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近代化のなかの人力車－日中比較言説研究の試み－

今年度の研究実績は、博士号の取得、研究論文2本(査読付き)、学会発表2回に集約できる。本年度5月に、昨年度(2012年3月)名古屋大学へ提出した博士論文「近代化のなかの人力車-日中比較文化史研究の試み」についての口頭審査を受け、2013年6月29日に博士号(文学)を取得した。博士号を取得してから、主に博士論文をもとにした研究成果の発信に努めてきた。博士論文の終章を「日本近代過程における人力車問題」と論文化し、『JunCture超域的日本文化研究』に発表した。この論文は、人力車が日本で登場してから現在まで、いかに語られてきたのかということを視座に日本の近代を考察するものである。研究論文「「無法松」への想像力ー『富島松五郎伝』のジャンル及びプロット構成の特徴について」は、博士論文の一部を北九州市立文学館・北九州市立図書館で調査した新たな資料などを合わせ加筆したものである。ここで、日本の「国民的物語」とも言われる「無法松」という近代神話を、その元となる小説『富島松五郎伝』のジャンル及びプロット構成の特徴を分析することを通じて、考察するものである。2013年3月『国際シンポジウムマイノリティ状況と共生言説III』(於・名古屋大学)で行った口頭発表「「無法松」への想像力ー小説『富島松五郎伝』および映画「無法松の一生」を中心に」は、上述の研究論文で論じきれなかった映画「無法松の一生」などを取り上げて論じるものである。もう一つの口頭発表「『駱駝祥子』における北京の時空間(クロノトポス)について」は、日本現代中国学会2012年度全国学術大会で行ったものである。本研究課題の一部であり、またそこからさらに進んで将来の研究(都市研究)に向けての一つの試みでもある。本研究は、人力車を日本および中国の近代化過程の一つの象徴的な存在として捉え、文学や新聞雑誌記事などにおいて人力車がいかに問題化され、記述されてきたかを分析することを通じて、日中比較文化史を構築しようとするものである。今年度の研究進展は、博士論文の完成と一回の学会発表である。2011年度日本現代中国学会全国大会(2011年10月23日、於・近畿大学)において行った学会発表「上海で人力車夫であること-施蟄存「四喜子底生意」を読む-」では、1930年代に上海で活躍したモダニスト作家施蟄存の、人力車夫を主人公にした作品「四喜子底生意」を手がかりに、中国におけるモダニティの問題を考察した。本発表の問題関心は、すでに発表済みの東京・北京に関する論文と連なっている。20世紀前半の中国都市では、明治期の東京と似たような状況にあり、人力車夫が都市「貧民」の代表的な職種の一つであった。この職種は、これらの都市における貧困・労働・階級を中核とする問題が集約的に表れる構造を有したため、日中の近代化の過程における地政学的な人力車経験の意味を、東京・北京・上海の都市の比較を通して問い直すことができた。上述の発表は本研究成果の一部であり、その全体像は2011年3月に受理された博士論文のなかで明確になっている。博士論文では、日本および中国の近代化過程に問題視された人力車および人力車夫という問題に着目した。「方法としての人力車」という視座を提示することにより、人力車の文化史を書く一つの試みとなると同時に、近代を考察する研究にも寄与するものである。今年度は、資料調査および必要文献の収集を行ない、博士論文を完成させることができた。もう一つの口頭発表「『駱駝祥子』における北京の時空間(クロノトポス)について」は、日本現代中国学会

2012年度全国学術大会で行ったものである。本研究課題の一部であり、またそこからさらに進んで将来の研究(都市研究)に向けての一つの試みでもある。上記のように、本研究は、当初の計画とはやや異なるが、おおむね順調に進展している。本年度は、博士論文の作成に重点を置いた。2012年3月に、博士論文「近代化のなかの人力車-日中比較文化史研究の試み-」を名古屋大学大学院文学研究科に提出した。今後は、博士論文をもとに、積極的に学会などにおいて、研究成果を発信する。さらに、博士論文の完成度を高めて学術書としての刊行を目指す。具体的には、(1)引き続き当時の人力車(夫)をめぐる言論状況を調査し、より一層内容の充実を図る。(2)日本および中国の近代についての代表的な先行研究を検討し、人力車を通して日本および中国の近代を見る本研究の立場と意義をより明確にする。
限界熱流束に関する基礎的研究

細線や円柱の限界熱流束について、Lienhardらのように不安定理論に基づかない新しい理論によってLienhardらの理論では説明できない場合を中心に解析法の考察と関連する実験を行なった。研究成果をまとめると次のようである。(1)1mm以下の水平加熱線の線径による限界熱流束の変化は、加熱線径と1次気泡径の相対的大きさに係わる現象で、これを考慮して細線上の液膜厚さを決めれば、複雑な限界熱流束の変化をよく理解できる。(2)大気圧近傍で圧力を下げた場合の限界熱流束の変化は、気泡離脱頻度が気泡径が大きくなることによる離脱頻度の特性を考慮すれば、よく説明される。(3)垂直細線については、気泡離脱が気泡の螺旋運動の周期の4分の1を離脱周期として、限界熱流束を計算すればよい。(4)細線や円柱をよぎる流れがある場合:気泡の浮力による上昇速度に流れの速度を加えた速度で気泡が上昇するとして、離脱頻度を求めることで、限界熱流束を計算すればよい。(5)重力の加速度が変化する場合:Kutateladzeの式が重力の加速度の4分の1乗に比例する。重力を変えると限界熱流束のgへの依存性は、小さくなるが、この説明として、気泡離脱頻度のgへの依存性が小さいことと、熱流束が小さくなると液膜厚さの熱流束への依存性が大きくなることによる。以上検討において、実測値のない気泡離脱頻度や限界熱流束を観測した。これらのデ-タと既存のデ-タを用いて上述の理論を検証し、あらゆる場合の限界熱流束を説明できることが明らかにされた。プール沸騰の限界熱流束について、上向き伝熱面により合体泡の離脱頻度fと限界熱流束q_<CHF>および細腺について合体泡離脱頻度の測定を行った。合体泡の離脱頻度については、本研究成果と既存の測定結果を整理し、上向き面について伝熱面径と離脱頻度の関係を明らかにした。細腺については、既存の測定結果と一緒に本研究による結果を整理し、合体泡径と離脱頻度の関係を明らかにした。限界熱流束は、合体泡が離脱するときに丁度液膜が乾くという条件式(1)によって決まるとして求める。ここで、ρe:液体密度、δ^^-e:液膜厚さ、Hfg:蒸発潜である。式(1)によりq_<CHF>とfを与えることによって逆に液膜厚さを求めヤコブ数NJaに対し整理し次式を得た。式(2)は大気圧近傍の各種液体の限界熱流束時の液膜厚さを広範囲なNJa数について比較的精度をよく表わすが、水については式(2)による値より約60%厚い。沸騰曲線も他の液体と大きな差があり、物性値の違いは主として表面張力であることを考え、表面張力による八方条件や発生した1次気泡の形状などに違いを生じるためと考えられるが、詳細は不明である。外径10mm以下の水平上向き面の限界熱流束については、合体泡離脱頻度が5mm以下の伝熱面ではむしろ小さくなるために、外径12mmのソ連のデータが細径が小さくなる程熱流束が大きくなることの説明が本モデルではできない。伝熱面直径が小さくなると気泡の生長が遅くなり、このために合体泡の周囲と伝熱面の間から液が伝熱面に供給されるためと考えられる。水平細腺の限界熱流束については、細腺の曲率の効果と細腺径と1次気泡径の関係を考慮して、その複雑なq_<CHF>の腺径による変化を説明した。細線や円柱の垂直、よぎる流れがある場合および重力の加速度が変化する場合を対象として、限界熱流束を求める理論モデルの作成と関連する実験を行った。

理論的研究の成果は以下の通りである。(1)垂直加熱線:加熱線上に発生した気泡が生長しつつ螺旋運動をすることを利用して離脱頻度を決める方法を考案した。これによって、単位時間当たりの液膜形成の頻度を求め、q_<CHF>=Se・Pe・Hfg・f(1)によって限界熱流束を計算し、測定値と比較しよく一致する結果を得た。(2)よぎる流れがある場合:気泡の離脱頻度は生長しつつある気泡が、半径分加熱線より移動したときに離脱するとした。流れが無いときの浮力による気泡速度に流れを加えた速度で、合体泡が離脱するとして、気泡の離脱頻度を求め、式(1)により限界熱流束を計算した。蒸気がシ-ト状流れとなる場合を除いて、低速域では各種測定値によく一致した。(3)重力が変化する場合:Kutateladzeの限界熱流束の式による重力変化は重力gの4分の一乗に比例している。本研究では、抗力の係数が気泡径によって急増する領域では、気泡の離脱頻度の重力への依存性が小さいこと、熱流束か小さくなると液膜のqへの依存が大きくなる、ことなどについて考慮すれば、よく説明できることを明らかにした。なお、実験は垂直線について気泡離脱の測定について、主として行なった。ここでq_<CHF>:限界熱流束、Se:液膜厚さ、Pe:液体密度、Hfg:蒸発の潜熱、f:気泡離脱頻度。
口腔癌におけるヒトパピローマウイルスの地理病理学―宮古島での疫学調査を中心として

ヒトパピローマウイルス(HPV)が口腔粘膜の乳頭腫や扁平上皮癌で検出されていて、これらの疾患の病因でないかと考えられている。本研究は沖縄県宮古島を中心にHPVについて地理病理的、疫病的、分子病理学的に解明しようとするものである。ウイルスの感染様式を知るために,宮古島でHPVがどのような頻度で感染しているのか,またどのような型が多いかについて,口腔頬粘膜のブラシによる剥離上皮細胞からDNAを抽出して調べる。宮古島でのHPV陽性者また型によって分布地図をつくり,また新しいタイプのHPVの発見に努める.宮古島在住668人の健康人の調査では,検出されたHPV型は粘膜型のハイリスクタイプHPVであるHPV16が2歳の女性に、ローリスクタイプHPVであるHPV53,71が70歳の女性、48歳の男性にそれぞれ検出された。また皮膚型のHPV12が71歳女性に検出された。HPV陽性サンプルの女性対男性の比率は3:1であった。宮古島のデータと比較するために,石垣島などの他の離島の症例,さらにインドネシア,ジャカルタとブラジル,リオデジャネイロの健常者の口腔粘膜の擦過上皮細胞についても試料収集の準備を行った。
フエニルアラニン分解酵素によるフエニルケトン尿症の新治療法の開発

フェニルケトン尿症(PKU)の治療法として、フェニルアラニン、アンモニア、リアーゼ(PAL)の経口投与による効果を検討した。PKU患者に対し、フェニルアラニン(Phe)を50mg/kg投与し、同時にPALを100u、600u及び50u/kg投与し、血中Phe値に及ぼす影響をみた。その結果、PALを50u/kgを投与した場合のみ、Phe単独投与に比し有意に血中Pheの低下を示した。しかし、ホエー蛋白1g/kg(Pheとして50mg/kg)とPAL600u、フィブロイン包括化により、より安定したPAL30T、さらに包括化PALとエンピナーゼ【○!R】3錠を同時投与した場合及び、治療食(Phe24mg/kg/日含有)と一緒に包括化PALを各食事毎に30錠づつ10日間連続投与した結果はいづれも血中Phe値はPAL非投与群に比較して有意な低下は認められなかった。PALの効果をより詳細に検討する目的で、上大静脈(SVC)及び門脈(PV)にカニーレを挿入し、小腸灌流モデルをモルモットに作成した。Phe(100mg/kg)とPAL3u/1mgPheを灌流した場合にはSVCでもPVでもPhe値は有意に低下を示した。しかし、フェニルアラニル、フェニルアラニン(Pheとして100mg/kg)をPALと投与した場合には、PVでは軽度の低下傾向を示したが、SVCでは不変であった。最近ペプチドの腸管吸収機構が明かになってきており、PALはアミノ酸としてのPheにのみ活性を示すものであることから、腸管腔内で蛋白あるいはペプチドをアミノ酸まで分解する試みを行ない、アラニール、フェニルアラニン(Ara-Phe)が充分に水解される単位のエンピナーゼを一緒に投与し、血中Pheの変動をみたが、減少傾向は示さなかった。今回の実験から、PALにより蛋白質中のPheを分解し、PKUの治療を行なうことは困難なことと思われる。フェニルケトン尿症(Pku)の新しい治療法としてのフェニルアラニン・アンモニア・リアーゼ(PAL)の投与効果について、昨年度に引き続き基礎的・臨床的研究を行なった。基礎的研究は昨年度の動物実験の結果の検討からPAL製剤中のペプチダーゼ活性を測定した。方法は試験管中にPhe、Phe-Phe、Phe-Gly、Ala-Phe、Gly-Phe、Gly-Gly及びGly-Leuを各々15nMの濃度に溶解し(Phe-Pheのみ7.5nM)、PALを7.5u/mlに添加し、Pheを含むペプチドについてはシンナの生成量をそれ以外のペプタイドについてはアミノ酸をHPLCで測定した。臨床的検討は食事療法中のPku患児に対して、フィブロイン包括化PALの連続投与を行ない血中Pheの変動を測定した。食事中の総カロリー(1800cal)、蛋白量(46.4g)、Phe(800mg)を一定にし、5日間血中Pheの変動を測定した后、10日間抱括化PALを毎食時30Tずつ服用させ、血中Phe値に及ぼす効果をみた。結果:試験管内にPALと各種ペプチドをpH8.2、37°Cで孵置した結果、Phe-Phe及びPhe-GlyではPheの場合とほぼ同程度にシンナメートの生成が認められた。

Ala-Phe、Gly-Pheからも60分のインキユベーションにてPheの場合の60%程度のシンナメートの産生が認められた。Ala-Leu及びGly-Glyの分解も3040%認められ、フリーのAla、Leu、Glyなどが反応液中に出現した。このことはPAL製剤中にペプチダーゼが存在し、このペプチダーゼがPALの補完するものと思われる。Pku患者への連続投与では血中Phe値に対して有意の効果は認められなかった。フェニルケトン尿症の治療法としてフェニルアラニン,アンモニア,リアーゼ(PAL)の経口投与の有効性を検討するために、本年度は以下の実験を行った。PALはフェニルアラニンに対しては極めて効率よくシンナメートへの変換によりフェニルアラニンの濃度を減少せしめるが、フェニルアラニンを含むペプタイドへの効果は前年度までの研究により、あまり有効でないように思われる。そこで、PALと同時にペプチダーゼのエンピナーゼを加え、管腔内でフリーのフェニルアラニンを産生させ、これにPALを作用させることにより、有効性を出せるかについて検討した。まず試験管内で、15mMの濃度のアラニール・フェニルアラニン(Ala-Phe)と、250,500,750,1000,及び2000U/mlのエンピナーゼを反応させ、フリーのアラニン及びフェニルアラニンの出現の掲示的変化を見た。この結果2000Uでは60分でほぼ完全に氷解され、1000Uでも約、80%が氷解された。750Uでは約60%、500Uで約40%、250Uでは約20%であった。これに対して、Ala-Phe 15mMの濃度にエンピナーゼ1000U/ml、PAL7.5U/mlを加えた場合には約30%しか分解されなかった。さらに、モルモット小腸を用いTreiz靭帯直後からAla-Phe 15mM、エンピナーゼ2000U/20ml及びPAL150U/20mlを注入し、血中のフェニルアラニン及びシンナメートの変動を測定した結果、門脈血でも上大静脈血でも明らかなフェニルアラニンの上昇が認められた。しかし、シンナメートの上昇はほとんど認められなかった。これらのことより、PALを同時に加えることによりPALがエンピナーゼの基質となり、その効果を減弱させるのみでなく、PALの効果も失われるようである。PALの投与効果は認められなかった。
有機ケイ素及び有機典型金属を用いる新電子触媒反応の開発

新しい電子触媒反応を開発するための基礎研究として、「典型金属として有機鉛錯体を用いる反応」及び「有機ケイ素化合物の求核的付加反応」について研究を行った。1)有機鉛錯体を用いる電子触媒系の開発臭化プロパギルをpb-【Bu_4】NBr-【Me_3】Sicl-DMF系で反応させ、発生する活性種をカルボニル化合物と作用させると相当する付加体が生成する。本反応では【Bu_4】NBrの添加の効果が顕著で、その添加量は付加体の収率とほぼ1対1に対応しており、このことは活性種として有機鉛アンモニウム錯体が生成することを示唆している。同反応を臭化アリルを用いて行うと、相当するホモアリルアルコール体が生成した。複数のカルボニル基を持つ基質との反応では、アルデヒド>ケトン>エステルの順に反応する。その反応性は、ほぼアリル錫の反応に匹敵するが、若干選択性及び収率の面で優れている。次にPb(0)を再生循環する電子触媒系を探索した結果、Pb【X_2】/Al系が優れた反応系であることを見出した。このPb(0)循環系は、DMF中25モル%の臭化鉛とアルミ箔を作用させるもので種々のカルボニル化合物のアリル化が効率よく進行しアルミ表面で生成するPb(0)が極めて反応性に富むことを見出した。2)有機ケイ素反応剤を用いるアセタール体の増炭反応及び官能基変換電解系で陽極近傍に発生する電解酸が、有機ケイ素化合物を用いる種々の炭素・炭素結合形成反応の酸触媒として極めて効果的に利用できることを見出した。カルボニル及びアセタール体とエノールシリルエーテルとのアルドール反応では【CH_2】【Cl_2】-LiCl【O_4】NCl【O_4】-(Pt電極)系で微量の電気量と通電するだけで進行する。また、シリルエーテルの代わりにアリルシラン、シリルシアニド、シリルハイドライドなどをアセタールに作用させると相当する付加体が効率よく生成した。
流体現象数値解析の理論と計算

1.軸対称問題の有限要素解析問題が軸対称である状況の下では円筒座標系を導入することにより3次元問題が2次元化され計算量が格段に軽減する.しかしながら,元の問題にはなかった軸上での特異性が生じる.軸対称流れ問題に代表される鞍点型変分問題に対して,重み付き関数空間で近似問題の誤差評価を与えた.要素の選択には,従来の下限上限条件を尊重する混合型有限要素近似とその条件を必要としない安定化有限要素近似の双方に対して結果が成立する.後者の場合には,軸付近での要素分割にある種の対称性条件を付加することが必要であり,この条件の下で収束性を証明することができる.この方法を用いて球回りの流れの精確な抗力値を現在計算中である.角度方向の展開を考えれば,必ずしも軸対称でない解への解法の発展を考えるときにも,この解析は有用である.非圧縮粘性流体の運動を記述するNavier-Stokes方程式は,航空機,船舶,自動車,建築物などに関連する流体現象を解析する現実的な要請があり,その数値解析に対する期待は非常に大きい.現実に現れる流れ問題は高Reynlds数であり,拡散現象よりも移流現象が支配的になる.我々は近年,移流項高精度近似の風上型有限要素解法を開発した(M.Tabata and S.Fujima,International Journal for Numerical Methods in Fluids,12:305--322,1991)が,今回は,この解法を3次元問題へ拡張しその安定性を考察し,かつ,ベクトル計算機に対応する計算スキームの高性能化を行った.この結果,計算に必要となる記憶容量が大きく減少すると同時にベクトル計算機上での計算速度も向上し,この手法の現実問題への適用範囲が広がった.1.軸対称問題の有限要素解析問題が軸対称である状況の下では円筒座標系を導入することにより3次元問題が2次元化され計算量が格段に軽減する.しかしながら,元の問題にはなかった軸上での特異性が生じる.軸対称流れ問題に代表される鞍点型変分問題に対して,重み付き関数空間で近似問題の誤差評価を与えた.要素の選択には,従来の下限上限条件を尊重する混合型有限要素近似とその条件を必要としない安定化有限要素近似の双方に対して結果が成立する.後者の場合には,軸付近での要素分割にある種の対称性条件を付加することが必要であり,この条件の下で収束性を証明することができる.この方法を用いて球回りの流れの精確な抗力値を現在計算中である.角度方向の展開を考えれば,必ずしも軸対称でない解への解法の発展を考えるときにも,この解析は有用である.非圧縮粘性流体の運動を記述するNavier-Stokes方程式は,航空機,船舶,自動車,建築物などに関連する流体現象を解析する現実的な要請があり,その数値解析に対する期待は非常に大きい.現実に現れる流れ問題は高Reynlds数であり,拡散現象よりも移流現象が支配的になる.我々は近年,移流項高精度近似の風上型有限要素解法を開発した(M.Tabata and S.Fujima,International Journal for Numerical Methods in Fluids,12:305--322,1991)が,今回は,この解法を3次元問題へ拡張しその安定性を考察し,かつ,ベクトル計算機に対応する計算スキームの高性能化を行った.この結果,計算に必要となる記憶容量が大きく減少すると同時にベクトル計算機上での計算速度も向上し,この手法の現実問題への適用範囲が広がった.
半導体位置検出素子を用いたレーザ流速計の開発

半導体位置検出素子(Position Sensitive Detector:PSD)は,光入力位置を電位として出力するものであり,これをバンド型の焦点構造を持たせたレーザ2焦点流速計の受光素子として用いれば,粒子が2焦点間を飛行する時間および粒子通過位置により粒子の速度ベクトルが直接計測できる.このような観点のもと,光源にワイドストライプ型半導体レーザ,受光部に1次元位置検出用PSDを用いたレーザ2焦点流速計の光学系を試作した.半導体レーザは光出力1Wのものを使用し,バンド状に形成される2焦点の焦点長さは約0.8mmである.このバンド型焦点を通過した粒子による散乱光を,倍率40の対物レンズにより拡大しPSDへ導いた.PSDの有効受光面積は2.5×34mmであり,焦点長さを満足する.さらに位置検出精度を保つためにPSD出力信号を可変増幅できる回路を付加した.また計測を行う場合には,以下の項目を考慮する必要があることが明かとなった.1.散乱粒子直径分布による検出誤差散乱粒子が焦点部分を通過する位置が電位として出力されるが,散乱光強度は粒子直径の2乗に比例して増加するので,粒子直径のばらつきが出力電位の誤差となる.よって本システムにおいては粒子直径のばらつきが少ない基準粉体を使用しなければならない.2.焦点部光強度分布による検出誤差焦点深度は約1mmであり光強度分布を光線追跡法により計算したところ,光軸方向の粒子通過位置の違いにより散乱光強度がばらつくことがわかった.しかしながら,粒子が焦点部分を通過する時間(発光時間)を同時計測し,光強度分布の計算結果と対比することにより光軸方向の粒子通過位置は判断できる.よってPSDが出力する電位データを発光時間データで補正することができ,計測精度の向上には飛行時間,PSD電位出力および発光時間の同時計測が必要条件となる.半導体位置検出素子(Position Sensitive Detector:PSD)は,光入力位置を電位として出力するものであり,これをバンド型の焦点構造を持たせたレーザ2焦点流速計の受光素子として用いれば,粒子が2焦点間を飛行する時間および粒子通過位置により粒子の速度ベクトルが直接計測できる.このような観点のもと,光源にワイドストライプ型半導体レーザ,受光部に1次元位置検出用PSDを用いたレーザ2焦点流速計の光学系を試作した.半導体レーザは光出力1Wのものを使用し,バンド状に形成される2焦点の焦点長さは約0.8mmである.このバンド型焦点を通過した粒子による散乱光を,倍率40の対物レンズにより拡大しPSDへ導いた.PSDの有効受光面積は2.5×34mmであり,焦点長さを満足する.さらに位置検出精度を保つためにPSD出力信号を可変増幅できる回路を付加した.また計測を行う場合には,以下の項目を考慮する必要があることが明かとなった.1.散乱粒子直径分布による検出誤差散乱粒子が焦点部分を通過する位置が電位として出力されるが,散乱光強度は粒子直径の2乗に比例して増加するので,粒子直径のばらつきが出力電位の誤差となる.よって本システムにおいては粒子直径のばらつきが少ない基準粉体を使用しなければならない.2.焦点部光強度分布による検出誤差焦点深度は約1mmであり光強度分布を光線追跡法により計算したところ,光軸方向の粒子通過位置の違いにより散乱光強度がばらつくことがわかった.しかしながら,粒子が焦点部分を通過する時間(発光時間)を同時計測し,光強度分布の計算結果と対比することにより光軸方向の粒子通過位置は判断できる.よってPSDが出力する電位データを発光時間データで補正することができ,計測精度の向上には飛行時間,PSD電位出力および発光時間の同時計測が必要条件となる.
チタン研磨の改良に関する研究

歯科分野におけるチタン金属の研磨は、各種歯科用合金の研磨を対象とした従来からの歯科用工具および術式が応用されているのが現状である。そして一般工業界においても同様で、チタン金属の研磨は非常に困難であることが一般的認識となっている。チタン金属の物性に対応したチタン金属の研磨システムを確立することを目的として、研究に着手した。1.チタン金属表面の輝面仕上に関する研究:第93回補綴歯科学会「チタン研磨の基礎的研究(化学研磨)」報告、液温30°C、NHO_84mol+HF4mol溶液に化学反応抑制剤T101-3mol(田中産業)を4:6の割合の添加によって光沢を有する金属色の面がえられた。面粗さ:抑制剤の無添加では、1.72μmが1.39μmに減少したが、抑制剤の添加によって1.72μmが1.15μmにまで面粗度が改善された。処理後の表面の元素分析の結果O_2とTi元素のみが認められ、この輝面はチタン金属表面皮膜が除去された結果と考えられる。2.チタン金属研磨における化学研磨とバレル研磨の併用に関する研究。第94回補綴歯科学会「チタン研磨におけるバレル研磨と化学研磨の併用」報告した。化学研磨の研究結果、バレル研磨との併用によってより研磨の合理化の可能性を見いだし、バレル研磨の効果が高いことがわかった。バレル研磨のメデイアの切削能率に応じて研磨面の粗さと光沢度には相関関係が認められ、面粗さ0.60μmでは光沢度(Gs20°)で72.2を示し、続いて化学研磨を行うと、光沢度は飛躍的に増加し(Gs20°)350を示し、面粗さも大きく改善され0.27μmを示した。よってバレル研磨と化学研磨の併用による効果が大きいことが認められた。平成7年度では、エチルシリケート系埋没材を用いてアーク式差圧鋳造器Cyclark II(モリタ製作所)でJIS2種純チタンインゴットを鋳造し作製した10×40×2mmのプレート状試料片を用い、以下の項目について実験を行った。すなわち、1)研磨量(処理による減少量)の測定2)処理された試料表面の電顕的観察および表面粗さRaの測定3)反射光(光沢度)Gs20°の測定を行った。機械研磨では、バレル研磨機ポ-タブルテスター(ナガセ研磨機材)を用い、NASTONTS-10,TS-3,コ-ネックスGC♯1000,NASTONK-10(ナガセ研磨機材)、ポリッシング8セラミック研磨材A,B(宮崎歯科商会)による処理時間と試料片の変化の関係について検討した。一方、化学研磨では硝酸HNO_3フッ化水素酸HFならびに抑制剤T-101(田中産業)の混合比率を変化させ、上記の検討項目について検討した。バレル研磨機による研磨時間と試料の表面粗さ、光沢度および重量変化を総合的に判定したところ、荒研磨用、中研磨用、仕上げ研磨用のいずれのメディアとも約60分の研磨時間が適当と思われた。さらに、一部の試料に対して試作化学研磨液により処理を行ったところ、処理温度30°CHF2mol-HNO_3-60%T-101溶液において比較的溶解量が低いにもかかわらず、極めて短時間(処理時間60秒)で高い光沢度を得ることができた。

さらに現在、各種補綴物を対称としたバレル研磨システム・メディアの選択、バレル研磨と化学研磨の併用について追試しているところではあるが、従来行われているバレル研磨の荒研磨用、中研磨用および仕上げ研磨の三つのステップのうち、一つの行程を省いても同程度の光沢度が得られることを示唆する結果を得ており、チタン研磨の簡便化とともに焼き付き層の極めて少ない仕上げ面を得ることができると思われる。歯科分野におけるチタン金属の研磨は、各種歯科用合金の研磨を対象とした従来からの歯科用工具および術式が応用されているのが現状である。そして一般工業界においても同様で、チタン金属の研磨は非常に困難であることが一般的認識となっている。チタン金属の物性に対応したチタン金属の研磨システムを確立することを目的として、研究に着手した。1.チタン金属表面の輝面仕上に関する研究:第93回補綴歯科学会「チタン研磨の基礎的研究(化学研磨)」報告、液温30°C、NHO_34mol+HF4mol溶液に化学反応抑制剤T101-3mol(田中産業)を4:6の割合の添加によって光沢を有する金属色の面がえられた。面粗さ:抑制剤の無添加では、1.72μmが1.39μmに減少したが、抑制剤の添加によって1.72μmが1.15μmにまで面粗度が改善された。処理後の表面の元素分析の結果O_2とTi元素のみが認められ、この輝面はチタン金属表面皮膜が除去された結果と考えられる。2.チタン金属研磨における化学研磨とバレル研磨の併用に関する研究。第94回補綴歯科学会「チタン研磨におけるバレル研磨と化学研磨の併用」報告した。化学研磨の研究結果、バレル研磨との併用によってより研磨の合理化の可能性を見いだし、バレル研磨の効果が高いことがわかった。バレル研磨のメディアの切削能率に応じて研磨面の粗さと光沢度には相関関係が認められ、面粗さ0.60μmでは光沢度(Gs20°)で72.2を示し、続いて化学研磨を行うと、光沢度は飛躍的に増加し(Gs20°)350を示し、面粗さも大きく改善され0.27μmを示した。よってバレル研磨と化学研磨の併用による効果が大きいことが認められた。3.今後の研究方針。上記の研究の結果、バレル研磨と化学研磨の併用による効果が大きいことから、バレル研磨に関する術式並びにメディアの選択およびその組み合わせに関してチタン合金の研磨に最も適応したメディアを被研磨体の面粗度に応じた選択に関する研究、および化学研磨との併用時期に関する研究も合わせて行う予定でいる。また研磨槽の縦回転、および横回転における研磨効率の研究では、縦回転が横回転よりも研磨術式および研磨効率において有効であることが判明した。
外来植物が土壌分解系を介して生態系に影響を与えるメカニズムの解明

本研究では、小笠原諸島における外来木本種アカギが土壌分解者群集や生態系の炭素・栄養塩動態に与える影響およびそのメカニズムの解明を目的とした。まず、アカギの機能形質が小笠原在来種と異なるかを調べた結果、アカギは在来樹種よりも葉の二次代謝産物濃度が高いことが分かった。また、群集内におけるアカギの密度が増えるほど、土壌は酸性になり、土壌中のフェノール性物質濃度と微生物の活性が低くなることが示された。本年度は、外来木本種であるアカギが、侵入先である小笠原の樹木群集と原産地である沖縄の樹木群集の中で相対的にどのような機能的性質を持っているのかを明らかにすることを目標の一つとして研究を行った。小笠原と沖縄からそれぞれアカギを含む2030樹種の生葉を採取し、植物の成長に関わるSLA(葉重量/葉面積)と葉の窒素濃度、また葉の被食防衛、落葉分解抑制に関わるDMC(葉乾燥重量/葉生重)、総フェノール濃度、縮合タンニン濃度を測定した。その結果、まず小笠原樹木群集において、アカギのSLA,DMC,窒素濃度は群集の平均値と大きく変わらなかったが、縮合タンニン、総フェノール濃度に関しては、アカギは小笠原樹木群集の中で飛びぬけて高い値を持っていることが明らかとなった。一方、沖縄群集の中では、アカギはどの葉の性質においても平均値に近い値を持っていた。さらに、総フェノール、縮合タンニンに注目してみると、沖縄のアカギに比べて小笠原のアカギはそれらの濃度が2倍程高くなっていた。縮合タンニン、総フェノールはタンパクと結合する能力があり、土壌中の有機物を分解しにくくする性質を持っている。つまり、小笠原の生態系において、在来群集と比較して高い縮合タンニン、総フェノールを持つアカギの侵入は、有機物分解を抑制することにより生態系の炭素・栄養塩循環を大きく変えてしまう可能性が示唆された。このことは、外来植物が侵入先の生態系の栄養塩循環に影響を与える一つのメカニズムとして新しく、このメカニズムの詳細を解明することは、生態系における外来植物の影響を予測する上で重要である。昨年度の結果より、小笠原諸島の移入種であるアカギは、在来群集に比べ葉の機能的形質が異なることがわかっている。具体的には、葉の面積あたりの重量や含水率、窒素濃度はアカギと在来群集の平均値とで大きく変わらなかったが、二次代謝産物である縮合タンニン、総フェノール濃度に関しては、アカギは在来群集より高い値を持っていた。そこで今年度は、アカギがその落葉の性質によって土壌生態系にどのような影を与えているめかを調べるため、アカキの密度の異なる(0-100%)26のプロット(10mx10m)を作成し、毎木調査と土壌調査を行った.土壌サンプルは、直径5cmx高さ3cmの採土管を用い、各プロットとも5カ所ずつ採取した土を合わせて一つのサンプルとして分析を行った。分析項目は、土壌中のフェノール性物質濃度、栄養塩(無機態窒素、可給態リン)濃度、士壌呼吸(微生物群集活性の指標)、微生物群集組成である。その結果、アカギの密度(群集全体の胸高断面積合計におけるアカギの胸高断面積の割台)が増える程、群集全体のフェノール性物質濃度は増加していた。さらに、群集内のアカギ密度と土壌pHの間には正の相関関係(r=0.557 P<0.01)、土壌中のフェノール性濃度との間には負の相関関係(r=-0.562,P<0.01)があった。また、微生物群集の潜在的な活性能力をしめす呼吸量(basal respiration/substrate induced respiration)との間にも負の相開関係(r=-0.493,P<0.05)があった。つまり、アカキが増えるほど、土壌は酸性になり、土壌中のフェノール性物質濃度と微生物の活性が抵くなる可能性が示された。今後は土壌の栄養塩濃度など、現在測定中の他の測定値も加味して、示されたパタンの因果関係を明らかにする予定である。小笠原諸島の移入種であるアカギの密度の異なる(0-100%)調査プロット(10mx 10m)において行った調査より、アカギの密度(群集全体の胸高断面積合計におけるアカギの胸高断面積の割合)が増える程、土壌は酸性になり、土壌中のフェノール性物質濃度と微生物の活性が低くなる可能性が示された。そこで今年度は、群集組成と土壌特性の間にみられたパタンをより詳細に解析するため、各調査プロットにリタートラップを設置し、群集組成と落葉量の関係を明らかにした。全体の傾向として、樹木群集の胸高断面積(ここでは胸高断面積の合計を群集の地上部バイオマスの指標とする)が増えるほど、落葉量が多くなる傾向にあった(r=0.243,P<0.1)。

この傾向は、アカギと在来種を分けたときにより顕著にみられ、群集内のアカギの胸高断面積とアカギの落葉量、在来種の胸高断面積と在来種の落葉量には、それぞれ有意な正の相関関係があった(アカギ:r=0.678,P<0.05,在来種:r=0.765,P<0.01)。つまり、群集内でアカギの地上部バイオマスが増えるほど、土壌に供給されるアカギの落葉量も増加することを示している。しかし、在来種のみの群集とアカギのみの群集を比較すると、在来種のみの群集の方がアカギのみの群集より、現存量は平均して1.2倍ほど、落葉量は平均して2.7倍ほど高いことがわかった。つまり、昨年度の結果で示されたように、アカギの群集内密度が高くなるほど土壌が酸性になり土壌微生物活性が低くなるという傾向は、群集内でアカギが優占することに、よる落葉量の減少と、アカギの葉の形質の両方に影響されている可能性がある。今後は、アカギの落葉を用いたリターバッグ実験を行うことにより、外来植物が落葉を介して土壌に影響を与えるメカニズムをさらに詳細に検討したい。また、土壌栄養塩の解析を引き続き行う予定である。
家族内発症例の遺伝的要因の同定を基盤とした骨髄増殖性腫瘍発症機序の解明

骨髄増殖性腫瘍(myeloproliferative neoplasms: MPN)は、造血幹細胞レベルで後天的に機能獲得型変異(ドライバー変異)を獲得することによって、骨髄球系細胞の異常な増殖を引き起こす造血器腫瘍である。本研究は、家族内でMPNを多発する症例を足がかりに、家族性MPN患者と家族内非発症者を対象にした全ゲノム解析と、患者由来の遺伝情報が保存されたiPS細胞と分化誘導技術を用いることで、MPN発症の分子基盤を明らかにすることを目的とした。前年度までに、MPN非発症者のiPS細胞に、ドライバー変異JAK2V617Fをゲノム編集により導入し、ヘテロ型とホモ型のアイソジェニックなiPS細胞株を樹立した。作製したアイソジェニックなiPS細胞株から赤芽球系あるいは巨核球系細胞へ分化誘導したところ、MPNで観察されるサイトカイン非依存性の赤芽球や巨核球の形成が観察された。しかしながら、形成されるこれらの細胞の数や頻度はごく僅かであり、MPNを発症させるほどの強さではないと考えられた。つまり、非発症者由来のiPS細胞にドライバー変異を導入してもMPNを発症させるまでには至らないと考えられた。そのため本年度は、家族性MPN患者から樹立したJAK2遺伝子野生型のiPS細胞にゲノム編集を行い、JAK2V617Fを導入したiPS細胞株を樹立した。さらに、JAK2V617F陽性の孤発性MPN患者からiPS細胞を樹立し、ホモ型のJAK2V617Fを有するiPS細胞を対象に変異を野生型に直すゲノム編集を実施した。その結果、孤発性MPN患者由来のJAK2V617Fの両アレルがJAK2野生型に修正されたアイソジェニックなiPS細胞を得た。今後は、非発症者、家族性患者、孤発性患者で樹立したアイソジェニックなiPS細胞を、血球細胞へ選択的に分化誘導させ、分化効率を比較することで、家族性MPN発症を引き起こす分子基盤が明らかになることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。造血器腫瘍の一つである骨髄増殖性腫瘍(myeloproliferative neoplasms: MPN)は、後天的な機能獲得型変異(ドライバー変異と呼ぶ)によって、造血幹細胞が腫瘍化することで骨髄球系細胞の異常な増殖を引き起こし、患者のQOLを著しく低下させる。本研究は、家族内でMPNを多発する症例を足がかりに、家族性MPN患者と非発症者を対象にした全ゲノム解析と、患者由来の遺伝情報が保存されるiPS細胞と分化誘導技術を用いることで、MPNの分子基盤を明らかにすることを目的とする。本年度は、4名の家族性MPN患者と2名の非発症者からiPS細胞の樹立を試みたところ、未分化マーカーを発現し、血球細胞に効率良く分化するiPS細胞株を複数株樹立することに成功した。樹立したiPS細胞を用いて、試験管レベルにおいてMPNの病態を再現するような血球分化誘導方法の構築を目指したところ、サイトカイン非依存的に骨髄球系細胞が産生されたことを、フローサイトメトリーとコロニーアッセイを用いて評価することに成功し、MPNに特徴的な表現型を再現するに至った。さらに、樹立したiPS細胞を対象にゲノム編集を行う際に、CRISPR/Cas9システムを用いることにし、ドライバー変異を導入するようなCRISPR/Cas9ベクターを構築した。構築したCRISPR/Cas9ベクターが、標的となるドライバー変異近傍の配列を特異的に切断する活性を有することを細胞株レベルで示し、iPS細胞にも利用できる可能性を示した。最後に、家族性MPN患者と非発症者の末梢血中の細胞から抽出したDNAを対象に、次世代シーケンサーを用いて全ゲノム解析を実施した。現在、ドライバー変異と家族性MPNに保存されると考えられる遺伝学的要素(プレ因子と呼ぶ)の抽出を試みているところである。本年度は当初の計画通り、家族性MPN患者と家族内非発症者からのiPS細胞の樹立に成功するとともに、家族内の発症者と非発症者から抽出したDNAを用いて全ゲノム解析を実施することができた。また、全ゲノム解析により得られたリードデータをもとに、非発症者には見られず発症者にのみ見られるような遺伝子変異を抽出する段階まで到達している。さらに、次年度から実施予定であった、MPN患者から樹立したiPS細胞を用いて、試験管内におけるMPN病態モデルの分化誘導系の構築にも着手できている。骨髄増殖性腫瘍(myeloproliferative neoplasms: MPN)は、後天的な機能獲得型変異(ドライバー変異)によって造血幹細胞が腫瘍化し、骨髄球系細胞の異常な増殖を引き起こす造血器腫瘍である。本研究は、家族内でMPNを多発する症例を足がかりに、家族性MPN患者と非発症者を対象にした全ゲノム解析と、患者由来の遺伝情報が保存されたiPS細胞と分化誘導技術を用いることで、MPN発症の分子基盤を明らかにすることを目的とした。昨年度までに樹立した健常者由来iPS細胞に対して、ドライバー変異であるJAK2V617F変異を導入するようなCRISPR/Cas9システムを利用し、遺伝子型を電気泳動とサンガーシーケンスによって確認したところ、JAK2V617F変異のみを導入することに成功した。さらに、JAK2V617Fがヘテロ型、ホモ型で導入されたiPS細胞を得ることに成功し、遺伝的バックグランドが均一なアイソジェニックなiPS細胞株を樹立できた。

これらのJAK2V617F変異を導入したアイソジェニックなiPS細胞を対象に、昨年度までに構築した分化誘導系に供試したところ、変異アレル量に相関して赤芽球と巨核球が多く誘導されたことから、既報のマウスモデルと同様に、変異アレル量がMPNの病型に寄与することが考えられた。さらに、造血幹細胞レベルでJAK-STAT経路に関わるリン酸化タンパク質を定量したところ、JAK2V617F変異を有する細胞ではリン酸化が亢進していた。このことから、造血幹細胞レベルでJAK-STAT経路のリン酸化レベルが亢進していることで、赤芽球系、巨核球系細胞の分化に傾いているためにMPNを発症すると考えられた。本年度は当初の計画通り、MPN患者から樹立したiPS細胞を用いて、試験管内におけるMPN病態モデルの分化誘導系を構築し、赤芽球や巨核球を誘導するような試験管誘導系を構築できた。また、JAK2野生型を有する健常者由来iPS細胞へドライバー変異を導入でき、現在、JAK2野生型を有する家族性MPN由来iPS細胞に対して同様に、ドライバー変異を導入しているところである。さらにウェスタンブロットによって内因性のリン酸化タンパク質を定量する系も構築でき、MPN表現型の評価系を確立するに至っている。一方で、別のドライバー変異であるCALR変異を有するiPS細胞を樹立し、本研究で構築した分化誘導系に供試したところ、CALR変異を有するiPS細胞が巨核球への分化偏向性を示した。これらのデータをもとに論文にまとめ、血液学の専門誌であるBritish Journal of Haematologyに投稿し、受理されたことから、研究成果を着実にアウトプットしながら本研究を遂行できていると考える。骨髄増殖性腫瘍(myeloproliferative neoplasms: MPN)は、造血幹細胞レベルで後天的に機能獲得型変異(ドライバー変異)を獲得することによって、骨髄球系細胞の異常な増殖を引き起こす造血器腫瘍である。本研究は、家族内でMPNを多発する症例を足がかりに、家族性MPN患者と家族内非発症者を対象にした全ゲノム解析と、患者由来の遺伝情報が保存されたiPS細胞と分化誘導技術を用いることで、MPN発症の分子基盤を明らかにすることを目的とした。前年度までに、MPN非発症者のiPS細胞に、ドライバー変異JAK2V617Fをゲノム編集により導入し、ヘテロ型とホモ型のアイソジェニックなiPS細胞株を樹立した。作製したアイソジェニックなiPS細胞株から赤芽球系あるいは巨核球系細胞へ分化誘導したところ、MPNで観察されるサイトカイン非依存性の赤芽球や巨核球の形成が観察された。しかしながら、形成されるこれらの細胞の数や頻度はごく僅かであり、MPNを発症させるほどの強さではないと考えられた。つまり、非発症者由来のiPS細胞にドライバー変異を導入してもMPNを発症させるまでには至らないと考えられた。そのため本年度は、家族性MPN患者から樹立したJAK2遺伝子野生型のiPS細胞にゲノム編集を行い、JAK2V617Fを導入したiPS細胞株を樹立した。さらに、JAK2V617F陽性の孤発性MPN患者からiPS細胞を樹立し、ホモ型のJAK2V617Fを有するiPS細胞を対象に変異を野生型に直すゲノム編集を実施した。
超深地層環境における核種移行に関するナチュラルアナログ研究

地層処分では長期間にわたり安全性を確保した上で、かつ人間の管理を必要としないが、安全性を追求する上でいくつかの問題点が挙げられる。深地層では、一般的に地下水の移動速度は遅いとされているが、実際の天然の地層中には割れ目や断層といった地下水が流れやすく移動速度が速くなる箇所が存在する。そのため、この割れ目や断層を考慮した場合、地下水の移動速度が速くなり、放射性核種が想定していた時間よりも早く生活環境圏に浸出してしまうことが懸念される(地下水シナリオ)。また、割れ目や断層がある箇所では変質を伴っており、この変質の存在が放射性核種の地層中での挙動を変化させる可能性があり、地層処分の安全評価をするために、本研究(平成24年度)では北海道幌延海成層群の堆積岩を対象として、深地層(深度140m調査坑道)中でのマイナーアクチノイドの挙動と支配要因を評価するために、ランタノイド(Ln、ナチュラルアナログ元素)、U、Thを用いる評価手法の確立を目的とした。その結果、次の重要な知見を得た。1ナチュラルアナログ元素、Th及びUの収着は、酸化物と硫化物・有機物が支配的であった。2分配係数Kdが軽Ln(最大)で0.97、重Ln(最小)0.81となり、全体的には軽Lnに富む傾向となった。3酸化物の代表である酸化鉄の初期形態である水酸化鉄は、共沈作用によって重Lnに比べて軽Lnをより多く取り込む性質が見られた。4それとは反対に、硫化物や有機物では軽Lnよりも重Lnの方を多く取り込む傾向が見られた。5室内通水実験(短時間の反応)での収着は、天然の岩石に含まれるナチュラルアナログ元素の化学形態とは異なる化学形態をとる可能性が示された。6ベントナイトに含まれるナチュラルアナログ元素、Th及びUは、珪酸塩鉱物に次いで硫化物・有機物を主な化学形態として存在していることが判明した。平成24年度では、北海道幌延海成層群に産する堆積岩を用いて、自然環境で起こっている元素(核種)の移行・固定メカニズムとその地球化学的条件の解明について、以下の極めて重要な知見を得ることができた。本研究の実験条件下で高レベル放射性廃棄物(HLW)から放射性核種が溶出した際には、まず人工バリアであるベントナイト中の黄鉄鉱等が重Lnと挙動の類似するネプツニウム(Np)を収着し、次に天然バリアである岩石では軽Lnと挙動が類似するアメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)などが水酸化鉄等の水酸化物と共沈し、やがて酸化物となってその場に固定され、また、Npは黄鉄鉱等の硫化物や腐植物質等の有機物に収着し、固定される可能性が高いことが判明した。平成25年度(最終年度)では、本研究で新たに原位置試験に関わる室内通水実験試料(岩石、地下水等)の採取並びに基礎データ(地下水のpH、酸素濃度等)の取得、及びそれら試料中の微量元素(ナチュラルアナログ元素)の分析を実施する。さらに、土岐花崗岩及び幌延海成層群堆積岩における断層部並びに変質部から採取した試料を用意する。なお、岩石試料には一部逐次抽出法も適用し、鉱物分離した試料を準備する。これら試料の分析法は、基本的には前述の岩石試料と同様であり、得られた結果を用いて岩石ーコロイドー地下水系における元素並びに核種の分配、岩石の収着・保持機構、とりわけ断層部や変質部におけるナチュラルアナログ元素の収着・保持機構等について詳細に考察し、研究の総括を行う。平成25年度では、直接経費(申請額900,000円)を予定通り執行し、計画通り研究を進める予定である。

6ベントナイトに含まれるナチュラルアナログ元素、Th及びUは、珪酸塩鉱物に次いで硫化物・有機物を主な化学形態として存在していることが判明した。地層処分では長期間にわたり安全性を確保した上で、かつ人間の管理を必要としないが、安全性を追求する上でいくつかの問題点があげられる。深地層では、一般的に地下水の移動速度は遅いとされているが、実際の天然の地層中には割れ目や断層といった地下水が流れやすく、移動速度が速くなる箇所が存在する。そのため、この割れ目や断層を考慮した場合、地下水の移動速度が速くなり、放射性核種が想定していた時間よりも早く生活環境圏に浸出してしまうことが懸念される(地下水シナリオ)。また、割れ目や断層がある個所では変質を伴っており、この変質の存在が放射性核種の地層中での挙動を変化させる可能性があり、地層処分の安全評価をするために、本研究では東濃土岐花崗岩を対象として、深地層(深度300m)中でのマイナーアクチノイドの挙動と支配要因を評価するために、ランタノイド(Ln)、U、Thを用いる評価の手法の確立を目的とした。本研究(平成23年度)により、変質部でLn、U、Thが濃集・保持されることが明らかになった。変質部は、天然の地層中なら、割れ目や岩石粒子間中に存在している。地下水に伴い高レベル放射性廃棄物からマイナーアクチノイド等の放射性核種が天然の地層中に拡散するが、天然に存在する変質部との相互作用によって、変質部の鉱物等に取り込まれ、地層中に保持され、その結果、放射性核種が生活環境圏に到達する時間を遅らせることが期待できる。本研究を通じて、Ln、U、Thの挙動を把握するために用いた、逐次溶解法(化学形態別分離法)はこれら元素の地層中での挙動、支配要因を把握するために極めて有効な手法であることが明らかとなった。平成24年度では、北海道幌延海成層群に産する堆積岩を用いて、自然環境で起こっている元素(核種)の移行・固定メカニズムとその地球化学的条件の解明について、以下の極めて重要な知見を得ることができた。本研究の実験条件下で高レベル放射性廃棄物(HLW)から放射性核種が溶出した際には、まず人工バリアであるベントナイト中の黄鉄鉱等が重Lnと挙動の類似するネプツニウム(Np)を収着し、次に天然バリアである岩石では軽Lnと挙動が類似するアメリシウム(Am)やキュリウム(Cm)などが水酸化鉄等の水酸化物と共沈し、やがて酸化物となってその場に固定され、また、Npは黄鉄鉱等の硫化物や腐植物質等の有機物に収着し、固定される可能性が高いことが判明した。平成23年度では、東濃ウラン鉱床群に産する土岐花崗岩を用いて、自然環境で起こっている元素(核種)の移行・固定メカニズムとその地球化学的条件の解明について、これまでの予想を覆す極めて重要な知見を得ることができた。その知見とは、変質部でLn、U、Th(すなわち、Am、Cm等のマイナーアクチノイド)が濃集・保持されることが明らかになったことである。平成25年度(最終年度)では、本研究で新たに原位置試験に関わる室内通水実験試料(岩石、地下水等)の採取並びに基礎データ(地下水のpH、酸素濃度等)の取得、及びそれら試料中の微量元素(ナチュラルアナログ元素)の分析を実施する。さらに、土岐花崗岩及び幌延海成層群堆積岩における断層部並びに変質部から採取した試料を用意する。なお、岩石試料には一部逐次抽出法も適用し、鉱物分離した試料を準備する。これら試料の分析法は、基本的には前述の岩石試料と同様であり、得られた結果を用いて岩石ーコロイドー地下水系における元素並びに核種の分配、岩石の収着・保持機構、とりわけ断層部や変質部におけるナチュラルアナログ元素の収着・保持機構等について詳細に考察し、研究の総括を行う。
H‐ras遺伝子欠損マウスを用いた皮膚発がん機構の研究

本研究は、化学発がん物質をH-ras遺伝子欠損マウスに用いて、発がんにおけるH-rasを含むras遺伝子の役割を直接検証すること、および発がんにおけるras遺伝子と他のがん遺伝子、がん抑制遺伝子との関係をあきらかにすることを目的とする。昨年度までに、H-ras遺伝子欠損マウスでは皮膚腫瘍の形成頻度が顕著に減少すること、および欠損マウスに生じた腫瘍の多くでK-ras遺伝子の活性化が起こっていることを明らかにした。今年度は、H-ras遺伝子欠損マウスで悪性腫瘍の形成能を観察することにより、皮膚腫瘍の悪性化におけるH-rasおよびK-ras遺伝子の機能を明らかにすることを目的とした。現在までに、野生型、H-rasヘテロ型、H-rasホモ型欠損マウスにDMBA単回投与、TPA反復投与(20週間)による皮膚がん形成過程の肉眼による観察(TPA投与開始後44週間)を終了し、形成された皮膚腫瘍の組織学的検索(病理、悪性度マーカーによる免疫染色)を行っている。また、H-ras遺伝子とがん抑制遺伝子p53遺伝子を同時に欠損したマウスを作成したので、このマウスを用い、皮膚発がんにおけるras遺伝子群とp53遺伝子の役割の関係についても今後検討する。さらに、H-ras遺伝子変異を発がん物質に対する感受性の違う近交系マウス(C57BL/6、C3H/He、BALB/c)へ戻し交配により導入を行っており、これらのマウスについても同様の発がん実験を行う予定である。