hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古代パルミラの葬制の変化と社会的背景にかかわる総合的研究

昨年度から発掘調査を実施しているパルミラ北墓地129-b号墓という家屋墓の継続調査を実施した。調査の内容は基壇西南部の発掘、崩壊石材の三次元計測と計測後の石材移動である。以下はその成果を列挙する。1.129-b号墓は、一辺12.5mの正方形の平面形を有する家屋墓である。2.屋根は切妻で基壇上部より11.5mの高さである。3.屋根にはアクロテリオンが取り付けられていた可能性がある。4.入口は西側に設けられ、台形を呈した階段が取り付く。階段は12段からなり、長さ6.72m、幅6.76m、高さ2.12mである。各踏み石は高さ16cm、奥行36cmである。5.3箇所の壁龕(疑似窓)が各壁に設けられている。6.壁材は内外面とも視覚を意識した精緻な調整がおこなわれており、このような調整が施されていた箇所には、内装施設は付設されていなかった。7.埋葬施設としての棺棚は、基壇下に設けられている。さらに付加的な成果として以下の2点が明らかになった。1.後世に城壁を建造する際に階段の石材を一部剥がした後に、盛土をおこないスロープを造っている。2.城壁を建造した際、乳幼児墓を設けている。以上の結果、129-b号墓は、現在までパルミラで知見されている家屋墓とは異なるタイプの構造を有していることが理解できる。しかし、その詳細は今後の調査によってさらに明らかになると考えている。それによってパルミラの葬制の変化を墓の構造と埋葬施設に関わるパルミラ人の観念について考えることができる。パルミラの葬制の変化に関わるさまざまな要素にかかわる研究の中で今年度は、基の構造の変化を考えるべく東南墓地に所在する家屋墓186号墓の精査・実測調査(平面・立面)を実施した。精査の際、土製ランプが出土し、家屋墓の建造年代の一端を知ることができた。つまり、パルミラの墓がなにゆえ塔墓から地下墓、地下墓から家屋墓へと時間的推移とともに全く形態を異にしながら変化するのか。墓の形態の変化は、パルミラの都市形成の推移と連動していることが考えられるようになった。さらにすでに発掘調査を実施した地下墓の修復を通して、地下墓の構造の詳細な資料を得ることができ、従来、地下墓の入口にあたる階段の仕様が普遍性の中に存在することが考えられるようになった。また、この修復を通して葬送用彫像が埋葬施設である棺棚にはめ込まれる方法も復元することができ、埋葬の最終段階の様子が理解できた。また、パルミラH号墓出土人骨の調査の継続とH号墓出土遺物の調査を実施し、人骨では家族墓として営まれているパルミラの墓の科学的に家族関係を見出したく、DNA抽出用の歯を選別した。加えてパルミラでは初期の地下墓の葬送用胸像は、オーダーメイドで死者に似せて作られているとも言われ、後出する家屋墓での胸像は、レディーメイドで間に合わせていると言われているが、その真偽を検討するため、C号墓のヤルハイという名を記した碑文を有する胸像がはめられた棺棚から検出された頭骨の3次元レーザ実測をおこない、複顔への準備のためのデータ収集を実施した。シリア・アラブ共和国、パルミラ遺跡の北墓地および東南墓地において調査を実施した。北墓地では3次元スキャニング・システムによる129-b号家屋墓の現状のデータ化をおこなった。その後、データ化が終了した石材の移動と復元形状に合わせた石材の並び替えをおこなった。これらの作業から下記の事項が理解できた。1.129-b家屋墓は、方形プランで幅12.09m、奥行き11.85mである。1.切妻の屋根を持ち、高さは約12.5mである。2.入口は西に設けられ、ハの字の階段が取りつく。3.各壁には各3箇所の擬似窓が設けられる。4.壁石材の外・内側を構成する両面とも丁寧な仕上げがなされ、他の家屋墓とは異なる。以上が2006年度の調査内容であり、今後の調査でその内容は変わり得ることを記しておく。また今後の3次元スキャニングと発掘調査を通して石材がどのように重なり合い、それがどのような状況で元に戻せるのかを判断したいと考えている。東南墓地においては修復・復元されたF号墓とH号墓の3次元スキャニングを実施したが、予想以上に良好な画像を提供してくれることになった。特にこの画像は、地下墓を見たことのない人々が地下墓とはどのようなものなのかを理解するには最良の方法であり、また地下墓を知っている人々にとってもさまざま角度・局面から地下墓を見ることができるため、より一層の理解を深めさせることができる。これは社会教育的な効果を生み出すと考えられる。また、3次元のデータは、学術的に正確な数値が得られ、尺度をはじめとして地下墓構築・施工にかかわる研究に大いに貢献できるものと考えられる。このように3次元計測・画像は、歴史的記念物を手近に引き寄せ、多くの思考法を生み出す可能性を有している。さらに、すでに発掘調査を終えた東南墓地H号墓の人骨の調査を実施し、人骨の基礎的な計測データの収集をおこなった。

昨年度から発掘調査を実施しているパルミラ北墓地129-b号墓という家屋墓の継続調査を実施した。調査の内容は基壇西南部の発掘、崩壊石材の三次元計測と計測後の石材移動である。以下はその成果を列挙する。1.129-b号墓は、一辺12.5mの正方形の平面形を有する家屋墓である。2.屋根は切妻で基壇上部より11.5mの高さである。3.屋根にはアクロテリオンが取り付けられていた可能性がある。4.入口は西側に設けられ、台形を呈した階段が取り付く。階段は12段からなり、長さ6.72m、幅6.76m、高さ2.12mである。各踏み石は高さ16cm、奥行36cmである。5.3箇所の壁龕(疑似窓)が各壁に設けられている。6.壁材は内外面とも視覚を意識した精緻な調整がおこなわれており、このような調整が施されていた箇所には、内装施設は付設されていなかった。7.埋葬施設としての棺棚は、基壇下に設けられている。さらに付加的な成果として以下の2点が明らかになった。1.後世に城壁を建造する際に階段の石材を一部剥がした後に、盛土をおこないスロープを造っている。2.城壁を建造した際、乳幼児墓を設けている。以上の結果、129-b号墓は、現在までパルミラで知見されている家屋墓とは異なるタイプの構造を有していることが理解できる。しかし、その詳細は今後の調査によってさらに明らかになると考えている。それによってパルミラの葬制の変化を墓の構造と埋葬施設に関わるパルミラ人の観念について考えることができる。
社会保障における高齢者の法的地位の変容

医療保障についてみれば、高齢者のみを対象とする公的医療保険制度を構築している国はなく、アメリカ合衆国が低所得の高齢者を対象とする医療扶助の制度を有している。老人福祉法の枠内に設けられた老人医療制度から始まるわが国の高齢者医療制度はかなり独特である。加えて、フランスでは、農村部等の高齢化と過疎が進む地域では、開業医の引退等により、医療提供体制そのものが揺らいでいる。介護については、社会保険の仕組みで介護のサービスを保障しているのは、ドイツとわが国に限られるが、ドイツは若年者も含む一般的な制度であるとともに、地方公共団体の行う介護扶助が従来から重要な位置を占めている。フランスは、議論はあるものの、財政問題がネックとなり、社会扶助(公的扶助)の仕組みで介護の公的サービスを提供している。住居に関しても、たとえばフランスでは、一般の制度とは別に、低所得の高齢者をも対象とする住宅給付制度を用意している。このように、各国の状況は様々である。それでも、今日では高齢者に特化した制度を社会保障制度の多くの分野で用意しているというわけでは必ずしもない。わが国の場合、高齢者のみを適用対象者とする制度の典型例は後期高齢者医療制度や介護保険制度であるが、急速に進む少子高齢化と人口減少を勘案すると、今後、高齢者に特有の法的地位を与えるこうした制度を維持していくかのが妥当かについては早急に検討が必要である。高齢者を含めた一般的な制度を基本としつつ、それでは適切な対応ができない高齢者集団に的を絞った仕組みの可能性を考えていく必要がある。他方で、高齢者の住宅問題は、多くの課題を孕んでおり、財源確保の問題を睨みつつ、住宅手当の可能性や誘導策と組み合わせた非過疎地域への住まい替えなどの政策を検討していく必要がある平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度には、研究の遂行に必要な文献等の収集、国内・海外での調査を中心に実施することとしていた。比較法研究のための主要国、とくにフランス・ドイツの社会保障制度について、沿革・動向や近年の制度改革に関する新しい図書、雑誌論文、各種資料を購入・入手し、またインターネット等から収集した。さらに本研究が取り上げる高齢者の法的位置づけの動向を考察・分析するためには、社会保障法全体の動きや関連する法分野、そして高齢者や社会保障制度・政策に関する関連諸社会科学をも含めた検討が不可欠であるので、社会保障法全体、関連法分野および関連諸社会科学の最近の動向を把握する上で必要な資料の購入・入手に努めた。その上で、順次、収集した図書・論文等の検討・分析に着手した。フランスについては岩村が、ドイツについては太田が担当し、日本については、岩村・太田が考察をし、意見交換を行った。そのほかに、収集した資料を、できる限りではあるが、デジタル・データ化を実施した。このデジタル・データ化は、かねて研究代表者(岩村)が行ってきているものであるが、それを継続し、その充実を図るものである。これによって情報の蓄積と整理が可能となり、過去の蓄積分の含めて本研究の遂行に役立てることを目的としている。この作業はもっぱら補助者によって行った。そして、これに関連して、機器の更新等が必要になったこともあり、若干のパソコン周辺機器および関連ソフトウェアなどを購入し、効率よくデジタルデータ化とその集積を行えるように努めた。本年度は初年度ということで、研究遂行の基礎となるフランス・ドイツおよび日本の社会保障法、関連諸制度、および高齢者や社会保障制度・政策に関する法学以外の関連諸社会科学についての図書・雑誌その他資料の収集作業を進めた。とりわけ、最新の研究成果や最近の制度改正等の情報を入手できる図書その他の資料に力点を置いて収集することに努めた。その結果として、とくにドイツについては充実した図書等の収集を行うことができた。また、収集した図書資料等についても順次、検討・分析を行っており、本年度に予定していた作業はおおむね遂行できたということができる。また資料等のデジタルデータ化も機器の更新により、非常に効率的に進行している。研究代表者の研究科長就任が影響して海外調査を行うことができなかったが、その分の経費は図書・資料等の充実に充てることができたので、当初計画には影響はない。したがって、本年度に予定していた研究作業は、おおむね順調に進展していると考えている。平成29年度は、前年度に引き続き、研究の遂行に必要な文献等の収集、国内・海外での調査を中心に実施した。昨年度に収集した図書・雑誌論文・各種資料とともに、今年度の収集分と併せて、順次、収集した図書・論文等の検討・分析に着手した。フランスについては岩村および佐藤みなと(大学院法学政治学研究者助教・研究協力者)が、ドイツについては太田が担当し、日本については、岩村・太田・佐藤が考察をし、意見交換を行った。

このデジタル・データ化は、かねて研究代表者(岩村)が行ってきているものであるが、それを継続し、その充実を図るものである。これによって情報の蓄積と整理が可能となり、過去の蓄積分の含めて本研究の遂行に役立てることを目的としている。この作業はもっぱら補助者によって行った。そして、これに関連して、機器の更新等が必要になったこともあり、若干のパソコン、パソコン周辺機器および関連ソフトウェアなどを購入し、効率よくデジタルデータ化とその集積を行えるように努めた。本研究で比較法研究・調査の対象国としているドイツ・フランスについてそれぞれ現地での調査・資料収集を行った。本年度は、昨年度に引き続いて、研究遂行の基礎となるフランス・ドイツおよび日本の社会保障法、関連諸制度、および高齢者や社会保障制度・政策に関する法学以外の関連諸社会科学についての図書・雑誌その他資料の収集作業を進めた。とりわけ、今年度になって収集可能となった最新の研究成果や最近の制度改正等の情報を入手できる図書その他の資料に力点を置いて収集することに努めた。その結果として、とくにドイツについては充実した図書等の収集を行うことができたし、フランスについてもほぼ想定された図書等の収集ができたと考えている。また、収集した図書資料等についても順次、検討・分析を行っている。本年度に予定していた作業はおおむね遂行できたということができる。資料等のデジタルデータ化も機器の更新により、非常に効率的に進行している。予定していたドイツ・フランスでの現地調査・資料収集を、ドイツについては研究分担者の太田が、フランスについては研究協力者の佐藤が実施することができた。したがって、本年度に予定していた研究作業は、おおむね順調に進展していると考えている。医療保障についてみれば、高齢者のみを対象とする公的医療保険制度を構築している国はなく、アメリカ合衆国が低所得の高齢者を対象とする医療扶助の制度を有している。老人福祉法の枠内に設けられた老人医療制度から始まるわが国の高齢者医療制度はかなり独特である。加えて、フランスでは、農村部等の高齢化と過疎が進む地域では、開業医の引退等により、医療提供体制そのものが揺らいでいる。介護については、社会保険の仕組みで介護のサービスを保障しているのは、ドイツとわが国に限られるが、ドイツは若年者も含む一般的な制度であるとともに、地方公共団体の行う介護扶助が従来から重要な位置を占めている。フランスは、議論はあるものの、財政問題がネックとなり、社会扶助(公的扶助)の仕組みで介護の公的サービスを提供している。住居に関しても、たとえばフランスでは、一般の制度とは別に、低所得の高齢者をも対象とする住宅給付制度を用意している。このように、各国の状況は様々である。それでも、今日では高齢者に特化した制度を社会保障制度の多くの分野で用意しているというわけでは必ずしもない。わが国の場合、高齢者のみを適用対象者とする制度の典型例は後期高齢者医療制度や介護保険制度であるが、急速に進む少子高齢化と人口減少を勘案すると、今後、高齢者に特有の法的地位を与えるこうした制度を維持していくかのが妥当かについては早急に検討が必要である。
プラズマ電荷刺激の生成輸送制御による細胞応答誘導機構

本研究は,プラズマが生成する電荷刺激による細胞応答を明らかにすることで,電荷と細胞の相互作用機構を明らかにし,新しい学理である電荷細胞学の基礎となる学理の解明を目的とする.平成30年度は,平成29年度に作製した電荷刺激を細胞に与える装置を利用して,詳細な電荷刺激に対する細胞応答の解析を進めた.電荷刺激は,プラズマ発生用のパルス電源を改良し,電流の立ち下がりを早めるためにバイパス抵抗と保護抵抗の比を変更した装置で与えた.電荷刺激は電流パルスとして与え,最大電流200-220 mAで印加時間は200 ns程度,100 Hz,印加電圧990V-1000Vの条件で与えた.塩橋を介すことで化学種の影響を排除し,電荷刺激印加中のpH値と温度は,電流パルスを印加しない場合と概ね同じ値となることを確認した.細胞応答については,形状,生存率,遊走性,増殖性について検討した.電荷刺激による生存率の変化は見られなかったが,細胞形状が大きくなる現象が観察された.運動能を確認するために,細胞骨格を担うアクチンフィラメントとチューブリンの状態を蛍光染色により観察したところ,アクチンフィラメントのみが進展し,細胞形状が大きくなることを明らかにした.この成果は,Journal Physics D: Applied Physicsに掲載された.また,平成29年度に取り組んだ指向性マイクロジェットの発生原理に関わる研究についても,平成30年度に成果を取りまとめ,Applied Physics Lettersに掲載した.さらに,平成28年度から取り組んできた,細胞への電荷直接刺激法の一つとして極微小ストリーマ生成で優位性のある負極性ストリーマの進展・分岐機構の成果も取りまとめ,Journal of Applied Physicsに掲載した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,プラズマが生成する電荷刺激による細胞応答を明らかにすることで,電荷と細胞の相互作用機構を明らかにし,新しい学理である電荷細胞学を提言することを目的とする.これにより,アポトーシス誘導,細胞増殖促進,ナノスケール細胞操作技術や,細菌や酵母などの高速増殖技術の開発を目指す.平成28年度は,電荷を生成輸送制御する装置の作製とその輸送機構の解明を行った.装置は,ガラス製で直径20 cm高さ5 cmの容器に水を満たし,水面上1 mmの位置に針電極を設置し,水中の電位を計測する探針を一定間隔で設置できるようにした.針電極から単発パルス放電を行い,探針電位が放電電流の最大値と強い線形相関を示すことや,探針電位と電位の伝搬速度が線形の相関を有し,1.72.2 km/sであることを明らかにした.また,深さ方向に対しての伝搬速度や電位は概ね変化しないことを示した.これらの成果を利用して,化学種の影響を除去した電荷のみの刺激を与える手法を新たに作製し,細胞へ刺激を与えたときの生存率の予備試験を行った.また,直径2 μm程度のマイクロバブルを超音波造影剤により形成し,負圧を与えることでキャビテーション気泡を発生させ,崩壊時にマイクロジェットを発生する装置を新たに作製した.負圧は,水中スパーク放電により衝撃波を生成させ水面で反射させることで形成するが,この時の圧力変化を直径100 μmの光ファイバーハイドロフォンを利用し詳細に計測した結果,マイクロジェットの方向は気泡膨張時の圧縮波の方向により決定されることを発見した.また,マイクロバブルを電界により駆動させる手法についても検討し,マイクロジェットの方向制御と組み合わせ,マイクロジェットを同じ方向に整列させ発生する装置の設計を行った.平成28年度に計画していた,1電荷を生成輸送制御する装置の作製については,おおむね予定通りの装置を作製した.2電荷輸送装置による細胞膜電位の制御の検証と電荷輸送機構の検討については,プラズマにより生成した電荷による電位の伝搬速度や特性について詳細に検証し,電荷輸送機構について仮説を立てる段階に入りつつある.また,水中の電位をモニタリングする手法を開発し,細胞膜電位の測定に応用をする段階にある.3膜電位の変化に対する細胞応答の解析については,細胞に電荷刺激を与えた時の細胞の生存率などへの影響の検証を始めている.4ナノスケールジェット生成機構の計算モデルの構築については,気泡モデルの検討を行い,気泡崩壊・再膨張のモデルを構築済みである.以上のことより,計画はおおむね順調に進展していると判断した.本研究は,電荷と細胞の相互作用機構を明らかにし,新しい学理である電荷細胞学を提言することを目的とする.平成29年度は,水中の電荷の輸送機構を誘電分極の視点から解析し,電荷輸送時の等価回路モデルを作成した.モデル作成に当たっては,実験結果と等価回路の数値解析結果を比較することで,水の静電容量と抵抗を決定した.また,この数値モデルを利用して,放電時の電極直下の電位の推測を行い,実験では困難であった電荷供給場所の電位の予測に成功した.一方,イオンの運動方程式を考慮した電荷輸送数値モデルを構築し,電荷輸送機構の解明を流体力学的な視点からも進め,円筒容器中心で与えた電荷が短時間で円筒容器内壁に移動し,内壁表面に帯電することを明らかにした.これは,円筒容器外壁を接地電極としているためであり,接地電極の重要性についての知見を深めることができた.

さらに,電位計測時に容器壁の影響による遅れ時間の変化があることを発見し,その機構について検証を進めた.同時に容器壁の影響を小さくするために一辺50 cmで深さ7 cmの直方体容器を作成し,容器壁の影響を小さくして電荷輸送特性の計測を進めた.これらの成果を基に,電荷刺激を与える装置を新たに作製し,電荷刺激の細胞応答について検証し,細胞活性化を低下させることなく,細胞膜に微小孔が形成されることを明らかにした.また,電荷刺激を模擬した,パルス状電流刺激により,細胞の遊走性が向上することも明らかになった.電荷刺激輸送に向けたプラズマ生成帯電微細気泡の研究において,帯電量の計測に成功し,一気泡当たり10E-14 C程度の帯電量があることを明らかにし,安定化因子の示唆を得た.さらに,超音波造影剤を用いたマイクロジェット発生法の研究から,ジェット長が気泡径に依存するものの,ジェットの速度は気泡径に依存しないことなども明らかにした.平成29年度に計画していた,1電荷輸送機構については,誘電分極の視点ならびに流体力学的視点の両面から解析を行い,概ねその機構について明らかにすることができた.2細胞への電荷刺激については,細胞に損傷を与えずに細胞膜に微細孔が形成されることを明らかにした.また,遊走性が向上することも明らかにした.3ナノスケールジェット生成機構については,超音波造影剤によるマイクロジェット生成の解析により,ジェット長さの制御が気泡最大径により制御できることを明らかにした.4帯電気泡の生成については,プラズマにより生成した気泡の帯電量の計測に成功した.以上のことより,計画はおおむね順調に進展していると判断した.本研究は,プラズマが生成する電荷刺激による細胞応答を明らかにすることで,電荷と細胞の相互作用機構を明らかにし,新しい学理である電荷細胞学の基礎となる学理の解明を目的とする.平成30年度は,平成29年度に作製した電荷刺激を細胞に与える装置を利用して,詳細な電荷刺激に対する細胞応答の解析を進めた.電荷刺激は,プラズマ発生用のパルス電源を改良し,電流の立ち下がりを早めるためにバイパス抵抗と保護抵抗の比を変更した装置で与えた.電荷刺激は電流パルスとして与え,最大電流200-220 mAで印加時間は200 ns程度,100 Hz,印加電圧990V-1000Vの条件で与えた.塩橋を介すことで化学種の影響を排除し,電荷刺激印加中のpH値と温度は,電流パルスを印加しない場合と概ね同じ値となることを確認した.細胞応答については,形状,生存率,遊走性,増殖性について検討した.電荷刺激による生存率の変化は見られなかったが,細胞形状が大きくなる現象が観察された.運動能を確認するために,細胞骨格を担うアクチンフィラメントとチューブリンの状態を蛍光染色により観察したところ,アクチンフィラメントのみが進展し,細胞形状が大きくなることを明らかにした.この成果は,Journal Physics D: Applied Physicsに掲載された.また,平成29年度に取り組んだ指向性マイクロジェットの発生原理に関わる研究についても,平成30年度に成果を取りまとめ,Applied Physics Lettersに掲載した.さらに,平成28年度から取り組んできた,細胞への電荷直接刺激法の一つとして極微小ストリーマ生成で優位性のある負極性ストリーマの進展・分岐機構の成果も取りまとめ,Journal of Applied Physicsに掲載した.
不斉記憶されたコアシェル型キラル金ナノロッド複合材料の創製

本研究課題では、不斉源としてタンパク質を用いてキラル金ナノロッド組織体を創製し、その界面シリカコーティングを施すことで、多様な外部環境下で安定的に大きな不斉シグナルを発する不斉を記憶した新規シリカ被膜キラル金ナノロッド組織体の創製が目的である。平成30年度に実施した研究成果の概要は以下の通りである。・タンパク質複合化キラル金ナノロッド組織体の構築まず不斉シグナルを発現するキラル金ナノロッド組織体を構築するために、金ナノロッドに水ーアセトニトリル混合溶液中でヒト血清アルブミン(HSA)を添加した。このコロイド分散液の分光学的特性を調査した所、HSAが10μM以下の低濃度領域では長軸方向由来の近赤外域の吸収帯の短波長シフトが観測された。この測定条件で円二色性(CD)スペクトルを測定した結果、CD値が100mdegを超える大きな分裂型シグナルが近赤外域に見られた。その他、様々なタンパク質添加実験を行った所、アルブミン類での大きなCDシグナルの観測に成功した。これらの結果を踏まえて金ナノロッド組織体の電子顕微鏡観察を行い、長軸同士が会合したside-by-side型組織化が確認できた。以上のことから、HSAを代表とするアルブミンをタンパク質キラル源として利用することで、大きな不斉シグナルを有する金ナノロッド組織体を創出できることが明らかとなった。・キラル金ナノロッド組織体の外部環境応答性上で得られたHSA複合化キラル金ナノロッド組織体を様々な水ーアセトニトリル混合比の溶媒にコロイド分散させることで外部環境応答性を評価した。そのCDスペクトル測定の結果、近赤外域のCDシグナルは極大混合比を示すことが分かった。しかも、キラル金ナノロッド組織体のコロイド分散液を水ーアセトニトリル混合溶液から水溶液に変化させることで、CDシグナルの分裂型コットン効果の反転が生じることが明らかとなった。平成30年度に実施した研究成果では計画した通り、まず、アルブミン類を中心としたタンパク質複合化キラル金ナノロッド組織体の構築に成功した。また、このキラル金ナノロッド組織体はタンパク質濃度依存性があり、大きなCDシグナルの発現も確認できた。その組織体のモルフォロジーは長軸同士が会合したside-by-side型であった。さらに、キラル金ナノロッド組織体を様々な溶媒条件で物性を評価した結果、その光学特性およびキラリティーに外部環境依存性を有することを立証できた。これらの事実より、現在までに本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。研究課題開始時の計画通り、今後は、まずタンパク質の複合化によって得られたキラル金ナノロッド組織体のシリカコーティング法の確立を行う。この際、St&ouml;ber法を参考にしてTEOS(Tetraethyl orthosilicate)を用いたゾルーゲル反応の改良法を検討する。キラル組織体のユニットである金ナノロッド界面では多様な結晶面が存在することが知られているため、タンパク質や保護剤の吸着状態が異なると予想される。そこで、有機溶媒と水の混合系でのシリカコーティング反応を様々な条件で検討して、キラル組織体を維持した状態での界面コーティングを目指す。次いで、シリカ被膜キラル金ナノロッドの形態学的評価を行い、金ナノロッドの配列状態や数を電子顕微鏡等によって確認する。また、同時にCDスペクトルを活用してキラリティー保持を調査する。これらの検討の際、シリカコーティング前後での組織体の形態変化や不斉記憶の程度を確かめ、キラル組織化が十分でない場合は結果を統計的にシリカコーティング法の確立段階にフィードバックさせ問題点を克服する。これらの研究計画によって大きな不斉シグナルを発するシリカ被膜キラル金ナノロッド組織体の創出を行う。

しかも、キラル金ナノロッド組織体のコロイド分散液を水ーアセトニトリル混合溶液から水溶液に変化させることで、CDシグナルの分裂型コットン効果の反転が生じることが明らかとなった。平成30年度に実施した研究成果では計画した通り、まず、アルブミン類を中心としたタンパク質複合化キラル金ナノロッド組織体の構築に成功した。また、このキラル金ナノロッド組織体はタンパク質濃度依存性があり、大きなCDシグナルの発現も確認できた。その組織体のモルフォロジーは長軸同士が会合したside-by-side型であった。さらに、キラル金ナノロッド組織体を様々な溶媒条件で物性を評価した結果、その光学特性およびキラリティーに外部環境依存性を有することを立証できた。これらの事実より、現在までに本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。研究課題開始時の計画通り、今後は、まずタンパク質の複合化によって得られたキラル金ナノロッド組織体のシリカコーティング法の確立を行う。この際、St&ouml;ber法を参考にしてTEOS(Tetraethyl orthosilicate)を用いたゾルーゲル反応の改良法を検討する。キラル組織体のユニットである金ナノロッド界面では多様な結晶面が存在することが知られているため、タンパク質や保護剤の吸着状態が異なると予想される。そこで、有機溶媒と水の混合系でのシリカコーティング反応を様々な条件で検討して、キラル組織体を維持した状態での界面コーティングを目指す。次いで、シリカ被膜キラル金ナノロッドの形態学的評価を行い、金ナノロッドの配列状態や数を電子顕微鏡等によって確認する。また、同時にCDスペクトルを活用してキラリティー保持を調査する。これらの検討の際、シリカコーティング前後での組織体の形態変化や不斉記憶の程度を確かめ、キラル組織化が十分でない場合は結果を統計的にシリカコーティング法の確立段階にフィードバックさせ問題点を克服する。これらの研究計画によって大きな不斉シグナルを発するシリカ被膜キラル金ナノロッド組織体の創出を行う。理由:タンパク質の複合化によるキラルな金ナノロッド組織体の形成において、検討の初期段階でアルブミン類が有効であることが立証できたため、コスト削減に繋がった。また、タンパク質複合化キラル金ナノロッドの外部環境応答性の評価では、詳細な文献検索により、比較的条件を早期に絞ることができた。また、研究調査の打ち合わせでは、一部を電子メールによって効率化を図った。使用計画:キラル金ナノロッドを形成する際に複数種のタンパク質で大きな不斉シグナルを発することが分かったために、その後のシリカコーティング法の反応条件の多様な検討が必要となる。また、この反応条件の多様化によってシリカ被膜キラル金ナノロッドのライブラリーの拡大が予想されるため、それらの物性調査において測定回数や試薬の増加が見込まれる。従って、翌年度分として請求していたシリカ被膜キラル金ナノロッドの合成やモルフォロジーおよび不斉記憶解析に使用する分析用器具や試薬、及びスペクトル用溶剤、さらにはシリカコーティング用試薬や反応条件調節試薬や器具を追加で購入する。
高悪性骨軟部肉腫の脱リン酸化活性異常と新規治療法の開発

本研究では、骨軟部肉腫における脱リン酸化活性阻害因子を標的とした新規治療法の開発を行い、難治性骨軟部肉腫における生命予後の改善を目指している。前年度は、これまで進めていた悪性軟部腫瘍の一つである胞巣型横紋筋肉腫について、特異的融合遺伝子であるPAX3-FOXO1発現と、主要なセリン-スレオニン脱リン酸化酵素であるProtein Phosphatase 2 (PP2A)の阻害因子との関連を同定し、PP2A阻害因子抑制薬による抗腫瘍効果を発見した。PAX3/FOXO1融合遺伝子を有する胞巣型横紋筋肉腫細胞株に対して、PAX3/FOXO1融合遺伝子発現抑制下での網羅的タンパク質発現プロファイリングを作成したところ、PAX3/FOXO1融合遺伝子によって負に制御されている可能性があるPP2AサブユニットであるPPP2R1Aが同定された。PAX3/FOXO1融合遺伝子発現がPP2A阻害因子であるSETの発現とも関連している事を同定し、SET抑制薬であるFTY720を用いた細胞増殖試験において、胞巣型横紋筋肉腫に対する抗腫瘍効果も同定した。その結果に基づき、他の特異的融合遺伝子を有する事が報告されているユーイング肉腫、滑膜肉腫について、FTY720の腫瘍抑制効果を検討したが、胞巣型横紋筋肉腫と比較して優位な抗腫瘍抑制効果は得られなかった。また、SETの発現も優位なものではなかった。また、EWS-FLI1を有するユーイング肉腫細胞株、SYT-SSXを有する滑膜肉腫細胞株について、各融合遺伝子発現抑制下での網羅的タンパク質発現プロファイリングを作成したが、PP2Aに関連する因子の優位な発現変動は同定されなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、これまで進めていた悪性軟部腫瘍の一つである胞巣型横紋筋肉腫について、特異的融合遺伝子であるPAX3-FOXO1発現と、主要なセリン-スレオニン脱リン酸化酵素であるProtein Phosphatase 2 (PP2A)の阻害因子との関連を同定し、PP2A阻害因子抑制薬による抗腫瘍効果を発見した。PAX3/FOXO1融合遺伝子を有する胞巣型横紋筋肉腫細胞株に対して、PAX3/FOXO1融合遺伝子発現抑制下での網羅的タンパク質発現プロファイリングを作成したところ、PAX3/FOXO1融合遺伝子によって負に制御されている可能性があるPPP2R1Aが同定された。これはPP2Aの足場となるAサブユニットであり、その発現がARMSの発生・悪性化に重要な役割を果たすと予想された。また、PAX3/FOXO1融合遺伝子発現がPP2A阻害因子であるSETの発現とも関連している事を同定し、SET抑制薬であるFTY720を用いた細胞増殖試験において、胞巣型横紋筋肉腫に対する抗腫瘍効果も同定した。さらに、胞巣型横紋筋肉腫細胞株に対するFTY720投与下でのリン酸化キナーゼアレイにて、eNOS, AKT1/2/3, RSK1/2/3 and STAT3がFTY720により変動を示す事を同定し、抗腫瘍効果との関連が示唆された。本年度はこれまで進めていた胞巣型横紋筋肉腫における脱リン酸化異常と抗腫瘍効果についての研究を引き続き行い、その結果についての論文作成、投稿を行ったことから、計画にあった骨軟部肉腫全般における脱リン酸化活性と腫瘍発生・悪性化に関する因子の解明についての実験が遅れているため。

平成30年度は、今年度の胞巣型横紋筋肉腫における脱リン酸化異常の研究成果を基に、引き続き骨軟部肉腫全般における脱リン酸化酵素活性回復による抗腫瘍効果の検証を進め、脱リン酸化活性回復が治療標的となり得る骨軟部肉腫の組織型を決定していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
肝細胞癌における第X因子活性化因子の検討

肝癌の進展には凝固線溶系の関与が考えられており、凝固系、特にその活性化の中心である第X因子を同定し、これに対して生化学的手法によりその活性化機構を明らかにすることを目的として本研究が開始された。部分精製した第X因子の活性化因子は高分子量であったことから多機能プロテアーゼであるプロテアソームの可能性が考えられ、とりあえずヒト血小板よりSDS-PSGE上均一バンドにまでこれを精製した。この精製の過程でプロテアソームに対するアクチベーターが存在することを発見し、その存在を初めて明らかにした(Biochem Biophys Res Comm,178:256-262,1991)。その後、このアクチベーターの存在は海外の数グループにより確認されたが精製及び活性化の解析が行われていない。そこでこのアクチベーターを単一バントにまで精製し、これを用いてプロテアソームのアクチベーターによる活性化機構を酵素学的に解明した。このアクチベーターはプロテアソームに直接結合し、その結果プロテアソームの構造変化が起き、3種類の基質においてそれぞれの親和性が非常にこう進するとの結果を得た。現在これらの成績をまとめ、投稿予定である(J Biochemistry)。現在、この蛋白のアミノ酸分析を試みており、引き続きcDNAのクローニングを行う予定である。ヒト肝細胞癌組織(N=13)における凝固活性を測定したところ,組織因子の他に第VII因子非依存性に直接第X因子を活性化する因子を認めた。肝癌組織homogenateの10,5000xg上清をSephacryl S300で分画したところ,void volume近傍に高分子量の第X因子活性化因子が溶出された。この因子活性は熱に不安定でCon A(組織因子を阻害)やチオ-ルプロテア-ゼの阻害剤であるIAA,HgC12では阻害されず,leupeptin,TPCK,PMSFで阻害されたことからセリンプロテア-ゼ様の蛋白分解酵素と考えられた。また,予想に反して非癌部においても同様の第X因子を活性化する因子が同定された。以上の結果から肝癌組織においては組織因子以外の凝固活性(第X因子の活性化)はGordonらにより報告された癌特異的チオ-ルプロテア-ゼよりも,むしろ未知のセリンプテア-ゼ,あるいは組織因子ー活性化第VII因子複合体の可能性が示唆された。高分子量のセリンプロテア-ゼとしてプロテアソ-ムが報告されているのでその活性をSucLeuLeuValTyrーMCAを基質として測定したところ,肝癌,非癌部共にSephacryl S300によるゲル濾過では第X因子活性化因子とほぼ同じ分画に溶出された。プロテアソ-ムによる第X因子の活性化を直接証明するため本酵素を血小板の細胞質分画からカルパイン(Ca++依存性中性プロテア-ゼ,当教室で頻回に精製している)の精製を参考にしてPAGE上単一バンドにまで精製した。基質特異性,阻害剤,至適pH,SDSーPAGE上のsubunitの分子量等,既報のプロテアソ-ムと類似していた。またこの精製段階でプロテアソ-ムに対するactivatorが発見された。このactivatorは熱に不安定でプロテアソ-ム活性を示さないが,濃度依存性にプロテアソ-ムを活性化させた。今後,精製酵素を用いて第X因子活性化能を検討するとともに,肝癌組織における本酵素とそのactivator活性を非癌部のそれらと比較していく予定である。(1)肝癌組織及び非癌部肝組織に第X因子活性化因子とその阻害因子の存在を確認したが、この第X因子活性化因子はゲルろ過によりプロテアソ-ム(高分子量の多機能プロテア-ゼ)とほぼ同じ分画に溶出された。プロテアソ-ムは肝ではその存在が認められているが肝癌組織での存在は不明である。また、第X因子活性化因子とプロテアソ-ムが同一の酵素であるかどうかが問題である。また、研究代表者らが従来より研究対象としている血小板では全くプロテアソ-ムに関する検討がされていなかったことから、肝癌組織の検討にはいる前にまず血小板からの精製を行った。(2)血小板よりプロテアソ-ムを完全精製するとともに、これを活性化する内在性アクチベ-タ-が存在することを発見した(BBRC、178:256、1991)。さらに血小板よりこの内在性アクチベ-タ-をDEAMemsp1000、TSKG3000(HPLC)等を用いてSDSーPAGE上単一バンドにまで精製した。血小板より精製されたプロテアソ-ムとそのアクチベ-タ-を用いて酵素学的な検討を行った。アクチベ-タ-はプロテアソ-ムのトリプシン活性のKmを変化させずにVmaxを上昇させた。またキモトリプシン活性の共同性を無くしてVmaxを上昇させたが、グルタミルボンド水解活性は活性化しなかった。以上の様に本年度は主に血小板からプロテアソ-ムを精製し、また同時に初めてそのアクチベ-タ-の存在を確認し、精製及び酵素学的検討を加えた。部分精製した第X因子の活性化

因子は高分子量であったことから多機能プロテアーゼであるプロテアソームの可能性が考えられ、とりあえずヒト血小板よりSDS-PSGE上均一バンドにまでこれを精製した。この精製の過程でプロテアソームに対するアクチベーターが存在することを発見し、その存在を初めて明らかにした(Biochem Biophys Res Comm,178:256-262,1991)。その後、このアクチベーターの存在は海外の数グループにより確認されたが精製及び活性化の解析が行われていない。そこでこのアクチベーターを単一バントにまで精製し、これを用いてプロテアソームのアクチベーターによる活性化機構を酵素学的に解明した。このアクチベーターはプロテアソームに直接結合し、その結果プロテアソームの構造変化が起き、3種類の基質においてそれぞれの親和性が非常にこう進するとの結果を得た。現在これらの成績をまとめ、投稿予定である(J Biochemistry)。現在、この蛋白のアミノ酸分析を試みており、引き続きcDNAのクローニングを行う予定である。
鉄筋の定着を省略した鋼コンクリート合成構造耐震壁の構造特性に関する研究

本研究では鉄骨と繊維補強コンクリートのみからなるCES合成構造における耐震壁の開発を目的として、CES造周辺架構と壁板の定着を簡略化したCES造耐震壁の静加力実験を実施した。当該耐震壁の破壊性状、終局強度について明らかにするとともに耐力評価法について検討を行った。その結果、壁横補強筋の周辺架構への定着を省略してもせん断耐力および曲げ耐力に及ぼす影響は小さいことを明らかにした。さらにCES造耐震壁の耐力はSRC規準式により評価可能であることを示した。鉄骨と繊維補強コンクリートのみから構成されるCES (Concrete Encased Steel)構造システムは、これまでの柱,柱梁接合部,2層2スパンフレームを用いた構造実験から,優れた復元力特性および安定した履歴特性を示し,高い耐震性能を有することが示されてきた。一方,建築物の主要耐震部材のひとつである耐震壁については,CES構造においても剛性および強度を確保する上で有効である。しかし,柱および梁に充腹形鉄骨が内蔵されているCES構造では,SRC構造と同様に,壁筋の配筋が困難であることは想像に難くない。本研究では、施工性に優れ、高耐震性を有するCES造耐震壁の開発を目的としている。本年度は、CES造周辺架構と壁板との定着を簡略化した一体打ちCES造耐震壁および壁板をPCa化したCES造耐震壁を用いて静的加力実験を実施することにより,当該耐震壁の耐力と変形性能および破壊メカニズム等の基礎的な耐震性能について検証した。本年度の研究により得られた知見を以下に示す。1)壁縦筋および横筋の定着を省略したCES造耐震壁試験体は,壁縦筋の定着のみ省略した試験体と比較して,最大耐力は同程度であった。また,前者は耐力低下が緩やかになり,変形性能が向上する結果となった。2)どの試験体も,壁板隅角部コンクリートの圧壊および側柱のせん断破壊が著しかったが,PCa壁試験体は,小振幅レベルのときに水平および鉛直接合面にずれが生じ始め,開き量も大きかったことから,ずれ破壊が生じたと考えられる。3)PCa壁試験体の耐力は一体打ち試験体の耐力より2割ほど小さかったが,耐力の低下は小さく累積消費エネルギーを見ると同程度であった。以上のことから壁筋の定着がCES造耐震壁の耐力性能に及ぼす影響は小さく、壁筋の定着を省略可能であることが明らかとなった。鉄骨と繊維補強コンクリートのみから構成されるCES (Concrete Encased Steel)構造システムは、これまでの実験的研究から,優れた復元力特性および安定した履歴特性を示し,高い耐震性能を有することが示されてきた。昨年度のCES造周辺架構と壁板との定着を簡略化した一体打ちCES造耐震壁および壁板をPCa化したCES造耐震壁を用いた静的加力実験により,せん断破壊型である当該耐震壁の耐震性能を明らかにした。本年度の研究では、曲げ降伏型のCES造耐震壁を対象に静的加力実験を実施し、耐力と変形性能および破壊メカニズム等の基礎的な構造性能について明らかにする。本研究により得られた知見を以下に示す。1)CES造周辺架構と壁板との定着を簡略化した一体打ち試験体CWDFは曲げ破壊型,壁板をPCa化した試験体CWPFは曲げ降伏後のせん断破壊型であった。2)試験体CWPFは,試験体CWDFと比較して,変形の挙動が異なり,最大耐力は1割ほど小さく,耐力低下が早く生じた。3)試験体CWDFおよび試験体CWPFの破壊性状や耐力性能の相違は,試験体CWPFの方が,ずれや開きの量,周辺架構の変形量が大きいことに起因すると考えられる。4)壁横筋の定着の有無が一体打ちCES造耐震壁の曲げ耐力および変形性能に及ぼす影響は小さいと考えられる。5)今回用いたCES造耐震壁の曲げ終局強度は,SRC規準式により評価可能であることを明らかにした。
活動量計による消費カロリー測定に基づく栄養管理の有用性の評価とシステムの構築

【研究の目的】現在、多くの施設において栄養サポートチームによる栄養管理が行われている。栄養管理の基となる栄養評価は治療上、非常に重要であるが、実際には患者個々の必要エネルギーを正確に測定することは多くの施設においてきわめて困難な状況にある。そのため、実際には厳密な検討がなされないまま栄養療法が実施されていることも多く、不適切な栄養療法が行われる一因と考えられる。本研究では、市販されている活動量計により測定した消費カロリーを基に栄養評価を行い、その有用性を検証し、患者個々に対して適切な栄養療法が提供できるシステムの構築を目的とする。【研究実施計画】浜松医科大学医学部附属病院において大腸癌手術を受ける外来患者を対象とし、手術前後における活動量を市販の活動量計を用いて測定すると共に、栄養状態の変化についても比較を行った。栄養状態の検査項目として血清アルブミン、トランスサイレチン、亜鉛を用いた。なお、対象患者にインフォームドコンセントを行い、文書による同意を得た。【結果】対象患者5名(男/女=4/1、平均年齢68.0±5.2歳)の結果から、手術前後における活動量の差は個人差が大きく、一定の傾向は認められなかった。血清アルブミンおよびトランスサイレチンの手術前後における変化は、それぞれ平均-1.1±0.2g/dLおよび-11.4±1.3mg/dLと低下傾向であった。しかし、術後2ヶ月の時点ではほとんどの患者で術前と同程度に改善が認められた。亜鉛の増減については手術前後においてほとんど変化が認められなかった。今回の患者全員が術後1週間以内に食事再開となったが、手術における侵襲および短期間の低栄養状態による栄養状態の悪化が認められた。術後の摂取工ネルギーには個人差が大きく、術後早期における適切な栄養管理が栄養状態の早期改善に影響を及ぼすと推測された。
ＮＯＧマウス上での肺癌幹細胞高度濃縮腫瘍構築モデルの確立と肺癌幹細胞の同定

肺がんの新しい治療法を開発を目標として、以下の事を行った:1)NOGマウス皮下でヒト肺がん組織を継代し、がん幹細胞が濃縮された腫瘍構築モデルを確立する。2)がん幹細胞が濃縮された腫瘍組織と由来組織を網羅的に解析し、がん幹細胞に特異的に発現する分子を同定する。15腫瘍がNOGマウス皮下で2代以上の継代を経て生育可能であった。手術摘出標本とマウス皮下の腫瘍の組織は類似しており、継代可能な腫瘍は安定した腫瘍発育が認められた。がん幹細胞関連分子としてnon-coding RNAのHOTAIRに着目した。ヒト肺癌においてHOTAIR高発現例は悪性例が多く、術後無再発期間が有意に短縮していた。ヒト非小細胞肺癌により確立されたヒト非小細胞肺癌免疫不全マウスを用いてがん幹細胞の解析、肺がん幹細胞を標的とした画期的な治療法や、治療効果予測を開発するために以下のように実験を計画した;1)免疫不全マウスを用いたがん幹細胞が高度に濃縮された腫瘍構築モデルの作成。2)確立されたモデルにおける腫瘍再現性の確認。3)がん幹細胞に特異的に発現する分子の同定。4)がん幹細胞を治療標的とした治療法の基礎検討。5)非小細胞肺がん幹細胞マーカーの検証。免疫不全マウス上で10代以上の継代が可能なマウス上の腫瘍株の作製に成功した。同時に、ヒト非小細胞肺癌検体においてlong non-coding RNAのHOTAIRの発現が悪性例に強く発現していることを発見した。そこで、肺癌の幹細胞性にHOTAIRがどのように関与しているかを検討すると、HOTAIRを強制発現させた肺癌細胞は免疫不全マウス皮下での腫瘍形成能を増強しなかった。しかし、尾静脈より投与すると、コントロール細胞に比べHOTAIR強制発現細胞が肝転移促進していた。また、HOTAIR強制発現細胞では細胞移動能を亢進させていた。これらのことから、肺癌悪性例で発現の高いHOTAIRは癌幹細胞性の一部の性質に寄与している可能性が示唆された。ヒト非小細胞肺癌により確立されたヒト非小細胞肺癌免疫不全マウスを用いたがん幹細胞の解析・肺がん幹細胞を標的とした画期的な治療法や、治療効果予測を開発するために以下を実現させるべく研究を行った。1)超免疫不全NOGマウス皮下でヒト肺がん組織を十代以上継代することにより、がん幹細胞が高度に濃縮された腫瘍構築モデルを確立する。2)がん幹細胞が高度に濃縮された腫瘍組織と由来組織において、RNA,microRNA,non coding RNAの発現をアレイによって網羅的に解析し、がん幹細胞に特異的に発現する分子を同定する。3)がん幹細胞に特異的に発現する分子を標的とした治療効果をin vitroとがん幹細胞濃縮マウスモデルで確認する。4)普遍的な非小細胞肺がん幹細胞マーカーを同定する。その結果、NOGマウス皮下で肺がん組織より10代継代することが可能であり、現在その腫瘍よりRNAを抽出し、親組織のそれを材料に網羅的遺伝子解析を行い、発現プロファイルの差を検討予定である。非小肺癌組織を免疫不全マウスで10代以上継代している報告はほとんどなく、非常に難しいと思われていた。しかし、本研究では最も危惧していた継代に成功したことから、概ね順調と考えられる。継代を重ねた組織、親組織よりtotal RNAを抽出し、cDNA microarray、さらにmicroRNAarrayによる網羅的遺伝子解析を行う。それによって、癌幹細胞の性質を制御するRNA、microRNAの同定を試みる。候補に挙がった分子を肺癌細胞に遺伝子導入による強制発現あるいはshRNA導入による発現抑制を行い、その癌幹細胞性に対する制御機能を確認する。同定した分子を標的とした治療効果を確認する。cDNAarray, microRNAarrayによる網羅的遺伝子解析が頻回に必要であり、遺伝子導入や遺伝子作製が必要である。さらに免疫不全マウスを相当数必要とする。
時分割X線回折によるポリオルガノホスファゼンのメゾモルフィック構造の究明

結晶性ポリオルガノホスファゼン(POP)は結晶状態から分子鎖が2次元規則的に配列したメソ相(δ相)に変化する。この転移温度、T(1)は融点とガラス転移点の中間に存在する。本研究では、2種のPOPについて、それぞれのδ相から急冷する過程を時分割X線回折で追跡し、得られた球晶形態と結晶変態との関係を考察することを主要目的としている。平成9年度の研究では、ポリ[ビス(4-エチルフェノキシ)ホスファゼン]-PB(4E)PP-の急冷時に伴う結晶化挙動を検討した。試料低温化吹き付け装置を用いて、250°Cから75°Cまで500°C/minの冷却速度で試料を急冷し、実験室型X線回折装置に一次元PSPCを取り付けて追跡した。PB(4E)PPの結晶化速度は相当に早いが、高速冷却をするとメゾ状態を凍結させ得ることを見出し、最終的には、それに関連する時分割データを記録することが出来た。放射光による時分割X線回折実験は、Photon Factoryの都合もあって平成11年度以降の実験に延期した。平成10年度の研究では、前年度の研究成果を参考とし、DSCを用いて最高300°C/minの速度で75°Cまで高速冷却し、さらにO°C以下まで冷却した場合の熱解析実験を行った。200°C/minまでの速度では、結晶化による発熱ピークが認められたが、それ以上の冷却速度で発熱現象は認められない。得られた凍結メゾ状態を様々に加温して結晶変態の出現状況を検討した。PB(dM)PPの熱解析についても、上記同様に高速冷却DSC実験を行った。この高分子は、結晶変態を伴うので、様々な発熱と吸熱ピークが現れるが、これをコンピューターによるデータ処理を行ってピーク分離し、X線回折データと比較した。このポリマーに見出される大型の球晶については、高温顕微偏光赤外吸収スペクトルを継続検討を行った。また、クライオ電顕で破断面を調べて画像処理し、SAXS長周期構造と定量的に比較検討して新しい知見を得た。平成9年度の研究では、まずポリ[ビス(4-エチルフェノキシ)ホスファゼン]-PB(4E)PP-の急冷時に伴う結晶化挙動を検討した。試料を偏光顕微鏡下でδ相(200°C)に昇温加熱すると、次第に針状晶が現れ、250°Cに保持すると無数の針状組織と変化し、針状晶は時間と共に長軸方向に成長する様子が確認された。これを参考とし、試料低温化吹き付け装置を用いて、250°Cから75°Cまで500°C /minの冷却速度で試料を急冷し、この過程を実験室型X線回折で追跡したが、相当に結晶化速度が早く、放射光による実験が必要で、通常のX線回折装置では適切な時分割実験が困難と判明した。この検討により、試料を急冷するための実験技術が著しく向上した。

75°Cで等温結晶化させると、針状晶が結晶化した後、その周囲より小型の球晶(A型球晶)が出現した。得られた球晶構造内の微構造をクライオ走査電顕で観察し、それらを構成するラメラの厚さに分布のあることを推定した。このポリマのT(1)転移点を挟んで高温顕微偏光赤外吸収スペクトル評価を行った所、スペクトル形状には大きな差を見出せなかった。これを、X線回折データと比較して、従来のPOPに関する相転移挙動を見直す必要があることを確認した。一方、ポリ[ビス(3,4-ジメチルフェノキシ)ホスファゼン]-PB(dM)PP-の冷却過程と球晶形態の関係について前記PB(4E)PP同様の検討を行った。時分割X線回折法は、平成10年度に充分な検討を行うこととし、このポリマーの高結晶化試料を高温顕微偏光赤外吸収スペクトルとクライオ電顕で調べて、相転移後の微細構造について興味ある結果を得た。結晶性ポリオルガノホスファゼン(POP)は結晶状態から分子鎖が2次元規則的に配列したメソ相(δ相)に変化する。この転移温度、T(1)は融点とガラス転移点の中間に存在する。本研究では、2種のPOPについて、それぞれのδ相から急冷する過程を時分割X線回折で追跡し、得られた球晶形態と結晶変態との関係を考察することを主要目的としている。平成10年度の研究では、前年度に引き続きポリ[ビス(4-エチルフェノキシ)ホスファゼン]-PB(4E)PP-の急冷時に伴う結晶化挙動を検討した。試料低温化吹き付け装置を用いて、250°Cから75°Cまで500°C/minの冷却速度で試料を急冷し、実験室型X線回折装置に一次元PSPCを取り付けて追跡した。PB(4E)PPの結晶化速度は相当に早いが、高速冷却をするとメゾ状態を凍結させ得ることを見出し、それに関連する時分割データを記録することが出来た。放射光による実験は、Photon Factoryの都合もあって平成11年度以降の実験に延期した。上記実験と類似の状態で、DSCを用いて最高300°C/minの速度で75°Cまで高速冷却し、さらに0°C以下まで冷却した場合の熱解析実験を行った。200°C/minまでの速度では、結晶化による発熱ピークが認められたが、それ以上の冷却速度で発熱現象は認められない。得られた凍結メゾ状態を様々に加温して結晶変態の生じる様子を検討した。PB(dM)PPの熱解析についても、上記同様に高速冷却DSC実験を行った。この高分子は、結晶変態を伴うので、いくつかの発熱と吸熱ピークが現れるが、これをコンピューターによるデータ処理を行ってピーク分離し、X線回折データと比較した。このポリマーに見出される大型の球晶については、高温顕微偏光赤外吸収スペクトルを昨年同様に継続検討した。また、クライオ電顕で破断面を調べて画像処理し、SAXS長周期構造と定量的に比較検討して新しい知見を得た。
小脳登上線維のスクラップ＆ビルド過程における機能変化の直接記録による解析

中枢神経系におけるシナプスのスクラップ&ビルドは、記憶・学習など動物の適応行動を実現する神経回路の基盤と考えられる。そのモデルとして、小脳登上線維からプルキンエ細胞への過剰投射を1本に選別する刈り込み過程が精力的に解析されてきた。しかし、その劇的な形態変化を伴う登上線維のスクラップ&ビルドの際に、いかなる機能変化が起こるのかについては理解が進んでいない。本研究では、代表者が最近成功した小脳登上線維から直接パッチクランプ記録する高度な実験技術を用いて、登上線維のスクラップ&ビルド過程におけるシナプス前部の機能変化を詳細なメカニズムとともに明らかにする。