層以上では摩耗現象は見られなかった。これらの摩擦係数や耐摩耗性の観点からフッ素系モノマー及びポリマーLB膜のハードディスクへの実用性が示された。しかし、高温多湿(40°C,80%)および低温乾燥(50C,10%)条件下のCSS実験では、結晶化のため耐久性が低下することが明らかとなった。
砂丘農業地帯における地下水汚染の実態解析と砂丘土壌中の養分の動態解明

【目的】砂丘農業地帯における地下水汚染が進行している可能性が高い.そこで,鳥取砂丘の地下水の水質の実態を詳細に明らかにするために,1993年8月から,福部地区14カ所,賀露地区10カ所を調査対象として水質分析を開始し,現在も継続している.本年度はさらに鳥取県中部の北条砂丘,西部の弓ヶ浜砂丘についても一部検討を開始した.カラムによる硝酸イオンの流出モデル実験も検討した.【結果】1)NO_3-Nの汚染が引き続き深刻であった.湯山地区では0.4613.6mg/L,賀露地区では047.9mg/Lの範囲であった.これまでの水道水の水質基準,1999年2月22日に制定された環境庁の環境基準水道水の水質基準(硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素・10mg/L以下)を大幅に上回る地点が多かった.とくに賀露地区の濃度は相当高く,地下水の汚染は確実に進行していることを示していた.濃度分布図から,その原因としては,砂丘農業における多量施肥と畜産(鶏舎)からの排水が予測された.現在のような農業・畜産の形態を続ける限り,地下水汚染は,近い将来さらに深刻な事態に進行することが予想された.今後は,汚染のより精密な実態調査と,地域環境を守る立場に立脚した砂丘地農業のあり方,さらに汚染された地下水の浄化,等々についての継続した研究の重要性とともに,新しい提案が緊急に必要である.【目的】砂丘農業地帯における地下水汚染が進行している可能性が高い.そこで,鳥取砂丘の地下水の水質の実態を詳細に明らかにするために,1993年8月から,福部地区14カ所,賀露地区10カ所を調査対象として水質分析を開始し,現在も継続している.本年度はさらに鳥取県中部の北条砂丘,西部の弓ヶ浜砂丘についても一部検討を開始した.カラムによる硝酸イオンの流出モデル実験も検討した.【結果】1)NO_3-Nの汚染が引き続き深刻であった.湯山地区では0.4613.6mg/L,賀露地区では047.9mg/Lの範囲であった.これまでの水道水の水質基準,1999年2月22日に制定された環境庁の環境基準水道水の水質基準(硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素・10mg/L以下)を大幅に上回る地点が多かった.とくに賀露地区の濃度は相当高く,地下水の汚染は確実に進行していることを示していた.濃度分布図から,その原因としては,砂丘農業における多量施肥と畜産(鶏舎)からの排水が予測された.現在のような農業・畜産の形態を続ける限り,地下水汚染は,近い将来さらに深刻な事態に進行することが予想された.今後は,汚染のより精密な実態調査と,地域環境を守る立場に立脚した砂丘地農業のあり方,さらに汚染された地下水の浄化,等々についての継続した研究の重要性とともに,新しい提案が緊急に必要である.【目的】砂丘地ではスプリンクラ-の導入以来,生産性の高い安定した作物栽培が行われるようになってきた.しかしその反面,多量の施肥と灌水が行われており,地下水の農業汚染が進行している可能性が高い.そこで,鳥取砂丘の地下水の水質の実態を詳細に明らかにするために,1993年8月から,福部地区14カ所,賀露地区10カ所を調査対象として水質分析を開始し,現在も継続している.【結果】1)これら砂丘地帯の地下水は,主として福部地区では家庭用水(池,洗面所,トイレ)として,また賀露地区では農業用水(ハウスの灌漑水)として利用されていた.2)NO3-Nについては,湯山地区では022ppm,賀露地区では033ppmの範囲であった.農業(水稲)用水水質基準(T-Nとして;1ppm以下),生活環境の保全に関する環境基準(湖沼)(T-Nとして;自然環境保全・0.1ppm以下),水道水の水質基準(健康に関連する項目;硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素・10ppm以下)からみても,ほとんどの地点で農業用水の基準(1ppm)を上回っていた.さらに賀露地区の濃度は相当高く,水道水としての基準(10ppm)を上回る地点が多く,地下水の汚染は確実に進行していることを示していた.現在のような農業形態を続ける限り,近い将来さらに深刻な事態に進行することが予測され,環境を守る砂丘地農業のあり方について新しい提案が緊急に必要である.【目的】砂丘農業地帯における地下水汚染が進行している可能性が高い.そこで,鳥取砂丘の地下水の水質の実態を詳細に明らかにするために,1993年8月から,福部地区14カ所,賀露地区10カ所を調査対象として水質分析を開始し,現在も継続している.本年度はさらに鳥取県中部の北条砂丘,西部の弓ヶ浜砂丘についても一部検討を開始した.カラムによる硝酸イオンの流出モデル実験も検討した.【結果】1)NO_3-Nの汚染が引き続き深刻であった.湯山地区では0.4613.6cmol(-)/L,賀露地区では047.9cmol(-)/Lの範囲であった.これまでの水道水の水質基準,1999年2月22日に制定された環境庁の環境基準水道水の水質基準(硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素・10cmol(-)/L以下)を大幅に上回る地点が多かった.

とくに賀露地区の濃度は相当高く,地下水の汚染は確実に進行していることを示していた.濃度分布図から,その原因としては,砂丘農業における多量施肥と畜産(鶏舎)からの排水が予測された.現在のような農業・畜産の形態を続ける限り,地下水汚染は,近い将来さらに深刻な事態に進行することが予想された.今後は,汚染のより精密な実態調査と,地域環境を守る立場に立脚した砂丘地農業のあり方,さらに汚染された地下水の浄化,等々についての継続した研究の重要性とともに,新しい提案が緊急に必要である.
発作性夜間色素性尿症型血球からのｉＰＳ細胞樹立及び骨髄造血不全疾患への応用

発作性夜間色素性尿症(PNH)などの骨髄造血不全疾患では、疾患細胞由来iPS細胞樹立は現時点では難しい。本研究では、PNH疾患細胞からiPS細胞の効率的な樹立方法を検討し、造血系に分化誘導したiPS細胞を用いて病態解明を進めることを目的とした。古典型PNH症例の骨髄・末梢血中のCD55陰性・CD59陰性のPNH血球からセンダイウィルス・エピゾーマルベクターを用いたリプログラミングによるiPS細胞樹立を目指した。平成25年度において、古典的PNH患者の骨髄血及び末梢血からの多能性幹細胞(iPS細胞)の樹立を試みた。本研究者は、正常骨髄中の造血幹細胞から、レトロウイルス及びセンダイウイルスを用いてiPS細胞の樹立を確立している。まず、PNH患者の骨髄中CD34陽性CD55陰性CD59陰性のPNH造血幹細胞をフローサイトメトリーでソーティングして前培養を行った。その後、センダイウイルスのOct4、Sox2、KLF4、L-myc、Nanog、Lin28、Glis1を遺伝子導入し、iPSを作成した。免疫染色でSSEA4、Tra1-60陽性であり、stem cell geneの発現も確認した。疾患特有の性質を保持しているか確認するため、10T1/2の共培養系による血球分化を行った。iPSから誘導されたCD34陽性細胞は、CD55陽性CD59陽性であり、樹立されたiPSは、PNHクローンではなく、正常クローンと考えられた。これまで、疾患由来iPSを樹立する際に、レトロウイルスやセンダイウイルスでiPS化を行うと、疾患細胞からは非常に効率が悪く、正常クローンのみ樹立されることが他の血液疾患においても認められた。当研究室では、京都大学iPS細胞研究所の沖田先生らが報告した、エピゾーマルベクター(Oct4、Sox2、KLF4、L-myc、Nanog、Lin28、shp53)を用いてiPSの樹立を行っている。エピゾーマルベクターを用いることによって、レトロウイルスやセンダイウイルスでは、樹立されなかった疾患由来iPSの樹立(骨髄異形成症候群や慢性骨髄単球性白血病)が可能となった。また、末梢血単核球からのエピゾーマルベクターを用いた樹立系も確立しており、今後PNH患者の末梢血単核球のCD13陽性CD55陰性CD59陰性細胞に対して、エピゾーマルベクターを用いてiPSの樹立を行う予定である。PNHの病態や骨髄不全状態における微少PNH血球の役割は明らかにされていない。これらを解明するためにPNH血球からPNHクローンの細胞をsortingし、リプログラミングを行いPNH-iPS細胞を樹立することにより、病態解明を行うことを目的とした。前年度に引き続き、古典的PNH症例の骨髄血及び末梢血からiPS細胞の樹立を試みた。PNH症例の骨髄細胞の前培養を2日間SCF、IL3、GM-CSF、TPO添加して行った。その後、センダイウイルスのOct4、Sox2、KLF4、L-myc、Nanog、Lin28、Glis1を遺伝子導入し、iPS様コロニーを作成した。疾患特有の性質を保持しているか確認する為、10T1/2の共培養系による血球分化を行った。iPSから誘導されたCD34陽性細胞は、CD55陰性CD59陰性であり、樹立されたiPSは、PNHクローンではなく、正常クローンと考えられた。疾患由来iPSを樹立する際に、レトロウイルスやセンダイウイルスでiPS化を行うと、疾患細胞からは効率が悪く、正常クローンのみ樹立されることが他の血液疾患においても認められており、同様の現象と考えられる。血液内科平成25年度においては、当科での古典的PNH患者2人から、骨髄中CD34陽性CD55陰性CD59陰性のPNH造血幹細胞をフローサイトメトリーでソーティングして前培養の上、レトロウイルス及びセンダイウイルスを用いてiPS細胞の樹立を試みた。iPS細胞は樹立できたが、PNHクローン由来ではなかった。エピゾーマルベクター(Oct4、Sox2、KLF4、L-myc、Nanog、Lin28、shp53)を用いてiPSの樹立方法が疾患由来iPSを樹立する方法として有効であると考えられた。末梢血細胞から、エピゾーマルベクターを用いた樹立の最適条件の検討を行い前培養は2日間SCF、IL3、GM-CSF、TPO添加して行い、5%O2低酸素培養条件でブチル酸、ロックインヒビターなどの小分子化合物を付加することにより樹立の効率が上昇した。古典的PNH患者からのiPS細胞樹立を引き続き目指す。さらには再生不良性貧血や骨髄異形成症候群の患者においても末梢血中の微小PNH細胞に対しても、この樹立システムを用いてPNH-iPSの樹立を試みることも検討する。平成25年度は、PNH-iPS細胞の効果的な樹立方法を検討した。

これまでに検討したPNH-iPS細胞の効果的な樹立方法を基にして、平成26年度は引き続き、PNHクローン由来のiPS細胞樹立を行なう。末梢血単核球からのエピゾーマルベクターを用いた樹立系も確立されており、今後PNH患者の末梢血単核球のCD13陽性CD55陰性CD59陰性細胞に対して、エピゾーマルベクターを用いてiPSの樹立を行う予定である。その後、PNH-iPSの証明、PNH-iPSの解析を予定している。PNH-iPS細胞の証明として、免疫染色、遺伝子検査、テラトーマ作成を検討している。また。PNH-iPSの解析としては、血球の分化誘導を行ない、将来疾患の治療方法確立にむけ、細胞の遺伝子修復を試みる。平成26年度は、1PNH-iPSの樹立過程、2PNH-iPSの証明、3PNH-iPSの解析の各工程において費用が必要である。1のPNH-iPSの樹立においては、前培養に用いるサイトカイン、エピゾーマルベクター、遺伝子導入試薬、メディウムが必要となる。2PNH-iPSの証明では、免疫染色、遺伝子検査、テラトーマ作成、メチル化解析において費用が必要となる。3PNH-iPSの解析では、遺伝子解析やTalenによる遺伝子修復や、血球分化誘導においてVEGFなどのサイトカイン、メディウム等の費用が必要となる。また、網羅的ゲノム解析、発現解析、メチル化解析を予定している。
カイラル有効理論に基づく量子色力学相転移点近傍のダイナミクスの解明

量子色力学(QCD)の有効模型を用いて、電荷中性条件下のクォーク物質は臨界点が複数存在する複雑な相構造を持ち得ることを明らかにした。臨界点付近においては、エネルギー揺らぎが支配的になることを示し、その実験的検証方法を提案した。散逸系に対する相対論的流体方程式を「くりこみ群法」により系統的に導出した。QCD物質の「早期熱化」は古典ヤン・ミルズ場のカオス的な振る舞いに帰着され得ることを示した。また、相対論的場の理論による輸送係数の新しい計算方法を開発した。高温ではクォークのスペクトルに超低エネルギーの集団的励起分枝が存在することを明らかした。重イオン衝突の初期段階におけるエントロピー生成の可能な機構を提案した。古典系のリャプーノブ指数が正のとき、系の不安定性と伏見関数により取り込まれる疎視化のために、量子系において(Wehrl)エントロピー生成率が正になることを示した。「くりこみ群法」を用いて、Israel-Stewartレベルの流体方程式を導出した。エネルギーフレームでの完全な表式を始めて与えるとともに、Gradのモーメント法に基づく粒子流フレームの方程式導出には接合条件の設定に問題があることを指摘し、仮定のない導出を行った。密度ゆらぎによる光散乱理論を相対論的系に拡張し、熱力学量および輸送係数の臨界点での振る舞いが密度揺らぎのスペクトル関数にどう影響するかを散逸流体方程式の初期値問題を解くことにより考察した。QCD臨界点ではフレームによらずレーリーピークのみが残ることが判明した。文献で提案されている散逸系流体方程式の特性も明らかにされた。核媒質中におけるGlashow-Weinberg関係式等を導き、媒質中でのパイ中間子崩壊定数とクォーク凝縮体およびパイ中間子の波動関数くりこみ定数を結びつける公式を低密度近似の元に求めた。その結果、媒質中でのパイ中間子の質量についての仮定を用いることなく、パイ中間子崩壊定数の減少はカイラル相転移の秩序変数であるクォーク凝縮体の減少を帰結することを示した。(1)ベクトル型相互作用を含むNJL型の有効模型を用いて、カラー超伝導とカイラル相転移を含むQCD相図を荷電中性の条件のもとで調べた。カイラル相転移とカラー超伝導の境界は揺らぎが大きく、QCDの臨界点の数は1,2,3,4,0のいずれも可能であることが分かった。ギャップレス超伝導相の不安定性の問題がベクトル相互作用の導入によって少なくとも部分的に解決されること示した。(2)散逸を含む相対論的流体方程式を用いてQCD臨界点での密度および熱揺らぎの評価を行い、臨界点では、比熱比の発散が支配的なために密度揺らぎは強度を失い、熱揺らぎのみが顕著に増大することを明らかにした。さらに、臨界点で密度揺らぎが縮減する理由を明らかにするとともに、高エネルギー重イオン衝突でQCD臨界点の存在と位置を検証する有力な方法として、重イオンの入射エネルギーの減少とともにマッハコーンが消失していくことを観測することを提案した。(3)くり込み群法を用いて所謂二次の散逸を含む相対論的流体方程式を導出した。力学系の強力な縮約法を用いたたほとんど仮定無しの微視的な導出のため、これまでの「導出」で曖昧に設定されていた「接続条件」が必ずしも正しくないことが判明した。すなわち、Eckartに由来しIsrael-Stewartらも採用している局所静止系の定義が下部のボルツマン方程式と整合的でないことが明らかにされた。南部-ヨナ-ラシニオ(NJL)型のカイラル有効理論を用いた研究により、我々は量子色力学(QCD)相図において「新しい臨界点」が低温度・高密度領域に存在する可能性を指摘してきた。そこでは、ベクトル相互作用や現実的に要請される荷電中性条件により引き起こされるカイラル相転移とカラー超伝導の共存/競合が重要な役割を果たしている。今年度は、電荷中性およびベータ平衡条件の下で、ダイクォーク結合を持つQCDの軸性異常項およびベクトル相互作用の効果を2+1フレーバーNJL模型で調べた。電荷中性条件下でフェルミ面のミスマッチのために相の境界は非常に揺らぎが大きくなり、平均場近似では普遍的にいくつもの臨界点が現れ得ることを示した。また、軸性異常項とベクター相互作用は同じ役割をし、非対称クォーク物質での色磁気不安定性の問題が完全に回避され得ることを示した。このような低温度領域での「新しい臨界点」の存在可能性は、高密度QCDの理解の上でのアカデミックな興味にとどまらず、コンパクト星の内部状態の物理への大きなインパクトを与えるものである。臨界点近傍のハドロン的な集団励起(相転移のソフトモード)が系を構成するクォークの準粒子描像自体を変更する可能性を探る研究を集中的に行ってきている。

今年度、質量を持つベクトル型のボソン励起がクォークスペクトルに与える影響を全温度領域に渡った解析した。その結果、ボソンの質量程度の温度では、ゲージに依らず、クォークスペクトルは原点付近のものを含めて3ピークを持つことが明らかになった。さらに、ボソンがスカラー型の場合、超高温においてもこの3ピーク構造が維持されることを系統的な摂動論において示すことに成功した。これは、高温領域におけるクォークスペクトルについて全く新たな知見を与えるものであり、クォーク・グルーオンプラズマの物理や宇宙初期のフェルミオンのスペクトル研究について重要な基礎を与えるものである。
パルスレーザー堆積法による次世代ハイブリッド歯冠修復

各種歯科用合金板試験片へのPLD法によるアルミナ、TiO2、SiO2のPLD法による成膜を行い、試験片の色調、顕微鏡下表面観察、成膜した各合金の摩耗試験も行った結果、アルミナによるPLD成膜により色調も青白色に変化した。TiO2堆積成膜では金色や緑色、紫色を呈した。SiO2堆積成膜は青味がかった銀色を呈した。これらのことは矯正用合金ワイヤーの金属色を隠すのに効果があると思われ、PLD成膜した合金ワイヤーとブラケットの摩耗摩擦に影響があるか検証した結果、PLD法にて成膜したワイヤーでは未処理とほぼ同程度の摩擦を示す結果となり、成膜の影響が少ないことが分かった。本年度実施した研究は歯科用合金4種類(タイプIV金合金、銀パラジウム合金、コバルトクロム合金、ステンレススチール合金SUS304)を板状に鋳造もしくは切断加工した試験片表面をサンドブラスト処理もしくは鏡面研磨後に、PLD法による成膜を試み、歯冠色の再現性や溶出試験により溶出元素の抑制効果の検証について実験を行った。鋳造により試験片を作製した合金は鋳造歯冠修復用の前3者の合金で、後者のステンレス鋼合金は既製冠に用いられる合金で、審美歯科に深く関係する。PLD法によるアルミナ成膜は、50 nmと100 nmの2種類の膜厚とした。成膜後の各合金試験片の色調を目視により確認し、溶出試験を行った。溶出試験は各処理合金を生理食塩水と2%乳酸に1週間浸漬し、合金の構成元素について溶出が抑制されるかをICP発光分光分析により検証した。検証した元素は金合金がAu, Pd, Ag, Cu Zn、銀パラジウム合金がAu, Pd, Ag, Cu、コバルトクロム合金がCo, Cr, Mo、ステンレス鋼がCr, Fe, Mn, Ni, Siであった。PLD法による膜厚が50 nmと100 nmと、大変薄く、色調は母材の表面色調に影響を受けているということが示唆された。溶出元素は生理食塩水よりも乳酸の方の溶出量が若干多い傾向があったが、各合金元素の抑制ははっきりとは観察されなかった。本年度は、PLD法によるAl2O3、TiO2、SiO2を歯科用合金2種類(銀パラジウム合金、ステンレススチール合金SUS)に対して成膜厚さを厚くし、堆積成膜を行い、表面性状の観察を行った。まず、PLD法にてAL2O3、TiO2、SiO2を堆積成膜した歯科用合金板を作成した。歯科で使用される既製の銀パラジウム合金およびステンレス合金板(サイズ10mm x 10mm)をPLD法にてAL2O3、TiO2ならびにSiO2堆積成膜した。AL2O3堆積成膜の膜厚150μmでは金色、膜厚250μmでは青色を呈した。TiO2堆積成膜の膜厚250.0μm、成膜温度200°Cでは金色、膜厚250.0μm、成膜温度300°Cでは緑色(銀パラジウム合金)・紫色(ステンレス)を呈した。SiO2堆積成膜の膜厚100.0μm、170.0μm、300.0μmではいずれも青味がかった銀色を呈した。次に、成膜した合金板の表面性状の観察を行った。顕微鏡下で表面粗さを比較検討した結果、TiO2、SiO2堆積成膜の表面粗さは変化無く、Al2O3では粗くなった。また、成膜した銀パラジウム合金およびステンレス合金板の摩耗測定をおこなった。成膜したワイヤー、他のコーティング法(epoxyコーティング)による各条件の試験片の摩耗測定を行った。epoxyコーティングでは未処理と比較し摩耗が1.3倍となったが、PLD法にて成膜したワイヤーでは未処理とほぼ同程度の結果となり成膜の影響が少ないことがわかった。PLD法による成膜は膜厚を制御することが可能で、成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。本研究ではこのPLD法を利用して新規ハイブリッド歯科材料の開発を行った。医歯薬学成膜する試験片を鋳造や加工により作製する期間が予想以上に時間がかかり、またPLD成膜依頼してから製膜された試験片が返送されるまでに時間を要した。ICP測定も機械の故障があり、時間を要した。今後は成膜条件を変更し、膜厚を増加させて製膜して金属色を遮断するか、ALD(Atomic Layer Deposition)法との併用を検討し、再実験する。継続のため端数調整なく繰り越しとした主に試料作製費と試験経費とする