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2013年5月21日現在単一分子内で発光・発色を制御する新規デュアルモードディスプレイ材料の開発

本研究では、単一素子内で発光と着色を制御し得る新規ディスプレイ材料の創製を目指した。課題実現へ向け、発光性の金属錯体と電気化学的な酸化還元によって可逆的な色変化を示す材料を組み合わせた素子を構築した。その結果、数ボルト程度の電圧で透明からシアン色へ可逆的に色が変化し、その色変化と同時に素子の蛍光が制御できることを見出した。この着色と発光の同時変化は、材料内での光エネルギーの移動制御によることも明らかとした。デュアルモードディスプレイ(DMD)は、明所での視認性に優れる省エネルギー表示の反射型表示と、暗所での視認性に優れ高速応答が可能な発光型表示の2つの表示方式を有し、状況に応じて表示方式を使い分けることでそれぞれのメリットを享受できるディスプレイである。それらの実現へ向けて、外部刺激によって色変化や発光変化を同時に示す材料が求められる。そこで本研究では、発光性の希土類金属錯体と電気化学的な酸化還元によって可逆的な色変化を示す材料を組み合わせた素子を構築し、その電気化学的着消色と発光挙動を観測した。この着色と発光の同時変化は、材料内での光エネルギーの移動制御によることも分かり、そのエネルギー移動効率は99%以上にのぼった。更に、プロトタイプDMD素子を構築し、文字情報などのデュアルモード表示を実現した。また、温度制御により良好な着消色を示すサーマルリライト媒体に発光機能を付与することで、赤・緑・青のフルカラー着色および発光変化を示す感熱型デュアルモード表示媒体の構築に成功した。研究の進展により「暗所では文字が光り、明所では文字が着色するディスプレイ」といった、視認性や省エネルギー性を両立する表示素子の実現が期待される。本研究に関わる研究開発成果は、国際学術論文5報、国際特許出願(PCT)、新聞報道2回、イノベーション・ジャパンでの発表(若手発表、JSTブース内)という形で発信を行い、国際学会発表賞、千葉大発明賞等の評価を得た。本研究は、単一素子内で発光型表示、反射型表示が可能な新規デュアルモードディスプレイ材料の創製を目的としている。素子の発光型表示部位には強発光性の希土類錯体を、反射型表示部位には電位印加により可逆的な画像形成が可能なEC分子を用いることで、EC反応による光の吸収波長変化に基づく発色on-off制御を行うと同時に、錯体内の発光中心である希土類イオンからEC分子への励起エネルギー移動を制御し、発光制御が可能と考えられる。発光材料であるEu(III)錯体と、発色材料であるヘキシルビオロゲン(HV2+)の混合溶液を用いた素子では、混合溶液への電圧印加によるHV2+のEC反応に伴い、透明から青色への明瞭な色変化が観測された。Eu(III)錯体を光励起下では、透明状態ではEu(III)に特有の強い赤色発光が観測されたが、HV2+着色状態ではその発光が完全に消光した。このように、Eu(III)錯体の発光を電気化学的に制御できることを実証したが、その発光、吸収の十分な変化には100秒1000秒という長い時間の電圧印加が必要であった。また繰り返し安定性にも問題が見られた。これらは、素子内の電気化学反応における酸化と還元のバランスがとれていない事が原因と考えられたため、無機のEC材料として知られるプルシアンブルー(PB)膜をHV2+の対極反応材料に用いた素子を作成した。その結果、HV2+とPB膜の相補的な酸化還元により、素子の発光・吸収の応答が10秒以内に完結し、飛躍的な応答性の向上を実現した。また、200回の繰り返し測定後でも特性の低下が見られなかった。以上、本年度は新規デュアルモードディスプレイ材料の実証と、電気化学反応の最適化による素子特性の向上を達成した。本成果は、国際学術誌やPCT出願、新聞報道等により発信し、国際会議での優秀ポスター賞や千葉大学優秀発明賞の受賞等の評価を得た。本年度は。研究の最終目的である新規デュアルモードディスプレイのプロトタイプ素子の駆動実証と、電気化学反応をコントロールすることでその素子特性が向上しうることを見出した。研究成果の発信に関しても、国際学術誌、国内外での学会発表、新聞報道、特許出願など様々な面から行なっており、現在も国際学術誌へ投稿、査読中であることなどから、目的に対して概ね順調に進展していると考えられる。今後は、発光、発色を示す材料の高機能化、多色化への展開を推進してゆく。手法としてはデュアルモードディスプレイ材料の単一分子化、無機-有機ハイブリッド化による発光・発色材料の実現を行なってゆく予定である。上記、材料の高機能化に向けて必要な材料合成用試薬、各種測定における消耗品の購入、学会発表等の旅費としての使用を計画している。
自然量子井戸構造半導体単結晶の光学特性と低次元励起子エンジニアリング

自然量子井戸構造を有する2次元系鉛ハロゲンペロブスカイト単結晶について、発光スペクトルの温度依存性、発光時間分解測定、および、波長可変パルスレーザを用いた波長選択励起発光測定によって、発光起源の解明と発光ダイナミクスについて詳細な研究を行った。弱励起下の発光スペクトルでは、双極子許容励起子と3重項励起子による鋭い発光線が観測される。3重項励起子からの発光は、光吸収ピークに対してストークスシフトを示すとともに、発光減衰時間はエネルギー依存性を示した。このことから、3重項励起子発光はPbBr無機層の無機・有機界面のランダムポテンシャルによって局在した3重項励起子によることが確認された。パルスレーザによる強励起下では励起子分子の発光線が観測され、励起子分子の結合エネルギーは約40meVと極めて大きな値を持つことが明らかとなった。この値は、励起子分子発光強度の温度依存性から見積もられた熱的な結合エネルギー、励起子吸収ピークと励起子分子発光ピークとのエネルギー差から見積もられた結合エネルギーともによい一致を示した。3重項励起子吸収ピーク付近での選択励起発光測定から、強励起下で観測される励起子分子の発光は、局在励起子分子によるものであることが明らかとなった。このとき、2つの自由な三重項励起子の非弾性衝突によって自由励起子分子が生成すること、また、2つの局在した3重項励起子の非弾性衝突によって局在励起子分子が生成することが分かった。さらに、局在励起子分子は、局在した三重項励起子を残して発光消滅すると結論された。自然量子井戸構造を有する2次元系鉛ハロゲンペロブスカイト単結晶の光物性の研究を行った。弱励起の発光スペクトルでは、双極子許容な励起子と3重項励起子に起因した鋭い発光線が観測され、これらは液体ヘリウム温度において約1meV程度の半値幅を示し、同様な物質系に関する従来の研究に比較して極めて鋭く、使用した結晶の光学的な品質の高さが示された。また、単結晶試料の各試料表面について励起子発光と光反射スペクトルをクラマースークローニッヒ変換することにより求めた励起子吸収について、その偏光依存性を調べた。無機物質から構成される2次元量子井戸層が積層するC軸方向と面内方向とでスペクトルが異なっており、この物質系について初めて励起子発光・吸収の偏光特性が明らかとなった。一方、パルスレーザによる強い光励起では、励起光強度の増大とともに低エネルギー側に新たな発光が出現した。励起光強度依存性とスペクトル形状の解析から、この発光線は励起子分子に起因した発光であることが示された。発光エネルギー位置と励起子吸収エネルギー位置の差からこの励起子分子の結合エネルギーは40meVと見積もられ、極めて大きい励起子分子結合エネルギーを持つことが明らかとなった。さらに、パルスレーザを照射した時としない時の吸収スペクトルの差スペクトルにおいて、励起子分子からの発光スペクトルとミラーイメージを示す誘導吸収が観測された。この吸収の積分強度は励起光強度に比例することから、励起子準位から励起子分子準位への光学遷移に対応すると考えられる。これは、励起子分子発光の逆過程に相当し、この物質系では最初に観測された結果である。
甘味タンパク質による味覚受容機構の解析

視覚細胞や神経細胞における情報伝達機構の研究は著しい進展を見せている一方で、同じ化学感覚である嗅覚、味覚についての研究はいまだにその受容体の種類や存在についてさえ不明瞭である。本研究では甘味タンパク質に着目し、そのポリクローン抗体、およびモノクローン抗体の作製を行い、この甘味タンパク質の甘味活性中心の検索、ならびにこれを用いて味覚受容機構の解析を試みた。対象とした甘味タンパク質はトーマチン(Thaumatin)である。このタンパク質は分子量21000の単一のポリペプチド鎖からなり、一次構造のみならず、X線解析による高次構造も明らかになっている。しかし、甘味活性部位がどの箇所に存在するかいまだ決定されていない。本研究においてこの甘味タンパク質に対するポリクローン抗体、およびモノクローン抗体を調製し、種々の甘味物質との阻害実験を行うことにより、活性中心部位の検索を試みた。マウスを用いて甘味タンパク質トーマチンに対するポリクローン抗体を調製し、これをプローブとして甘味受容体を有する味覚細胞に同定、および受容体の存在を検討した。その結果、ある種のマウスにおいてトーマチン結合の舌細胞を認め、甘味受容体の存在を示唆するデータを得た。また、トーマチンに対するモノクローン抗体を調製した。トーマチンと異なる甘味タンパク質モネリンも同時に用いて、両者に反応するモノクローン抗体、およびトーマチンにのみ反応するモノクローン抗体を得た。現在、これを用いて、甘味活性中心についてさらに検討を進めている。
都市大気環境におけるトレードオフの推計と機構解明

研究計画調書に則り、東京都市圏を対象として、次のとおり、都市高温化(ヒートアイランド・地球温暖化)、都市緑化、大気汚染の三者間の相互関係とトレードオフに関する調査研究を、昨年度に引き続き実施した:・都市高温化と都市緑化との関係に係る調査の一環として、熱流体モデル等を用いた数値シミュレーションを実施し、暑熱環境改善のための緑と建物の効果的な配置に関する分析や、崖線を緑化することによる暑熱環境改善効果の分析を行った。・都市高温化と都市緑化との関係に係る調査の一環として、SfM(Structure from Motion)による緑地及び都市の表面温度図作成の精度解析、DSM(Digital Surface Model)を使用した都市快適感指標の計算とマラソンへの応用、リモートセンシングによるヒートアイランド現象解析等を行った。・都市高温化と大気汚染との関係に係る調査の一環として、近年東京都市圏の大気汚染が改善したことによる日射量及び地上気温・体感温度への影響を分析するための数値シミュレーション(領域気象モデルによる感度実験)を引き続き行った。また、都内における稠密気象観測網のデータを用いて、都市境界層や地上風の日変化に関する解析を行った。・地域スケールの光化学オキシダントやPM2.5などの高濃度事例について要因を検討する場合に、総観規模の気象場が大きく影響していることが多いため、都市高温化と大気汚染との関係に係る調査の一環として、総観規模の気象を客観的に分類する手法について検討し、分類結果に関する解析を行った。分類手法について、具体的には、海面更正気圧分布に対してクラスター分析(k-平均法)を行い、総観規模の気象を分類した。さらに、開発した手法により、季節ごとの特徴的な総観規模の気象の分類を行った。東京都市圏を対象として、各種数値モデル(大気化学輸送モデルや熱流体モデル)を用いたシミュレーション等により、都市高温化、都市緑化、大気汚染の三者間に存在する相互関係とトレードオフに関する研究を進めているが、本研究費で雇用した研究員の入れ替わりに伴い人員の空白期間が生じたことなどにより、進捗がやや遅れている。本研究では、上記の数値シミュレーション結果から得られる出力変数等を用いて、今後、都市高温化、都市緑化、大気汚染の間のトレードオフをバランスさせる最適解を算出(具体的な内容は次項「今後の研究の推進方策」参照)し、「どれだけ暑熱緩和するのが良いのか」「どれだけ都市緑化するのが良いのか」「どれだけ大気汚染を改善するのが良いのか」について定量的に明らかにし、より快適で持続可能な都市大気環境の創生のためには、どの大気環境問題にどれだけの対策費を投じれば良いのか、その最適なコスト配分を検討するうえで役立つ科学的知見等を得る予定であり、それを達成するための作業を早急に進めたい。研究計画調書に則り、引き続き次のとおり研究を推進する:・数値シミュレーションの結果を用いて、大気汚染の改善が都市高温化に及ぼす影響の解析を引き続き行い、また、都市境界層や地上風の日変化、総観規模気象に関する解析を引き続き行うことで、都市高温化と大気汚染との関係に係る調査をさらに進める。・SfMによる緑地および都市の表面温度図作成の精度解析、DSMを使用した都市快適感指標の計算とマラソンへの応用、リモートセンシングによるヒートアイランド現象解析を引き続き行う。また、緑化による暑熱環境改善効果に関するシミュレーションも引き続き行う。・各種数値モデルによるシミュレーション結果やデータ解析結果から得られる各変数について、重回帰分析等の多変量解析を行い、都市高温化、都市緑化、大気汚染のそれぞれに関する説明変数(気温・湿度・葉面積・地上オゾン濃度等)に対し、最適な都市大気環境の指標となる目的変数を算出する係数を求める。その目的変数には、WBGT(Wet Bulb Globe Temperature)やMRT(Mean Radiant Temperature)といった体感温度指数、都市開発時の環境配慮に係る制度による緑化基準、大気汚染環境基準等を適用する。こうして、快適な都市環境の創生という観点から、それぞれの目的変数について、三者間のトレードオフをバランスさせるための最適解の算出を試みる。また、これにより、都市高温化・都市緑化・大気汚染改善のトレードオフを考慮した都市大気環境を創生するための環境施策に資することを最終的な目標として研究を進める。研究計画調書に則り、東京都市圏を対象として、次のとおり、都市高温化、大気汚染、都市緑化の相互作用とトレードオフに関する調査研究を行った。・大気汚染の改善が都市高温化に及ぼす影響を調べることの一環として、大気汚染が改善することによる日射量及び地上気温への影響を分析するための数値シミュレーション(感度実験)を試行した。その結果、近年の大気汚染改善に伴い、夏季晴天日における地上気温は、日射量の増加によって0.5°C程度上昇した可能性が示唆された。・都市高温化が大気汚染に及ぼす影響を調べることの一環として、大気化学輸送モデルを用いて夏季を対象とした気候変化シミュレーションを実施した。その結果、過去気候に比べて現在気候では、東京付近を中心に高温域が形成され、硝酸ガス濃度の高い範囲が拡大し、近年の光化学オキシダント濃度の高止まりと関係している可能性が示唆された。・都市緑化と都市高温化の調査の一環として、熱流体モデルを用いた数値シミュレーションやLES(Large Eddy Simulation)を実施し、暑熱環境改善のための緑と建物の効果的な配置を分析した。その結果、建物の風上側に緑を多く配置することにより、建物の風下側にクールスポットが形成されやすいことが示された。また、SfM(Structure from Motion )による緑地および都市の三次元表面温度計測と解析、DSM(Digital Surface Model)による都市快適感指標の計算方法の開発、ヒートアイランド現象解析のための高密度測定ネットワーク構築と解析手法の開発を行った。

・都市緑化と大気汚染との関係を調べることの一環として、都内の街路樹分布のGIS(地理情報システム)化を行った。・都市高温化が大気汚染に及ぼす影響を調べることの一環として、境界層パラメタリゼーションが大気境界層高度の再現精度に及ぼす影響を検証した。東京都市圏を対象として、各数値モデル(大気化学輸送モデル・熱流体モデル・LES等)を用いたシミュレーション等により、都市高温化、大気汚染改善、都市緑化の間に存在する相互作用とトレードオフに関する調査を順調に進めている。また、本研究では、それら三者間の相互作用やトレードオフに関する調査のみならず、上記の数値シミュレーション結果から得られる出力変数等を用いて、今後、都市高温化、大気汚染、都市緑化の間のトレードオフをバランスさせる最適解を算出(次項「今後の研究の推進方策」参照)し、「どれだけ暑熱緩和するのが良いのか」「どれだけ大気汚染を改善するのが良いのか」「どれだけ都市緑化するのが良いのか」について定量的に明らかにする。これにより、より快適で持続可能な都市大気環境の創出のためには、どの大気環境問題にどれだけの対策費を投じれば良いのか、その最適なコスト配分を検討するうえで役立つ科学的知見を得る予定である。研究計画調書に則り、東京都市圏を対象として、次のとおり、都市高温化(ヒートアイランド・地球温暖化)、都市緑化、大気汚染の三者間の相互関係とトレードオフに関する調査研究を、昨年度に引き続き実施した:・都市高温化と都市緑化との関係に係る調査の一環として、熱流体モデル等を用いた数値シミュレーションを実施し、暑熱環境改善のための緑と建物の効果的な配置に関する分析や、崖線を緑化することによる暑熱環境改善効果の分析を行った。・都市高温化と都市緑化との関係に係る調査の一環として、SfM(Structure from Motion)による緑地及び都市の表面温度図作成の精度解析、DSM(Digital Surface Model)を使用した都市快適感指標の計算とマラソンへの応用、リモートセンシングによるヒートアイランド現象解析等を行った。・都市高温化と大気汚染との関係に係る調査の一環として、近年東京都市圏の大気汚染が改善したことによる日射量及び地上気温・体感温度への影響を分析するための数値シミュレーション(領域気象モデルによる感度実験)を引き続き行った。また、都内における稠密気象観測網のデータを用いて、都市境界層や地上風の日変化に関する解析を行った。・地域スケールの光化学オキシダントやPM2.5などの高濃度事例について要因を検討する場合に、総観規模の気象場が大きく影響していることが多いため、都市高温化と大気汚染との関係に係る調査の一環として、総観規模の気象を客観的に分類する手法について検討し、分類結果に関する解析を行った。分類手法について、具体的には、海面更正気圧分布に対してクラスター分析(k-平均法)を行い、総観規模の気象を分類した。
従来型の色素を用いない自己発色繊維の開発

芳香族アミンは、発がん性やアレルギー疾患の原因物質として報告されており、繊維加工の分野では、それらを原料とする色素の利用が制限されつつある。本研究では、食品の着色に用いられているメイラード反応を利用することによって、羊毛などのポリアミド繊維と還元糖、あるいは、綿などのセルロース繊維とアミノ酸との組合せによる繊維の自己発色について検討した。その結果、羊毛と還元糖であるキシロースを反応させることによって、繊維を茶褐色に着色することに成功した。前年度の研究において、繊維中にアミノ基を持つポリアミド繊維と還元糖との反応によって繊維を着色させることに成功した。しかしながら、反応性の高い還元糖であるキシロースを用いた反応系においても、濃色に着色する場合、かなり反応時間が必要であることも明らかとなった。はじめに、メイラード反応で着色した羊毛繊維の染色堅ろう度および繊維物性について評価した。酸、アルカリ、汗、熱水、摩擦に対しての染色堅ろう度を調べたところ、繊維の退色や白布への色移りは認められなかった。これは、通常の染色とは異なり、メイラード反応によって繊維自身が化学的に発色したことが原因と考えられる。次に、羊毛繊維の親水性に関係する物性(吸湿性、吸水性、撥水性、帯電性)について調べたところ、糖質を反応させた合成繊維とは異なり、帯電性と吸水性は改善されたものの、吸湿性では若干の低下が認められ、撥水性に関しては殆ど影響が認められなかった。この原因として、羊毛繊維の複雑な多層構造とそれらの部位と糖質との反応性がこれら繊維物性の違いに深く係っていると考えられる。次に、食品でのメラノイジン色素は抗菌活性を示すことが知られており、着色した羊毛繊維に対しても同様の抗菌活性試験を行ったところ、大腸菌に対して強い殺菌性を示す興味深い結果が得られた。最後に、着色反応の反応時間を短縮する目的で反応場の検討を行った。界面活性剤の添加による反応時間の短縮は認められなかったものの、DMSOなどの有機溶媒や塩化カルシウムなどの無機塩を添加することによって反応速度は大きく改善された。特に、反応系のpHの影響は大きく、炭酸水素ナトリウムを添加したアルカリ条件で反応を行うことによって、最大6倍程度の反応速度の改善が認められた。このように、本年度では、着色物の染色堅ろう度および繊維物性の評価を行い、さらに、前年度の問題点である反応時間の大幅な短縮にも成功した。本年度では、食品の分野で利用されているメイラード反応による着色現象を応用して、綿、麻、羊毛、絹およびナイロンなどの汎用繊維の着色実験を行った。初めに、セルロース繊維である綿および麻とアミノ酸であるグリシンおよびアラニンとの反応について検討を行ったが、高温条件下においても着色反応は進行しなかった。おそらく、メイラード反応では糖の水酸基の脱水反応や転移反応が深く関与しており、高分子の還元糖であるセルロース繊維では十分に反応が進行しなかったと考えられる。次に、ポリアミド繊維である羊毛、絹およびナイロン繊維と還元糖であるキシロースおよびグルコースとの反応についても検討を行った。先程のセルロース繊維とは異なり、これらポリアミド繊維と還元糖の間でメイラード反応が進行し、繊維を着色することに成功した。興味深いことに、高分子末端にしかアミノ基を持たないナイロン繊維でも十分な着色が認められた。さらに、最も着色効果の高かった羊毛繊維を用いて各種反応条件(還元糖の種類、糖濃度、反応温度)について検討を行った。種々の糖類を用いて反応を調べたところ、メチルグルコシドなどの非還元糖では反応が進まず、分子量の小さな還元糖ほど、繊維を効果的に着色することができた。特に、単糖類の中でもペンタオースであるキシロースおよびアラビノースが最も短時間で羊毛繊維を着色することができた。さらに、糖濃度および反応温度についても検討を行ったところ、高温条件での高濃度のキシロース水溶液中で羊毛を着色したところ、茶褐色の濃色に着色することができた。しかしながら、今回の反応条件の検討では、従来の食品で見られる着色(黄色→オレンジ色→茶色→褐色)と同様の色相の変化しか認めらなかった。次年度は、反応時間の短縮と併せて色相の制御方法についても検討する必要がある。本年度では、食品の分野で利用されているメイラード反応による着色現象を応用して、各種汎用繊維の着色実験を行った。綿や麻などのセルロース繊維とアミノ酸との反応による繊維の着色効果は認められなかったものの、羊毛、絹、ナイロン繊維と還元糖との反応を応用して、繊維を着色することができた。特に、反応性の高い還元糖であるキシロースを用いた場合、羊毛繊維を黄色から茶褐色まで着色することに成功した。繊維工業への実用化には、反応時間の短縮や色相の制御(多様化)などの問題点を残しているが、従来の色素を用いた着色方法とは異なる新しい着色技術の開発に成功しており、本年度の研究目標は概ね達成できた。今年度に得られた成果については、すでに特許出願を済ましている。

次年度は、メイラード反応で着色された繊維材料の染色堅ろう度(酸、アルカリ、光、摩擦、汗、熱水などに対する退色・色移り試験)や各種繊維物性(機械強度、吸湿性、吸水・撥水性、抗菌性試験など)の評価を行い、得られた色素と従来の染料との比較検討や反応後の繊維物性への影響について調べる。さらに、本年度に引き続き、反応時間の短縮や、メイラード反応で着色できなかった綿などのセルロース繊維への応用についても併せて検討する。具体的には、メイラード反応における反応場の影響(溶液のpHの影響、界面活性剤、有機溶媒、無機塩などの添加物の効果)や染色機を用いた高温高圧条件下での着色反応について検討する。本年度に得られた繊維材料の色相の変化を詳細に調べる目的で、色彩管理システムの導入を行う。また、本年度では、特許出願およびその準備のため、学会発表を十分に行っておらず、次年度では、より積極的に学会発表および論文投稿を行うために、研究費の一部を利用する。
単ロール及び双ロール法により作製した急冷凝固鋼板の組織と機械的性質に関する研究

金属を急冷凝固させることはアモルファス金属作製の手段であるのみならず,結晶質合金に対しても結晶粒の微細化,マクロ偏析の除去,固溶限の拡大,準安定相の形成などにより,顕著な性質の改善をもたらすことが報告されている.それゆえ,急冷凝固が結晶質合金に与える効果を詳細に検討することは,新たな鉄鋼材料開発の上で非常に有益であると考えられる.本研究では鉄合金の中でも代表的なFe-Cr-Ni合金を取り上げ,急冷凝固材の組織の特徴を観察した.また急冷凝固ままで2相組織を有する合金については組成による組織の変化を詳しく観察した.得られた主な結果は次の通りである.1.良好なリボンを得るには3%以上のCrの添加が必要である.2.リボンの集合組織はその組織と良い対応がある.3.板厚はロール周速の-0.6乗に比例する.4.凝固ままの組織はα単相, (α+γ)2相, γ単相のいずれかである.(α+γ)2相域は液相面の谷によりCr側に存在する.5.αとγの割合は狭い組成範囲で変化する.特に板厚が30μmの場合には, 0.2%の組成変化で主な相が変化する.6.板厚が薄くなると共晶凝固は認められなくなる.7.板厚が厚い場合は粒径と組成によりあまり変化しないが,板厚の薄い場合2相混合組織のとき,粒径は最も細かい.8.板厚の薄い場合, αからγへ相が変化する組成でαとγの凝固核が同時に生成する競合凝固が起こる.金属を急冷凝固させることはアモルファス金属作製の手段であるのみならず,結晶質合金に対しても結晶粒の微細化,マクロ偏析の除去,固溶限の拡大,準安定相の形成などにより,顕著な性質の改善をもたらすことが報告されている.それゆえ,急冷凝固が結晶質合金に与える効果を詳細に検討することは,新たな鉄鋼材料開発の上で非常に有益であると考えられる.本研究では鉄合金の中でも代表的なFe-Cr-Ni合金を取り上げ,急冷凝固材の組織の特徴を観察した.また急冷凝固ままで2相組織を有する合金については組成による組織の変化を詳しく観察した.得られた主な結果は次の通りである.1.良好なリボンを得るには3%以上のCrの添加が必要である.2.リボンの集合組織はその組織と良い対応がある.3.板厚はロール周速の-0.6乗に比例する.4.凝固ままの組織はα単相, (α+γ)2相, γ単相のいずれかである.(α+γ)2相域は液相面の谷によりCr側に存在する.5.αとγの割合は狭い組成範囲で変化する.特に板厚が30μmの場合には, 0.2%の組成変化で主な相が変化する.6.板厚が薄くなると共晶凝固は認められなくなる.7.板厚が厚い場合は粒径と組成によりあまり変化しないが,板厚の薄い場合2相混合組織のとき,粒径は最も細かい.8.板厚の薄い場合, αからγへ相が変化する組成でαとγの凝固核が同時に生成する競合凝固が起こる.本研究は近い将来その実用化が期待されている薄比連続鋳造プロセスによって作製される鋼材の材料としての特徴についての基礎的知見を得ることを目的としている。つまり、凝固およびその後の冷却過程における固相変態での組織変化を明らかにし、組織と機械的性質の関係の定量化を計ることを目指している。初年度である61年度は主としてFe-Cr-Ni系3元合金を使って単ロール急冷凝固法による実験をおこなった。方法としては組成の異なる約30種のFe-Cr-Ni合金を用いて、ロール周速を変化させ板厚0.030.2mmの種々の急冷凝固リボンを作製した。得られたリボンをX線,フェライトスコープ,光顕,電顕により観察し、急冷凝固により得られた相と合金組成,冷却速度(リボン厚さ)との関係について調べた。さらに本科学研究費で購入した画像解析装置により粒径を測定した。得られた主な結果は次のとおりである。1.試料の板厚はロール周速の-0.6乗に比例する。2.凝固ままの組織はα単相,(α+γ)2相,γ単相のいずれかである。(α+γ)の2相となる組成範囲は液相面の谷よりCr側に存在する。3.αとγの割合は狭い組成範囲で変化する。特に板厚が30μmの場合には0.2%の組成の違いで主な相が変化する。4.板厚が厚い場合は結晶粒径は合金組成によりあまり変化しないが、板厚の薄い場合(α+γ)の2相混合組織のとき粒径は最も細かい。5.板厚の薄い場合αからγへ相が変化する組成でαとγの凝固核が同時に生成する現象が初めて見い出された。これを競合凝固と名づけた。62年度は凝固後の固相変態を伴う合金系について詳しく研究する予定である。
流域スケールの水文気象に関する地球温暖化による地域影響評価

1.WRFのNoah地表面モデルから計算される降雨量と潜熱フラックスと水文モデルから計算された土壌水分量を介して、Two-way型気象・水文統合モデルを開発した。開発したモデルは、気象と水文両モデルの性能向上に効果的であり、WRFのNoah地表面モデルで使われる簡単な水収支より分布型水文モデルの使用で有利であり、水文モデルの潜熱や横方向流れはWRFのNoah地表面モデルで使われる簡単な地表面流れのパラメータの代わりに信頼性良く使用できることが示された。今後の気象水文モデル間の高解像度統合研究は、水循環に含まれるフィードバック・プロセスをさらに精度よくモデル化することが必要となるであろう。2.空間解像度10kmのWRFモデルが、Dudh Koshi流域の気象水文を予測するために使われた。ダウンスケーリングを用いて、現在および将来の気候変動シナリオを調査し、これに対応する水資源シナリオはWRFとITGG質量保存・表面流出モデルを統合することにより調査した。ITGGモデルパラメータ値は、利用可能な観測データから適切に決定された。さらに、将来の地表面流出もWRFによって得られた高解像度の気温や降雨などの気象データから計算された。計算された地表流出は、Dudh Koshi流域の観測値をかなり良い精度で再現した。将来の地表面流出は変化しなかったが、乾季の地表面流出は減少した。また、WRFからの気象データは、Koshi流域の水文モデルの入力値として適切であることが示された。ヒマラヤ山脈の水文気象の将来予測のためには、さらに精度がよい空間高解像度で研究をすべきである。1.水文モデルで計算する熱収支式の時間分解能を日単位から分単位への変更:気象モデルと水文モデルを統合するためには、地表面での水蒸気フラックス、土壌水分量のデータ交換が必要である。両モデルの時間解像度が異なるために、交換されるデータ精度が悪いという欠点が存在した。この変更を実施することにより、交換されるデータ精度の向上を図れた。2.土壌水分量を規定する物理量の統一:水文モデルでは土壌層厚さを変動させることにより土壌水分量変動を記述していた。一方、気象モデルでは土壌層厚さを一定として空隙率を変動させることにより土壌水分量変動を記述していた。土壌水分量の記述方法が異なるため、交換されるデータに対して物理的に曖昧な変換をするという欠点が存在した。両モデルを空隙率に統一することにより、交換されるデータの曖昧さが解消された。3.都市化によって集中豪雨が増加している懸念がある。従来の気象モデルでは、都市化(ビル)による気温上昇、風速の低下の影響を適切に表現することができなかった。ビル構造を模擬した都市キャノピーモデルを組み込み、都市化による集中豪雨の増減の評価を実施した。都市化による気温上昇、風速の低下は再現できた。都市化による降雨の増加も示された。しかしながら、降雨現象の年変動が大きいため、都市化による降雨変動の影響を評価するためには、長期(20年)の計算が必要であり、次年度に実施する。また、その河川流量への変動に関しても評価を実施する。
現代ネパールにおける近代医療と疾病経験の研究―糖尿病患者の事例に着目して―

2018年度は主に、ネパールでの現地調査と国内外での成果発表を行った。現地調査については、2018年6月から2019年3月にかけて9か月間、ネパールのカトマンドゥ市及び中西部ダン郡を中心に実施した。本調査の主要な目的は、1糖尿病治療をめぐる近代医療の状況、2糖尿病患者やその家族たちが近代医療をどのように経験しているのかについてを明らかにすることであった。そのため、まず糖尿病専門外来におけるインタビュー及び観察調査を行った。ここでは、患者や家族が医療従事者とどのような関係を構築しているのかについてに着目した。また、患者の家庭においては、食事療法の実践や薬剤服用、ヨーガ教室やアーユルヴェーダ薬の利用などの実態について参与観察を実施した。これらの調査から、患者や家族たちは医療従事者との関係構築や疾病の意味付け、治療実践に能動的に関わり、多様な知識を吟味しながら近代医療と関わる様子が明らかになった。それに加えて、調査地域であるダン郡の医療状況や社会・文化的背景をより詳しく理解するために、同地域に多く住む、タルー族とマガール族の近代医療の利用状況、病気治しをめぐる伝統的な知識・治療者に関する調査も行った。長期調査を通じて、調査地域における近代医療の実態と糖尿病治療をめぐる日常生活及び近代医療利用への理解を深め、博士論文執筆に向けたデータ・資料収集を実施することができた。また、学術論文の推敲・投稿を通じて、理論的・方法論的な考察が進んだ。調査及び研究成果の発信について、研究計画通り、おおむね順調に進展している。2019年度は、これまでの研究成果報告と博士論文執筆を活動の中心とする。研究成果報告については、日本文化人類学会(6月)にて、糖尿病患者の薬剤服用に関する発表を行うことが決定している。また、ネパールにおける近代医療の現状と社会的排除に関して、2019年度国際人類学民族学学会( International Union of Anthropological and Ethnological Sciences Inter-Congress)での報告を行うことが決定している。そのほか、ネパールの近代医療をめぐる歴史と特徴についての論文を、日本南アジア学会が刊行する学術雑誌『南アジア研究』に投稿予定である。これらの成果をもとに理論を精緻化させ、博士論文を提出する(11月)。博論執筆後は、博論の補足及び今後の研究課題と調査の方針について検討するため、ネパールにて1か月程度の現地調査と情報収集を行う予定である。
マルチ・スキャン型ファブリ・ペローによる多天体分光撮像

本研究は、10以上の波長域で同時に分光撮像の可能なマルチ・スキャン型ファブリペロー分光器を天体観測の分野で実現することが目的である。ファブリペロー分光器の基本部分をなすエタロンとしては、天体観測の分野ではピエゾ駆動型が多く使われているが、我々に液量型エタロンを用いた。液晶型エタロンはピエゾ型に比べ温度変化や機械振動に対して安定しており、また安価であるという特長を有する。我々はエタロン制御のシステムを構築し、また検査用の設備を設計、製作し、エタロンの評価を行った。その結果我々が導入した液晶型エタロンは透過率があまり高くないものの、十分広い波長レンジに対して必要な特性(フィルス約12)が出ていること、安定性の点で利用しやすいことを確認した。透過率については、エタロンを当初赤側、青側、計2個使用予定としていたところを、予算の関係で1個としたため、広い波長範囲で反射率を一定値にコーティングする限界から、あまり高いものが得られなかった。しかしながら、マルチ・スキャン型ファブリペロー分光器を天体観測用に試作するという、本研究の主目的には十分であった。また天体観測に実際に用いる準備として、15色同時撮像カメラの改造を行い、マルチスキャン型ファブリペローとして実際に観測する準備を行った。本格的天体観測を行っていくには、各チャンネルごとの狭帯域フィルターが必要であるが、観測目的に応じて波長範囲を決めて製作すべきものであり、今後は研究課題に応じて狭帯域フィルターを製作して、実際の天体観測を行っていきたい。本年度はファブリペローエタロンの選定と購入を中心に行った。予算申請の当時は広い範囲のコーティングの行われたエタロンがなかったので、赤/青の2種類を購入する予定であったが、交付額では2台が購入できないでたところ、新たにアメリカのサイエンティフィックソリューション社が1台で390nmから950nmをカバーするエタロンを開発したので、検討の末、導入した。波長分解能は0.30m(4000m)1.60m(900nm)である。速度分解能に直すと225km/s533km/sに対応している。これは当初希望していたよりは低い分解能であるが、研究の主目的である、マルチスキャンできることを実際に示すという意味では十分であり、また実際の天体観測に用いた場合にも、銀河団領域の観測において、銀河がその銀河団に属しているか否かを調べるためにちょうど良い分解能である。実際の観測に用いる場合には、温度依存性などを十分補正する必要があり、モノクロメータや輝線ランプを用いて、温度依存性を補償するための準備を進めている。本年度はエタロンを独自に評価したり、多色カメラを分光器として用いるために必要な追加部品を導入した。エタロンは1台で390-930nmという広い波長範囲をカバーする液晶型のエタロンで、コストパフォーマンスと安定性に優れ、日本の天体観測機器での使用は我々の知る限り初めてとなる。実験室でのエタロンのテストを詳細に行い、製作した会社の報告した通り、透過率はさほど高くないが、波長特性は非常に良いものが製作できていることを確認した。また天体観測のために必要ないくつかの追加部品についての導入を行った。残っているのは、天体にあわせて観測波長を決めるリークカットフィルターの一部で仕様の検討は終了しており、12年度の予算で製作し、実際の観測にとりかかる予定である。ファブリペロー分光器の基本部分をなすエタロンとしては、天体観測の分野ではピエゾ駆動型が多く使われているが、我々は液晶型エタロンを用いた。

我々はエタロン制御のシステムを構築し、また検査用の設備を設計、製作し、エタロンの評価を行った。その結果我々が導入した液晶型エタロンは透過率があまり高くないものの、十分広い波長レンジに対して必要な特性(フィネス約12)が出ていること、安定性の点で利用しやすいことを確認した。透過率については、エタロンを当初赤側、青側、計2個使用予定としていたところを、予算の関係で1個としたため、広い波長範囲で反射率を一定値にコーティングする限界から、あまり高いものが得られなかった。しかしながら、マルチ・スキャン型ファブリペロー分光器を天体観測用に試作するという、本研究の主目的には十分であった。また天体観測に実際に用いる準備として、15色同時撮像カメラの改造を行い、マルチスキャン型ファブリペローとして実際に観測する準備を行った。本格的天体観測を行っていくには、各チャンネルごとの狭帯域フィルターが必要であるが、観測目的に応じて波長範囲を決めて製作すべきものであり、今後は研究課題に応じて狭帯域フィルターを製作して、実際の天体観測を行っていきたい。
家兎頬粘膜移植癌(VX2癌)の増殖過程における腫瘍血管の変化に関する実験的研究-臼後隆起部移植腫瘍の腫瘍血管について-

【実験方法】(1)体重2000g前後の成熟雑系雄性家兎の数羽を用い、血管内に墨汁を注入して、正常な臼後隆起部の血管の走行についてH-E標本、透明標本を作成して観察した。(2)家兎可移植癌(VX2癌)を家兎の臼後隆起に移植して、経過日数(3日、7日、14日、21日)を経た兎を屠殺し、H-E標本を作成し、腫瘍の増殖過程を観察した。(3)移植後,経過日数(同上)を経た家兎の血管内に墨汁を注入し、セロイジン包埋後に100μmの厚切り切片を作成して、実体顕微鏡下に腫瘍の増殖態度と、腫瘍血管の構築を観察した。【現在までの進行状況】本実験において包埋材としてセロイジンを用いる計画であったが、平成5年12月分でセロイジンの製造、販売が中止となり、在庫分を使用し、その後代替商品を探した。その間の約4カ月は組織標本作製の包埋の前の段階で実験を中断せざるを得なくなった。平成6年7月末に、ほぼ同様の組成を有する代替商品として「コロジオン」を発見し、これを購入して以降の実験を継続している。血管の鋳型標本作製は、HE標本,透明標本による組織学的検索が終了後に行なう予定である。【現在まで結果】まず予備実験で臼後隆起部の移植部位として適正な位置を確認する目的で、臼後隆起の舌側、頬側、正中部に移植し、腫瘍の増殖態度について観察した。(1)頬側に移植したものでは、頬粘膜方向への成長を示し(2)舌側に移植したものでは、咽頭方向への成長を示した。(3)正中に移植したものは、舌側に類似した成長を示し、咽頭方向へ成長した。
蛋白質プライミングDNA複製を司るDNAポリメラーゼの機能ドメイン

M2DNAポリメラーゼ(Pol)とプライマー蛋白質(PP)の精製標品を得ることを目的に両遺伝子をtacプロモーター下流にクローニングした。IPTG誘導後、数段階のカラムクロマトグラフィーにより均一標品を大量に入手することに成功した。この標品はPol:PP=1:1の複合体を形成し高い蛋白質プライミング活性を示した。これにより蛋白質プライミング機能をim vitroで測定する準備が整った。蛋白質プライミングDNAポリメラーゼの蛋白質プライミング機能ドメインを明らかにする目的の第一段階として、M2Polの塩基配列を決定した。推定されるアミノ酸配列(572残基)を基に、他のPolとの相同解析を行い基本構造の推定を試みた。近縁種のφ29Polと残基数は同じであり、82.3%の相同性を示した。相同解析の結果は大腸菌のPol Iをも含め多数のPolとの相同領域の存在を示した。M2・φ29のアフィディコリン耐性突然変異株は、そのPolのヌクレオチド類似物に対する感受性が変化することが判明した。これはHSVの例と同様でアフィディコリンの作用部位がヌクレオシド結合部位に近接していることを示唆している。突然変異株の塩基配列解析は相同領域DのC末端側に隣接する領域がM2・φ29のアフィディコリン感受性に係わることを明らかにした。またこの領域がヌクレオチド結合領域であることはPol Iの相同領域Dとの一致からも支持される。相同解析は蛋白質プライミング機能に特異的な領域は見出されず、他の通常のPolとの共通領域が、全体に広く分布していることを示した。よって蛋白質プライミング機能に特異的な大きなドメイン構造が存在する可能性は低いと推定される。今後、この一次構造の基礎情報をもとにM2・φ29間のキメラの作製、in vitro突然変異導入等の手法により、蛋白質プライミングに係わる機能を明らかにする計画である。
感冒予防効果の薬剤開発

ミノサイクリン、スタチンにより、感染後に培養上清液中に放出されるライノウイルス量、細胞内ライノウイルスRNA量の減少を認めた。その機序として、受容体である細胞間接着因子(ICAM-1)の減少と考えられた。また、ミノサイクリンは加えて感染後細胞内エンドゾームのpHの減少抑制が考えられた。安定期にある慢性炎症性呼吸器疾患患者を対象とした臨床試験において、感冒発生数はプロトンポンプ阻害剤の上乗せの効果を認めた。感冒に対する治療薬として期待できることが示唆された。感冒の原因であるライノウイルスの更なる感染抑制の解明を検討するために、以下の研究を遂行した。1)感冒患者の咽頭ぬぐい液から抽出したライノウイルスを培養ヒト気道上皮細胞に感染させた実験系において、ミノサイクリン、スタチン、補中益気湯の抗ライノウイルス効果を調べた。これらの薬剤によりウイルスタイター、並びにウイルスRNA量の低下を認めた。補中益気湯はウイルス受容体であるICAMlの発現低下、並びに細胞内のエンドゾームの酸性化阻害を認めた。一方、ミノサイクリン、スタチンがその機序にかかわるかどうかは現在研究遂行中である。補中益気湯はプロトンポンプ阻害剤、マクロライド同様、ライノウイルス感染抑制効果を有することが示唆された。2)ライノウイルスは慢性閉塞性肺疾患(COPD)の急性増悪の原因でもある。今回、COPD患者に対するプロトンポンプ阻害剤の感冒並びに急性増悪の予防効果を検討するため、倫理委員会の承認を得た。現在、患者の登録並びに観察研究を遂行しているところである。以上、1)、2)から、本研究におけるウイルス感染機序解明及び新規薬剤の開発により、感冒の最も多い原因であるライノウイルスの予防及び特効薬の開発が期待できる。それに伴い、若年者の感冒罹患に伴う社会的損出の抑制、ライノウイルスを対象にした治療法の開発、高齢者の感冒罹患に伴う基礎疾患の増悪の抑制が期待できる。感冒の8割はウイルス感染が原因であり、中でもライノウイルスが一番多い。患者が最も期待する抗ライノウイルス薬やウイルスワクチンは存在しない。私達はヒト気道上皮細胞を用いた実験系において、胃十二指腸潰瘍や逆流性食道炎の治療薬であるプロトンポンプ阻害剤(PPI)により、細胞内ウイルスRNA、及び細胞上清液中ウイルス量の抑制を認めた。その機序として、ウイルス受容体である細胞間接着因子-1(ICAM-1)の不安定化や、ウイルスRNA増殖に関わるエンドゾームの酸性化抑制を証明した。今回、均一の患者集団を外来通院可能な安定期にある慢性炎症性呼吸器疾患患者を対象として、PPIの感冒並びに急性増悪の予防効果を検討した。コントロール群(通常の治療群)(n=50)、PPI群(通常の治療にランソプラゾール15mg/日を上乗せした群)(n=50)の2群に分け、感冒の回数/年を記録した。感冒発生数はコントロール群とPPI群ではそれぞれ2.04±0.43回/年、1.22±0.29回/年でPPIの上乗せの効果を認めたが、有意差を認めなかった。ロジスティック回帰分析によれば3回/年以上の高頻度の感冒を起こすリスクは、コントロール群に比してPPI群が0、28倍であった(95%CI=0.08to0.99、p=0.048)。PPIの投与により、慢性炎症性呼吸器疾患患者において高頻度(≧3回/年)の感冒に掛かるリスクは減少した。他の背景にある患者に対するPPIによる感冒予防効果は今後、検討すべきである。又、感冒罹患後のPPIの症状緩和効果も今後検討すべきである。
歯髄細胞におけるIL-6依存性PA-plasmin系活性を促進する因子の検索

歯髄炎の不可逆性な進行過程の一部を解明する目的で、歯肉細胞と歯髄細胞とで炎症の進行について細胞機能レベルで検討を行っている。炎症時に発現する炎症性サイトカインの一つであるIL-6を同一個体から得られた歯髄および歯肉細胞に作用させ、培養液中に炎症時に活性が高まるMMPsの活性を高めるplasminogen activator(PA)の活性を比較した。その結果、歯髄細胞ではPA活性がコントロール(IL-6無作用)に対して有意に上昇したが、歯肉細胞でのPA活性上昇は認められなかった。IL-6と可溶性のIL-6receptorを同時に歯肉細胞に作用させても、PA活性に変化はみられなかった。これらの現象をRT-PCRを用いて遺伝子発現レベルでも観察し、歯髄細胞においてIL-6によるtPAの遺伝子発現の増強が確認された。そこで、IL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清中にIL-6依存性にPA活性促進因子が放出されているものと考え、歯肉細胞をIL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清で培養したところ、その培養上清中に歯肉細胞によるPA活性の上昇が確認された。さらにIL-6依存性PA活性促進因子を同定するために、IL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清をHPLCにて24分画に分離し、各々を歯肉細胞に作用させた。その結果、12.4-kDa以下の16、18、19、21、22分画において歯肉細胞のPA活性を上昇させる因子が存在していることが明らかになった。以上の結果から、IL-6を作用させた歯髄細胞の上清中にはPA活性を上昇させる因子が存在し、歯髄炎の特徴を示す因子の一つとしての可能性が示唆された。また、他のサイト力インで歯髄細胞と歯肉細胞の比較を行ったところ、TNF-aでもIL-6同様の両細胞の顕著な差が見られた。以上の結果から、推測すると歯髄細胞と歯肉細胞におけるIL-6やTNF-aのレセプターから転写されるまでのシグナル伝達系のどこかでのリン酸化等の相違があるものと思われる。今後、両細胞のリン酸化の動態を検討する必要があると思われる。歯髄炎の特徴である不可逆的な進行の原因は歯髄組織全体が硬組織に囲まれているという形態的な理由からのみ言われており、細胞機能レベルでの報告は少ない。炎症時に発現する炎症性サイトカインの一つであるIL-6を同一個体から得られた歯髄および歯肉細胞に作用させ、培養液中に細胞から放出された炎症時に活性が高まるcollagenaseの活性を高めるplasminogen activator(PA)の活性を比較した。

そこで、IL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清中にIL-6依存性にPA活性促進因子が放出されているものと考え、歯肉細胞をIL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清で培養したところ、その培養上清中に歯肉細胞によるPA活性の上昇が確認された。さらにIL-6依存性PA活性促進因子を同定するために、IL-6を作用させた歯髄細胞の培養上清をHPLCにて24分画に分離し、各々を歯肉細胞に作用させた。その結果、12.4-kDa以下の16、18、19、21、22分画において歯肉細胞のPA活性を上昇させる因子が存在していることが明らかになった。以上の結果から、IL-6を作用させた歯髄細胞の上清中にはPA活性を上昇させる因子が存在し、歯髄炎の特徴を示す因子の一つとしての可能性が示唆された。歯髄炎の特徴である不可逆的な進行の原因は歯髄組織全体が硬組織に囲まれているという形態的な理由からのみ言われており、細胞機能レベルでの報告は少ない。歯髄炎の不可逆性な進行過程の一部を解明する目的で、歯肉細胞と歯髄細胞とで炎症の進行について細胞機能レベルで検討を行っている。昨年度のIL-6を含む培地で培養された歯髄細胞から放出されるIL-6依存性にplasminogen activator(PA)活性促進因子の検索を行った。その結果12kDaの分画に存在することが判明した。IL-6を作用させた歯肉および歯髄細胞の培養上清を2次元電気泳動法でその因子の解明をはかったが、違いを認めるまでには至らなかった。。そこで、歯髄細胞の細胞機能的な特徴を見いだす目的で、歯肉細胞と歯髄細胞で、IL-6以外の炎症性サイトカインについて、PA/plasmin系活性の影響について観察を行った。IL一1b(100pg/ml),TNF-a(1ng/ml),IL-8(1ng/ml)を歯肉および歯髄細胞に作用させPA活性を測定した。その結果、TNF-aを作用させた歯肉細胞ではcontroleに比較して、約2から3倍の活性の上昇が認められたが、歯髄細胞では5から6倍の顕著な活性の上昇が認められた。RT-PCR法を用いて、遺伝子発現レベルで観察した結果からもtPAmRNAの明らかな上昇が認められた。以上の結果から、推測すると歯髄細胞と歯肉細胞におけるIL-6やTNF-aのレセプターから転写されるまでのシグナル伝達系のどこかでのリン酸化等の相違があるものと思われる。今後、両細胞のリン酸化の動態を検討する必要があると思われる。
白血病・リンパ腫の悪性憎悪機構に関する分子遺伝学的研究

白血病、悪性リンパ腫には複雑な染色体異常を持つ症例がみられる。そのような症例は予後不良が多く、複雑な異常の獲得は増悪化に関係していると考えられる。これらの症例は染色体に特異的な着色プローブと染色体の領域に特異的なプローブとを混合して詳細に染色体異常を観察したところ、染色体の一領域が別の染色体上の複数領域に移動していることがわかった。私達はこの現象をsegmental jumping translocation(SJT)と名付けた。このSJTは新しい遺伝子増幅機構である。SJTは23対のヒト染色体の複数の領域に存在すると考えられるので、複雑な染色体異常をを持つ白血病、悪性リンパ腫155症例においてSJTを持つ領域を同定し、さらに共通領域内に存在する遺伝子(群)を同定して増悪化機構を解明することを目的とした仕事を行った。白血病・悪性リンパ腫の155症例において8,9,11番染色体の8q24,9q34,11q13などの8ケ所の染色体領域がSJTをもつことを見つけ、このうち9q34,21q22領域は二次性白血病を含む急性骨髄性白血病に、11q13領域は悪性リンパ腫に多くみられるなど疾患特異的に高頻度にみられる領域が存在した。10例についてはSKY FISH法を用いることによりSJTの転座相手を同定することができた。SJTに関与する領域は患者間で異なっており、この共通領域内に存在する遺伝子(群)がSJTにて遺伝子増幅することにより悪性化に関与すると思われる。8q24領域にSJTを持つ2例の悪性リンパ腫症例ではFISH法でみられたコピー数に比例してMYCの発現量がみられた。今後、SJT領域内に含まれ、高率に発現をしている遺伝子を単離する方法を開発する。さらにSJT領域よりマイクロディセクション法にて単離したDNA断片をプローブとしてFISH法を行い、悪性化の予知や治療効果判定に用いることを検討している。