hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組織適合抗原テトラマーを用いた生体肝移植後の抗ウイルス細胞障害性リンパ球の定量

<目的>ヒト組織適合抗原テトラマーを移植後ウイルス感染症における細胞性免疫のモニタリングに応用できるかどうか検討した。<対象症例>京都大学医学部附属病院にて肝移植術を受けた60例(男女比=1:1.2。年齢:5ヵ月62歳)を対象とした。術後経過期間は2ヵ月から3年2ヵ月であった。<方法>末梢血を用いてウイルス核酸の定量と抗ウイルス細胞傷害性リンパ球(以下CTL)の検出を行った。ウイルス核酸の定量はサイトメガロウイルス(以下CMV)およびEpstein-Barrウイルス(以下EBV)を対象としリアルタイムPCR法で行った。抗ウイルスCTLの検出は、組織適合抗原テトラマー(以下テトラマー)を用いて末梢血白血球を染色し、フローサイトメータで解析した。テトラマーとしては、HLA A*0201またはA*2402を発現させてウイルス抗原ペプチドを組み込んだものを用いた。ウイルス抗原ペプチドにはCMV抗原またはEBV抗原に由来するものを用いた。<結果>手術後1カ月以上追跡したHLA A*0201例(N=18)の100%でCMVに対する抗ウイルスCTLが陽性化し、ウイルス量に並行してCTL量が変動した。EBVに対しては94%の例で抗ウイルスCTLを検出した。一方、HLA A*2402例(N=45)では、ウイルスが存在してもCMVに対するCTLは60%、EBVに対するCTLは38%しか検出されなかった。またHLA A*0201とA*2402の両方を持つ患者でA*0201テトラマー陽性の抗ウイルスCTLはA*2402テトラマーのそれよりも頻度が高かった。抗ウイルスCTLのCD8陽性細胞に占める頻度は、血液中にウイルスDNAが出現すると高くなる傾向がみられた。<解釈>テトラマーによる抗ウイルスCTLの検出は、HLA A*0201を持ちCMVに感染した場合など、特定の症例においてのみ移植術後のウイルス感染の病態理解に有用と思われた。<対象症例>京都大学医学部附属病院にて肝移植術を受けた59例(男/女=27/32。術後経過期間は1ヵ月から3年2ヵ月であった。テトラマーとしては、HLAA0201またはA2402を発現させてウイルス抗原ペプチドを組み込んだものを用いた。<結果>手術後1カ月以上追跡したHLA A0201例(N=18)の100%でCMVに対する抗ウイルスCTLが陽性化した。同様にHLA A2402例(N=45)では、CMVに対するCTLは60%、EBVに対するCTLは38%で検出された。またHLA A0201とA2402の両方を持つ患者でA0201テトラマー陽性の抗ウイルスCTLはA2402テトラマーのそれよりも頻度が高かった。抗ウイルスCTLのCD

8陽性細胞に占める頻度は、血液中にウイルスDNAが出現すると高くなる傾向がみられた。<解釈>テトラマーによる抗ウイルスCTLの検出は、移植術後のウイルス感染の病態理解に有用と思われた。追跡と解析を続行しており、臨床検査としてテトラマーによる抗ウイルスCTLの検出が有用かどうか今後明確にする予定である。ヒト組織適合抗原テトラマー(以下HLAtet)はヒト組織適合抗原の細胞外ドメインと抗原ペプチドを試験管内で合成し立体的に再構成したものであり、抗原特異的CD8陽性細胞障害性T細胞(以下CTL)のT細胞受容体に結合する。HLAtetは蛍光色素で標識されており、CTLの染色とフローサイトメーターによる定量を可能にする。CTLはウイルス感染を制御する。肝移植患者は術後に免疫抑制療法を必要とし、易感染性を示す。ことにサイトメガロウイルス(以下CMV)やEpstein-Barrウイルス(以下EBV)の感染症を合併しやすい。これらのウイルス感染は移植成績を悪化させる。感染を制御する上でこれらのウイルスに対するCTLの動態を把握することが重要である。HLA A*0201では29例、A*2402では45例で平均3ヵ月間、最長2年4ヵ月間の経過観察を行い得た。CTLは主に術後のウイルス血症の起きた時期に高頻度に検出され、手術前のウイルス血症のない時期では既感染であっても検出頻度は低かった。検出される頻度はHLAtetごとに大きく異なり、A*0201由来CMV-NLVはウイルス血症の時期に100%の例で特異的CTLが検出されるのに対し、A*2402由来CMV-QYDでは約60%にとどまった。検出されない場合にウイルス血症が長引くかどうか検討したが明かな差異は見出されなかった。HLAtetによって観察可能なCTLは全CTLの一部に過ぎないと推察され、今後は多数の抗原ペプチドに対する応答を同時観察する必要があると考えた。
神経伝達物質としてヒスタミンの役割

本研究はin vivoからin vitroまでの様々な方法を駆使して,脳内ヒスタミンの神経刺激伝達物質あるいは神経刺激調節物質としての生理的な役割を解明することを目的として行い,以下のような成績を得た.1.形態学的研究:免疫組織化学的方法に改良を加え,ラット脳内ヒスタミン神経系の詳細なマッピングを行ない,神経線維が脳内のきわめて広範な部位に分布していることを見出した.2.行動薬理学的研究:α-フルオロメチルヒスチジン投与による脳内の神経性ヒスタミンの涸渇が,睡眠覚醒リズムや,自発運動リズムに大きな影響を与えること観察した.また,ヒスタミン神経系は摂食リズムや体温調節にも大きな役割を果たしていることも見出した.3.神経内分泌学的研究:α-フルオロメチルヒスチジン投与は,両側副腎摘出後のACTH分泌,高張食塩水投与によるバソプレッシン分泌を障害し,また血中コルチコステロンレベルの日内リズムを平坦化することを認めた.また,視床下部からの内因性ヒスタミンの遊離にはN型のカルシウムチャンネルが関与していることが分かった.4.ヒスタミンHI受容体の可溶化と精製:ラット肝臓からヒスタミンHI受容体をほぼ純粋に単離精製することに成功し分子量54K, 58K, 61Kの3つのサブユニットからなることを示した.またモルモット脳のこの受容体の可溶化にも成功した.以上の結果から,ヒスタミンは中枢神経系において個別的あるいは特異的な機能を持っているのではなく,基礎的な脳機能を全体として調節する神経調節物質として作用していると結論した.本研究はin vivoからin vitroまでの様々な方法を駆使して,脳内ヒスタミンの神経刺激伝達物質あるいは神経刺激調節物質としての生理的な役割を解明することを目的として行い,以下のような成績を得た.1.形態学的研究:免疫組織化学的方法に改良を加え,ラット脳内ヒスタミン神経系の詳細なマッピングを行ない,神経線維が脳内のきわめて広範な部位に分布していることを見出した.2.行動薬理学的研究:α-フルオロメチルヒスチジン投与による脳内の神経性ヒスタミンの涸渇が,睡眠覚醒リズムや,自発運動リズムに大きな影響を与えること観察した.また,ヒスタミン神経系は摂食リズムや体温調節にも大きな役割を果たしていることも見出した.3.神経内分泌学的研究:α-フルオロメチルヒスチジン投与は,両側副腎摘出後のACTH分泌,高張食塩水投与によるバソプレッシン分泌を障害し,また血中コルチコステロンレベルの日内リズムを平坦化することを認めた.また,視床下部からの内因性ヒスタミンの遊離にはN型のカルシウムチャンネルが関与していることが分かった.4.ヒスタミンHI受容体の可溶化と精製:ラット肝臓からヒスタミンHI受容体をほぼ純粋に単離精製することに成功し分子量54K, 58K, 61Kの3つのサブユニットからなることを示した.またモルモット脳のこの受容体の可溶化にも成功した.以上の結果から,ヒスタミンは中枢神経系において個別的あるいは特異的な機能を持っているのではなく,基礎的な脳機能を全体として調節する神経調節物質として作用していると結論した.われわれは、ここ数年来、組織蛍光抗体法でラット脳内ヒスタミンニューロン系の局在を明らかにしてきた。本研究はこのヒスタミン神経系の生理的役割を解明することを究極の目的としている。今年度はヒスチジン脱炭酸酵素の特異的阻害剤であるα-フルオロメチルヒスチジン(FMH)を用いラット脳内の神経性ヒスタミンを涸渇させたときの行動薬理学的および神経内分泌学的影響の検討、視床下部-下垂体潅流系に対するヒスタミンの作用の検討、およびヒスタミン【H_1】受容体の可溶化と精製を試み以下のような成績を得た。1.FMHの行動薬理学的作用(1)FMHを腹腔内に投与しその後24時間に渡って睡眠-覚醒パターンを脳波学的に検討したところ、夜間の覚醒時間が減少し、徐波睡眠時間が延長した。逆説睡眠時間には有荷な差は認められなかった。(2)FMHを浸透圧ミニポンプで脳室内に慢性的に投与すると、昼間の摂水量および自発的運動量が増加した。2.神経内分泌とヒスタミン(1)FMHの投与は血中コルチコステロンの基礎レベルを若干低下させ、水浸拘束ストレスによる上昇を抑制するとともに、その概日リズムをも平坦化した。(2)FMHは松果体メラトニンの概日リズムには影響を与えなかった。(3)視床下部-下垂体の潅流系においてヒスタミンはLHRHの分泌を促進した。3.【H_1】受容体の可溶化と精製ラットの脳,肝臓を出発材料として、あらたに開発したジフェンヒドラミン誘導体をリガンドとするアフニティークロマトグラフィーにより、【H_1】受容体をほぼ単一にまで精製することに成功した。脳内ヒスタミン神経系の分布と機能に関して以下のような成績を得た。1.脳内ヒスタミン神経終末の分布の詳細の解明:組織切片と抗体との反応条件を改良し、脳内ヒスタミン神経終末の詳細な分布を検討した。三又神経中脳路核の大型細胞にヒスタミン神経終末が明確なシナプスを形成していることを見いだし、また、視床下部室傍核,視索上核にも終末の集積像を認めた。現在シナプス形成している相手の細胞の同定を試みている。

2.日内リズム,睡眠-覚醒サイクルと脳内ヒスタミン:ラットに慢性的に埋め込んだ電極からの脳波および筋電図を1週間以上に渡って連続記録し、オンラインをシグナルプロセッサーを用い自動的に睡眠ステージを判定させるプロブラムを開発することに成功し、現在これを用いて脳内ヒスタミンと睡眠の関連を追求している。3.神経内分泌と脳内ヒスタミン: α-フルオロメチルヒスチジン投与により脳内ヒスタミンを涸渇させておくと、高張食塩水刺激によるバソプレッシン分泌が抑制されることを見いだした。現在、ホルモン分泌刺激時の脳内ヒスタミン神経の活動性をプッシュプルカニューレを用いて直接検討している。4.中枢性ヒスタミンと平衡感覚:昨年度開発したラット動揺病モデルにおいて、動揺病の発症を抑制するといわれている薬物の効果を検討し、このモデルは動揺病研究にも極めて有用な実験系であることが確認できた。そして、このモデルラットにFMHを投与しておくと、その発症が有意に抑制された。5.ヒスタミンH1受容体の可溶化と精製:ヒスタミンH1受容体が比較的大量に存在するラット肝臓からの単離精製にはほぼ成功した。また、精製をさらに効率よく行うために、メピラミンをリガンドとする新しいアフィニティーカラムを作成し、良好な成績を得た。現在、このカラムを脳の受容体の精製に応用している。
運動に対する動機づけの増強効果が得られる集団の編成

平成30年度は,29年度に引き続き、動機づけを増強する集団の編成について実験を行った.4月から7月までは実験プロトコルの検討と被験者の選定を行った.8月には日本体育学会第69回大会(会場:徳島大学)でこれまでの研究成果を発表した.具体的には,体育心理学専門分科会のキーノートレクチャーで本研究課題を取り組むに至った経緯や今後の展開などを発表し,加えて,同大会のポスター発表では29年度に実施した実験結果の詳細を発表した.10月からは,本実験を始めた.本実験では,29年度と同様に,運動課題を漸進的ペース運動とした.しかし,本年度は,小さな池の大きな魚効果を検証するため,29年度とは異なる集団の編成を行った.大学生を被験者として,予め測定したシャトルランの成績から,成績高者のみ群,成績高者と成績低者の混合群、成績低者のみ群の3群に分類した.29年度の結果を踏まえて,低者のみ群は混合群よりも走行折り返し数が多いと予想された.しかし,本実験では,このような結果は得られなかった.その代わりに,混合群のうちの高者が低者と同レベルになっただけでなく,高者のみ群よりも有意に走行折り返し数が少なくなった.これは,小さな池の大きな魚効果というよりは,社会的手抜き現象が生じたと考えられる.本年度は,予想しなかった結果に終わったが,新しい研究の方向性が示されたという点で,有意義な研究成果が得られたと考えている.動機づけには行動を持続させる働きがある。それを増強させていくためには、成功体験の積み重ねが必要になるため、指導者や仲間の役割が重要となる。しかし、教師や仲間がどんなに有効な言動を使っても、受け手が望ましいと解釈するわけではない。そこで、教示や方略がなくても、動機づけを増強させる仮説を応用するに至った。1つは、小さな池の大きな魚効果であり、もう1つは、ケーラー効果である。本研究では、これら2つの仮説を実験法によって検証する。28年度は、心拍水準が動機づけの行動指標となる実験環境を構築した。大学生を被験者として、実験法により運動中の集団内で心拍水準を動機づけの行動指標として測定した。実験課題は、体育館で行う漸進的ペース走であった。シャトルランと同様、20名程度の集団で走行を開始し、快適さを維持できなくなったことを自己の基準で判断した時点で集団から離脱するというものであった。予め、全力の20mシャトルランテストにより最大心拍数を測定しておき、漸進的ペース走の離脱時心拍数は心拍水準として換算され、これを動機づけの行動指標と仮定した。すなわち、漸進的ペース走における心拍水準が高いほど、動機づけが高いという仮説を立てた。走行中の被験者全員の心拍数は、無線式の集団心拍測定装置に記録した。動機づけの行動指標の妥当性の検討として、実験前後の心理状態との相関関係で検討した。先行研究では運動中の心拍水準は、運動後の短縮版POMSにおける活気尺度と弱い正の相関、運動後の主観的運動強度と中程度の正の相関になることが明らかになっている。本研究においても、同様の分析を施したところ、漸進的ペース走離脱時の心拍水準と活気尺度得点及び主観的運動強度得点に弱い正の相関が示された。これらのことは、本研究において、心拍水準を動機づけの行動指標とする実験環境が構築されたことを意味している。28年度は、20名前後の集団内で運動をしている各個人の心拍数を動機づけの行動指標として測定し、心理指標との相関関係を明らかにすることが計画とされていた。この計画をほぼ実現できたこと、また、実験についても、ほぼ望んでいた結果が得られたことから、特に問題を抱えることなく、実施できたと考えている。平成29年度は,動機づけを増強する集団の編成について実験を行った.4月から7月までは実験環境の構築と被験者の選定を行った.8月には日本体育学会第68回大会にて平成28年度に実施した実験結果を研究成果としてポスター発表した.10月からは,本実験を始めた.本実験では,能力別の集団編成は,そうでない集団編成よりも動機づけが高まるという小さな池の大きな魚効果の仮説を検証することと,低能力群の中に高能力者を含めた集団編成はそうでない集団編成よりも動機づけが高まるというケーラー効果の仮説を検証することを目的とした.大学生を被験者として、体力レベル別に集団を編成し、平成28年度と同様の漸進的ペース走の実験を行った.体力レベルの分類は、20mシャトルランテストの記録を基準として、上位群を高体力群、下位群を低体力群とした.被験者には,体力測定ではないため,力尽きるまで行う必要はないこと,快適さを維持できないところで止めて良いことを伝えた.平成28年度に漸進的ペース走の成績が動機づけの行動指標となり得ることが示されたため,実験課題の成績が良いほど,動機づけが高いとした.分析の結果,小さな池の大きな魚効果については仮説は支持されなかったが,ケーラー効果については仮説が支持された.前者の仮説については,実験条件が万端とは言えなかったため,再度,30年度に実験を行う予定である.

また,後者の仮説については,エルゴメーター等,実験条件を工夫した研究へ発展させていく予定である.計画していた実験を実施できた.一部の実験では予想通りの結果が得られなかったものの,その原因も把握できているため,研究の遂行に支障はない.平成30年度に計画している実験にも既に取り掛かっている.これまでに何の問題も生じていないため,おおむね順調に進展していると判断した.平成30年度は,29年度に引き続き、動機づけを増強する集団の編成について実験を行った.4月から7月までは実験プロトコルの検討と被験者の選定を行った.8月には日本体育学会第69回大会(会場:徳島大学)でこれまでの研究成果を発表した.具体的には,体育心理学専門分科会のキーノートレクチャーで本研究課題を取り組むに至った経緯や今後の展開などを発表し,加えて,同大会のポスター発表では29年度に実施した実験結果の詳細を発表した.10月からは,本実験を始めた.本実験では,29年度と同様に,運動課題を漸進的ペース運動とした.しかし,本年度は,小さな池の大きな魚効果を検証するため,29年度とは異なる集団の編成を行った.大学生を被験者として,予め測定したシャトルランの成績から,成績高者のみ群,成績高者と成績低者の混合群、成績低者のみ群の3群に分類した.29年度の結果を踏まえて,低者のみ群は混合群よりも走行折り返し数が多いと予想された.しかし,本実験では,このような結果は得られなかった.その代わりに,混合群のうちの高者が低者と同レベルになっただけでなく,高者のみ群よりも有意に走行折り返し数が少なくなった.これは,小さな池の大きな魚効果というよりは,社会的手抜き現象が生じたと考えられる.本年度は,予想しなかった結果に終わったが,新しい研究の方向性が示されたという点で,有意義な研究成果が得られたと考えている.29年度は、約200名の大学生を被験者として、体力レベル別に集団を編成し、漸進的ペース走の実験を縦断的に行う。体力レベルの分類は、20mシャトルランテストの記録を基準として、上位群を高体力群、下位群を低体力群とする。したがって、実験期間中は、低体力群、高体力群、統制群の3群で実験を進めていく。走行開始後、集団から離脱するまでの過程は、28年度と同様である。4月から9月に実験環境を構築するための予備実験を行う。10月に20mシャトルランテストで最大心拍数(HRmax)を測定し、体力レベル別の集団を編成する。11月上旬にプレテストで心拍水準(%HRmax)を測定する。11月上旬から1月下旬にかけて、各群の条件下で心拍水準(%HRmax)を6回測定する。2月上旬にポストテストで心拍水準(%HRmax)を測定する。3月にデータを分析する。平成30年度は,まず,平成29年度で仮説が支持されなかった小さな池の大きな魚効果の再検証を試みる.ケーラー効果については,シャトルラン以外の運動課題でも実施してみる.8月には,平成29年度の研究成果を日本体育学会第69回大会にてポスター発表する.また,体育学会ではキーノートレクチャーとしての登壇もあるため,関連研究の展開と展望について発表する.同様に,10月には,日本スポーツ心理学会第45回大会にてポスター発表する.これらの計画を遂行するにあたり,心拍センサーの購入費,研究成果の発表旅費,実験補助アルバイト雇用費等を科研費から使用する予定である.物品、旅費、人件費等を必要に応じて使用した結果の残高である。6千円程度であったため、無駄に使用するのではなく、次年度に大量に購入する必要があると思われる心拍センサー用の電池代に充てる予定である。29年度は、28年度よりも数多くの実験を実施する必要があるため、心拍センサー用の電池を購入する。
エゾシカの遺伝的集団構成の解明および古代DNA分析による進化と移動の歴史の研究

北海道全域におけるエゾシカ集団の構造の変動および遺伝的多様性の変遷を調べために、父系遺伝するY染色体上のZFY遺伝子の多型を本州産・大陸産を含めたニホンジカ集団において解析した。これまでのニホンジカのミトコンドリアDNA系統解析により、日本列島には南北に分かれる二つの系統が分布していることがわかっている。本研究の結果、ニホンジカ集団から三つのZFYタイプを見出した。そのうちの一つは、アジア大陸産のニホンジカからのみ見つかり、日本列島において見つかった他の二つのタイプの祖先型であると推定された。日本列島のニホンジカについては、北海道エゾシカにおいて二つのZFYタイプが分布していたが、本州産等では一つのタイプのみが分布していた。北海道に特異的でかつ広く分布するZFYタイプの分布頻度が高いことや、従来のミトコンドリアDNAの系統地理的データと考え合わせると、エゾシカ集団は過去のボトルネックにより強い遺伝的浮動の効果を受け、集団構造が大きく変動したことが示唆された。さらに、大陸に生息するシカ属の近縁種アカシカについてもZFYの多様性を同様に調べたところ、ニホンジカとは異なる別の二つのタイプが見出され、その地理的分布パターンは従来のミトコンドリアDNAの地理的分布と一致した。一方、北海道の縄文時代から出土したエゾシカ骨の古代ミトコンドリアDNA分析により、現生エゾシカでは見られないタイプが複数見出され、過去の複数回のボトルネックによる集団構造の変動が示唆された。
c-kit遺伝子の突然変異による発がん機構の解析

正常のc-kitレセプター・チロシンキナーゼ(KIT)はstem cell factor(SCF)が結合すると細胞外ドメインで二量体を形成し自らを燐酸化することによりシグナル伝達の第一歩を踏み出す。一方、KITにはSCFの結合がなくても自らを燐酸化し活性化する機能獲得性突然変異が存在し、この突然変異は傍細胞膜領域型(JTM)とキナーゼ領域型(K)に大別される。昨年度、傍細胞膜領域変異型KIT(JTM-KIT)の活性化は細胞外ドメインの構成的な二量体形成と関係があるがキナーゼ領域変異型KIT(K-KIT)の活性化には細胞外ドメインは必須でないことを示した。そこでK-KITが単量体として作用するのか或いは細胞内ドメインで会合する活性をもつのかどうかしらべた。正常なKITと細胞外ドメインを欠失させたK-KITを同時に発現させた細胞のlysateをKITの細胞外ドメインを認識する抗体で免疫沈降すると、正常なKITばかりでなく細胞外ドメインを欠失させたK-KITも検出された。K-KITの細胞外ドメインをマクロファージ・コロニー刺激因子(M-CSF)のレセプターであるFMSに置換したFMS/K-KITキメラレセプターとKITを同時に発現させた細胞のlysateをFMSを認識する抗体(抗FMS抗体)で免疫沈降すると、FMS/K-KITキメラレセプターばかりでなくKITも検出された。一方、正常なKITの細胞外ドメインをFMSに置換したFMS/KITキメラレセプターとKITを同時に発現させた後M-CSFで刺激した細胞のlysateを抗FMS抗体で免疫沈降すると、FMS/KITキメラレセプターだけしか検出されなかった。K-KITは細胞内ドメインにおいて会合する活性をもち、K-KITは独自の増殖シグナルを有する可能性がある。正常のc-kitレセプター・チロシンキナーゼ(KIT)はSCFが結合すると細胞外ドメインで二量体を形成し自らを燐酸化することによりシグナル伝達の第一歩を踏み出す。一方、KITにはSCFの結合がなくても自らを燐酸化し活性化する′′gain-of-function′′突然変異が存在し、この突然変異は傍細胞膜領域型とキナーゼ領域型に大別できる。本研究は突然変異によるKITの活性化機構と活性型KITの細胞内シグナル伝達を明らかにすることを目的として行なった。傍細胞膜領域の活性型KITはSCFで刺激をしなくても構成的に細胞外ドメインで二量体を形成していた。一方、キナーゼ領域の活性型KITは細胞外ドメインを欠失させても構成的なキナーゼ活性は損なわれず、IL-3依存性細胞株をIL-3とSCFを含まない培地でも自律性に増殖するようにさせた。キナーゼ領域の活性型KITのチロシン残基をフェニルアラニンに置換してキナーゼ活性をしらべるとPI3キナーゼと会合するコドン719のチロシン残基が構成的な活性化に必須であることがわかった。またPI3キナーゼの阻害剤により正常なKITを発現する細胞では増殖は抑制されないのに対してキナーゼ領域の活性型KITを発現する細胞では増殖が抑制された。以上より、キナーゼ領域の活性型KITと正常なKITでは活性化機構ならびに細胞内シグナル伝達機構が異なると考えられた。正常のc-kjtレセプター・チロシンキナーゼ(KIT)はstem cell factor(SCF)が結合すると細胞外ドメインで二量体を形成し自らを燐酸化することによりシグナル伝達の第一歩を踏み出す。

昨年度、傍細胞膜領域変異型KIT(JTM-KIT)の活性化は細胞外ドメインの構成的な二量体形成と関係があるがキナーゼ領域変異型KIT(K-KIT)の活性化には細胞外ドメインは必須でないことを示した。そこでK-KITが単量体として作用するのか或いは細胞内ドメインで会合する活性をもつのかどうかしらべた。正常なKITと細胞外ドメインを欠失させたK-KITを同時に発現させた細胞のlysateをKITの細胞外ドメインを認識する抗体で免疫沈降すると、正常なKITばかりでなく細胞外ドメインを欠失させたK-KITも検出された。K-KITの細胞外ドメインをマクロファージ・コロニー刺激因子(M-CSF)のレセプターであるFMSに置換したFMS/K-KITキメラレセプターとKITを同時に発現させた細胞のlysateをFMSを認識する抗体(抗FMS抗体)で免疫沈降すると、FMS/K-KITキメラレセプターばかりでなくKITも検出された。一方、正常なKITの細胞外ドメインをFMSに置換したFMS/KITキメラレセプターとKITを同時に発現させた後M-CSFで刺激した細胞のlysateを抗FMS抗体で免疫沈降すると、FMS/KITキメラレセプターだけしか検出されなかった。K-KITは細胞内ドメインにおいて会合する活性をもち、K-KITは独自の増殖シグナルを有する可能性がある。
原発被災地域住民の安心・生きがい・尊厳を支える超学際的地域包括ケアシステムの構築

本研究は、超学際(Transdisciplinary)の見地から、原発被災地域住民の安心・生きがい・尊厳を支える地域包括ケアシステム構築について、地場産業の創造、環境資源の創造、看取りを含むケアシステムの創造を各サブシステムとし、取組むものである。地域住民を主体とする持続可能な地域ケアシステム基盤の実装と価値の産出を目標とする。本年度(初年度)の目標は、住民との対話による【方向性の探究】である。研究者(緑地環境学、地理学、看護学)は、個別に、また共同して、定期的に、地区リーダー及び一般住民、役場職員等への聴取及び対話を行った。その成果として、1つ目に、帰還後・被災前の地区での暮らし、世帯構成、仕事(農業)、楽しみ、行事、健康、医療・介護、地区資源(場・人材)についての基礎情報、2つ目に、住民・関係者との関係構築が得られた。顕在化している医療・介護の問題に対しては、役場や医療・福祉の関係者により、対応システムが構築され、機能していることを確認したが、予防を含む、健康づくりの取組は未開発であることが分かった。健康づくりにおいては、地区単位、交流、楽しみ・生きがい、伝統行事、景観、農業(仕事)との繋がり、若年世代との繋がり、地区資源等を考慮に入れる必要性が示唆された。本研究では、その実地の取組過程が、方法論の構築につながるデータである。記録化の方法についても検討を行った。本年度の目標として掲げた、住民との対話による【方向性の探究】において、基礎的な成果は得られたが、充分とは言えない。進捗が計画よりも「やや遅れている理由」は、研究者が定期的に当該地区に足を運び、持続的に住民・関係者と対話することの推進力が充分でなかった点にある。計画性をもった取組が必要である。同時に住民と対話の接点をつくることは、時間的にも関係性においても住民に負担を強いることがないよう、一層の工夫と方略が必要である。次年度は、本年度の成果を基盤に、【試行的取組実施】を目標に、住民・関係者との対話の追加・継続、共働企画による試行的な事業の実施、地区内の人材の育成と供給体制の検討に取組む。また共働による実践を通して得られた学びを評価する。住民・関係者との対話の追加・持続が、次年度の目標接近への鍵を握ると思われる。集落単位、性別、世代を考慮し、時間的にも関係性においても住民に負担を強いることがないよう工夫しながら対話を計画する。なお対話は住民との共働の最初の1歩であるが、応じてくれる住民が容易に確保できるわけではない。役場の事業や、地区行事に定期的に参加するなどして、ネットワークを拡げ、多様な立場の住民と接点の持てる機会を定期的につくるようにして取組む。

役場の事業や、地区行事に定期的に参加するなどして、ネットワークを拡げ、多様な立場の住民と接点の持てる機会を定期的につくるようにして取組む。当初計画に比べて、本年度は、研究者及び大学院生等協力者が調査地に出向く回数が少なかったことから、本年度の旅費の支出経費が少なくなった。また調査データの入力経費を当初予定していたが、住民との対話による調査対象者を厳選してスタートさせたため、当初の予定人数よりも少なくなり、調査データの入力作業経費が発生しなかった。次年度は、現地調査の実施を計画的に行い、現地調査の頻度を高め、住民との対話による聴取を定期的に行い、より多くの調査対象者からデータを得ることとする。そのため本年度の未使用経費は、次年度の旅費及びデータ入力経費に充当して使用する計画とする。また取組成果を学術集会等で発表する経費に充当して使用する計画とする。
生体肝移植におけるEpstein-Barrウイルス感染症の診断法の確率

対象と方法:上記の研究期間中、24人の急性期EBウイルス感染症患者、13人の回復期EBウイルス感染症患者、および37人の移植前患者から血液を採取した。分離した単核球を用いて、EB-encoded small nuclear RNA(EBER)をプローブとしてin situ hybridizationを施行し、単核球5万個中の陽性細胞の数(#EBER)を検討した。結果:1)上記患者群間の#EBERを比較検討した。急性期EBウイルス感染症患者において、#EBERのmean±SD(範囲)は68.2±144.9(0621)、回復期では0.20±0.41(02)であった。術前患者のうち、EBウイルス抗体価陽性の23人では0.27±0.77(03)で、抗体陰性の14人では全員0であった。急性期の#EBERは統計的に有意に他の3群より高値であった。回復期の値は、無症状の抗体陽性者と統計的に同等であった。2)急性期EBウイルス感染患者において臨床経過と#EBERの値を検討した。死亡した4例は65から621、再発や持続感染の4例では8から248、後に回復した16例では106を示した一例を除き0から10であった。まとめ:#EBERはEBウイルス感染急性期に有意に上昇し、回復期には低下したことから感染症に指標となることが示され、急性期の値が、予後不良症例で高値で一方予後良好症例では低値であったことから、急性期の値から感染症の予後を推察することが可能であると示唆された。以上より、#EBERは移植後EBウイルス感染症の診断、対応に有用であることが明らかとなった。
アジア諸国におけるジャガイモ疫病菌の交配型と生理的変異に関する研究

アジア諸国(韓国,インド,台湾,インドネシア,タイ,ネパール,中国)から分離されたジャガイモ疫病菌について,交配型,メタラキシル耐性,アイソザイム多型,mtDNA多型について分析した。インド,台湾,中国北部からの菌株はA1交配型,韓国,インドネシアからの菌株はA2交配型であった。両交配型が同時に分離されたのはタイ,ネパール,中国内陸部の二,三の場所でのみだった。インド,タイ,ネパール,そして中国南部のすべての菌株,および台湾,中国内陸部のほとんどの菌株はメタラキシル感受性であった。一方,韓国からの菌株(1菌株を除く),インドネシアの全て,そして中国北部の41菌株中11菌株は耐性であった。分離された菌株は,アイソザイムの遺伝子型から,AF型の6遺伝子型系統に分けられた。A型は,台湾の42菌株,タイの23菌株,ネパールの46菌株,中国北部の1菌株,中国南部の2菌株,B型は,インドの12菌株とネパールの18菌株,C型は,タイの32菌株とネパールの34菌株,D型は,韓国の16菌株とインドネシアの4菌株,E型は,中国内陸部の43菌株と中国南部の14菌株,F型は,中国北部の40菌株と中国内陸部の9菌株にそれぞれ認められた。A型,B型は最近まで世界的に広がっていた古い菌株群,C型はメキシコ以外でA2交配型が現れた以後に確認された新しい菌株群,ポーランドと日本以外では見つかっていないD型と,その他E型,F型はアジアに特異的と推察した。ほとんどの菌株はmtDNA多型とアイソザイム多型には密接な関係が認められた。すなわち,Iaタイプはアイソザイム遺伝子型B,CまたはE型,IbはA型そしてIIa型はD,F型に属した。本年度は中華人民共和国河北省・甘粛省およびネパールにおいてジャガイモ疫病菌の採集を行なった。中華人民共和国においては地上部茎葉に顕著な病徴が認められた例が多く、採集した罹病葉をRye B培地に置床ずることによって高率に疫病菌遊走子のうが形成された。この遊走子のうをRye A培地に移植することによって93株の疫病菌を純粋分離株として得ることができた。ネパールにおいては圃場での病害の伸展が予想外に早く、地上部から菌を分離することは困難であったので罹病塊茎を分離源として用いた。罹病葉の場合とほぼ同様の方法によって50株の純粋分離株を得た。分離菌株の交配型について検討したところ、中国株93株のうちA1交配型が92株、A2交配型が1株であった。中国河北省・甘粛省の圃場においては予想通りA1交配型菌が優占しているという結果であったが、同じ圃場にA1交配型菌とA2交配型菌が共存している例が1つだけ見出された。ネパール株ではA1交配型が47株、A2交配型が3株であった。ネパールでもA1交配型が優占していることが示されたが、中国の場合と同様に同じ圃場にA1交配型菌とA2交配型菌が共存している例が見出された。このような例は稀なことであり、きわめて興味深い点である。現在これらの菌株の遺伝子型の分析を目的としてアイソザイム分析を行なっている。次年度の中国黒龍江省・雲南省における採集菌株の結果と合わせて、アジア諸国におけるジャガイモ疫病菌の伝播について包括的な知見が得られることが期待できる。

平成9年8月から9月にかけて、中国東北部の黒竜江省と南部の四川省、雲南省でジャガイモ疫病菌採集および分離調査を行った。黒竜江省では、夏の猛暑と小雨のために本病の発生がほとんど皆無であったために、ジャガイモ疫病菌を採集、分離することができなかった。一方、雲南省では、昆明のジャガイモ栽培圃場5圃場から14菌株、四川省では、成都のトマト裁培圃場から2菌株、本病原菌を分離した。昆明3圃場からA1交配型菌株が8菌株、昆明2圃場からA2交配型菌株が6菌株、成都1圃場からA1交配型菌株が2菌株、分離された。本病原菌の諸形質として交配型の他に、メタラキシルに対しての感受性とアイソザイムの遺伝子型の他型を調べた。メタラキシルに対しては、分離した14菌株すべて感受性菌であった。アイソザイムの遺伝子型ではMalic enzyme(Me)、Glucosephosphate isomerase(Gpi-1)、Peptidase(Pep-1)の3種について調べた。雲南省昆明の14菌株と四川省成都の2菌株には、アイソザイムの遺伝子型に明確な差異が認められた。また、ネパールの主として東部及び西部の昨年度末調査地域から分離した疫病菌についてその交配型を検定し、48菌株中A1交配型菌株が17菌株、A2交配型菌株が31菌株であることが明らかになった。メタラキシル感受性、アイソザイムの遺伝子型多型については現在検討中である。
眼底の3次元計測に関する研究

パターン投影法の一つである格子投影法によって眼底の3次元計測を行い、乳頭陥凹パターンから緑内障診断を行う方法の開発を二つの観点から研究した。一つは撮影を効率よく高精度に行うため、ハードウエアの改善である。もう一つは乳頭陥凹の等深度曲線図を作成する画像処理法の研究と、その結果から緑内障の診断を行う方法の研究である。得られた成果は以下の通りである。1.眼底カメラ(Kowa fx-50c)を改造し、ファインダーを覗きながら、最適の撮影条件で格子像付き眼底像を撮影することができた。この結果、撮影の成功率を95%以上にすることができた。今後臨床実験を行う際に、患者に対しても充分適用できることが分かった。2.正常眼に対してではあるが、撮影された格子像付き眼底像からの格子線の抽出を自動化した。その結果、乳頭陥凹を約15%の標準偏差以内で求めることができた。3.C/D比は個体差が大きい。しかしCup領域の平均陥凹を同時に測定することにより、それを除去することができた。これにより緑内障と強い相関があるC/D比を取り出すことができた。また緑内障性視野欠損の部位が、リム幅の狭まり方向と良い相関があることを見つけた。4.緑内障性視野欠損を決める要素は主に、8方向のリム幅、C/D比、Cup領域の平均陥凹量の10個のパラメータであることが分かった。さらにこの10個のパラメータを入力として、ニューラルネットワークによる緑内障の病期判定が可能であることを見つけた。パターン投影法の一つである格子投影法によって眼底の3次元計測を行い、乳頭陥凹パターンから緑内障診断を行う方法の開発を行った。この研究を迅速に行うため、二つの観点から研究した。一つ目は撮影を効率よく高精度に行うため、ハードウエアの改善と自動化に関する研究である。二つ目は以前に得られた乳頭陥凹の等深度曲線図から、緑内障診断を行う画像処理法の研究である。また正常眼に対してではあるが、撮影された格子像付き眼底像からの格子線の抽出を自動化した。その結果、乳頭陥凹を約20%の標準偏差以内で求めることができた。2.過去に既に得られている乳頭陥凹の等深度曲線図を用いて、緑内障診断のための画像処理法を検討した。その結果、緑内障性視野欠損を決める要素は主に、、8方向のリム幅、C/D比、Cup領域の平均陥凹量の10個のパラメータであることが分かった。このことは今後乳頭陥凹の画像処理法の簡略化に大きな指針を与えるものと思われる。さらにこの10個のパラメータを入力として、ニューラルネットワークによる緑内障の病期判定を行った結果、緑内障眼、疑緑内障眼、正常眼の区別ができることが分かった。

この結果、撮影の成功率を95%以上にすることができた。今後臨床実験を行う際に、患者に対しても充分適用できることが分かった。2.正常眼に対してではあるが、撮影された格子像付き眼底像からの格子線の抽出を自動化した。その結果、乳頭陥凹を約15%の標準偏差以内で求めることができた。3.C/D比は個体差が大きい。しかしCup領域の平均陥凹を同時に測定することにより、それを除去することができた。これにより緑内障と強い相関があるC/D比を取り出すことができた。また緑内障性視野欠損の部位が、リム幅の狭まり方向と良い相関があることを見つけた。4.緑内障性視野欠損を決める要素は主に、8方向のリム幅、C/D比、Cup領域の平均陥凹量の10個のパラメータであることが分かった。さらにこの10個のパラメータを入力として、ニューラルネットワークによる緑内障の病期判定が可能であることを見つけた。
翻訳抑制因子Pdcd4を介した細胞分化機構の解明

未分化な細胞は自己複製して未分化性を維持する一方で、分化した細胞に変化する。未分化な細胞が分化するには、分化しようとする細胞で発現する遺伝子の発現が抑制され、分化した細胞で発現する遺伝子の発現が促進される必要がある。本研究では、mRNAの翻訳を抑制する翻訳阻害因子Pdcd4の発現量が増加することで、未分化な細胞で発現する遺伝子の発現が阻害され、分化が誘導されることを示した。Pdcd4は未分化な細胞が自己複製する状態から分化するための分子スイッチとして機能していることが考えられた。本研究は、翻訳抑制因子Pdcd4による標的mRNAの翻訳抑制が細胞分化を誘導する分子機構を解明し、神経、筋肉の再生治療などの医療への応用に展開する基盤となることが目的である。この研究目的を達成すべく策定した具体的な内容は、以下の通りである。1)Pdcd4の条件付きトランスジェニック(Tg)マウス作出し、Pdcd4の細胞分化への影響をin vivoで解析する。2)Pdcd4の発現を細胞分化に伴って高める発現制御機構を明らかにする。3)Pdcd4による細胞分化機構を解明する。平成26年度は、以下の研究内容を実施し、研究成果を得た。1)条件付きTgマウスを用いてPdcd4の細胞分化への影響を解析するために、3種類のトランスジーンを構築した。時間は多少かかったものの順調に進捗している。2)Pdcd4の発現制御機構を明らかにするために、生化学的、分子生物学的、並びに細胞生物学的方法を用いてさまざまな解析を行った。その結果、Pdcd4の発現は、Pdcd4の遺伝子から転写されたmRNAの安定化や翻訳効率の促進によって高まること、この遺伝子発現の転写後制御は、RNA結合タンパク質RBM3によって行われていること、RBM3はPdcd4 mRNAの3'非翻訳領域に結合することなどが分かった。当初の予定より大きく進捗して予想以上の発見をもたらし、平成27年度以降に計画していた内容も実施した。3)Pdcd4による細胞分化機構を解明するために、Pdcd4が結合して翻訳を阻害する標的mRNAを免疫沈降とRNAシーケンスの組み合わせで探索した。その結果、当初の予想より、比較的に多くの標的mRNA候補が見つかったので、現在細胞分化への影響を指標に解析するmRNAを絞り込みを行っている。当初の予定より大きく進捗し、平成27年度以降に計画していた内容の一部も実施した。本研究では、翻訳抑制因子Pdcd4による標的mRNAの翻訳阻害が細胞分化を誘導する分子機構を解明し、神経、筋肉の分化におけるPdcd4の生理的役割を明らかにして神経、筋肉の再生医療への応用に展開する基盤となることが目的である。1)神経、筋肉の分化におけるPdcd4の生理的役割を個体レベルで解析する。2)細胞分化の引き金を引くPdcd4の高発現誘導機構を解明する。3)Pdcd4が細胞分化を誘導する分子機構を解明する。平成27年度は、以下の研究内容を実施し、研究成果を得た。1)Pdcd4の条件付きトランスジェニックマウスを用いてPdcd4の高発現が細胞分化に及ぼす影響を解析するために、3種類のトランスジーンをそれぞれもつ変異マウスを作製し、それらを交配させて条件付きトランスジェニックマウスを作出しつつある。どうしても時間がかかるステップであるが、順調に進捗している。2)平成26年度に引き続き、Pdcd4の発現調節機構を解明するために、細胞レベルで様々な解析を行った。その結果、RNA結合タンパク質RBM3によるPdcd4遺伝子発現の転写後制御がPdcd4の高発現を誘導し、細胞分化をもたらすことを明らかにした。多大な研究成果が得られ、現在学術論文への発表を準備しているところである。3)Pdcd4による標的mRNAの翻訳阻害が細胞分化を誘導する分子機構を解明するために、RNAの免疫沈降とRNAシーケンスとの組み合わせで単離されたmRNAがコードするタンパク質の細胞分化における機能を解析している。おおむね順調に進捗している。本研究は、1)、3)の実験のように多少時間がかかっているが、当初の研究計画より確実に遂行し、予想以上の研究結果をもたらしている。したがって、本研究課題の現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると考える。本研究では、翻訳抑制因子Pdcd4による標的mRNAの翻訳抑制が細胞分化を誘導する分子機構を解明し、神経、筋肉の分化におけるPdcd4の生理的役割を明らかにして神経、筋肉の再生医療への応用に展開する基盤となることが目的である。この研究目的を達成すべく策定した具体的な研究内容は以下の通りである。平成28年度は、前年度に引き続き、以下の研究内容を実施し、研究成果を得た。1)Pdcd4の条件付きトランスジェニックマウスを用いてPdcd4の高発現が細胞分化に及ぼす影響を解析するために、Pdcd4の神経、筋肉に特異的な条件付きトランスジェニックマウスを作出し、それぞれ神経、筋肉における表現型を解析しているところである。概ね順調に進捗している。2)前年度までに、RNA結合タンパク質RBM3によるPdcd4遺伝子発現の転写後

制御がPdcd4の高発現を誘導し、RBM3とPdcd4から成るシグナル伝達経路が細胞分化の誘導に機能することを明らかにした。今年度は、RBM3によるPdcd4遺伝子発現の転写後制御機構を詳細に解析しているところで、概ね順調に進んでいる。研究成果は、学術論文として投稿しているものも含めて、すべて今年度中に発表する予定である。3)前年度までに単離されたPdcd4の標的mRNAについて、細胞分化の誘導における機能を解析している。概ね順調に進捗している。研究成果は、学術論文として投稿を準備しているものも含めて、すべて今年度中に投稿、または発表する予定である。本研究は、確実に進捗し、さらなる発展を遂げようとしている。また、多くの研究成果が得られ、すべて学術論文として発表できる段階にある。したがって、本研究は概ね順調に進展していると考える。未分化な細胞は自己複製して未分化性を維持する一方で、分化した細胞に変化する。未分化な細胞が分化するには、分化しようとする細胞で発現する遺伝子の発現が抑制され、分化した細胞で発現する遺伝子の発現が促進される必要がある。本研究では、mRNAの翻訳を抑制する翻訳阻害因子Pdcd4の発現量が増加することで、未分化な細胞で発現する遺伝子の発現が阻害され、分化が誘導されることを示した。Pdcd4は未分化な細胞が自己複製する状態から分化するための分子スイッチとして機能していることが考えられた。本研究課題の現在までの達成度は、当初の研究計画より早く進捗し、また研究結果に関しても予想以上の発見をもたらしたため、順調に進展していると考える。今後は、当初計画していた内容を下記のように推進する。1)Pdcd4の条件付きトランスジェニックマウスを作出し、Pdcd4の高発現が細胞分化に及ぼす影響を個体レベルで解析する。2)Pdcd4の発現制御機構については、実験を完了させ、新たな知見を学術論文として発表する。3)Pdcd4による細胞分化の誘導機構については、詳細な解析を行い、大きく進展させる。4)これまでの研究成果を踏まえ、Pdcd4を用いた再生医療の基盤を築く基礎研究を行う。本研究課題をすべて完了させ、その成果を学術論文として発表する。今後は、以下の研究内容を推進する。1)作出されたPdcd4の条件付きトランスジェニックマウスの神経、筋肉のおける表現型を詳細に解析する。2)Pdcd4の発現制御機構については、新たな研究課題として発展させる。3)Pdcd4による細胞分化の誘導機構については、さらなる広がりをもつ研究課題として進展させる。4)これらの研究成果をもとに、Pdcd4を標的とした再生医療の基盤を構築する基礎研究を行う。分子細胞生物学今後の研究は、当初計画していた内容を下記のように推進する。1)Pdcd4の条件付きTgマウスを平成27年度中に作出し、Pdcd4の細胞分化への影響を個体レベルで解析するの早く移行する。2)Pdcd4の発現制御機構の解明は、おおむね完了しそうであるが、さらに精査する。3)Pdcd4による細胞分化機構の解明は、平成27年度中の完了に向けて進展させる。
蛋白質化学機能の立体構造からの第一原理的予測法の開発

本研究では、構造ゲノムプロジェクトの進展を念頭において、タンパク質の立体構造情報からその機能を予測する「第一原理的機能予測法」の開発を目指した。そこでは、従来行われていたような進化的類縁関係(配列の類似性)からの機能の類推ではなく、タンパク質の立体構造-機能相関というタンパク質の機能を直接決めているメカニズムを解明し利用することを目指す。このために(1)構造および機能がわかっているタンパク質のデータベースを構築し、(2)このデータベースから構造機能相関の経験的ルールを導き出し、(3)分子シミュレーションを使って経験的ルールの物理化学的な基礎付けと一般化を狙った。本研究では、立体構造の蓄積のあるモノヌクレオチド結合タンパク質を取り上げた。本年度は、モノヌクレオチド結合蛋白質データベースの整備を行い、結合部位の立体構造の分類、代表決定を行った。その結果、103スーパーファミリー内に1137種の認識構造を同定した。本研究は、タンパク質のモノヌクレオチド結合について体系的に整理、解析した初めてのものである。また、分子認識に対する動的揺らぎの影響を調べるため、高精度で高効率な分子動力学シミュレーションソフトウエアの開発を行った。このソフトウエアの並列化効率、精度は、世界的に高いレベルにある。さらに、このソフトウエアを適用して、モノヌクレオチド結合タンパク質である酵素HPPKに対する分子動力学計算を行い、モノヌクレオチド結合部位周辺の動きの解析を行った。その結果、非結合状態での蛋白質の熱揺らぎの中に、分子認識によって誘起される構造変化が内在していることが分かった。
高効率中性子非弾性散乱実験法の開発

本研究では、マルチチョッパー型分光器について測定効率向上のための研究を実施した。計測手段を高度化するパルス整形チョッパーの多スリット化、及び、その運用方法の研究と実証試験を企図した。運用方法においては、シミュレーション等の検討により、多重Ei測定を用いて利用可能な入射エネルギーの帯域を拡大する測定条件についての定式化を示した。この測定法に必須となる多スリット型ディスクチョッパーについては、FEM等による工学的な成立性の検討を行ったが、製作を引き受けるメーカーが同分野から撤退したため、実機の製作とそれによる検証試験までには至らなかった。本研究は、J-PARC等国内外に近年出現した強力なパルス中性子源とやはり近年大きな進歩のあった複数の入射中性子エネルギーを利用して高効率で広い帯域の測定を行う手法を手がかりに、これまで主としてエネルギー相関しか得られなかった中性子非弾性散乱実験法を大きく改良した直接時間相関を得る新しい測定手法と関連する機器の技術開発を行うものである。特にその中心は、取り出せる中性子エネルギーの数を増すことで測定効率を上げる多孔スリット型の高速ディスクチョッパーの開発であり、それらを用いた測定手法、解析手法の開発を含むものである。その中で、本年度は、平成24年度に国内で唯一高速ディスクチョッパーを製造することのできるメーカーの社内方針の問題で実施できなかった2スリット型ディスクチョッパー用ディスクの開発に傾注した。年度前半に社内方針の変更をメーカーとの交渉により進め、成功させ、遅れていた開発を加速するために、前年度から繰り越した分と合わせた研究経費をこのディスクの実施設計と強度計算に集中的に費やした。結果、従来、180度対向した二つのスリットを併せ持つ300Hzに耐ええる直径700mm程度のディスクは成立が困難といわれていたが、スリットの片側、円盤外周側を開放する従来の形状に変えて、外周側も切れ目をなくし、窓上にくりぬく形状を考案し、その模型に対して数値計算の検討を行い、成立に一定の目処を立てた。しかしながら、形状の検討に時間を要したため、数値計算にはまだ不十分な点があり、実際の製作にはさらなる検討が必要となり、製作には至らなかった。来年度においては、今年度に続いて形状についての解析を行い、できるだけ早期に試験用ディスクを完成させ、実際のJ-PARCの分光器による実証試験の段階に移りたい。本研究は、パルス中性子源に据え付けられたチョッパー型分光器について、複数入射中性子エネルギーの利用法の改善、チョッパーの開口タイミングや開口シークエンスの改良により、従来の非弾性散乱の測定効率を大きく引き上げる測定手法を開発することが目的である。今年度は、高効率中性子非弾性散乱実験法の実証に試験に資する試験用の多孔CFRP製高速ディスクチョッパー用ディスクについて、実施設計と強度計算を実施する予定であったが、委託を予定した国内で唯一実績のある業者に、同社内の方針転換により新規受注を受け付けないと通告され、実施を次年度以降に繰り下げた。この件については、同社の方針変更撤回を交渉し、平成25年度に同委託を実施、計画を全体的に見直し、調整中であり、研究実施に全体としては影響が出ない予定である。一方、解析的手法、計算機を用いた数値計算による測定手法検討は順調に進み、多孔高速ディスクチョッパーの設定、選択する入射中性子エネルギー範囲の増大について検討が行われ、従来、線源のパルス周期に支配されていた入射中性子エネルギーの選択範囲をその制限を超えて選択する際の条件についての定式化を得ることに成功した。その結果については、平成24年9月に開催された国際会議「QENS&WINS2013」(日光市)にて発表すると共に、現在、論文を投稿中である。特にその中心は、取り出せる中性子エネルギーの数を増すことで測定効率を上げる多孔スリット型の高速ディスクチョッパーを用いた測定手法についての研究である。当初において研究の基幹は、多孔スリットの物理的な成立可能性を検討(ディスクの実施設計と強度計算を中心)し、その後、このディスクを試作し、実際の中性子分光器で実証試験を実施して計算機シミュレーションと合わせて新しい測定手法の可能性を研究することであった。しかしながら、国内で唯一高速ディスクチョッパーを製造することのできるメーカーの社内方針の問題(十分な歩留まりが見込めないことによる採算性)で試験用ディスクの製作に困難が生じ、研究の方針は、実証試験の可能性を残しつつ、計算機シミュレーション中心のものへと変更した。それに伴い、研究計画も一年延伸することとした。平成26年度は、このために大きな進捗はなかったが、計算と通常のチョッパーを装備した実際の分光器での測定運用を検討したシミュレーションの他、メーカー自身の採算性を考慮した新しい設計方針によるディスク試作もメーカーに行わせることが出来、試験用ディスク製作につながる可能性も得られ始めた。本研究は、J-PARC等国内外に近年出現した強力なパルス中性子源とやはり近年長足の進歩があった複数入射中性子エネルギー測定法(多重Ei測定法)をさらに進化させて高効率で広い帯域の測定を行う手法を手がかりに、これまで主としてエネルギー相関しか得られなかった中性子非弾性散乱実験法を大きく改良した直接時間相関を得る新しい測定手法と関連する機器の技術開発を行うものであった。