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核反応機構の微視的理論研究

本年度は、当研究計画の最終年度である。したがって、いままでに行われて来た研究を締めくくらなければならなかったわけであるが、幸い、多くの重要な成果に結実した。特に、年度中に行われた、原子核とサブ原子核系におけるクラスター的様相に関する第5回国際会議などの会議は、この目的のために大いに役立った。3年間の成果全体については研究成果報告書にまとめたので、ここでは63年度になされた実績のいくつかについて簡単に記す。1."光学ポテンシャル"関係:(1) α粒子と原子核の間のポテンシャルについては、(i)二体有効相互作用としてG行列を用いる方法、(ii)RGM法を用いる方法、(iii)散乱状態と束縛状態を統一的に取り扱う方法で、様々な実験データを再現し、重要な知見を得た。(2)光学ポテンシャルや結合ポテンシャルの虚数部分の微視的研究も進められ、いくつかの成果を得た。(3)RGM法で得られた深いポテンシャルが、重イオン衝突で発生する高エネルギーγ線やνきい値以下のパイ中間子の理解に役立つことが示された。2."多段階過程"関係:^<6.7>Liなどの分解過程が弾性散乱に大きな影響を与えることは、既に報告した。今回は、^<12>C(^6Li、^6Li')^<12>C^*(O_2^+)の実験データを再現するためには、^<12>Cが3個のα粒子に分解した状態との結合を正しく考慮すべきことが明らかになった。3."分子的状態"関係:(1)最近の重イオン反応で観測されたいくつかの特徴ある分子的共鳴に対して、新しい分子模型が提唱され、予備的計算が行われた。(2)Landau-Zemer型の準位交差によって共鳴現象が現れるかどうかは興味深い問題であるが、量子力学的計算結果はその存在に否定的であった。しかし、二つの非弾性散乱^<13>C(^<12>C、^<12>C')^<13>C^*(1/2^+;5/2^+を矛盾なく説明するのにLandau-Zener型遷移が重要であることが示された。本年度は、研究分担者間で緊密な連絡をとりつつ、各自の分担した研究を推進させ、有意義な成果を得た。その中の二,三を以下に述べる。1.軽イオンや重イオンに対する光学ポテンシャルについて、いくつかの興味ある知見が得られた。(1)二核子間のHamada-JohnstonポテンシャルからBrue-ckner-Hartree-Fack近似により有効二体相互作用を求め、光学ポテンシャルを計算した。入射エネルギー65200MeVの陽子【^(40)Ca】,【^(90)Zr】,【^(208)Pb】による弾性散乱の種々の実験データをこの光学ポテンシャルで解析し、理論と実験とのよい一致をみた。また、媒質効果は65MeVでも重要であることが示された。(2)【^(6,7)(→!(Li))】+【^(12)C】,【^(120)Sn】のvector analyzing powerの分析から、スピン依存ポテンシャルの相対的重要性を調べた。1次のスピン軌道ポテンシャルと、Li核の励起を伴うテンソルポテンシャルの高次効果との比較である。入射エネルギーが40MeV以上では二つのポテンシャルが共に重要であるが、20MeV以下では1次スピン軌道ポテンシャルはほとんど効かないことが明らかにされた。2.非弾性チャンネルなどとの結合ポテンシャルに関する知見。(1)resonating groupの方法を用いて微視的立場から重イオン反応における結合ポテンシャルを計算した。これは極めて非局所的ポテンシャルなので、さらに、同等な局所ポテンシャルに変換してその性質を詳しく調べた。その結果、低エネルギーでは入射粒子内核子と標的核内核子との間の反対称化の効果が重要であることが定量的に示された。(2)非弾性チャンネルや核子移行チャンネルとの結合を正しく取り入れることが、重イオン核融合断面積の計算に不可欠であるが、この計算の近似法について詳しい検討がなされた。なお、本年度科学研究費補助金を研究連絡等の旅費として使用できたことは、上記の重要な成果を得る上で極めて有効であったことを付記する。62年度は本研究計画の中心をなす年度にあたるが,幸いにして,昨年度に得られた結果を基礎に多くの重要な成果を收めることができた.以下に,例としてそのいくつかを述べる. 1."光学ポテンシャル"関係:微視的な立場からresonating groupの方法でαー^<16>O間のポテンシャルを求めた.これを用いて,3270MeVのα粒子の^<16>Oによる弾性散乱微分断面積を計算したところ,実験データと非常によい一致を示した.また,このポテンシャルと同等な局所ポテンシャルを計算すると,現象論的に決められた光学ポテンシャルの実数部分と非常に類似したものが得られた.このことから,αー^<16>O間の光学ポテンシャルの実数部分のエネルギー依存性は主に,2つの原子核の間の反対称化の効果によることが明らかになった.2."多段階過程"関係:(1)昨年度に引き続き,CDCC(coupled discretized continuum channels)法を用いて入射粒子のbreakupや標的核の励起の効果を詳しく調べた.その結果,たとえば,^6Li+^<12>Cの弾性散乱のvector analyzing powerが実験誤差内で再現されることがわかった.

(2)CRC(coupled rearrngement channels)法を用いてミューオン分子のエネルギーやミューオン移行反応断面積を計画したところ,従来の方法よりも遥かに能率よく精確な値が得られた.これはミューオン触媒核融合の研究に大いに貢献するものである.3."分子的状態"関係:(1)重イオン反応においてLandauーZener遷移が起こるどうかは大変興味深い問題である. ^<13>C(^<12>C,^<12>C)^<13>C^*(3.086MeV,1/2^+)反応の微分断面積が入射エネルギーと共に特徴的に変化する事実は,この遷移の存在を強く示唆するものであることが明らかになった.(2)^<44>Tiがα+^<40>Caのクラスター構造をもつことが,独立ないくつかの実験データの分析を通して示された.本年度は、当研究計画の最終年度である。したがって、いままでに行われて来た研究を締めくくらなければならなかったわけであるが、幸い、多くの重要な成果に結実した。特に、年度中に行われた、原子核とサブ原子核系におけるクラスター的様相に関する第5回国際会議などの会議は、この目的のために大いに役立った。3年間の成果全体については研究成果報告書にまとめたので、ここでは63年度になされた実績のいくつかについて簡単に記す。1."光学ポテンシャル"関係:(1) α粒子と原子核の間のポテンシャルについては、(i)二体有効相互作用としてG行列を用いる方法、(ii)RGM法を用いる方法、(iii)散乱状態と束縛状態を統一的に取り扱う方法で、様々な実験データを再現し、重要な知見を得た。(2)光学ポテンシャルや結合ポテンシャルの虚数部分の微視的研究も進められ、いくつかの成果を得た。(3)RGM法で得られた深いポテンシャルが、重イオン衝突で発生する高エネルギーγ線やνきい値以下のパイ中間子の理解に役立つことが示された。2."多段階過程"関係:^<6.7>Liなどの分解過程が弾性散乱に大きな影響を与えることは、既に報告した。今回は、^<12>C(^6Li、^6Li')^<12>C^*(O_2^+)の実験データを再現するためには、^<12>Cが3個のα粒子に分解した状態との結合を正しく考慮すべきことが明らかになった。3."分子的状態"関係:(1)最近の重イオン反応で観測されたいくつかの特徴ある分子的共鳴に対して、新しい分子模型が提唱され、予備的計算が行われた。(2)Landau-Zemer型の準位交差によって共鳴現象が現れるかどうかは興味深い問題であるが、量子力学的計算結果はその存在に否定的であった。しかし、二つの非弾性散乱^<13>C(^<12>C、^<12>C')^<13>C^*(1/2^+;5/2^+を矛盾なく説明するのにLandau-Zener型遷移が重要であることが示された。
「腸-腎連関」から導く腎臓病の病態解明と新規治療法の開発

腸管および腸内細菌叢は腎臓病の病態形成に関与しており近年この腸腎連関が注目されている。本研究では、腸内細菌叢を欠失した無菌の腎不全モデルマウスのメタボローム解析を行った結果、腎不全時に体内に蓄積する尿毒素の内、腸内細菌由来尿毒素群を同定した。さらに無菌マウスでは腸管での短鎖脂肪酸の産生消失および腸管でのアミノ酸利用効率の低下を認めており、これが腎不全進行に負に寄与している可能性を示唆する結果を得た。従って腸内細菌叢は腎不全の病態に正負両面に寄与していることを明らかにした。さらに糖尿病治療薬であるカナグリフロジンは腸内細菌叢を変化させ、腸内細菌叢由来尿毒を減少させることを明らかにした。腸管および腸内細菌叢は慢性腎臓病を含む腎臓病の病態形成に関与することが知られてきており近年この臓器連関である腸腎連関が注目されている。しかしながら慢性腎臓病時に腸内細菌叢がどのように関わるかその体系的な影響は未だ明らかではない。本研究課題では、この腸腎連関のさらなる解明を行うことで、腸管・腸内細菌をターゲットする新たな腎臓病の治療介入方法や治療薬の開発を目標とするものである。平成28年度には腸内細菌叢を有する通常飼育マウスと無菌環境で飼育することで腸内細菌叢を完全に欠失した無菌マウスを用いてそれぞれ腎不全モデル(アデニン誘発腎不全モデル)を作成し両群を比較解析を進めることで、腎不全進行における腸内細菌叢の体系的影響の同定を目指した。CE-TOFMSを活用したメタボローム解析を行った結果、腎不全時に体内に蓄積する尿毒素の内、11種の物質(インドキシル硫酸、p-クレシル硫酸、フェニル硫酸、コール酸、馬尿酸、トリメチルアミン-N-オキシド、フェナセチル酸、グルタル酸、ジメチルグリシン、2ハイドロキシペンタン酸、2ーグアニジノ酪酸)がその蓄積に腸内細菌が大きく寄与する腸内細菌由来尿毒素群であることを同定した。従って腸内細菌叢は腎不全の病態に正負両面に寄与していることを明らかにした無菌環境で飼育して腸内細菌叢が欠落した腎不全モデルマウスの解析を進めることで、腎不全進行における腸内細菌叢の体系的影響を同定することができた。本研究から腎臓病と腸管、腸内細菌叢の臓器連関である「腸腎連関」について以下の知見を得て成果報告を行った。1.無菌腎不全モデルマウス(アデニン誘発性腎不全)を用いたメタボローム解析から、腎不全時の尿毒素蓄積における腸内細菌叢の関与を体系的に明らかにした。なかでも11代謝物(インドキシル硫酸、クレシル硫酸、フェニル硫酸、コール酸、馬尿酸、ジメチルグリシン、グアニジノ酪酸、グルタル酸、ヒドロキシペンタン酸、トリメチルアミン-N-オキシド、フェナセツル酸)を“腸内細菌由来尿毒素"と同定した。また腸内細菌叢は、腎不全時の短鎖脂肪酸産生およびアミノ酸代謝への関与を明らかにした。さらに腸内細菌叢が欠落する無菌環境で飼育した腎不全マウスは腎障害が悪化することから潜在的な腎保護的な役割も担っていることを明らかにした。したがって慢性腎不全の病態において腸内細菌叢は尿毒素産生という負の役割のみならず腎保護的な役割を有していることから正負両面から病態に寄与することを明らかにした(Mishima et al,Kidney int.2017)。2.糖尿病治療薬でありSGLT2阻害能に加えて腸管上皮に発現するSGLT1の阻害能を有するカナグリフロジンは、腎不全時の腸内細菌叢を変化させることで腸内細菌叢由来の尿毒素の体内蓄積を軽減するとともに、腸管内短鎖脂肪酸の増加をもたらすことを腎不全マウスを用いた実験から明らかにした(Mishima et al. Am J Physiol Renal Physiol.2017)。このような他疾患への既存薬の腎保護効果を見出すことはドラッグリポジショニングとして腎臓病の新規治療薬へと展望が期待される。腸内環境を改善させうる種々の薬剤を用いてCKDに対する腎保護効果および腎障害進展抑制効果の有無について主に動物モデルを用いて検討を行う。腎臓内科学動物実験から採取取得したサンプルのデータ解析を先行してすすめたため予定していた動物実験の一部を次年度に行うこととしたため。動物実験用のマウス購入費および飼育維持費として使用する予定である。
電気泳動法による金属・半導体ナノ粒子の2次元、3次元超格子の作成

これまでは長鎖アルカンを硫黄原子を介して金属と共有結合させたナノ粒子を用い、粒子間の自己集積相互作用を利用して、ナノ粒子超格子を作成する研究が主流であった。これら研究において使用溶媒は、いわゆるオイルが主で伝統的なコロイド化学で使用される水溶液中のゾルを用いた研究報告は皆無に近かった。我々は昨年度においてタンニン酸還元法により作成したサイズが4.6nmの金コロイドを使用して2次元膜を作成する研究を行ない、サイズ分布の分散が11%の金ナノ粒子を出発粒子として得ることに成功した。このコロイド分散液を乾燥させると不規則な2次元集合体が形成された。この粒子の表面を更にオクタンチオールで修飾し、水と3%のアルコールの混合溶媒に分散させ、これを銅のグリッドに展開したところ周期性を持つ2次元膜が形成された。これは伝統的な製法によるヒドロゾルから規則的な構造が乾燥状態でできた最初の例である。次のステップとしてチオールを表面単分子層に持つ金ナノコロイドを構成要素とする3次元および2次元ナノ粒子超格子を電気化学的に作成する試みを行った。これまでは溶液のpH、温度、粒子濃度をパラメターとして結晶成長を試みてきたが、本研究では電気泳動法により任意導電性基盤上に超格子を作成する。導電性基盤としてTIOコートしたガラス基盤を用い種々の電気化学条件下で均一なナノ粒子膜を得ることに成功した。AFM,吸収スペクトルによる評価を行いランダム吸着よりラングミュアータイプの吸着が行われていることを見いだした。この結果は投稿準備中である。ナノレベルで形、大きさを制御し、その表面状態を設計した表面修飾ナノ粒子がナノテクノロジーにおける次世代のキーマテリアルとして注目を浴びている。高真空中で作製されていた超格子に代わり、液体中で化学的に自己組織表面を持つナノ粒子を大量に作製し、これを用いて基板上にナノメートル周期の結晶が作成できるようになった。使用する媒体は炭化水素を主体とする液体、いわゆるオイルが主で伝統的なコロイド化学で使用される水溶液中のゾルを用いた研究報告は皆無に近かった。本研究ではタンニン酸還元法により作成したサイズが4.6nmの金コロイドを使用して2次元膜を作成することを目的に研究を行った。サイズ分布の分散が11%の金ナノ粒子を出発粒子として得ることに成功した。これはいわゆるDLVO理論の予言するところと一致している。この粒子の表面を更にオクタンチオールで修飾し、水と3%のアルコールの混合溶媒に分散させ、これを透過型電子顕微鏡用の銅のグリッドと展開したところ周期性を持つ2次元膜が形成された。この成果を専門誌の本年3月号に発表した("The First Example of Ordered Two-Dimensional Self-Assembly of Au Nanoparticles from Stable Hydrosol" : S.Zhao, S.Wang and K.Kimura, Langmuir 20(2004)1977-1979)。次のステップとして純粋なヒドロゾルとしてクエン酸還元法による金コロイドを構成要素とする3次元および2次元ナノ粒子超格子を電気化学的に作成する。これまでは溶液のpH、温度、粒子濃度をパラメターとして結晶成長を試みてきたが、本研究では電気泳動法により任意導電性基盤上に超格子を作成することを目的とする。この方法によりこれまでより1桁以上の結晶成長速度が期待される。
癌関連線維芽細胞による液性因子分泌に対する放射線照射の効果と癌病態への影響

腫瘍間質内に最も多く含まれる細胞である癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、放射線照射とCAFとの関連を明らかにすることを目的に本研究を行った。本研究の結果、マウス胎仔線維芽細胞(MEF)へのX線照射により、CAFとの類似性が報告されている老化細胞が出現し、これと同時に複数のサイトカインの発現が亢進した。また、X線照射により細胞の酸化ストレスレベルが増大し、この一部はNADPH oxidaseファミリータンパク質であるNOX4によるものであることが明らかとなった。その一方で、X線照射後のMEFからの液性因子分泌にはNOX4が関与していないことが示唆された。近年、癌組織における癌細胞以外の細胞(腫瘍間質)が癌の病態にきわめて重要であることが明らかになりつつあるものの、腫瘍間質に対する放射線照射の効果については、これまでほとんど検討されていない。申請者は、腫瘍間質内に最も多く含まれる細胞である癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、CAFへの放射線照射はその液性因子分泌形質を変化させ、それが放射線治療後の残存癌細胞の性質に影響を与えるのではないかと考え、これについて検証することを目的に本研究を開始した。まず、実験的にCAFを調製するモデルが必要であることから、その予備的検討として、同種同所性移植腫瘍モデルの作出を試みた。具体的には、マウス乳癌由来細胞株であるEMT6および4T1をBalb/cマウスの乳腺脂肪組織に移植し腫瘍形成が起こるかどうかを観察した。その結果、どちらの細胞株でも移植腫瘍の形成が観察されたが、その後の病態には違いが観察された。さらに、EMT6細胞とマウス胎児由来正常線維芽細胞を混合し移植した場合、線維芽細胞を加えた場合に腫瘍形成の促進が観察された。今年度の検討により移植腫瘍モデルが確立されたので、今後このモデルを用いて実験的なCAFの作出を行う予定である。また、放射線照射を受けたCAFから分泌されるサイトカイン等の解析の予備実験として、正常線維芽細胞に放射線照射を行い、そこから分泌されるサイトカインの解析を抗体アレイおよび定量PCR法により解析した。その結果、放射線により顕著に誘導される幾つかのサイトカインが見出された。また、このサイトカイン分泌には照射線量に応じた分泌のパターンが複数存在することが示唆された。今後、本データを元に、CAFと正常線維芽細胞において放射線により誘導されるサイトカイン分泌の比較を行い、CAF特異的な因子を同定することを計画している。腫瘍間質に対する放射線照射の効果についてはこれまでほとんど検討されていない。申請者は、腫瘍間質内に最も多く含まれる細胞集団である癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、CAFへの放射線照射はその液性因子分泌形質を変化させ、それが放射線治療後の残存癌細胞の性質に影響を与えるのではないかと考えており、この仮説を検証することが本研究の目的である。本年度は正常線維芽細胞とがん細胞をマウスに共移植し、形成された腫瘍塊からCAF化した線維芽細胞を回収することで、実験的なCAFの作出を試みた。抗生物質によるCAFの選択を可能にするため、マウス胎児胚線維芽細胞(MEF)にピューロマイシン耐性遺伝子を導入し、安定発現細胞(MEF/puroR)を作出した。こうして作出したMEF/puroRとマウス乳がん由来細胞株をマウス乳腺脂肪組織に移植し、形成された腫瘍塊から細胞を分離し、ピューロマイシンによる選択を行った。しかしながら、得られた細胞群からがん細胞を完全に除去することが困難であったことや、得られた線維芽細胞の生存性が著しく低い等の問題があることが判明した。この問題を克服することため、不死化したMEF/puroRを用いて同様の検討を行ったものの状況の改善は見られなかった。これらのことから、本法によるCAFモデルの作出は困難であると考え、異なる方法について現在検討を行っている。また、正常線維芽細胞の放射線応答について検討を実施し、複数種類の炎症性サイトカインや活性酸素種の制御に関わる酵素の発現が上昇することが遺伝子発現解析により明らかとなった。さらに、サイトカイン発現について過酸化水素等の放射線以外のストレスによる影響との比較検討を実施したところ、それぞれのストレスに特徴的な応答パターンが存在することを示唆するデータが得られた。当初計画では、平成27年度内にCAFへの放射線照射による細胞の表現型への影響を解析を完了する予定であったが、実験的CAFモデルの確立に遅れが生じていることから、計画全体の進行にやや遅れがみられる。今年度の検討の結果、当初計画していた方法によるCAFモデルの作出は困難であることが判明したため、次年度にはこれまで実施した方法論とは異なるアプローチを執ることにより、この課題を早急に克服することを試みる。この対応により全体の研究計画の進捗に大きな影響が出ないよう研究を推進する予定である。また、当初計画で予定していたin vivo解析については予定通り進行中である。さらに、正常線維芽細胞への放射線照射による細胞の表現型への影響や、細胞からのサイトカイン分泌についてX線照射と他のストレス曝露条件での違いについて本年度中に解析を実施した。こうした検討から、放射線照射による細胞機能への影響に関して様々なデータが得られており、次年度以降この方面からも細胞の放射線影響についての新たな知見が得られることが期待される。

近年、癌組織における癌細胞以外の細胞(腫瘍間質)が癌病態に重要であることが明らかになりつつあるものの、腫瘍間質に対する放射線の効果については、ほとんど検討されていない。申請者は、腫瘍間質内に存在する癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、CAFへの放射線照射が放射線治療後の癌細胞・癌組織の性質に影響を与えるのではないかと考え、本仮説について検証を実施してきた。CAFからの液性因子の分泌に、癌組織ならびにその周辺組織に存在する細胞に由来する活性酸素種(ROS)が関与していることが報告されている。この点に着目し、放射線照射を受けた細胞によるROS産生が、CAF由来の液性因子分泌や組織炎症の惹起に関係しているのではないかと考え、本仮説の検証を行った。その結果、マウス胚線維芽細胞(MEF)への放射線照射は、ROS産生酵素であるNADPHオキシダーゼ4 (NOX4)発現を上昇させることを明らかにした。また、放射線照射によりMEFからのROS産生が上昇し、NOX4阻害剤処理ならびにNOX4ノックアウトマウス由来MEFではこれが顕著に減弱していたことから、放射線照射後に起こるROS産生にNOX4が関与していることが強く示唆された。その一方で、放射線照射を受けたMEFにおける数種類のサイトカイン産生には、NOX4が関与していないことを示唆する結果が得られた。このことは、NOX4に由来するROSは照射を受けた細胞ではなくその周辺に存在する細胞に影響を与え、組織炎症の誘発に寄与している可能性が示唆された。さらに、一定レベル以上の放射線照射を受けたMEFは細胞老化を起こしていることが観察された。細胞老化誘導と線維芽細胞のCAF化には類似性があることが指摘されており、この点についてのさらなる検討は、CAFの放射線応答を明らかにするうえで有益であると考えられる。腫瘍間質内に最も多く含まれる細胞である癌関連線維芽細胞(CAF)およびそこから分泌される液性因子に着目し、放射線照射とCAFとの関連を明らかにすることを目的に本研究を行った。本研究の結果、マウス胎仔線維芽細胞(MEF)へのX線照射により、CAFとの類似性が報告されている老化細胞が出現し、これと同時に複数のサイトカインの発現が亢進した。また、X線照射により細胞の酸化ストレスレベルが増大し、この一部はNADPH oxidaseファミリータンパク質であるNOX4によるものであることが明らかとなった。その一方で、X線照射後のMEFからの液性因子分泌にはNOX4が関与していないことが示唆された。当初計画では、本年度中に実験的なCAFの調製・分離を完了し、細胞レベルでの解析を開始する予定であったが、CAFを分離するためのモデルの確立に予定以上に時間を要しており、これにより計画の進行にやや遅れがみられる。しかしながら、その樹立に必要な材料やシステムの準備は既に済んでおり、現在CAFの作出に着手しているところであるため、全体の研究の進捗に大きな影響はないと考える。また、本年度中に今後の研究に必要だと思われる実験材料の調製や実験の予備的検討も行い、ここからいくつか興味深い知見が得られていることから、次年度以降における大きな進展が期待できるものと考える。
早期型銀河における超新星出現頻度の観測的研究

本研究では、多数の公共天文台の協力を仰ぐことで観測を行なう。現在、綾部市天文館、久万高原天体観測館、かわべ天文公園、西はりま天文台、みさと天文台、美星天文台、佐治天文台の7天文台に観測していただいている。これに加え、2、3の天文台が今後観測に参加する予定である。現在、観測対象の選定を終え、各天文台では1週間から2週間に一度程度、数時間の観測を行ない、翌日に新天体のチェックを行なう体制がほぼ確立している。公共天文台にとって、この観測はボランティア的なものである。彼らの協力を引続き得るためには、充分な動機づけと、我々の側からのフィードバックが不可欠である。この面の活動が現状での課題であるといえる。また、各天文台および事務局との連絡網としてメーリングリストおよびWWWを活用しているが、各天文台からのアクセスには、資金的技術的な課題が山積している。この面は一朝一夕に解決することではないが、改善に努力していく。この観測の動機の一つになっている楕円銀河を取り巻く高温ガスのモデル構築も数値計算コードを完成させ、X線観測との詳細な比較を行って必要な超新星出現率を幾つかの銀河について求めつつある。観測との比較でスペクトルに輝線を形成する光子についてはガスとの共鳴散乱の効果が重要であることがわかったので輻射輸送方程式を数値的に解くコードを作ってその効果を検討し、論文として発表した。当研究では、多数の公共天文台の協力を仰ぐことで観測を行なう。現在、観測対象の選定をほぼ終え、各天文台では1週間から2週間に一度程度、数時間の観測を行ない、翌日に新天体のチェックを行なう体制がほぼ確立している。また、各天文台および事務局との連絡網としてメーリングリストおよびWWWを活用しているが、各天文台からのアクセスには、資金的技術的な課題が山積みしている。観測との比較でスペクトルに輝線を形成する光子についてはガスとの共鳴散乱の効果が重要であることがわかったので輻射輸送方程式を数値的に解くコードを作ってその効果を検討する予定である。現在、綾部市天文館、久万高原天文観測館、かわべ天文公園、西はりま天文台、みさと天文台、美皇天文台、佐治天文台の7天文台に観測していただいている。

観測との比較でスペクトルに輝線を形成する光子についてはガスとの共鳴散乱の効果が重要であることがわかったので輻射輸送方程式を数値的に解くコードを作ってその効果を検討し、論文として発表した。
書物取次ネットワークと小売書店に関する研究：旧満洲・朝鮮半島・樺太等を中心に

前者は、大阪屋号書店を軸にしながら、書物の流通と残留の問題を論じた。残留の問題を強調したのは、終戦時の書物の状況を調べる次の調査への橋渡しであると同時に、調査の現代的な意義や、記憶と物質と継承の問題を論じるためであった。後者は192030年代の満洲における書物流通を、満洲書籍配給株式会社以前の状況と以後の状況に分けて報告した。具体的には、日清戦争以後と満洲書籍商組合成立以後の書籍小売・流通史を略述し、1930年代における各書籍店のプロフィールと活動を紹介した上で、満洲の読書人たちの残した記事からこの地域の書物文化の断面を紹介した。さらに満洲書籍配給株式会社の成立と満洲国の廃滅までを、満配機関誌の論説を中心にまとめた。調査としては、満洲地域における書物流通の分析に力を注ぎ、満洲書籍配給株式会社の機関誌の分析ほかを行った。また台湾、朝鮮、樺太、ハワイの状況についても、資料調査を行った。10月には中国上海において、内山書店をめぐる資料調査および現地踏査を行った。2015年度においては、台湾、朝鮮半島、樺太の外地書店についての調査研究を行った。その成果としては、研究発表としては、第二次世界大戦以前の内地外地を結んだ取次業者を見渡した「戦前外地の書物流通ー取次を中心にー」、同様の関心から朝鮮半島の小売書店に焦点を当てて考察した「内地ー外地を結ぶ書物のネットワークと朝鮮半島の小売書店ー日配時代を中心に」、台湾に焦点を当てて考察した「1945年以前の台湾における日本語書籍雑誌の流通ー書店、組合、新聞社」がある。論文としては、上述の発表を論文化した「内地ー外地を結ぶ書物のネットワークと朝鮮半島の小売書店ー日配時代を中心に」を公表している。なお、本研究課題に関連して「樺太における日本人書店史ノートー戦前外地の書物流通(3)」(『JunCture超域的日本文化研究』第7号、2016年3月28日)の論考も発表している。またその他の記事として、「内地・外地の出版関連主要法令対照年表・稿ー戦前外地の書物流通(2)」『跨境日本語文学研究』第2号、2015年6月)、「外地書店を追いかける(5)ー台湾・新高堂と台湾日日新報社書籍販売部ー」(『文献継承』金沢文圃閣、第27号、2015年10月)、「外地書店を追いかける(6)ー台湾日日新報社の台湾書籍商組合攻撃ー」『文献継承』金沢文圃閣、第28号、2016年3月)がある。また、2015年11月には台湾での図書館及び現地調査も行った。研究報告、論文、その他記事ともに、充実した成果を残せたと考えている。2016年度においては、書物流通ネットワークの理論的な検討、満洲の書物流通について、台湾の小売書店および小売組合について、それぞれ調査分析を行った。ネットワーク論については、日本近代文学会において、「ネットワーク・空間・ヘゲモニー内地/外地を結ぶ書物流通」と題して報告を行った。書物流通が植民地支配下において「空間の(再)生産」(アンリ・ルフェーブル)を行い、その空間およびネットワークの配置が帝国のヘゲモニーの維持・行使にどのように関わったかについて考察したものである。この問題は、支配的ネットワークの形成・運用と抵抗のネットワークとの関係を考えるという課題にもつながっている。また流通する商品である「書物」というものの考察も含まれる。さらに、ネットワークに関わる主体(間)の行動も考えること、帝国の書店網が多民族の接触空間を創り出していることなどを指摘した。満洲については8月に調査旅行を行い、東北師範大学、吉林大学、長春市の公立図書館、大連市の公立図書館において調査を行った外、ハルビン、長春、瀋陽、大連、旅順の各都市の旧日本人居留地について踏査を行った。台湾については、12月に台北の国立台湾図書館で調査を行った外、次の論考を発表している。「外地書店を追いかける(6)ー台湾日日新報社の台湾書籍商組合攻撃ー」『文献継承』金沢文圃閣、第28号、2016年3月、pp.4-7。「外地書店を追いかける(7)ー台湾書籍雑誌商組合のこと」『文献継承』金沢文圃閣、第29号、2016年10月、pp.4-6。台湾については、かなり精緻な研究を進めることができている。ネットワーク論についても理論的な考察を深めることができている。朝鮮半島、満洲、樺太の状況については、ほぼ問題ない速度、内容レベルで考察が進んでいる。ハワイについては少し作業が遅れている。今年度以降の課題としたい。2017年度においては、書物流通ネットワークの理論的な検討、戦時下の書物流通と経済統制について、台湾の小売書店および小売組合について、それぞれ調査分析を行った。ネットワーク論については、「マリヤンの本を追ってー帝国の書物ネットワークと空間支配」(河野至恩・村井則子編『日本文学の翻訳と流通ー近代世界のネットワークへ』勉誠出版)を発表した。中島敦「マリヤン」を横糸にしながら、ネットワークと空間に関する理論的な考察を行った。植民地支配下における「空間の生産」、ネットワークの複数性、均質化と差異化、異民族が出会う接触領域、抵抗のネットワークなどについて検討している。

台湾については、4月に台北市内の旧日本人街の踏査を行い、あわせてこれまでの研究成果を踏まえて、台湾政治大学において「帝国支配と書物流通ー書店と取次の役割を考える」という講演を、台湾東呉大学において「第二次世界大戦以前の台湾における日本語書店と書物流通」という講演を行っている。また、台湾および大阪、九州、満洲に関して次の論考を発表している。「外地書店を追いかける(8)ー大阪、九州、台湾の共同販売所と大阪屋号書店満鮮卸部」『文献継承』金沢文圃閣、第30号、2017年5月、pp.11-15。「外地書店を追いかける(9)ー台湾書籍株式会社と1930年代末の台湾書籍界」『文献継承』金沢文圃閣、2017年10月、第31号、pp.4-8。「外地書店を追いかける(10)戦時下の台湾書籍界」『文献継承』金沢文圃閣、第32号、2018年3月、pp.12-15。戦時下の書物流通については、第5回東アジアと同時代日本文学フォーラムにおいて、「統制経済と書物流通ー帝国の国策書籍配給会社」という研究発表を行った。日本、満洲、朝鮮、台湾の書籍配給会社について横断的に考えたものである。台湾については、大枠で作業は完了した。ネットワーク論についても論考を発表した。朝鮮半島、満洲、樺太の状況については、ほぼ問題ない速度、内容レベルで考察が進んでいる。戦時下の統制経済と書物流通との関係について、論考を発表することができた。ハワイについては作業がかなり遅れている。前者は、大阪屋号書店を軸にしながら、書物の流通と残留の問題を論じた。残留の問題を強調したのは、終戦時の書物の状況を調べる次の調査への橋渡しであると同時に、調査の現代的な意義や、記憶と物質と継承の問題を論じるためであった。後者は192030年代の満洲における書物流通を、満洲書籍配給株式会社以前の状況と以後の状況に分けて報告した。具体的には、日清戦争以後と満洲書籍商組合成立以後の書籍小売・流通史を略述し、1930年代における各書籍店のプロフィールと活動を紹介した上で、満洲の読書人たちの残した記事からこの地域の書物文化の断面を紹介した。さらに満洲書籍配給株式会社の成立と満洲国の廃滅までを、満配機関誌の論説を中心にまとめた。調査としては、満洲地域における書物流通の分析に力を注ぎ、満洲書籍配給株式会社の機関誌の分析ほかを行った。また台湾、朝鮮、樺太、ハワイの状況についても、資料調査を行った。10月には中国上海において、内山書店をめぐる資料調査および現地踏査を行った。引き続き、台湾、朝鮮、樺太について研究を進める。また2016年度からは満洲の書店について、調査分析に注力したい。ハワイの書店についても、調査を開始する。ハワイの書店について、調査分析を行う。満洲についても資料収集と踏査の面では収穫を得ているものの、分析すべき課題がまだまだ多い。注力したい。満洲についての作業を進めていきたい。先に満洲や統制経済の分析を行ったため、ハワイについては作業が進んでいない。継続的な課題である。購入した書籍・資料などの分析に予想よりも時間がかかったため、購入予定の資料を先延ばしにした。ハワイについての研究が遅れているのが、原因の一つである。次年度において、他の地域と合わせしっかりと計画を進行させたい。購入予定であった資料を本年度に購入する。
電気磁気効果測定を用いた量子スピン系の強磁場物性研究

本課題を通じて研究してきたBiFeO3に関しては、我々が強磁場下で見出した新たな電気分極成分に関する注目が増してきたため、その詳細な研究を優先して行った。特に弱強磁性と強誘電性が共存する傾角反強磁性相における電気磁気結合の有無の解明が重要であったため、それを解明すべく回転プローブを用いた電気磁気効果の磁場方位依存性を詳細に調べた。その結果観測された強誘電分極の磁場方位依存性や、サイクロイド相から傾角反強磁性相への相転移で電気分極が倍増する振る舞いに対して、微視的理論に基づく説明を行った。これらの結果は物理学会で口頭発表するとともに、現在論文として投稿中である。強磁性磁気モーメントと強誘電分極の直接的な結合は、マルチフェロイック物質に関する研究者の間で長年の目標とされてきた主題である。本研究ではその目標に向けた一つの回答を示している。また本課題のもう一つの中心物質であるBa2CuGe2O7に対しては、スピン飽和後も観測される電気磁気効果の起源を明らかにするため、微小な構造変化に敏感である超音波の測定を行った。その結果はヴァンブレック常磁性の異方的な効果によって、銅イオンと酸素イオンの軌道混成が変化している様子を捉えている。この内容に関しても物理学会での口頭発表を行い、論文としても投稿準備中である。これら以外の物質についても様々な量子スピン磁性体の電気磁気効果に関する国内および国際共同研究を行い、そのうちいくつかの成果について論文で発表している。本研究の主な対象物質の一つであるBa2CuGe2O7に関しては、連携研究者である赤木氏の作製した単結晶試料に対してパルス強磁場下における磁化および電気分極の振る舞いを詳細に調べた。その結果、スピンが完全に飽和した後も有意な電気磁気効果が観測されること、また電気分極が磁化の自乗にスケールしないことなどを明らかにした。これらの結果はマルチフェロイクスの研究分野でこれまで広く用いられてきたdp軌道混成機構に対する表式では捉えきれていない現象が存在することを示している。この捉えきれていない物理に関する考察を通して光学測定が重要であるという認識に至り、予備的な光学測定を行った。試料を厚さ11 μmまで機械研磨することで紫外から赤外領域の光の透過スペクトルの観測に成功した。今後は本格的な光学測定を通して、この波長域に見られるd電子軌道のエネルギー準位の温度磁場依存性を測定し、dp軌道混成による電気分極発生の機構をより正確に解明し、スピン系物理発展の新しい糸口としたい。当初予定した以外のマルチフェロイック物質としてBiFeO3に関する研究も発展させた。この物質はS=5/2を持つ古典スピン系ではあるが、2種類のジャロシンスキー・守谷相互作用の競合がありスピン系としても興味深い。これまで数多くの実験がなされてきたこの物質に対して、我々は強磁場下における精密な磁化、電気分極、磁歪および中性子線回折実験などを行い、新たな磁気強誘電相があることを示した。そのほかにも共同研究を通じていくつかの興味深いスピン系の磁場誘起相転移についても研究を進めた。特にBa(TiO)Cu4(PO4)4という量子スピン系物質に対して、最高70Tまでの磁場中で磁化および電気分極測定を行った。磁化測定の結果は理論でほぼ完全に再現され、磁場誘起逐次相転移におけるスピン配列を推定に至っている。本研究の主目的は電気磁気効果の測定を通じて量子スピン系における磁気相転移を調べる筋道を示すことにある。対象物質の優先順位は研究成果を効率良くあげるよう柔軟に対応した。研究実績欄に記載した各試料に対する実験では順調に成果を挙げており、掲載済み論文一報の他、一報の論文を投稿中であり、9件の国内学会発表および2件の国際会議発表を行っている。Ba2CuGe2O7について磁化および電気分極測定は順調に進展しており、日本物理学会で口頭発表を行っている。この成果をしっかりとした論文にするため、現在光学測定とそれに基づいた議論を進めている段階にある。正四角大塔型と呼ばれる構造を持つBa(TiO)Cu4(PO4)4は、本研究の趣旨にかなう新しい量子スピン系物質である。この物質に対して行った強磁場下の磁化測定結果は、共同研究者による精密な理論計算によって磁化過程はほぼ完全に再現されており、その成果は既にPhysical Review Letters誌に掲載されている。さらに電気分極測定の結果に関しても現在比較研究を進めており、順調な進展を見せている。BiFeO3は総論文数5,800報を超える論文が報告されている非常に注目度の高い物質である。この数多くの研究でも見出されなかった新しい磁気秩序相の存在を我々は明らかにし、現在論文を投稿中である。その結果は海外でも注目されており、アメリカ物理学会のシンポジウムで招待講演を行った。以上の物質に対する研究が予想以上に発展したためそれらの実験に集中し、装置開発を伴うCsCuCl3に関する研究は初年度ではほとんど進展させられなかった。遅れていた回転プローブの作製も現在進行中であり、2年目以降ではCsCuCl3に関する研究も進展させたい。本研究の主な対象物質の一つであるBa2CuGe2O7に関して、以前に観測した磁化飽和後にも現れる顕著な電気磁気効果の微視的起源を解明する取り組みを行った。その一つとして行った光学測定では厚さ0.01mmまで研磨して透過配置での光学スペクトル測定を行い、d電子軌道間の遷移を観測して背景の電子状態を調べた。

しかし観測されたスペクトルから考えると、電気磁気効果の鍵を握る電子軌道のエネルギーは磁場下の実験でアクセスできる波長域を外れていることがわかった。今後別の方法で電子軌道混成の磁場変化を検出するべく準備を進めている。この結果に関しては2017年11月に開催したマルチフェロイクスに関する国際会議APCTP-9でポスター発表を行った。また別の対象物質であるBiFeO3に関しては高品質の単結晶試料に対して幅広い温度・磁場領域における精密な磁化および電気分極測定を行った結果、これまで知られていなかった新たな磁気秩序相の存在を明らかにした。この新しい磁気秩序相に関して、理論グループとの共同研究でコニカル型反強磁性の存在を提案し、中性子線回折グループとの国際共同研究によって実験的にもそれと矛盾しない結果を得た。さらにパルス強磁場下における精密な磁歪測定を行い、この物質の持つ強弾性歪みの存在とその非可逆な磁場制御を見出した。これらの結果をまとめた論文がPhys. Rev. Mater.に出版されている。この両者の研究をさらに発展させるには結晶に印加する磁場方位を連続的に変えた環境での電気分極測定、磁化測定、磁歪測定、超音波吸収測定などが非常に有効になるという見通しを得ている。そこで最終年度にこのような研究展開をするための装置を開発している。当初に予定した磁化の角度依存性を測定するプローブ開発は停滞した状況にあるが、研究全体の推進に向けてより強力なプローブとなりうる磁歪、超音波の測定手法は整って来ており、これらの物理量を連続的に変化させた磁場方位に対して測定する装置も完成に近づいている。Ba2CuGe2O7の研究ではCuの3d電子と周囲のOの2p電子軌道の混成が、電気磁気効果の鍵を握ると思われる。その混成比率の変化を調べる手段として光学測定を行って来たが、波長域が観測可能な領域から外れてしまい、この方針を断念した。それ以外の手法として軌道混成による格子歪みを精密に調べるという手段が考えられる。我々はキャパシタンス法を用いたパルス磁場下における磁歪測定手段を開発し、放射光X線を凌ぐ精度での磁歪測定を可能にした。またパルス強磁場下における超音波測定の技術も確立しており、より高感度の検出が可能になっている。磁歪測定の手法は別の主要な研究対象であるBiFeO3の研究でも活用している。我々の先行研究で、この物質の3回軸と垂直な方向に電気分極が存在することを検証している。この電気分極の存在は精密に見れば結晶の3回回転対称性が破れていることを意味しているが、これまで放射光X線を使った実験でも明瞭な証拠は示されて来なかった。我々はパルス強磁場下における磁歪測定を行い、5万分の1程度の格子歪みによって3回回転対称性が破れていることを明らかにした。またこの歪みは強弾性的であり、外部磁場の印加によって非可逆な形の制御をすることも可能であることを実証した。さらに同物質の室温付近における強磁場領域で、これまで知られて来なかった新しい磁気相の存在も見出した。理論および中性子グループとの共同研究(後者は国際共同研究)によって、この新奇磁気相がコニカルな反強磁性相である可能性を提案している。
剛直な高分子の濃厚溶液に関する研究(熱力学的及び粘弾性的性質)

剛直な高分子として非電解質のポリ(ヘキシルイソシアナ-ト)(PHIC)と電解質多糖であるザンサンを測定試料として選び、等方ー液晶相境界濃度、浸透圧、及び等方溶液のゼロすり粘度の測定を行った。得られた実験結果はこれまでに存在する半屈曲性高分子あるいは棒状高分子の濃厚溶液に対する統計力学及び動力学理論では定量的には説明することができず、従来の分子理論が用いた近似やモデルが十分妥当なものではなかったことが明らかとなった。そこで統計力学理論に対しては近似の精密化を行い、また動力学理論についてはより妥当と考えられるモデルを用いた新しい理論を提案し実験結果との比較を行った。以下にその成果を列挙する。1.PHICのトルエン及びジクロロメタン溶液の等方ー液晶相境界濃度と浸透圧の実験デ-タはハ-ドコアみみず鎖円筒に対するscaled particle(SP)理論によってうまく説明できることを示した。またザンサンの塩水溶液系に対する等方ー液晶相境果濃度の添加塩濃度依存性はこのSP理論に分子間の静電相互作用を熱力学的摂動項として取り入れた理論によってうまく説明することができた。しかしながら塩濃度が0.1Mの場合の等方濃厚溶液に対する浸透圧の断片的な結果は同理論の予想とは完全には一致せず、この点については今後更に検討する必要がある。2.Green関数法等によって棒状分子溶液と半屈曲性高分子溶液に対するゼロずり粘度η_θを定式化した。実験を行ったザンサン8試料及び以前に研究した3重らせん多糖シゾフィラン7試料に対するη_θの高分子濃度及び分子量依存性は得られた半屈曲性高分子溶液に対する粘度式によってほぼ定量的に記述できることが示された。また比較的低分子量の分別したPHIC3試料のトルエン溶液に対するη_θを測定し、その高分子濃度依存性についても同理論により説明することができた。当該年度においては剛直な高分子の濃厚溶液の熱力学的性質及び粘弾性的性質につき以下のような研究実績を得た。1.剛直な高分子電解質ザンサン水溶液における等方ー液晶相平衡挙動をザンサンの分子量及び添加塩(NaCl)濃度Csを変えて調べた。相境界濃度はCsに著しく依存し、ザンサン分子間の静電相互作用が相平衡に重要な役割を演じていることがわかった。また相境界濃度はザンサンの分子量を低くすると急激に上昇した。これらの相境界濃度のCs及び分子量依存性は半屈曲高分子電解質溶液に対するOnsager-Odijk理論によりほぼ定量的に説明できることがわかった。2.中性の剛直高分子ポリヘキシルイソシアネ-トとシゾフィランの濃厚溶液に対する浸透圧及び等方ー液晶相境界濃度の実験結果を統一的に説明するため、低分子液晶系に対して提案されたscaled particle理論を半屈曲性高分子溶液系に適用できるよう拡張した。そしてこの拡張scaled particle理論はこれまでに報告されている浸透圧及び相境界濃度の実験デ-タをうまく説明できることを示した。3.剛直な高分子電解質ザンサン水溶液の稀薄から等方濃厚領域にわたってゼロずり粘度η_0を9個の分子量の異る試料につきCsを変えて測定した。η_0は強い高分子濃度及び分子量依存性を呈した。特に後者は屈曲性高分子濃厚溶液の場合よりもずっと強い依存性を示した。これに対しη_0はCsにはほとんど依存しなかった。実験結果の内ザンサンが剛直棒と見なせる低分子量試料に対するデ-タは、今回Green関数法を用いて定式化した棒状分子溶液に対するη_0の表式とよく適合することがわかった。

また高分子量試料については高濃度領域において粘弾性的最長緩和時間の測定を行った。剛直な高分子として非電解質のポリ(ヘキシルイソシアナ-ト)(PHIC)と電解質多糖であるザンサンを測定試料として選び、前年度に引続き等方ー液晶相境界濃度、浸透圧、及び等方溶液のゼロずり粘度の測定を行った。得られた実験結果はこれまでに依存する半屈曲性高分子あるいは棒状高分子の濃厚溶液に対する統計力学及び動力学理論では定量的には説明することができず、従来の分子理論が用いた近似やモデルが十分妥当なものではなかったことが明かとなった。そこで統計力学理論に対しては近似の精密化を行い、また動力学理論についてはより妥当と考えられるモデルを用いた新しい理論を提案し実験結果との比較を行った。以下にその成果を列挙する。1.ザンサンの塩水溶液系に対する等方ー液晶相境界濃度の添加塩濃度依存性はハ-ドコアみみず鎖円筒に対するscaled particle理論に分子間の静電相互作用を熱力学的摂動項として取り入れた理論によってうまく説明することができた。しかしながら塩濃度が0.1Mの場合の等方濃度溶液に対する浸透圧の断片的な結果は同理論の予想とは完全には一致せず、この点については今後更に検討する必要がある。2.前年度Green関数法によって定式化した棒状分子溶液に対するゼロずり粘度η_0の表式を“fuzzy cylinder"モデルを用いて半屈曲性高分子溶液の場合に拡張した。ここでfuzzycylinderとは半屈曲性高分子に対するみみず鎖モデルを粗視化した等価円筒モデルである。実験を行ったザンサン8試料及び以前に研究した3重らせん多糖シゾフィラン7試料に対するη_0の高分子濃度及び分子量依存性はこの拡張理論によってほぼ定量的に記述できることが示された。また比較的低分子量の分別したPHIC3試料のトルエン溶液に対するη_0を測定し、その高分子濃度依存性についても同理論により説明することができた。
マウス精上皮管腔極性化機構の解明

上皮管腔組織の一つ精細管は偏りのないチューブ(管)構造と考えられてきた。しかし、近年精子幹細胞が管内で均一に分布せず、血管・間質付近に偏在することが報告された。このことから、一様にみえるチューブ構造に、血管・間質と関連した「極性」が存在し、精子幹細胞が偏在する「ニッチ」と呼ばれる特殊な微小環境が存在することが示唆された。「ニッチ」の構造実体を明らかにするため、私は血管・間質付近の精細管表面をマイクロダイセクションし、発現遺伝子をスクリーニングしてきた。この中で、同定された遺伝子の大部分が血管・間質に沿って精細管表面を覆うシート状の細胞に発現することが明らかとなった。この細胞は幹細胞を制御する「ニッチ」となり、管構造に「極性」を生む可能性がある。これまでに、この細胞が精子幹細胞数を安定的に維持するとともに、幹細胞のダイナミズムを調節することが明らかとなってきた。「ニッチ」は幹細胞の未分化性やダイナミズムを制御する特別な微小環境であると考えられている。精細管と同様、管腔組織の多くは幹細胞をもつが明瞭なニッチ構造をもたない。このような組織において、ニッチ構造を推定・解析する上で、本研究は一つの基盤になると考える。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は精細管を「極性化」するメカニズムの解明を目的とする。ヒトを含むほ乳動物において、精子は管腔構造をした精細管の中で形成される。精子形成は精細管のいたるところで行われており、その構造は「極性」がなく、均一であると考えられてきた。しかし、最近、精子の幹細胞が精細管内で均一に分布するのではなく、血管や間質の近くに、偏って存在することが明らかとなってきた。したがって、幹細胞の分布は精細管内で「極性化」されていること、さらに、精細管には血管・間質と関連した「極性」が存在することが分かってきた。平成24年度は、独自のスクリーニングにより同定されたリガンド分泌タンパク質をコードするCXCL12を中心とした解析を行った。発現解析の結果、CXCL12発現細胞は精細管を覆うシート状構造をすること、そして、血管・間質近傍に分布することが明らかとなった。この成果は、均一な管腔構造と考えられてきた精細管において、初めて同定された極性構造といえる。CXCL12/CXCR4シグナルにおいてCXCL12の受容体であるCXCR4を発現する細胞は、CXCL12発現部位に集まることが様々な組織で知られている。CXCR4は精子幹細胞集団に発現することが明らかとなった。さらに培養下において、精子幹細胞はCXCL12発現細胞の周りに集まることが確証的となった。培養下と同じような現象が生体精巣内でも見られるか、すなわち、血管・間質近傍のCXCL12発現細胞に精子幹細胞集団が集まるかどうかが今後の検討課題である。本研究は精細管を極性化するメカニズムの解明を目標としている。これまでの成果により、CXCL12発現細胞が精細管の極性と強く関わることが示された。したがって、当初の計画どおり順調に進んでいると自己評価する。本研究により、CXCL12発現細胞が精細管の極性と強く関わることが示された。今後、この細胞の遺伝子発現プロファイリングを調べる。これにより、この細胞から分泌される精細管の極性化に関わる候補因子を同定することを試みる。この解析により、精細管を極性化する細胞の特質を解析し、精細管へ外部から極性を付与する機構の解明を目指す。