hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能性微小粒子の集積回路網による化学変換デバイスの構築

具体的には公害をもたらす有毒な硫化水素を太陽光で分解して高効率に水素を生成する光触媒、電子やプロトンを高密度に蓄積、移動させる大容量蓄電素子、生体分子の機能を認識する高感度センサー等の高性能新規デバイスを開拓する。初年度は半導体としては可視領域に強い吸収をもつ金属硫化物、酸化物を選び、硫黄と硫化水素の反応サイクルで水を分解して水素を得る高効率な光触媒の創製を試みた。これらを溶液中で作製し、界面活性剤などを用いて分散させて濾過、光エッチング、を使って粒径を揃えた。これらの方法により、ZnS、CdS、CdSe、TiO_2、In_2S_3、Fe_2O_3を作製した。得られた試料について光触媒としての電子状態、電子の励起緩和過程、表面構造、吸着分子と結合、解離状態、表面の反応活性等を、光吸収、発光、赤外分光、ラマン分光、電気化学走査プローブ顕微鏡の測定が可能な微小粒子複合電気化学分光解析装置(ドライボックス型)を組み上げて反応過程を原子レベルでの測定を開始した。原子が十数個から数千個結合して出来た微小粒子は、構成原子数に著しく依存する特異な電子状態と化学活性表面を持ち合わせた高機能性物質である。本研究のこの粒子の原子数を揃えて2次元或いは3次元に配列させた集積回路網を組み上げ、入射する電子、原子、分子、イオンが粒子表面或いは内部での反応を介して検知、伝達、分解、組み替え、蓄積される高速且つ高効率な化学変換デバイスを構築することである。これらを溶液中で作製し、界面活性剤などによって分散させて濾過、光エッチング、を用いて粒径を310nmに揃えた。次年度では得られた試料について電子状態と励起緩和過程、表面構造と反応活性等を、各種光学測定、複合電気化学微小分光測定による原子レベルでの測定を行った。又CdSeについては更に小さな試料を作製したところ、粒径が1.5nmのところで粒径の極めて揃った試料の出来ることがわかった。この試料を質量分析したところ、(CdSe)_<34>であることがわかった。これ程までに小さくなると粒子の安定性が構成原子数に著しく依存するようになり、特定の原子数でのみ安定に生成するようになると解釈された。特に化学量論比が1:1に定まっていることは、正のCd^<2+>イオンと負のSe^<2->イオンによる電荷の釣り合いが安定度に重要な役割を果たしていることが推測される。CdSeはII-VI族半導体に属し、CやSiのIV族元素に見られる共有結合に加えてイオン結合性が加わっていることと深く関わり、極微小な粒子の安定性について従来の考え方とは全く異なる新しい知見を得た。
多f電子状態に起因する新しい磁性と超伝導

2つの研究目的(I)Prイオンの原子構造に特有な磁性、および(II)立方晶に特有な超伝導状態のうち、後者については、スクッテルダイト系化合物で現在唯一の異方的超伝導物質であるPrOs_4Sb_<12>に焦点をあて、特に以下の新しい知見を得ることができた。1.磁場誘起秩序相の存在から重要であると考えられるPrイオンの結晶場励起が、実現可能な超伝導状態にどう寄与するか調べた結果、スクッテルダイト系に特有のT_h対称性が有意であることがわかった。2.これまでの実験で議論されている最も重要な問題は、この超伝導のパリティであるが、スピン三重項超伝導状態が実現するためには、f軌道の自由度がまず重要であり、さらにスピン一重項超伝導状態よりも安定化されるには、T_h対称性が必要であることがわかった。3.このような結晶場励起を媒介とする超伝導のギャップ関数は、Prイオンの結晶場状態に敏感であり、T_h群のすべての場合について、O_h群からのずれに対するギャップ関数の形状の変化およびナイトシフトの異方性についての詳細を調べた。これらの解析は今後の実験的研究に役立てられると期待する。以上の結果は、4件の論文として発表した。また、本特定領域研究主催の国際会議での招待講演、および強相関電子系の国際会議において口頭発表した。研究目的のもう1つの課題である磁性については、当該研究期間中に発表まで至らなかったが、現在進行中であり、近いうちに成果を公表する予定である。初年度の計画では、「Prイオンの原子構造を考慮した微視的モデルの構築」およびそれに基づいて「PrOs_4Sb_<12>で観測される磁場誘起秩序相の解明」を行うことであり、前者の目的はほぼ達成された。今回構築したモデルによって進展させた研究は、磁場誘起秩序相ではなく、次年度に計画していた「立方晶系に特有な超伝導状態の理解」の方である。周囲の研究の状況を鑑みて早急に取り組むべき課題としてこちらを優先した。以下、得られた新しい知見を列挙する。(1)Prイオンの結晶場励起による励起子を媒介とした超伝導について現実的な理論を構築し、PrOs_4Sb_<12>で見られる超伝導状態について可能な対称性を導いた。(2)特に、低磁場側で観測された2回対称性と、スクッテルダイト系を特徴付けるT_h結晶点群対称性との関係を明らかにした。(3)ナイトシフトの実験で示唆されているスピン三重項の超伝導状態の安定性について、T_hの対称性が重要であることを示した。以上の成果の一部は論文として学術雑誌に公表した。次年度は、中性子散乱の実験によって得られた励起スペクトルと超伝導の関係を調べ、上述の超伝導の現実性について検討する計画である。
悪性腫瘍における腫瘍幹細胞の可塑性を制御する因子の解析

腫瘍は単一クローンに由来するが多様性のある集団であり,その中に腫瘍幹細胞とよばれる化学療法や放射線療法に抵抗性で再発や転移の原因となる一群の小集団が存在するとされており,癌治療を考えるうえで重要な要因である.これまで腫瘍幹細胞は自分自身を複製すると同時に非腫瘍幹細胞を産生するが,非腫瘍幹細胞からは腫瘍幹細胞は生み出されないとされてきた.しかし近年,非腫瘍幹細胞からも腫瘍幹細胞が形成されるという,いわゆる「可塑性」がみられることがわかり,この可塑性を制御することが悪性腫瘍の治療において重要な要因になると考えられる.そこで,我々は様々な腫瘍における腫瘍幹細胞の可塑性を検討し,それを制御する因子を同定することを計画した.本年度は,子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,腫瘍幹細胞のマーカーとされているアルデヒド脱水素酵素(ALDH)をターゲットとして可塑性を惹起しやすい状態とそうでない状態の細胞を採取し,そこからRNAを抽出してRNA-seq解析を行った.その結果,可塑性を惹起しやすい状態で発現の高い遺伝子と可塑性を来たさずにより分化する方向へ向かう場合に発現の高い遺伝子について複数の候補となるものが検出された.より分化する方向へ向かう際に発現する遺伝子としてglycine N-methyltransferase (GNMT)が候補となり,GNMTのよってグリシンから生成されるサルコシンを腫瘍細胞株に投与すると,濃度依存性にALDHの高活性細胞の割合が減少する傾向がみられた.また,可塑性を惹起しやすい状態で発現の高い,神経発生に関与するglycoprotein M6B (GPM6B)について子宮内膜癌の病理組織標本で免疫染色を行ったところ,ALDHの陽性領域に一致するようにGPM6B陽性細胞がみられる症例が認められ,腫瘍幹細胞の可塑性の惹起に関与している可能性が示唆された.腫瘍には腫瘍幹細胞という自己複製能・多分化能を有する少数の集団があり,化学療法や放射線療法に抵抗性で再発や転移の原因となることが明らかにされつつある.この腫瘍幹細胞の制御ががん治療の重要な鍵となっている.これまで腫瘍幹細胞は自分自身を複製すると同時に非腫瘍幹細胞を産生するが,非腫瘍幹細胞からは腫瘍幹細胞は生み出されないとされてきた.しかし近年,非腫瘍幹細胞からも腫瘍幹細胞が形成されるという,いわゆる「可塑性」がみられることがわかり,この可塑性を制御することが悪性腫瘍の治療において重要な要因になると考えられる.そこで,我々は様々な腫瘍における腫瘍幹細胞の可塑性を検討し,それを制御する因子を同定することを計画した.本年度は,子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,多くの腫瘍で腫瘍幹細胞のマーカーとされているアルデヒド脱水素酵素(ALDH)をターゲットとして腫瘍幹細胞および非腫瘍幹細胞を多く含む画分を分取し,非腫瘍幹細胞から腫瘍幹細胞への変換における腫瘍幹細胞自身の関与を検討した.その結果,腫瘍幹細胞は,自己複製能が高い時には可塑性を惹起する能力が高いが,自己複製能が低く分化傾向が高い時には逆に可塑性を抑制する傾向があることがわかった.また,メッシュを用いて細胞同士の接触を調節することにより,可塑性を惹起する能力は腫瘍幹細胞と非腫瘍幹細胞の直接接触を介するが,抑制する能力は液性因子の介在を示唆する結果が得られた.子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,非腫瘍幹細胞から腫瘍幹細胞への変換における腫瘍幹細胞自身の関与を検討した結果,腫瘍幹細胞は自己複製能が高い時には可塑性を惹起する能力が高いが,自己複製能が低く分化傾向が高い時には逆に可塑性を抑制する傾向があることがわかった.腫瘍は単一クローンに由来するが非常に多様性のある集団であり,その中に腫瘍幹細胞とよばれる化学療法や放射線療法に抵抗性で再発や転移の原因となる一群の小集団が存在するとされている.この腫瘍幹細胞の制御ががん治療の重要な鍵となっている.これまで腫瘍幹細胞は自分自身を複製すると同時に非腫瘍幹細胞を産生するが,非腫瘍幹細胞からは腫瘍幹細胞は生み出されないとされてきた.しかし近年,非腫瘍幹細胞からも腫瘍幹細胞が形成されるという,いわゆる「可塑性」がみられることがわかり,この可塑性を制御することが悪性腫瘍の治療において重要な要因になると考えられる.そこで,我々は様々な腫瘍における腫瘍幹細胞の可塑性を検討し,それを制御する因子を同定することを計画した.本年度は,子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,腫瘍幹細胞のマーカーとされているアルデヒド脱水素酵素(ALDH)をターゲットとして非腫瘍幹細胞から腫瘍幹細胞への変換における腫瘍幹細胞自身の関与を検討した.その結果,腫瘍幹細胞は自己複製能が高い時には可塑性を惹起する能力が高いが,自己複製能が低く分化傾向が高い時には逆に可塑性を抑制する傾向があり,可塑性を惹起する能力は腫瘍幹細胞と非腫瘍幹細胞の直接接触を介することが示され,その能力は腫瘍幹細胞を維持する性質が強いものほど高い傾向がみられた.そこで可塑性を惹起しやすい状態とそうでない状態の細胞をセルソーターを用いて採取し,そこからRNAを抽出してRNA-seq解析を行った.子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,非腫瘍幹細胞から腫瘍幹細胞への変換における腫瘍幹細胞自身の関与を検討した結果,腫瘍幹細胞は自己複製能が高い時には可塑性を惹起する能力が高く,その能力は細胞同士の直接的な接触によることが推察された.

現在,可塑性を惹起しやすい状態とそうでない状態の細胞を用いてRNA-seq解析を行い,可塑性制御の候補となる因子への検討に入っており,概ね計画通りに進んでいる.腫瘍は単一クローンに由来するが多様性のある集団であり,その中に腫瘍幹細胞とよばれる化学療法や放射線療法に抵抗性で再発や転移の原因となる一群の小集団が存在するとされており,癌治療を考えるうえで重要な要因である.これまで腫瘍幹細胞は自分自身を複製すると同時に非腫瘍幹細胞を産生するが,非腫瘍幹細胞からは腫瘍幹細胞は生み出されないとされてきた.しかし近年,非腫瘍幹細胞からも腫瘍幹細胞が形成されるという,いわゆる「可塑性」がみられることがわかり,この可塑性を制御することが悪性腫瘍の治療において重要な要因になると考えられる.そこで,我々は様々な腫瘍における腫瘍幹細胞の可塑性を検討し,それを制御する因子を同定することを計画した.本年度は,子宮内膜癌の腫瘍細胞株を用いて,腫瘍幹細胞のマーカーとされているアルデヒド脱水素酵素(ALDH)をターゲットとして可塑性を惹起しやすい状態とそうでない状態の細胞を採取し,そこからRNAを抽出してRNA-seq解析を行った.その結果,可塑性を惹起しやすい状態で発現の高い遺伝子と可塑性を来たさずにより分化する方向へ向かう場合に発現の高い遺伝子について複数の候補となるものが検出された.より分化する方向へ向かう際に発現する遺伝子としてglycine N-methyltransferase (GNMT)が候補となり,GNMTのよってグリシンから生成されるサルコシンを腫瘍細胞株に投与すると,濃度依存性にALDHの高活性細胞の割合が減少する傾向がみられた.また,可塑性を惹起しやすい状態で発現の高い,神経発生に関与するglycoprotein M6B (GPM6B)について子宮内膜癌の病理組織標本で免疫染色を行ったところ,ALDHの陽性領域に一致するようにGPM6B陽性細胞がみられる症例が認められ,腫瘍幹細胞の可塑性の惹起に関与している可能性が示唆された.今後は腫瘍幹細胞の可塑性を制御する因子の同定にむけて,可塑性を惹起する状態と抑制する状態での差をマイクロアレイやRNA-seqなどを利用して分子レベルで検討していく.今後は腫瘍幹細胞の可塑性を制御する因子の同定にむけて,RNA-seq解析で得られた候補となる遺伝子から可塑性を惹起する状態と抑制する状態での違いを分子レベルで検討していく.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため,当初の見込み額と執行額は異なった.研究計画に変更はなく,前年度の研究費も含め当初予定通りに計画を進めていく.具体的には,消耗品,情報収集あるいは成果発表のための国内旅費,複写費,研究成果発表費用(投稿料)に用いる予定である.
第二次世界大戦における連合国間の協力と限界

本研究は、集団防衛同盟が発展した要因を、第二次世界大戦中の米国、英国、ソ連による大同盟と連合国間の統合司令組織が発展したプロセスに焦点を当てて究明することを、主な目的として概要以下の成果が得られた。まず、米英を中心とした連合参謀本部(Combined Chiefs of Staff: CCS)の設立プロセスと、CCSの下連合国の軍隊が統合された態様を明らかにできた。特に、欧州での連合国間の協力と統合司令組織の成立につき情報を得ることができた。他方で、太平洋地域での連合国軍の間の協力と統合については、時間的な制約もあり必ずしも十分な成果を得ることができなかった。27年度は基礎段階として、1)米国、英国とソ連による大同盟成立経緯と運用の実態、2)1939年から1945年にかけての米英間の軍事協力とその協力が連合参謀本部(CCS)、そして、連合国の統合司令組織へとつながる過程、そして3)太平洋戦線での米英間の軍事協力の実態と司令組織のあり方につき、事実関係を中心に調査を行った。具体的には、まず第二次世界大戦中の大同盟の成立と運用、そして連合国の統合司令組織の発展経緯に関する歴史学、政治学、特に国際関係理論の文献、及び米国政府刊行の外交・軍事文書、政策決定者の回顧録資料を収集し、その後現在まで、読み込み、そして分析を行っているところである。その上で、2015年9月2日から17日にかけて、米国メリーランド州にある米国国立公文書館、およびニューヨーク州にあるルーズベルト大統領図書館でアーカイブ調査を行った。国立公文書館では、米国政府の外交・軍事文書のうち、大同盟の成立と運用、そして連合国の統合司令組織の発展経緯に関する資料の把握と確認、そして、ルーズベルト大統領図書館では、ルーズベルト大統領の第二次世界大戦の欧州戦線と太平洋戦線における戦略や政策に関する文書の確認と把握を行った。さらに、ジョンズホプキンス大学、コロンビア大学およびハーバード大学で、本件に詳しい研究者に面談をお願いし、調査の方向性や資料の所在に関し、アドバイスをお願いした。現地調査終了後は、収集した資料の整理、データ化と分析を始め、現在も進行中である。まず、当初想定していたより、文献及び資料の確認と収集に手間取り、時間がかかってしまった。そして、また当初考えていた以上の多くの文献が見つかり、これを読み込み、整理、データ化、分析するのに、時間がかかっている。また、米国での現地調査においても、調査すべき資料の量が膨大であることが判明しており、当初想定していた以上の資料を調査する必要が出てきており、今回の現地調査では予定していた調査をすべて完了することができなかったためである。平成28年度は、前年度に米国での公文書館等で収集した文書や資料が膨大に上ったことからこれらの情報の整理と解析にほとんどの時間を費やすこととなった。しかし、こうした文書の分析から、米英ソの戦略や米英ソ間の協力のあり方がある程度見えてきたような感触を得ている。具体的には、米国の欧州戦線及び太平洋戦線でのそれぞれの戦略とその相違や、米国側から見た米英ソ間の軍事協力の実態と運用、特に、米英間の連合参謀本部(CCS)の設立経緯と運用プロセス、そして米英とソ連の間の協力のあり方につき、概要を一定程度明らかにすることができた。中でも、第二次世界大戦中の欧州戦線につき、北アフリカ上陸作戦(Gymnast)、ノルウェー上陸作戦(Jupiter)、北フランス上陸作戦(Round-up)、限定的上陸作戦(Sledgehammer)等が検討され、結局北アフリカ上陸作戦が選好された理由や経緯を把握できてことは大きな成果であった。そして、その後のノルマンディー上陸作戦で端的に示されたように、数十カ国の軍隊の統合と統合司令組織の設立に結びついていくが、この設立プロセスについても特に米英間の間で紆余曲折を経ながらも、これまでにはない大規模での協力に結び付いていく姿が一定程度把握することができた。また、英国での現地調査をすべく、そのための準備を進めることもできた。具体的には、英国の第二次世界大戦戦略や英国がCCSの設立に期待した目的などを、既存文献や公刊された外交文書等を可能な限り網羅することで、一定程度明らかにすることができた。具体的には、大同盟の成立に英国が果たした役割とその関与の度合い、CCSで英国が果たした役割と貢献、アジア太平洋戦線での英国の戦略と政策選考の概要が把握することができた。本来であれば、平成28年度は英国国立公文書館(United Kingdom National Archives)やケンブリッジ大学チャーチル文書センターでアーカイブ調査を行い、外務省と首相府の公文書、チャーチル関連文書、閣議文書及び統合参謀本部文書を中心に収集する予定であった。しかしながら、平成28年度は、前年度に米国での公文書館等で収集した文書や資料が膨大に上ったことからこれらの情報の整理と解析にほとんどの時間を費やすこととなってしまった。したがって、平成28年度は、英国での現地調査は延期することとし、米国で収集した文書の整理と解析に重点を置くこととし、英国での現地調査の準備を進めることにとどめることとした。

本研究は、加盟国間の協力が高度に実現した集団防衛同盟が発展した要因を、第二次世界大戦中の米国、英国、ソ連による大同盟と連合国間の統合司令組織が発展したプロセスに焦点を当てて、究明することを目的としており、特に、集団防衛同盟の成立要因をより深く分析するために、1)第二次世界大戦中に米英を中心として設立された連合参謀本部(Combined Chiefs of Staff: CCS)がどのように設立され、CCSの下連合国の軍隊がどのように統合されたか、2)欧州ではCCSの下で行われた連合国間の協力が統合司令組織の成立にどのように関係し、影響をもたらしたのか、3)さらに太平洋地域での連合国軍の間の協力と統合の実態を明らかにし、どの程度統合司令組織の発展がみられたかを明らかにすることを目的とし、こうした目的は一定程度達成することができた。本年度は特に、夏に米国の国利公文書館において、米国側の資料を数多く収集するこができたこともあり、米国側の立場からCCSがどのように設立され、ワシントンDCでCCSの機構がどのように発展し、英国側との協力がどのように進んでいったかをある程度明らかにすることができた。こうして、集団防衛同盟の成立要件という、従来検討されなかった観点から史実を見直し、問題の解明に取り組んだことで、統合司令組織の成立と発展プロセス、中でも欧州戦線における統合司令組織の発展過程を一定程度分析することができた。その一方で、米英ソ間の協力関係の本質がどのようなものであったか、また、太平洋戦線における米英間の協力がどの程度進んでいたかは、有効な資料を入手することに限界があり、必ずしも十分明らかにすることはできなかった。また、米国側の資料が膨大に上ったこともあり、本年度末に予定していた英国での調査を行うことができなかった。本研究は、集団防衛同盟が発展した要因を、第二次世界大戦中の米国、英国、ソ連による大同盟と連合国間の統合司令組織が発展したプロセスに焦点を当てて究明することを、主な目的として概要以下の成果が得られた。まず、米英を中心とした連合参謀本部(Combined Chiefs of Staff: CCS)の設立プロセスと、CCSの下連合国の軍隊が統合された態様を明らかにできた。特に、欧州での連合国間の協力と統合司令組織の成立につき情報を得ることができた。他方で、太平洋地域での連合国軍の間の協力と統合については、時間的な制約もあり必ずしも十分な成果を得ることができなかった。今年度は、できるだけ速やかに以上に述べた遅れを取り戻したいと考えている。また、米国での現地調査は再び行う必要があると考えており、これは今年度もしくは来年度に再び行うことを検討したい。その上で、英国での現地調査を行い、1)大同盟の成立に英国が果たした役割と、その関与の度合い、2)米英連合参謀本部(CCS)及び欧州戦線での統合司令組織の成立に英国が果たした役割と貢献の程度、3)アジア太平洋戦線での英国の戦略と政策選考及び米英の軍事協力のあり方とその限界に焦点を当てて資料の調査と収集を行いたい。具体的には、英国国立公文書館(United Kingdom National Archives)にある外務省と首相府の公文書、閣議文書及び統合参謀本部文書を中心に収集する。次に、英国の外国・軍事政策に重要な役割を果たしたチャーチル(Sir Winston Churchill)首相の関連文書が大英帝国戦争博物館(Imperial War Museum)及びケンブリッジ大学チャーチル文書センターに所蔵されていることから、これら博物館、文書センターでも資料を収集する。特に、英国での現地調査はこれを速やかに行い、米国で再度の現地調査を行う必要があると考えている。
立方晶希土類化合物RRuSn_3の低温物性の研究

セリウムの金属間化合物CeRuSn_3は約0.5Kで1.6J/K^2.molの巨大な電子比熱係数を持つ立方晶化合物である。この値は代表的な重フェルミオン化合物であるCeCu_6に匹敵しており興味深い化合物である。この化合物の1K以下における帯磁率と比熱測定の結果、反強磁性スピン相関による帯磁率の減少と電子比熱係数C/Tの減少を0.5以下で観測している。これらの低温相を明らかにするため希釈冷凍機温度において3.5Tまでの磁場中で比熱測定をストイキオメトリ-のCeRuSn_3及びオフストイキオメトリ-CeRuSn_<2.91>の二種類の試料について行なった。1、CeRuSn_3:磁場を加えた場合、その増加と共に比熱の1K以下の部分が抑制され、かわりに高温側が増加する。しかし磁気モ-メントをもつ系で見られるシヨットキ-型にならない。電子比熱係数C/Tについて見れば、零磁場中で観測されたピ-ク値は磁場を加えると磁場の増加と共に急速に減少し0.6J/K^2.mol程度までになるが2.5T以上ではその変化は小さい。0.1K以下の低温部分で、磁場の増加と共に急速に増加する比熱を観測した。これは大きな内部磁場によって誘起された核比熱からの寄与とおもわれる2、CeRuSn_<2.91>:わずかにストイキオメトリ-からずれたこの試料は零磁場の1.2Kに反強磁性転移と思われる比熱のピ-クしめす。しかし、そのピ-ク値は3.3J/Kmolであり、エンロピ-値はスピン1/2の系のRln2の約1/3と小さい。したがって、スピン系の一部がクエンチしていることが考えられる。さらにこの比熱のピ-クはわずか0.5Tの磁場を加えても消失し、常磁性が回復しシヨットキ-型比熱になる。このようにCeRuSn_3系はストイキオメトリ-のすぐ近傍に磁気秩序相を持っており、近藤効果と磁気相互作用との係わりがこの系の物性を複雑にしている。
リーマン面の理想境界と極大性について

本年度の研究においては、リーマン面Sの有限葉の限界のない分岐被覆面となっているリーマン面Rの倉持理想境界の極小点の個数について、以下の成果を得た。πをRからSへの射影とすると、πはRの倉持コンパクト化R^*からSの倉持コンパクト化S^*への連続写像に拡張される。QをS^*の倉持極小点とするとπ^<-1>(Q)はR^*の倉持極小点を有限個含むことが分かる。QのSにおける細近傍Mのπによる逆像π^<-1>(M)のRにおける連結成分の数n_Mは有限である。このとき、次の等式が成り立つ。π^<-1>(Q)に含まれる倉持極小点の個数=max{n_M:MはQのSにおける細近傍}以上が成果であるが、この証明にあたって、瀬川・正岡らのMartin理想境界の極小点の個数についての結果の証明方法が大いに役に立った。そのため、彼らと数回にわたる打合せを行ない、その過程で、倉持コンパクト化とMartinコンパクト化の差違の研究が今後必要であるとの認識で一致した。又、設備備品費で購入した、フラクタル関係、ポテンシャル関係,複素力学系関係の図書により得られた知識,手法は、今後のリーマン面の倉持境界上のポテンシャル論の研究上有用である。
最小超対称標準模型の電弱泡とバリオン数生成

最小超対称標準模型(MSSM)の有効ポテンシャルをstop,chargino,neutralinoの寄与まで含めて計算することにより、3つの中性Higgs粒子の質量や評価した。また有効ポテンシャルの最小値を数値的に探すことにより超対称粒子の質量行列に現れるCPの破れがHiggs sectorに誘起するCPの破れを求めた。この方法を有限温度に拡張し、Higgs sectorでのCPの破れの温度依存性を調べたり、相転移の強さがHiggs質量やstopのsoft massにどのように依存するかも調べた。(Prog.Theor.Phys.Vol.101の論文)相転移が1次転移の場合、相転移温度での有効ポテンシャルを用いて運動方程式から2相の境界に生じる電弱泡の関数形式を定めた。特に顕わなCPの破れが小さいが、2相の境界領域で自発的CPの破れと同様の機構によりCPを破る位相がO(1)になる可能性を我々は指摘していたが(Prog.Theor.Phys.Vol.99の論文)、それを実現するMSSMのパラメータ領域を特定できた。2つのHiggs場の期待値の比(tanβ)が5以上であり、最も軽いHiggs scalarとpseudoscalarがある関係を満たしていることが必要であった。1つのパラメータの組について、charge transportによって生成されるバリオン数の評価も行った。有限温度の有効ポテンシャルによると相転移温度付近のtanβは温度補正を受けて大きくなり、top quarkのその温度での有効質量がbottom quarkやtau leptonとは逆に大きくなるために、chiral charge fluxへのtop quarkの寄与は小さくなり、tau leptonの効果が最も大きくなることが分かった。これらの結果は投稿中の論文(hep-ph/9903276)で発表されている。2つのHiggs doubletを持つ電弱理論において、相転移温度での有効ポテンシャルが与えられたときにダイナミカルに実現される電弱泡の関数形(Higgsの期待値)を運動方程式を解くことにより決定した。様々な可能な解のうち最も興味深いのは、対称相と非対称相の中間領域でCP対称性を破る2つのHiggsの相対位相がO(1)にまで大きくなるもので、この解は現在のバリオン数非対称性を十分説明できることを示した。このような解は、電弱泡の近傍で自発的なCP対称性の破れの条件が満たされているために可能になっている。最小超対称標準模型で有限温度の有効ポテンシャルの係数を計算することにより、対称相から非対称相に移り変わる中間領域で自発的CPの破れが可能になることを示した。(投稿中の論文)但し、超対称質量パラメータ(μ)やソフトに超対称性を破るgaugino mass parameter、スカラー3点結合定数などの相互の符号と大きさに制限があり、Higgs potentialの2つのHiggsをmixするmass parameterにがある条件を満たす必要がある。しかしゼロ温度の真空で自発的CPの破れが起こる場合に比べて、2つのHiggsの絶対値の許される範囲が広いためにより広いパラメータに対して起こり得る。また、ゼロ温度で自発的CPの破れがあるときには必然的に軽いスカラー粒子が存在するために現実的な模型として考えられなかったが、我々が調べたパラメータに対しては相転移温度で、電弱泡の近傍のみで大きくCPが破れるがゼロ温度の真空では破れないためにこのような軽いスカラー粒子は生じない。このようなタイプのCPの破れを伴う電弱泡はCP共役な2つがエネルギー的に縮退しているが、僅かなexplicit CP violationがあればその縮退が解けて、十分なバリオン数が生成されることも示した。
IgA腎症の腎病理組織学予後予測因子の同定

新規透析導入患者の原疾患の第2位である慢性糸球体腎炎の多くを占めると考えられているIgA腎症において、高血圧に由来する病理組織学的な血管病変位に寄与する高血圧以外の因子は未だ十分に検討されていない。本研究は129例のIgA腎症患者の細動脈の硝子化に寄与する因子として、年齢(25歳以上)、高血圧(平均動脈圧」予後に影響を与えている可能性が示唆された。増加の一途を辿る透析患者数は、2009年末時点で29万人を上回った。総国民医療費の数%を占めると言われる透析医療費のこれ以上の増加を抑制するためには、透析患者数の増加を減少させなければならない。2009年末時点における新規導入患者数は、糖尿病性腎症が最も多く、第2位はIgA腎症が多くを占めると考えられている慢性糸球体腎炎である。本研究の目的は、世界最大規模のIgA腎症の多施設後方視的コホート研究STudy of Outcome and Practice pattern of IgA nephropathy (STOP-IgAN)を用いて、腎予後及びステロイド等の治療の腎保護効果を予測する腎病理組織学的予後予測因子を同定する事である。腎生検時の血清クレアチニン濃度の1.5倍化をアウトカムと定義し、アウトカムを発症した患者(症例)に対するコントロール(対照)を、コホート内症例対照研究(nested case-control study)という研究手法を用いて1:1の比率で無作為に抽出した。129例を対象にして腎細動脈の硝子化の有無を評価した結果、44例(34.1%)に認められた。多変量ロジスティック回帰モデルを用いて、硝子化と関連する因子を同定した結果、年齢(オッズ比1.05[95%信頼区間1.01-1.11]、P=0.014)、平均動脈圧(1.05[1.01-1.10]、P=0.022)、尿酸(1.73[1.06-2.83]、P=0.030)が細動脈の硝子化の関連因子として同定された。本研究結果は、IgA腎症の腎予後予測因子として報告されている高尿酸血症は、IgA腎症患者の腎細動脈の硝子化を反映しており、腎血行動態の異常を介して、IgA腎症の腎予後に関連する可能性を示した。高尿酸血症がIgA腎症の予後を予測するメカニズムを示唆する結果である。IgA腎症の主要な腎予後予測因子は、血圧、尿蛋白、腎機能、腎病理所見である。STOP-IgANは、19922005年に大阪大学医学部附属病院、大阪府立急性期総合医療センター、大阪労災病院において腎生検によってIgA腎症と診断された1001例を研究対象とした後方視的コホート研究である。本研究は、腎生検時の血清クレアチニン濃度の1.5倍化をアウトカムと定義し、アウトカムを発症した患者(症例)に対するコントロール(対照)を、コホート内症例対照研究(nested case-control study)という研究手法を用いて1:1の比率で無作為に抽出した。その結果、202例のIgA腎症患者が抽出された。腎生検時に作成された病理標本は退色が著しいため、病理組織学的所見を評価するためには、病理組織標本の再作製が必要である。2012年4月時点において約半数の標本の再作製が終了している。今後残り半数の症例の病理組織標本を作成し、病理組織学的所見を評価し、その腎予後及びステロイド等の治療薬による腎保護効果を統計学的に評価する予定である。現時点における病理組織標本の再作製は約半数であり、当初の予定よりも遅れている。その原因は、本研究に参加している1施設において、倫理審査委員会における研究承認は受けているものの、同施設における診療体制が変化したために、当該施設から提供される予定であったIgA腎症患者の腎病理組標本を作製するための手続きが変更になったためである。同施設の研究対象患者の病理組織標本は近日中に作製される予定である。全研究対象症例の病理組織標本の再作製が終了後、病理組織学的所見を評価し、その腎予後及びステロイド等の治療薬による腎保護効果を統計学的に評価する予定である。

まず第一に、現時点において病理組織標本が未だ作製されていない約半数の症例の病理組織標本を作製する予定である。その後、複数の観察者が病理組織学的所見を評価する。なお、病理組織標本は匿名化する事によって、病理組織標本と臨床所見(血圧、尿蛋白、腎機能)等の完全な盲検化が可能となる。盲検化して得られた病理組織学的所見のデータは、その観察者間の一致率を評価した後、腎予後及びステロイド等の治療介入予測能を統計学的に評価する。現在未作成の約半数の研究対象患者の腎病理組織標本の作製に使用する予定である。
パルス熱磁気駆動を用いた機能性インク吐出機構の研究

温度により飽和磁化の大きさが異なる磁性材料に温度特性を与えることにより発生する熱磁気効果を磁性流体で実現を目指す。この目的のため、効率的な発生力を得る磁極構造と液体粘度・流体の自発磁化の影響の定量化、塗料化するための磁性微粒子の実現性、微小領域で急速な熱分布を実現する加熱機構の検討を行い、熱磁気駆動による機能性インクの吐出機構を研究する。磁場勾配の変化による磁気応力の発生を検証するため、有限要素法を用いた磁気回路形状の最適化と、その結果を基にした拡大モデル実験を行った。解析結果、磁性流体を流す平行トレンチ幅に対する磁極形状はトレンチ幅Wに対してその長さを2W程度とし、かし磁極のアペックス角を60度程度とするとと、吐出部に非磁性トレンチを05W程度設けることにより最も磁気トルクが大きくなり、トレンチ幅W=100μmで磁化o.1Teslaの磁性流体では48KPaの応力発生を得られることが明らかとなった。この結果を検証するため、NiFe磁極とNdFeB磁石を用いたモデルにおいてマイクロマノメータを用いて発生力を測定したところ、発生力は120KPa以上と、シミュレーション結果を大きく上回る結果となった。原因について、解析中であるが、マイクロトレンチ内の磁場分布の不均一や、Fe微粒子の凝集による磁化の部分的な増加などが想定され、今後の解明が課題である。一方、自由空間でのポンプ動作の測定装置として、マルチ発光ストロボ顕微法を用いて1枚の画像中に複数の液滴画像を取り込む観測システムを作り、液滴の飛翔動作を観測できることを静電加速インクジェットに適応して性能を確認した。これにより、数十μm径の液滴が十m/sec程度で飛翔する時の速度プロファイルを正確に観測できることが明らかになった。前年度、マイクロ間のメータを用いて実験した発生力の結果では、シミュレーションより想定される値48Kpaを大きく上回る実験値を得た。その原因として、磁極角部の形状による磁束集中の影響と流路チャネルのマイクロ化に起因する粘性抵抗の影響に絞って実験的な追及を行った。その結果、本研究では比較的粒径の大きな磁性粒子を用いることから、流路幅が10μm以下では磁性流体の粘度が高くなつていること、角部での磁束集中で磁性粒子の凝集が生じて血管中の血栓のごとく粘度の高い磁性流体の対流が生じることが明らかになった。これを解決するため、懸濁粒子の微細化と分散材の最適化を進めている。インクヘッドは、前年度に求めだ磁束絞り形状の角部に非磁性材を配置して角部べめ磁束集中を軽減した磁極形状を設計し、チャネル幅(10μm)に対応したフォトマスクを作成した。形状については特許出願した。実験用の加熱機構に集光加熱を選択し、実験装置を試作した。集光レンズに無限系の長焦点対物レンズを用い、in situでの実験観測を行うため、落射光学系の中の従来のハーフミラーに代えてレンズ光軸中心部を集光用に、外周部を反射観測用に用いる同軸光学系を設評した。観測にはTVカメラを用いて観測時の安全を確保し、パルス同期による加熱観測を行うこととした。光源には最高0.2WのLDを用い、パルス幅1μから1ms、スポット径(1/e)12μmを確保した。実験からは目的とする連続吐出の確認には至っていないが、パルス加熱により磁性流体の液滴吐出は確認できている。連続吐出のためにはチャネル内での磁性流体の流動が不可欠であり、今後、実験条件の最適化、液体の粘度、特に分散材の最適化により改善して行く見込みである。前年度に試作した10μm幅、長さ200μmのチャネルと新設計の落射照明系集光加熱機構を用いたインク輸送実験を進めた。高NA対物レンズと同軸反射ミラーを用いた結果、光学系への200mWレーザー入力に対し、スポット径12μm、出力130mWと、透過率65%を実現できた。この実験系で熱磁気駆動を行ったが、想定していた連続吐出は行えず、最初の1滴のみが移動する結果になった。実験後、チャネルを顕微鏡で観察した結果、インクの移動が遅く、加熱部へのインクの注挿に時間がかかっている結果であった。永久磁石を用いた保持力はマノメータ法で約70MPaと、磁極形状の改善前と同様に解析値(48MPa)を大幅に上回った。この理由を確認するため、非磁性材料(ガラス)で作ったチャネルで同様に圧力測定をした結果、磁気保持をしないにもかかわらず25MPaの差圧が測定された。そこで、流体を油性磁性インク(2×10^<-2>PaS)から年度の低い純水(10^<-3>Pa.S)に変更して実験した結果、粘度を低減しても差圧が低減せず、液体の表面張力によるメニスカス効果によりチャネル内の流動が制限されていると判断できた。

現象を解析した結果、磁気圧力を発生させるために長い(200μm)平行チャネルを形成したため、流路抵抗が大きくなったことが原因であると判断し、チャネル長さを20μmとしたサンプルではマノメータ実験で約30MPAと、解析値25MPaに近い値となった。熱磁気駆動した結果、この圧力ではインクは飛ばず、液体がチャネルロから垂れ出る結果となり、磁力のさらなる向上と粘度の低い磁性インクの開発が今後の課題であることを明らかとした。
新興コロナウイルスの出現予測を目的としたコロナウイルス進化メカニズムの解析

本研究課題では猫コロナウイルス(FCoV)を用いて、遺伝子変異による病原性獲得機構を明らかにすることを目的とし、以下の研究を遂行した。1)低病原性FCoVである猫腸コロナウイルス(FECV)と強毒である猫伝染性腹膜炎ウイルス(FIPV)の遺伝子解析を実施し、病原性に関与する遺伝子変異を解析2)遺伝子変異による病原性の変化を調べるための基盤技術となるFIPV逆遺伝子操作系の確立1)病原性獲得への関与が示唆されている遺伝子領域4か所(ORF3c, 7b,スパイク蛋白質(フリン開裂部位、fusion peptide))について、日本で分離、検出されたFECV及びFIPVの遺伝子解析を実施した。その結果、1ORF3cではFIPV 6株中2株が欠損によるフレームシフトによって不完全な蛋白質をコードしていた。2ORF7bでは大きな変異は認められなかった。3フリン開裂部位では多くのアミノ酸変異がFIPVで認められたが、FIPV特異的な変異は見られなかった。4fusion peptideにおいて、FECV 10株の全てが1058番目のアミノ酸がメチオニンであったのに対し、FIPVは14株中10株が1058番目のメチオニンがロイシンに変異していた。以上の結果から、スパイク蛋白質fusion peptide領域の1058番目のアミノ酸変異がFIPVに特異的なものであると考えられた。この成果はFIPの診断法の発展に寄与するとともに、今後のFIPの病原性解析に有用であると考えられる。2)高いFIP起病性を有するFIPV C3663株を用いた、Bacterial Artificial Chromosome (BAC)システムによるFIPVの逆遺伝子操作系の確立を試みている。現在までにBACプラスミド(pBeloBAC)へC3663株ゲノム全長の約半分を組み込むことに成功している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
アトムプローブによる金属間化合物中の添加元素の合金挙動の解明

金属間化合物に種々の合金元素を加えることにより、機械的ならびに化学的特性を改善する試みが盛んに行われているが、これらの元素が諸特性をどのように変化させるのかを理解するためには金属間化合物の規則格子中での第三元素の占有サイトを決定することと,これらの元素の粒界での偏析挙動を理解することが重要である.本研究ではアトムプローブを用いてX線回折やALCHEMI法などの手法では決定できないような合金元素のサイトを決定すること、またアトムプローブの極めて高い分析の空間分解能を利用してTiAlのラメラ-界面における第三元素の偏析挙動を解明することを目的としていくつかの金属間化合物のアトムプローブ分析を行った。具体的には種々の第三元素を加えたNi_3Al,Ni _3Geの金属間化合物中の置換型添加元素の占有サイトを決定した。さらにNi_3(Si,Ti)の粒界での組成変化ならびに侵入型添加元素の粒界での偏析をアトムプローブFIMを用いて原子レベルで解析した。さらにマクロアロイングによりTiAlの延性を著しく改善することの知られているCr,Mnなどの第三元素のラメラ-界面での偏析挙動の解析した。また添加元素の分配および偏析挙動を三次元的に解析するために三次元アトムプローブを開発し、その金属間化合物への応用を現在進めている。
結び目・絡み目の構造と幾何学

研究目的・研究実施計画にもとずいて研究代表者は次のような成果を得た。1.近年結び目・絡み目の多項式不変量がいくつか発見されたが、それらは正則射影図から求められるものであった。ここでは、矢島により定義された結び目・絡み目のグラフを通じて新しい不変量を得ようと試みた。まず、抽象的なグラフについて、縮約と除去の2つの操作から帰納的に求められる不変量の一般的な解を求めた。その後、Reidemeister movesにより不変であれば結び目・絡み目の不変量となることから、この条件をみたすようなものはJones polynomialと同値なものに限られることが判明した。2.樹下・寺坂により、ユニオンが非自明であることが示され、より一般的に渋谷により、非自明な結び目の非自明なユニオンは素である、と示された事実をより一般的な設定のもとでタングルによる幾何構造の分析により示した。また、このときの除外例を具体的に示した。3.与えられた結び目に対して、同型な結び目全ての正則射影図全てのなかで、自明な結び目の正則射影図を得るのに要する結び目解消操作の最小数を結び目解消数と定義する。定義が幾何的なために微妙な難問が多い。交差数最小の正則射影図ならば適切な一回の結び目解消操作で結び目解消数がより小さい結び目の正則射影図になるかとの予想に対して、2 bridge knotsのときは正しいことを示した。この予想が正しければ、結び目解消数を求めるエルアルゴリズムが得られる。以上の結果は現在投稿準備中である。
顎関節症患者における咬合接触部位の咬合力と臨床症状との関連性

顎関節症の治療において、患者の咬合状態を的確に診査することは非常に重要である。著者らは、長年にわたり咬合異常に起因する顎関節症患者の治療に、バイオフィードバックを利用した咬合治療を行い良好な成績を収め、これら患者における臨床症状や治療経過等に関する詳細なデータを記録分析してきた。これより、顎関節症患者における各種臨床症状の発現様式は、咬合異常の種類,部位および咬合接触状態等と強い関連があることが推察された。本研究では、咬合調整のみで治癒した患者群を対象とし、個々の症例の顎関節症発症に関与していた咬合異常(咬頭干渉)部位について検索し、これらと臨床症状との発現様式との関連を検討した。その結果、(1)咬合異常(咬頭干渉)部位は顎関節症症状側と同側に多く観察された。(2)咬合異常(咬頭干渉)部位は大臼歯部に多く存在した。(3)咬合異常(咬頭干渉)部位は下顎運動の前方成分を規制する咬合面に多く観察された。そこでさらに、これらの患者に歯列上の各接触部位の咬合力の測定が可能なデンタルプレスケールを用い、顎関節症患者における各歯列上の咬合力分布様式の特徴を検索したところ、シリコンチェックバイトで把握した咬合異常部位が存在した歯牙の咬合力は、他の部位の歯牙の咬合力より有意に大きかった。これより、顎関節症の発症には、下顎運動に影響する咬頭干渉の存在のみならず、歯列上の咬合力の分布の不均衡が強く関与している可能性が示唆された。
歯周治療におけるバイオフィルム駆逐ストラテジー

<研究結果>合成Acyl-HSLsのN-tetradecanoyl-HSLは、供試全P.gingivalisの増殖を濃度依存的に抑制した。A.actinomysetemcomitansは変化がなかった。N-tetradecanoyl-HSL添加培養P.gingivalisは、非添加と比較し、SDS-PAGEパターンは変化した。低栄養倍地中では、N-tetradecanoyl-HSL添加前培養P.gingivalis菌体は、非添加前培養菌体よりも、よく増殖した。又供試Actinomyces菌株が、一定の流速下でフローセルのガラスプレート上細菌コロニーを数視野認め、菌の発育を確認できた。その後流速を落とし、経時的観察の結果、そこで増殖し、マイクロコロニーを形成することがわかった。今後更にバイオフィルムの形成におけるグリコカリックスの解明と阻害機構の検索予定である。バイオフィルムは、Quorum Sensingによりコミュニケーションをとり、又、グリコカリックス(菌体外多糖)で凝集し、故に抗菌薬や殺菌薬は深部へ浸透しにくく、効果が減弱される。本研究の目的は、歯周病関連性菌のバイオフィルムの形成とグリコカリックスへの関与、又形態学・生化学的特徴を調べ、更に駆逐法を考えることである。本年度は、口腔バイオフィルムの構成細菌であるActinomyces viscosus ATCC15987、ActinomycesnaeslundiiATCC12104、Actinomyces israeliiATCC12102を供試し、フローセルバイオフィルムを形成する過程を検討しました。供試Actinomyces菌株を前培養後、フローセルシステムを使用し、各チューブに注入し、逆流させ、ガラスプレートの位置に届いたのを確認後、裏面にし、培養の流れを1時間静止状態にした。再度培養液をモーター管理下で流し、バイオフィルム形成を試みた。顕微鏡観察にてフローセルのガラスプレート上に細菌コロニーを数視野認め、菌の発育を確認できた。Actinomycesは、口腔常在菌として口腔全体に分布する、グラム陽性通性嫌気性桿菌である。Actinomycesは、Streptococccusと共に、糖分解性が高く、耐酸性細菌叢となり、いわゆる齲蝕誘発性の高いプラークを形成する。また歯周病関連性菌Porphyromonas gingivalisはActinomycesと共凝集し、又、ヒト実験的歯周炎のプラークに増加することなどが明らかにされてきた。蛍光抗体法によりA. v.がヒトプラーク中にしばしば検出され、特に根面齲蝕と歯周炎部位に最も顕著であると報告されている。今後経時的にフローセル内で様々な条件下で培養を行い、Actinomycesのバイオフィルム形成能と菌体外多糖について解析をしていきたい。細菌バイオフィルムの特徴としてバイオフィルムを覆っている菌体外多糖(グリコカリックス)は、T細胞非依存性抗原であるため免疫応答が効率よくはたらかず、抗菌性自然免疫物質(唾液等)も浸透せず持続感染となる。またバイオフィルム内では、Quorum-sensing signalsを介し菌密度を調節している。バイオフィルム内の細菌は、代謝が低く静止状態で、低栄養下で生存可能である。深部に浸透できないため、多くの抗菌薬は無効である。血中等に浮遊菌として侵入し、強い病原性を発揮するため近年全身疾患関与の細菌の供給源として、歯周病関連性菌が注目され、それらをターゲットとした歯周医学という概念も確立してきている。本研究の目的は、歯周病関連性菌のバイオフィルム形成とグリコカリックスの関与、また形態学・生化学的特徴を調べ、更に駆逐法を考えることである。本年度は、前年度に引き続きグラム陽性通性嫌気性桿菌Actinomycesを供試菌としてバイオフィルム形成の検討を行った。本菌は、その形成初期に関与し、糖分解性が高く、Porphyromonas gingivalisと共凝集し、ヒト実験的歯周炎に増加し、また根面カリエスへの関与も明らかである。供試Actinomyces (Actinomyces viscosus,Actinomycesnaeslundii,Actinomyces israelii)菌株を前培養後、フローセルシステムで培養し、ガラスプレートにバイオフィルムが形成される過程を経時的に顕微鏡観察した。その結果、供試したActinomyces菌株が、一定の流速の中でガラスプレートに付着し、そこで増殖し、マイクロコロニーを形成することがわかった。
サイトメガロウイルス細胞指向性決定因子「ペンタマー」の機能と感染防御誘導能の解析

先天性サイトメガロウイルス(CMV)感染は新生児300人に1人の頻度で起り、感染児の約3割に神経学的障害などの疾病を起すため、ワクチン開発が求められている。本研究は、近年見出された内皮・上皮細胞及びマクロファージ指向性を決定するペンタマーと呼ばれる蛋白複合体に着目し、その構造と機能、ペンタマーを介した感染に関与する宿主因子、抗ペンタマー抗体による個体レベルでの感染防御を、動物モデルで明らかにすることにより、ワクチンの開発に資することを目的とした。これまでに、小動物で唯一先天性感染を起しヒトCMVと同様なペンタマーをコードするモルモットCMV(GPCMV)について、BAC改変系を用いてペンタマー構成蛋白GP131に変異導入した解析で、GP131の異なる配列が上皮細胞指向性とマクロファージ指向性に関与することを見出した。さらに、GP131とGP133の組合せを発現させた細胞にGPCMVを感染させると感染効率が亢進する現象を見出した。30年度には、GPCMVの上皮細胞への感染はマクロピノサイトーシスに依存するが、感染亢進がエンドサイトーシスの亢進によるものではないことを明らかにした。また、ペンタマー構成蛋白は、単独での発現に比して、特定の組合せでは発現の安定化が見られることを見出した。GPCMVのgBやペンタマー構成蛋白をそれぞれ発現する組換えアデノウイルスの組合せをマウスBALB/c由来上皮細胞やモルモットHartley由来上皮細胞に感染させ、細胞をadjuvantと混合後BALB/cやHartleyを免疫すると、結合抗体は抗原の組合せによらず誘導されたが、ペンタマー発現細胞の免疫でのみ高い中和能を有する抗体が誘導された。GPCMV感染で攻撃した場合、ペンタマー免疫した個体では体重減少の抑制、脾臓重量増加の抑制、臓器におけるウイルス量の減少など、有意な感染防御が見られた。先天性サイトメガロウイルス(CMV)感染は新生児300人に1人の頻度で起り、感染児の3割程度に神経学的障害をはじめとした疾病を起すため、ワクチン開発が求められている。本研究は、近年見出された内皮・上皮細胞及びマクロファージ指向性を決定するペンタマーと呼ばれる蛋白複合体に着目し、その構造と機能、ペンタマーを介した感染に関与する宿主因子、抗ペンタマー抗体による個体レベルでの感染防御を明らかにすることにより、ワクチンの開発に資することを目的とする。小動物で唯一先天性感染を起し、ヒトCMVと同様なペンタマーが存在することを我々が明らかにしているモルモットCMV(GPCMV)を対象として解析を行い以下の結果を得た。細胞指向性を検討するためのモルモット細胞株として、腎臓より上皮細胞を調製し、SV40 T抗原を発現するレトロウイルスベクターで不死化した上皮細胞株を作製した。RedET法を用いたGPCMV-BAC改変系を用いて、ペンタマー構成蛋白GP131について、蛋白表面に存在する可能性が高い領域で電荷を有するアミノ酸をアラニンに点変異させたウイルスを13種類作製した。各種の解析の結果、GP131のウイルス粒子への取り込みにアミノ酸配列K33が関与すること、線維芽細胞への感染は変異の影響を受けないこと、上皮細胞へのウイルス粒子の吸着効率も変異による影響を受けないこと、上皮細胞のみ・マクロファージのみ・両細胞の指向性に関与するアミノ酸配列が存在することが明らかとなり、複数のCMV受容体の存在が示唆された。なお、別のペンタマー構成蛋白GP133についても、同様の解析が進んでいる。特定のペンタマー構成蛋白の組合せを発現させた細胞にGPCMVを感染させると感染効率が亢進する現象を見出した。糖蛋白Bに対する抗体と比較して、ペンタマーで誘導した抗体が高い中和活性を有することが明らかになった。ペンタマーに関連する2つの蛋白の解析、ならびに感染防御に関する解析が順調に進んだ。また、ペンタマー構成蛋白間の相互作用解析は当初予定した方法では解析が困難であったことから異なる方法を検討中であるが、その過程で興味深い現象を見出した。一方、ペンタマーに結合する宿主蛋白の探索については、系の構築途中で、この点に関しては当初予定より遅れが見られる。先天性サイトメガロウイルス(CMV)感染は新生児300人に1人の頻度で起り、感染児の3割程度に神経学的障害などの疾病を起すため、ワクチン開発が求められている。また、GP131とGP133の組合せを発現させた細胞にGPCMVを感染させると感染効率が亢進する現象を見出した。