hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞毒性ステロイドアルカロイドRitterazine Bの作用機序に関する研究

Ritterazine Bはその分子の形が細長く長さが約30オングストロームと細胞膜に相当する長さなので、ま細胞膜に何らかの作用をするかどうかを調べるために蛍光剤を封入したリポソームを調製し、Ritterazine Bの濃度をふって蛍光剤の流出実験を行った。この結果、細胞毒性の1万倍の濃度でコレステロールに依存しない膜透過性増大作用活性を示したが、溶血活性を示さないことからRitterazine Bは膜透過性増大作用が活性の主たる作用機序ではなく、ある特定のタンパク質に相互作用し、その機能を阻害することにより、活性を示すものと結論した。このため標的タンパク質を同定するためにトリチウム標識体を合成し、アイソトープトレーサー法によりウシ脳より、標的分子の探索を進めた結果、ウシ脳のシナプトソームの膜画分に特異的結合を見出した。更に陰イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過を行った結果SDS PAGE上で分子量約50kDa付近に蛋白質のバンドを確認した。以上の結果を総合するとRitterazine Bはその強力な細胞毒性の作用機序は分子量50kDaを中心とするその前後付近に存在する膜蛋白質であるとの知見を得た。Ritterazine Bが細胞膜に何らかの作用をするかどうかを調べるために蛍光剤を封入したリポソームを調製し、Ritterazine Bの濃度をふって蛍光剤の流出実験を行ったが、複数の分子が会合してチャネル様の活性を示さなかった。すなわちRitterazine Bは細胞膜に何らかの相互作用をして活性を示すのではなく、ある特定のタンパク質に相互作用し、その機能を阻害することにより、活性を示すものと考えられる。このため標的タンパク質を同定するためにアフィニティーリンカーの導入を試みた。Ritterazine Bに対してDSCを用いてSccinimidyl基を導入し、続いてアミンリンカーを導入した。しかし分子内3つある二級水酸基のうち二つは反応性に差が無く、反応の制御が困難でリンカーが2つはいったものしか得られなかった。そこで片方の水酸基が酸化されたRitterazine Hに対して同じ反応を行い、導入後ケトンNaBH4還元することにした。予備実験では還元後の立体は1対4と非天然型の方が多いが、ここの立体は活性にさほど影響は与えない。現在、アミンリンカーとのカップリング中で、目的物が得られたら細胞毒性試験を行い、失活していなければタンパク精製に進む。
一次元ハロゲン架橋ニッケル錯体のスピン構造

一次元鎖状構造を有するハロゲン架橋錯体は金属が2価と4価の混合原子価状態をもつCDW系として知られているが、最近、Niの一次元錯体[Ni(chxn)_2Br]Br_2(chxn:cyclohexanediamine)が合成され、X線構造解析の結果、架橋ハロゲンが金属間の中点に位置することが明らかになった。磁化率、光学測定などの結果から、常磁性Ni(III)がS=1/2の強い反強磁性的相互作用を持った一次元系を形成していることが予想されている。この系の^1HNMRスピン格子緩和の低温での挙動を観測した結果、緩和時間は低温で発散する傾向が見られた。低温でのX線構造解析からはハロゲンの位置に関する歪みが観測されなかったことを考えると、NMRの結果は、一次元スピン系では低温でスピンの量子力学的揺らぎが残るという理論的予想と一致しないように思われる。本研究においては、上記錯体が低温領域において、強い反強磁性的相互作用を有する一次元系であることを実験的に確認する目的で、中性子非弾性散乱の実験を試みた。重水素化単結晶試料の作製が困難であるため、水素化微結晶を用いて低温において中性子散乱の角度依存性を測定した。データ解析の結果は本試料において、スピン交換相互作用の大きさJが少なくとも500K以上のS=1/2の一次元反強磁性系であることを実験的に明らかにすることができた。
表面制御エピタキシ-法によるSiC純正結晶の製作と光物性制御

本研究は表面制御原子層エピタキシ-法を用いて広禁制帯幅半導体として注目を集めているシリコンカ-バイド(SiC)の高品質純正結晶を製作し、紫色を含む全可視領域にわたる光物性を制御することを目的とする。本年度においては、1.表面制御原子層エピタキシ-成長機構の解明、2.SiCのワイドギャップの特長を活かしてとくに短波長域の光物性を制御する。ことを2つの大きな課題として研究を遂行した。1.<表面超格子制御法におけるSiC表面超構造の同定>___ーガスソ-ス分子線エピタキシ-法において、原料ガスを交互に供給することにより超格子構造再配列が連鎖的に起き、結晶成長が進行する。1サイクルあたりの成長膜厚はSi原子の吸着量によって決定されるがこれは表面超構造に依存しており、表面超構造を正確に同定することは原子層エピタキシ-制御に不可欠である。RHEED像において超構造ストリ-クの現れる各位置の輝度変化を実時間解析することにより表面超構造の構成が分かった。1層分のSiからなる(2×1)表面超構造が準安定に存在することが初めて明らかになり、SiCの原子層エピタキシ-が実現可能であることが判明した。2.<高品質SiC単結晶への青色発光中心添加>___ー基板結晶の低指数面に数度の傾斜をつけて研磨し結晶の表面原子ステップ密度、高さを変化させた基盤を用いると低温でも高品質のSiC単結晶成長が可能である。エッチピット密度は基板より2桁程度も低く鏡面の成長層が得られた。6HーSiCあるいは同じステップ制御エピタキシ-法を用いて製作した4HーSiCに青色発光中心として期待されているAl、Gaを添加し、発光特性を調べた。ホトルミネッセンス強度の温度依存性では、より深い準位となるGaの発光が高温まで持続しており室温での高効率青色発光中心として有望であることが判明した。
宇宙硬エックス線・ガンマ線検出テクノロジーの異分野への展開

本研究においては、宇宙観測研究から生まれた革新的X線・ガンマ線センサー技術、特に、本研究班が世界に先駆けて開発した大面積テルル化カドミウム半導体イメージャを発展させ、本領域が進める様々な応用分野への展開をはかることを目的としている。そのため、様々な機会を設け、専門家との議論を行うことで、領域内各計画研究や核医学の現場における要求を整理し,必要な装置の概念設計,基本設計を進めた。特に、腫瘍内のがん細胞の性質や多様性の研究や負ミュオンを用いた非破壊元素分析にもちいる検出器の検討や試験を行なった。実際の医学応用に向けた性能評価のために、1mm以下の様々な直径を持つ微細構造を模擬したファントムを開発した。さらに、マルチピンホールとCdTe両面ストリップ検出器を組み合わせた小動物SPECTイメージング装置を構築し、微小線源を用いたキャリブレーションを行い、非密封線源を用いたファントムの性能評価を行ったうえで、実際に125I, 111In, 99mTcなどを用いた小動物実験を行った。さらに, 100 keV以上のエネルギーのガンマ線の近接イメージングのために、Si/CdTeコンプトンカメラを用いて、近接撮像実験の結果から断層写真を得るアルゴリズムの開発を行った。また、腫瘍のイメージングに必要な化学プローブの研究や、最適なコリメータの形状の検討、検出器のモンテカルロシミュレーションの研究を進めた。可搬型のシステムの実現に向けたCdTe半導体を用いた新しい両面ストリップ検出器の開発とともに、高速で小型のデータ収集装置の開発を行なった。並行して、機械学習の画像処理への応用、将来の新たな宇宙観測ミッションに向けたサイエンスや観測装置の検討を進めた。国立がんセンターとの共同研究を実現し、マルチピンホールとCdTe両面ストリップ検出器を組み合わせた小動物SPECTイメージング装置を構築し、非密封線源を用いたファントムや実際にマウスを対象とした実験を開始する環境を整備することができた。既設のシンチレータを用いたSPECT装置やCT装置などとの比較実験やプローブの合成も可能となった。医学応用に向けた性能評価のために、1mm以下の様々な直径を持つ微細構造を模擬したファントムを開発し、非密封線源を用いて性能評価を行うとともに、125I, 111In, 99mTcなどを用いた小動物実験を複数行い、イメージングのアルゴリズムの検討や、投与量などの最適化を行ない、CdTe半導体の高いエネルギー分解能を生かしたマルチカラーイメージングの実現に向けた実験を進めることができた。画像再構成においては、応答関数をOn-the-Flyで動的に計算しながら行う必要があるLMML法を用いたアルゴリズムを開発し、GPUを用いた高速化に成功した。実際に、168穴ものマルチピンホールによって取得されたデータを視野内のレスポンスのキャリブレーションを行ったうえで、断層写真を再構築することに成功した。化学プローブの開発を行い、マウスの生体内におけるALDH高活性細胞を認識できるかを検証した。領域横断的な技術開発の検討を進め、B01班で用いられるセンサーの試作の試験を行うとともに、システムの基本設計を行なった。CdTe両面ストリップ検出器の実装の改良法を見出し、次年度の製造の目処をたてた。モンテカルロシミュレーションにおいては、宇宙観測用に開発したGeant4によるシミュレーションコードにより、CdTe両面ストリップ検出器の応答の再現をはかるとともに、3Dプリンタを導入して実験現場での検討のためのモデル作成の環境整備をはかった。引き続き、領域内各計画研究や核医学の現場における要求を整理し,開発する装置の概念設計,基本設計を進め、試作にはいる。高速で小型のデータ収集装置の開発を進め、各計画研究班の実験環境に応じた可搬型の装置の試作を行う。両面ストリップ検出器の動作や、データ収集に関して、FPGAを用いたIPの整備をはかる。データ収集においては、衛星内のネットワーク標準であるSpaceWireを用いる。マルチピンホールを用いた小動物SPECTイメージングの実証実験を発展させ、ガントリー型の装置を用いた3次元イメージングに着手する。また、既開発のSi/CdTeコンプトンカメラを用いた3Dイメージングをファントムを用いて開始する。小動物を対象とした近接光学系の設計,非密封線源を用いた評価実験を行い,必要に応じて改良する。臓器や血管などの形状や密度分布を模したマウスの数学モデルを用いたシミュレーションの下研究をすすめ、コリメータの設計検証を行う。有効面積やエネルギー分解能をより向上させるためのCdTe半導体素子の研究進め,両面ストリップ検出器の改良点をあらいだす。腫瘍内のがん細胞の性質や多様性の研究に向けた準備を行い,環境が整い次第実施する。そのための放射性プローブやドラッグデリバリの検討を行う。引き続き、機械学習の画像処理への応用、将来の新たな宇宙観測ミッションに向けたサイエンスや観測装置の検討を進める。

実際の医学応用に向けた性能評価のために、1mm以下の様々な直径を持つ微細構造を模擬したファントムを開発した。さらに、マルチピンホールとCdTe両面ストリップ検出器を組み合わせた小動物SPECTイメージング装置を構築し、微小線源を用いたキャリブレーションを行い、非密封線源を用いたファントムの性能評価を行ったうえで、実際に125I, 111In, 99mTcなどを用いた小動物実験を行った。さらに, 100 keV以上のエネルギーのガンマ線の近接イメージングのために、Si/CdTeコンプトンカメラを用いて、近接撮像実験の結果から断層写真を得るアルゴリズムの開発を行った。また、腫瘍のイメージングに必要な化学プローブの研究や、最適なコリメータの形状の検討、検出器のモンテカルロシミュレーションの研究を進めた。可搬型のシステムの実現に向けたCdTe半導体を用いた新しい両面ストリップ検出器の開発とともに、高速で小型のデータ収集装置の開発を行なった。並行して、機械学習の画像処理への応用、将来の新たな宇宙観測ミッションに向けたサイエンスや観測装置の検討を進めた。国立がんセンターとの共同研究を実現し、マルチピンホールとCdTe両面ストリップ検出器を組み合わせた小動物SPECTイメージング装置を構築し、非密封線源を用いたファントムや実際にマウスを対象とした実験を開始する環境を整備することができた。既設のシンチレータを用いたSPECT装置やCT装置などとの比較実験やプローブの合成も可能となった。医学応用に向けた性能評価のために、1mm以下の様々な直径を持つ微細構造を模擬したファントムを開発し、非密封線源を用いて性能評価を行うとともに、125I, 111In, 99mTcなどを用いた小動物実験を複数行い、イメージングのアルゴリズムの検討や、投与量などの最適化を行ない、CdTe半導体の高いエネルギー分解能を生かしたマルチカラーイメージングの実現に向けた実験を進めることができた。画像再構成においては、応答関数をOn-the-Flyで動的に計算しながら行う必要があるLMML法を用いたアルゴリズムを開発し、GPUを用いた高速化に成功した。実際に、168穴ものマルチピンホールによって取得されたデータを視野内のレスポンスのキャリブレーションを行ったうえで、断層写真を再構築することに成功した。化学プローブの開発を行い、マウスの生体内におけるALDH高活性細胞を認識できるかを検証した。領域横断的な技術開発の検討を進め、B01班で用いられるセンサーの試作の試験を行うとともに、システムの基本設計を行なった。CdTe両面ストリップ検出器の実装の改良法を見出し、次年度の製造の目処をたてた。モンテカルロシミュレーションにおいては、宇宙観測用に開発したGeant4によるシミュレーションコードにより、CdTe両面ストリップ検出器の応答の再現をはかるとともに、3Dプリンタを導入して実験現場での検討のためのモデル作成の環境整備をはかった。引き続き、領域内各計画研究や核医学の現場における要求を整理し,開発する装置の概念設計,基本設計を進め、試作にはいる。高速で小型のデータ収集装置の開発を進め、各計画研究班の実験環境に応じた可搬型の装置の試作を行う。
多次元情報を収束する脳内機構

我々は,複数の物体が並存している雑多な環境のなかから,難なく,一つの物体をまとまりあるものとして知覚できるが,脳内では,網膜から入った視覚情報は,自動的に形,色,動き,などの属性にしたがって,各々大脳新皮質の異なる領域で分析され会散してしまう。脳はどのようにして,いったん細分化された情報を統合しているのか?本研究では,動物に,色と動きの統合を必要とする知覚判断を問うた上で,ほぼすべての視覚領野と双方向性連絡をもっている視床枕をターゲットにした電気理学的実験を行った。まず,色-動き結び付け課題(Color to Motion Binding;CMB課題)を習得した2頭のサルの行動学的解析を行った。手がかり刺激に赤または緑を呈示した場合のバー反応について,縦軸に右のバーを触った率横軸に赤のドットが,下向きの率をとると,手がかり刺激が,赤と緑で,バー反応がほぼ逆転した。また,赤のドットが上向きまたは下向きに近い場合には,触るバーが,左右どちらかに偏り,ドットが上下に混合する中立点に近くなればなるほど,バー反応の偏りは,減少した。手がかり刺激が青の場合には,ランダムドットの刺激構成(横軸)によらず,下へのバー反応は,ほぼ一定だった。また,反応時間と刺激構成の相関をみると,手がかり刺激が,赤と緑の場合は,色と動きの結びつき相関が,弱くなればなるほど,反応時間が,延長し,手がかり刺激が,青の場合には,そのような相関が認められなかった。以上の結果から,サルは,手がかり刺激によって,判断内容を変え,その判断も,色と動きの結びつきの強さに基づいていることが,客観的に担保できた。次に,このCMB課題を遂行中の視床枕ニューロン活動を,記録したところ,知覚判断を問わない条件と問う条件で,応答パターンが,大きく変化した。さらに,知覚判断の内容を反映するニューロン活動も,認められた。ノイジーな環境にさらされた場合、我々の知覚システムは、複数の情報ソースを利用することによって、標的刺激の検出を促している。では、異種情報の統合的操作は、脳のどこから始まり、どのように検出や行動の利得とつながっているのであろうか?平成18年度は、モデル化しやすい視覚系を選んで、色と動きという最も離れた情報の統合を要求する課題(Color to Motion Binding ; CMB課題)をサルに遂行させた。CMB課題では、「色」次元と「動き」次元の特徴の組み合わせを、確率的に操作したランダムドットを、サルにテスト刺激として呈示し、ある色を手がかりとして与えた場合、その色のドットが動いている向きを判断して、定められた左右のどちらかのバーを触れるという行動選択を要求した。例えば、色次元では、赤・緑、動き次元では、上・下という競合特徴を二つずつ用意すると、各特徴を組み合わせた刺激は4種類できるが、それらをトランスパレントに同時に提示した。CMB課題のトレーニングに成功したサル2頭の行動学的解析を行った。色と動きの結びつき係数を横軸に、正答率または反応時間を縦軸にとると、それぞれ、シグモイド曲線と回帰直線で、フィットできた。また、知覚判断を問わない条件では、両軸の関係は、無相関であった。これらの結果から、サルの知覚判断が、色と動きの結びつきの強さに基づいていることが、客観的に担保され、情報統合が難しくなればなるほど、リクルートされる注意水準が、上がっていくことが、定量的に推定できた。また、妨害刺激の輝度を下げたり、標的刺激からの空間的位置を離しても、正答率は向上し、反応時間は短縮した。この結果は、妨害刺激は、全く無視されず、陰に知覚判断に影響を及ぼしていることを意味する。以上から、標的刺激を検出するための情報統合と図地分離の過程が、同時進行していることが示唆された。

次に,このCMB課題を遂行中の視床枕ニューロン活動を,記録したところ,知覚判断を問わない条件と問う条件で,応答パターンが,大きく変化した。さらに,知覚判断の内容を反映するニューロン活動も,認められた。
非視覚環境における優れた運動技能に寄与する音源定位方略の解明

ブラインドサッカーでは、変化する外的環境のなかで音を知覚し、音源定位を行うことが求められる。従来の研究において、頭部運動は音源定位の正確性の向上に寄与することが示唆されている。しかし、ボールトラップのようなブラインドサッカー特有の課題において、熟練者がどのような方略を用いて音源定位を行っているのかは検討されていない。本研究は、実際の運動場面であるボールトラップ課題を設定し、ブラインドサッカー熟練者の優れた運動技能にみられるボール位置を正確に予測するための定位方略と考えられる頭部運動の特徴を明らかにすることを目的とする研究である。
新しい材料システム構築のための分子シンクロナイゼーション

1.第2回国際シンポジウム開催平成15年7月18日から19日、東京工業大学すずかけホールにおいて、本研究領域の成果を広く普及し、国際評価を受けるとともに日本から世界へ情報を発信するために、第2回国際シンポジウムを開催した。国内外から5名の招待講演者に加え班員10名が本研究領域を代表して発表を行った。さらに、班員および班友の研究成果をポスター発表により公開した。藤嶋昭((財)神奈川科学技術アカデミー)2.研究終了のヒアリング平成15年10月27日、文部科学省において「研究終了のヒアリング」が実施された。領域全体の概要・研究目標と目標達成度・研究の進展状況と研究成果・研究成果公表の状況等をまとめ、報告書として文部科学省へ提出した。同年12月に、研究終了ヒアリングの結果として、「A+(期待以上の研究の進展があった)」との評価を受けた。3.調整班会議領域全体の取りまとめおよび研究終了ヒアリング準備として調整班会議を5回開催した。4.研究成果取りまとめの印刷本研究領域の成果を広く普及するために、研究成果の取りまとめ報告書を和文と英文でそれぞれ出版した。月刊誌:ポリファイル11月号で本研究領域「分子シンクロ材料」を特集し、班員が研究成果を公表した。物質輸送機能においては、生体系におけるモデルを細胞受容体ならびに生体結合組織に求め、その機構を分子レベルで解明する一方、得られた知見を材料システム設計に生かし、主として薬物・遺伝子を生体内の目的部位に輸送する材料系の開発を推進した。その結果、耐性ガン細胞への制ガン剤輸送システム、細胞内遺伝子導入システム、多重刺激に応答して崩壊する高分子ネットワークの構築などの成果を得ることが出来た。情報変換と伝達機能においては、液晶、ポリマー、コロイドなど弱い相互作用のネットワークに加えられた微弱な摂動が質的に変換され、かつシンクロナイズして伝達されるという現象を抽出し、その機能の解明と応用展開を計った。その結果、物理的信号や化学信号、さらには化学エネルギーを他の情報やエネルギーに変換・スイッチングする材料システム、また新しいバイオセンシング系の構築などの成果を得た。また、光情報の時間的空間的な変調デバイスの開発が進展した。運動リズム機能においては、生体系および人工系材料に見られる力学的変化を伴う力学的変化の制御に着目し、その運動リズム現象の抽出およびメカニズムの解明を推進した。心筋収縮系の自励振動現象や粘菌の環境応答機構の解析が行われるとともに、周期的な膨潤収縮機能を持つポリマーゲルなどの新規な人工材料が設計された。また、ゲルや導電性高分子を用いた種々のメカニズムによるソフトアクチュエータが開発された。この研究によって得られた研究成果を発表した論文掲載数は約2800件、特許申請数は約200件、シンポジウムは2回の国際シンポジウムを含めて合計21回開催した。本年度の総括班活動を以下に纏める。(1)総括班および調整班会議平成10年4月より、ほぼ月一回、総括班の代表的メンバーにより各研究項目および公開シンポジウムの企画及び調整を行った。平成10年9月24日には総括班会議を開催し、領域代表者(赤池敏宏)、計画研究代表者(片岡一則、渡辺正義、吉田亮一、谷田貝豊彦)、および事務的業務担当者(渡辺敏行、丸山厚)の7名より構成される調整班の設置を決定した。以降、調整班会議を月一回開催し、研究領域の企画調整を行った。(2)第1回公開シンポジウムの開催平成10年9月24日に第一回公開シンポジウムを開催し、分子シンクロナイゼーション手法に基づく材料設計の概念普及を計った。約250名の参加者が集い、同領域への関心の強さを計ることができた。また、領域の内容を纏めた冊子300部を作成し、配布した。(3)ホームページ作成による研究領域の普及インターネット上にホームページを作成し、研究領域の目的及び内容等を詳しく説明し、領域の普及を計っている。(4)第1回全体会議の計画立案平成12年度4月からの計画研究、公募研究の開始後、比較的早い時期における全体会議の開催を計画した。具体的には、7月5日、6日の両日に全体会議を東京にて開催する予定で、会場およびプログラムの調整を行った。(5)公募研究の採択平成11年度開始の公募研究応募課題249件より、外部審査員を含め採択課題の選定を行った。(1)総括班および調整班会議総括班会議については平成11年7月5日、平成12年1月25日に開催し、運営状況及び今後の方針について、報告・確認及び調整を行った。また、調整班会議は月一回開催し、各研究項目および公開シンポジウム・全体会議等の企画及び調整を行った。(2)第2回公開シンポジウムの開催平成12年1月25日に第2回公開シンポジウムを開催し、本研究を代表し班員5名が発表を行った。今回も班員以外にも多数の参加があり、同領域への関心の強さを計ることができた。この際、参加者全員に要旨集を配布した。(3)第1・2回全体会議の実施平成11年7月5日に第1回、平成12年1月26日に第2回を開催した。第1回では、本研究での各班員の研究テーマについて、第2回では今年度の研究成果報告を発表した。(4)第1回合同班会議平成11年11月15-16日、25-26日、2班ずつが合同で班会議を開催し、班間連携を深めた。

(4)ホームページ作成による研究領域の普及昨年インターネット上に開設したホームページに各班員のサイトを設け、研究の目的・内容・状況等を掲載し、班員間の研究内容の相互理解のみならず班員外への研究領域の宣伝・普及を計っている。(5)国際会議の計画立案平成12年9月11-12日東京にて国際会議を開催予定。海外からの招待講演者として、生物時計遺伝子(バイオリズム)で業績著名なC.P.Kyriacou教授やコロイド物理化学の第一人者H.Hoffmann教授、非ウィルス系ベクター研究の世界的先駆者Jean Paul Behr教授を含む6名がほぼ決定している。(5)共同研究の推奨班員同士の共同研究を推奨した。採択された研究に対し総括班からの支援として補助金を交付した。(1)総括班および調整班会議総括班会議については平成12年7月31日、平成12年9月11日、平成13年1月29日に開催し、運営状況及び今後の方針について、報告・確認及び調整を行った。また、調整班会議は月一回開催し、各研究項目および公開シンポジウム・全体会議等の企画及び調整を行った。(2)第1回国際シンポジウムの開催平成12年9月1112日に第1回国際シンポジウムを早稲田大学国際会議場にて開催した。海外よりコロイド物理化学の第一人者H.Hoffmann教授、非ウィルス系ベクター研究の世界的先駆者Jean Paul Behr教授を含む6名を、国内から1名を講演者として招待した。また班員6名が本研究領域を代表して発表を行った。今回の参加者は150名程を数え、班員以外にも多数の参加があり、同領域への関心の強さを計ることができた。この際、参加者全員に要旨集を配布した。(3)第3・4回全体会議の実施国際シンポジウムと併せて平成12年9月1112日に第3回全体会議を開催し、班員全員が英語によるポスターセッションを行った。平成13年1月29日の第4回全体会議では、班員7名、特別講演者1名が講演を行った。(4)第1・2回合同班会議平成12年8月1日に第1回を、平成13年1月30日に第2回を開催した。第1回では各班員の研究の進捗状況について、第2回では昨年からの2年間の研究成果を報告・発表した。2回とも全班合同で開催し、班間連携を深めた。(5)中間審査ヒアリングへの対応領域内の研究の進展状況とこれまでの主な研究成果等についてを研究経過等の報告書(350ページ)にまとめた。更に、OHPに簡潔にまとめ、中間審査ヒアリングで評価を受けた。(6)共同研究と奨励金による研究の推奨班員同士の共同研究を推奨した。また、本研究において貢献度の高かった班員についても総括班から奨励金を交付し、支援した。(7)ホームページ作成による研究領域の普及一昨年インターネット上に開設したホームページに各班員のサイトを設け、研究の目的・内容・状況等を掲載し、班員間の研究内容の相互理解のみならず班員外への研究領域の宣伝・普及を計った。国際シンポジウムや全体会議の案内についても掲示し、班員以外の参加を促した。1.募研究の採択と研究班への配置公募研究に231件の課題の応募があり、このうち72件(内3件の辞退)を採択した。
立位姿勢制御に効果的に作用する足底部硬度弁別知覚課題時の脳活動に関する研究

足底部硬度弁別知覚の向上が立位姿勢制御の安定化に寄与するかについて重心動揺および脳活動から検証した.健康な20代の成人20名,前期高齢者(6075歳)24名,ならびに後期高齢者(75歳以上)14名が実験に参加した.各々の層で無作為に介入群とコントロール群に振り分けた.その結果,すべての層の介入群で立位重心動揺の減少がみられ,姿勢バランスの安定化が図られた.その際,課題時には共通して,前頭前野背外側部の脳血流量が上昇した.足底部硬度弁別知覚の向上が立位姿勢制御の安定化に寄与するかについて重心動揺および脳活動から検証した.健康な20代の成人20名,前期高齢者(6075歳)24名,ならびに後期高齢者(75歳以上)14名が実験に参加した.各々の層で無作為に介入群とコントロール群に振り分けた.その結果,すべての層の介入群で立位重心動揺の減少がみられ,姿勢バランスの安定化が図られた.その際,課題時には共通して,前頭前野背外側部の脳血流量が上昇した.【目的】立位姿勢制御に効果的に作用する足底部硬度弁別知覚課題時において,脳内における認知過程の活性化が出現しているかを脳イメージング装置を用いて明らかにする.【対象と方法】健康成人20名が実験に参加した.その参加者をランダム表に基づき,無作為に対照群,硬度弁別知覚課題介入群(介入群)の2群に各々10名ずつ振り分けた.介入群に対して,異なる5段階のスポンジゴムを用い,与えられたスポンジゴムの硬さを判断する課題を与えた.これらの介入を2週間計10回施行した.なお,コントロール群にはスポンジゴム上で立位保持を10秒間求めた.立位姿勢制御能の指標には,重心動揺値,Functional Reach Testによる前方重心移動距離を用いた.機能的近赤外分光法(fNIRS)を用い,脳血流動態を捉え,それを脳活動の指標とした.解析には,酸素化ヘモグロビン(oxyHb)値を用いた.介入前後の立位重心動揺値と前方重心移動距離値を比較した.また課題中のoxyHb値の変化をチャンネル毎に比較した.同時にMRI画像に重ね合わせて脳マッピングを行い,大脳皮質における活動領域を明らかにした.【結果】立位時における硬度弁別知覚課題中においては,前頭前野背外側部のoxyHb値が,通常立位に比べ有意に増加した(p<0.05).また,その活動は知覚学習が進むにつれ減少した.一方,知覚学習効果によって,立位重心動揺値(総軌跡長,外周面積)の有意な減少(p<0.05),ならびに前方重心移動距離の有意な増大(p<0.05)がみられた.【考察】この結果より,立位姿勢バランスの安定化に対し,足底部における硬度弁別知覚課題が有効に作用することが判明した.同時に,その課題時には前頭前野背外側部の活動が増加することから,認知過程の活性化が推察され,その活性化が立位姿勢バランスの安定化に関与することが示唆された.【目的】足底部硬度弁別知覚課題が, 60歳75歳までの前期高齢者および75歳以上の後期高齢者の立位姿勢バランスの安定化に効果的に作用するかについて,無作為化比較試験(RCT)を用いて検証した.【対象と方法】地域に在住する前期高齢者24名,ならびに施設に入所している後期高齢者14名が実験に参加した.その参加者を無作為に対照群,硬度弁別知覚課題介入群(介入群)の2群に振り分けた.介入群に対して,異なる5段階のスポンジゴムを用い,与えられたスポンジゴムの硬さを判断する課題を与えた.これらの介入を2週間計10回施行した.なお,コント「ロール群にはスポンジコム上で立位保持を10秒間求めた.立位姿勢制御能の指標には,重心動揺値, Functional Reach Testによる前方重心移動距離を用いた.機能的近赤外分光法(fNIRS)を用い,脳血流動態を捉え,それを脳活動の指標とした.解析には,酸素化ヘモグロビン(oxyHb)値を用いた.介入前後の立位重心動揺値と前方重心移動距離値を比較した.また課題中のoxyHb値の変化をチャンネル毎に比較した.同時にMRI画像に重ね合わせて脳マッピングを行い,大脳皮質における活動領域を明かにした.【結果】前期高齢者,後期高齢者ともにコンロール群に比較して、介入群において立位重心動揺の指標である総軌跡長の有意な減少5(p<0.05)を認めた.また,前方重心移動距離め有意な増大(p<0.05)も認めた.一方,脳活動に関しては,共通して前頭前野背外側部のoxyHb値がコントロール群に比べ増加する傾向にあった.【考察】この結果より,立位姿勢バランスの安定化に対し,足底部における硬度弁別知覚課題が前期高齢者,後期高齢者問わず有効に作用することが判明した.同時に,その課題時には前頭前野背外側部の活動が増加することから,認知過程の一つであるワーキングメモリの活性化が促進され,その活性化が立位姿勢バランスの安定化に影響することが示唆された.
日本語学習者に内在する敬語コミュニケーション観に関する研究

本研究は、日本語学習者が敬語を用いる際、学習者の主体的な認識に基づいてその選択や判断がなされることが重要であるという考えの下、学習者個々に内在する「敬語コミュニケーション観」を分析し、学習者が十分に自己表現できる敬語コミュニケーション教育に向けた授業実践方法の提案につなげることを目指した研究である。研究助成期間には、関連文献の検討を進めると同時に、筆者が重要視する「敬語コミュニケーション観」という概念を捉えるための観点について、それまでの研究で用いていた観点の再検討を行った。まず、関連文献については、敬語を含む待遇表現が日本語教育の分野においてどのように研究および実践されてきたかを押さえ、特に、「敬語教育」および「敬語コミュニケーション教育」における着眼点の移り変わり方を見ていった。「敬語コミュニケーション観」を捉える観点の再検討のためには、中級から上級の日本語学習者を対象としたインタビュー調査を実施し、自身が過去の研究で用いていた6つの観点について見直した。その結果、第一に、各学習者の「敬語コミュニケーション史」とのつながりも大切にしながら捉えることが重要であるということ、第二に、学習者によって語られた内容に重なりや関連が見られたため、引き出す際の観点の修正が必要であると考察し、「1敬語のイメージ、2敬語の意味・役割・機能、3敬語使用の目標レベル、4自分の敬語コミュニケーションに対する満足度、5実際のコミュニケーションで敬語を使用する際の不安、6目標レベルで敬語コミュニケーションができることにより期待できること」という6つの観点を修正版として提示した。その後も、この結果を受け、敬語コミュニケーション観を捉える観点についてデータを加えて再考した。
ニューラルネットによる構造システムの離散的満足化設計のためのプログラム開発

ニューラルネットによる離散的満足化の機能を構造物の最適設計問題に適用することを目的として,平成5年,6年の2ヶ年間にわたって研究を行った.結果として得られた知見は以下の通りである.1.拡張ニューラルネットモデル勾配力学系をベースにして,従来のホップフィールド型モデルとは異なる拡張ニューラルネットモデルを提案した.これにより,非線形性の高い問題に対しても適用可能なプログラムの開発が可能となった.2.ニューロンを用いた設計変数の数値表現法離散的設計変数をニューロンの状態を用いて数値表現する場合,安定性判別によって分散的表現法の有効性を解析的に検証した.また,不規則的な離散値をとる設計変数に対して,分散的表現法としての写像法を提案した.勾配力学へのゆらぎ局所解からの脱出と大域的最適解への到達を可能とするために,ニューラルネットにゆらぎを与える必要がある.確率論的ゆらぎとカオス的ゆらぎについて検討を行った結果,現時点では確率論的ゆらぎの方に優位性を認めた.4.ニューラルネットによる最適構造設計開発したプログラムを用いて,双胴船の中央横断面の離散的最適化とドーム型トラス構造の離散的最適化とを行い,最適解が高い確率で得られることを確認した.ニューラルネットによる離散的満足化の機能を構造物の最適設計問題に適用することを目的として,平成5年,6年の2ヶ年間にわたって研究を行った.結果として得られた知見は以下の通りである.1.拡張ニューラルネットモデル勾配力学系をベースにして,従来のホップフィールド型モデルとは異なる拡張ニューラルネットモデルを提案した.これにより,非線形性の高い問題に対しても適用可能なプログラムの開発が可能となった.2.ニューロンを用いた設計変数の数値表現法離散的設計変数をニューロンの状態を用いて数値表現する場合,安定性判別によって分散的表現法の有効性を解析的に検証した.また,不規則的な離散値をとる設計変数に対して,分散的表現法としての写像法を提案した.勾配力学へのゆらぎ局所解からの脱出と大域的最適解への到達を可能とするために,ニューラルネットにゆらぎを与える必要がある.確率論的ゆらぎとカオス的ゆらぎについて検討を行った結果,現時点では確率論的ゆらぎの方に優位性を認めた.4.ニューラルネットによる最適構造設計開発したプログラムを用いて,双胴船の中央横断面の離散的最適化とドーム型トラス構造の離散的最適化とを行い,最適解が高い確率で得られることを確認した.ニューラルネットワークによる離散的満足化の機能を構造物の最適設計問題に適用することを目的として,今年度はそのプログラムの基本設計とプロトタイプの開発とを行なった.その結果として得られた新たな知見は以下の通り.1.ニューロンを用いた設計変数の数値表現法ニューラルネットワークによる離散的最適化(組合せ最適化)に於いては,各ニューロンの個別的機能の均質化(分散化)が最適化の効率を高めるということが研究代表者によって指摘されていた.今回,その問題に対して安定性判別を適用し,ニューロンによる分散的数値表現法の有効性を解析的に検証した.このことは,不規則的な離散値をとる設計変数に対する分散的数値表現法として,研究代表者が提案してきた写像法の有効性の証明でもある.2.ニューラルネットワークによる最適構造設計ニューラルネットワークによる構造設計の例として,研究代表者らは船体を単純梁とみなした中央横断面の離散的最適化を行なっている.ただし,そこでは有限要素解析を含んでいない.今回,ドーム型トラス構造(部材数52)の離散的最適化問題に対してプロトタイプを適用し,最適解が高い確立で得られることを確認した.3.勾配力学系へのゆらぎニューラルネットワークは勾配力学系であり,それを用いた最適化に於いては,局所解からの脱出と大域的最適解への到達を可能とするために,系に確率的なゆらぎを与える必要がある。研究代表者は確率論的なゆらぎをモデル化してきたが,今回カオス力学系のゆらぎの導入を試みた.現時点では,制御パラメタの増大に比して最適化の効率の向上が確認できておらず,確率論的ゆらぎの優位性は否定されていない.ニューラルネットワークによる離散的満足化の機能を構造物の最適設計問題に適用することを目的として,今年度はプログラムの体系化とその機能の検証とを行った。結果として得られた新たな知見は以下の通りである.1.拡張ニューラルネットワークモデルニューラルネットワークによる離散的最適化手法は,非線形性のある構造設計問題にも適用可能であることが望まれる.そのために,勾配力学系をベースにして,従来のホップフィールド型モデルとは異なる拡張ニューラルネットワークモデルを提案した.これにより,非線形性の高い問題に対しても適用可能なプログラムの開発が可能となった。2.プログラム中での設計問題の記述表現ニューラルネットワークによる離散的最適化に於いては,対象とする構造設計問題の設計変数(候補部材の諸元),目的関数,制約条件等をプログラム中でエネルギー関数に変換する必要がある.このため,ラグランジュ乗数法と昨年度に考案した写像法とを併用することで,その問題に対する解決策を導出した.これにより,汎用性の高いプログラムの開発が可能となった。ニューラルネットワークによる最適構造設計開発したプログラムを用いて,双胴船の中央横断面の離散的最適化とドーム形トラス構造の離散的最適化とを行った。昨年度のプロトタイプを用いた場合に比べて,最適解が高い確率で得られることを確認した。
電子分光法によるCa,Cuサイトを置換したBi系高温超伝導体の電子状態の研究

Caサイトを3価のYで置換すると、Y=0.2でT_cは極大に達しそれ以上では減少する。Yの置換による電子状態の変化をXPS、UPSで調べ、次の結果をえた。(1)Sr3d、Ca2pの結合エネルギ-が増加し、Ol_sピ-ク幅が減少した。このことは電子がCuーO_2層に注入されたことを示している。(2)Yを0.4以上増加すると、フェルミエッジの状態密度が減少する。これはホ-ルの減少に対応している。CuサイトをFe、Coで置換するとやはりT_cは減少する。このT_cの減少にともない電子状態がどのように変化するかをXPS、UPSで調べ、次の結果をえた。(1)置換によりフェルミエッジの状態密度が減少する。(2)1.2eVピ-ク(CuーO_2層のO2pに対応する)が減少する(高エネルギ-側に移動する)。(3)Coは3価であり、Ol_sピ-ク幅が減少する。以上のことからCuを3価のFe、Coで置換するとホ-ルが減少し、T_cを減少させることが明らかとなった。これはCaサイトを少量のYで置換するとT_cが上昇する場合と異なるホ-ル減少メカニズムであると考える。ホ-ルを減少させる方法として真空アニ-ルで酸素を脱離させる方法を用いた。ここでは従来とは異なり、脱離酸素量のみを質量分析器で分析した。この実験より次の結果をえた。(1)酸素脱離量は従来から報告されているよりはるかに少なく、約△y=6x10^<ー3>である.。(2)Bi4fの結合エネルギ-が大きくシフトすることから、酸素はBiーO層から脱離している。(3)Ol_sピ-ク幅が減少することから、ホ-ルが減少すると考えられる。
腎間質線維化の進展におけるビタミンDの役割に関する研究

TGF-βはNRKI-52E細胞におけるE-cadherinの発現は低下させるとともに、α-smooth muscle actin(α-SMA)の発現を上昇させた。1,25(OH)_2D_3は、TGF-βのこれらの作用に拮抗した。ヒトVDR遺伝子を過剰発現させたNRK-52E細胞において1,25(OH)_2D_3のTGF-βに対する拮抗作用はE-cadherinの発現においては明らかな差を認めなかったが、α-SMAの発現に関してはVDRの過剰発現系において有意に増強された。TGF-βはHK-2細胞におけるE-cadherinの発現を抑制させた。1,25(OH)_2D_3は、HK-2細胞におけるE-cadherinの発現を増加させるだけでなく、TGF-βの作用を抑制した。1,25(OH)_2D_3はHK-2細胞におけるklotho遺伝子の発現を上昇させたが、TGF-βはklothoの発現を有意に低下させた。また、1,25(OH)_2D_3はTGF-βによるklothoの発現抑制作用を有意に阻害した。HK-2細胞におけるklotho遺伝子の発現をsiRNAにより抑制したところ、TGF-βによるE-cadherinの発現抑制作用が有意に増強された。片側尿管結紮腎間質線維化モデルにおいてVDR欠損マウスでは間質へのマクロファージの浸潤および膠原線維の沈着が野生型マウスに比して著明に増加した。さらに、VDR欠損マウスにおけるI型コラーゲンおよびα-SMA遺伝子の発現が野生型マウスに比較して有意に上昇した。ネフロトキシン腎炎後の腎間質線維化モデルにおいてVDR欠損マウスでは、野生型マウスに比して高度の腎間質線維化が認められた。以上の結果から、腎間質線維化の進展にビタミンDは抑制的に作用する可能性が示唆された。b)ヒト近位尿細管上皮細胞株(HK-2)を用いた検討:HK-2細胞にTGF-β110 ng/mlを添加することにより、上皮細胞の分化マーカーであるE-cadherinの発現が抑制された。また、IL-1b 1 ng/mlの添加でもE-cadherinの発現が著明に抑制された。この培養系では、α-SMAの発現レベルが非常に低いため、ウエスタンブロット法ではα-SMAの発現は確認できなかった。1,25(OH)_2D_3は、HK-2細胞におけるE-cadherinの発現を増加させるだけでなく、TGF-βおよびIL-1βの作用を抑制した。したがって、活性型ビタミンDは、尿細管上皮細胞の形質維持に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。a)片側尿管結紮(UUO)モデルによる検討:野生型およびビタミンD受容体(VDR)欠損マウスにUUOを行い、経時的に腎間質の組織学的変化を解析したところ、UUO後7日目で、VDR欠損マウスにおける腎間質へのマクロファージの浸潤が野生型マウスに比して著明に増加していることが免疫組織化学的に明らかにされた。また、腎間質の線維化の程度もVDR欠損マウスにおいて促進される可能性が示された。b)ネフロトキシン腎炎モデルの作成:SDラット腎糸球体を単離し、ウサギに免疫することによりネフロトキシン(nephrotoxic serum : NTS)の作成を作成し、C57BL6マウスおよびVDR欠損マウスに加速型ネフロトキシン腎炎を誘発した。NTS50100μ

lの3日間連日静注により、半月体形成性糸球体腎炎が両方のマウスにおいて形成されることが確認された。片側尿管結紮(UUO)モデルによる検討:VDR欠損マウスでは腎間質へのマクロファージの浸潤が野生型マウスに比して著明に増加することに加えて、腎間質における1型コラーゲンの沈着が野生型マウスに比し亢進していることが免疫組織学的に明らかにされた。さらに、VDR欠損マウスのUUO腎におけるI型コラーゲン遺伝子の発現が野生型マウスUUO腎に比較して有意に上昇していることが証明された。したがって、UUOによる腎間質線維化の進展にVDRが関与している可能性が示唆された。ネフロトキシン腎炎モデルによる検討:VDR欠損マウスおよび野生型マウスにネフロトキシン(nephrotoxic serum : NTS)による半月体形成性糸球体腎炎を誘発し、NTS投与後45日までの腎間質線維化過程を解析した。VDR欠損マウスでは、野生型マウスに比して血清BUNの著明な上昇とともに高度の腎間質線維化が認められた。したがって、腎炎後の間質線維化過程においてもVDRが重要な役割を果たしていることが示された。(1)ヒト近位尿細管上皮細胞株(HK-2)における検討HK-2細胞におけるklotho遺伝子の発現に対するTGF-βおよび活性型ビタミンD3(1、25(OH)2D3)の作用を検討した。1、25(OH)2D3はklotho遺伝子の発現を用量依存的に上昇させた。一方、TGF-β(3-10ng/ml)はklothoの発現を有意に低下させた。また、TGF-βの抑制作用は、SB203580の同時添加により完全に阻害されたことから、p38MAPKを介する可能性が示唆された。さらに、1、,25(OH)2D3はTGF-βによるklothoの発現抑制作用を有意に阻害した。次に、HK-2細胞におけるKlotho遺伝子の発現をsiRNAにより抑制したところ、TGF-βによるE-cadherinnの発現抑制作用が有意に増強されたが、TGF-βによるSNAILの発現誘導には影響を及ぼさなかった。したがって、TGF-βによるEMTの誘導機構にklothoが関与しており、1、25(OH)2D3はklotho遺伝子の発現調節を介してTGF-βの作用に拮抗する可能性が示唆された。(2)ラット近位尿細管上皮細胞株(NRK-52E)における検討NRK-52E細胞においてTGF-βによるEMTの誘導におけるVDRの役割を検討した。NRK-52E細胞におけるVDRの発現はTGF-β(1-5ng/ml)の添加により用量依存的に増加した。ヒトVDR遺伝子を過剰発現させたNRK-52E細胞においてTGF-βによるE-cadherin発現抑制作用およびα-SMA発現誘導作用は、コントロールベクターを導入した細胞と比較して有意な差を認めなかった。1、25(OH)2D3のTGF-βに対する拮抗作用はE-cadherinの発現においては明らかな差を認めなかったが、α-SMAの発現に関してはVDRの過剰発現系において有意に増強された。したがって、TGF-βによるEMT誘導機構においてビタミンDはVDRを介してその調節に関与している可能性が示唆された。
チタンサブハライドの不均化反応による新規チタン製造プロセスの開発

本研究の目的は、溶融塩を反応媒体として利用し、チタンサブハライドの不均化反応による新しいタイプのチタン製造プロセスを開発するもので、最終的には金属チタンの大量供給プロセスを構築し、現在はレアメタルであるチタンをコモンメタルへと変貌させることである。さらに、本プロセスを応用したチタンめっきプロセス及びチタン接合技術を開発し、チタンの利用分野を広げると同時に、今後増大が予想されるチタンのスクラップを有効活用したチタンリサイクルプロセスを開発し安定した原材料の供給を確保するシステムも構築するものである。本研究の目的とする要素技術及び研究課題は、(1)効率的なTiCl_2の製造法(2)TiCl_2の不均化反応を利用した効率的なチタン製造法(3)TiCl_2の不均化反応を利用したチタンめっき・接合法の開発(4)チタンと反応副生成物の分離法である。今回、様々なTiCl_2-MgCl_2混合塩を合成し、圧力、温度、共存元素などのパラメーターを振り加熱させ、生成するチタンの析出携帯や部位、純度、収率などを測定した。その結果、金属チタンを大量に供給するプロセスを構築するための最適な条件を検討した。また、連続的にチタン粉末を製造する高速チタン製造プロセスを構築する検討をおこなった。本反応を利用したチタンの接合技術や、鋼材上へのチタン皮膜の生成に関して、実験及び理論の面から検討を行った。以上の成果の発表および海外の専門家と研究討議を行うため、ノルウェーNTNU大学に出張し、各種情報収集を行った。
制限増殖型アデノウイルス及びGFP遺伝子を用いた蛍光イメージングによる転移診断

アデノウイルスの増殖に関わるE1AおよびE1B遺伝子をテロメラーゼ構成成分の一つであり、その活性と相関するhTERT (human telomerase reverse transcriptase)プロモーターにより駆動することにより、癌細胞で特異的に増殖可能なアデノウイルス(Telomelysin;開発コードOBP-301)を構築した。また、オワンクラゲ由来の蛍光蛋白質であるGFP (Green Fluorescent Protein)をコードするGFP遺伝子を発現する非増殖型アデノウイルスベクター(Ad-GFP)を準備した。ヒト癌細胞にAd-GFP 0.1 multiplicity of infection (MOI)、OBP-301 1.0 MOIで感染させると、24時間以内に蛍光顕微鏡下に顕著な緑色蛍光が観察された。一方、線維芽細胞などの正常細胞では、発色が認められなかった。したがって、Ad-GFP/OBP-301共感染により癌細胞特異的にGFP発現を誘導することが可能である。次に、ヌードマウスの皮下にAd-GFP、TRADを8 x 10^6 plaque forming units (PFU)ずつ投与しても、GFP蛍光はみられなかった。しかし、ヌードマウスの皮下にSW620ヒト大腸腫瘍およびA549ヒト肺腫瘍を形成し、同量のAd-GFP/OBP-301を腫瘍内投与したところ、24時間以内にGFP蛍光が観察され、3-7日をピークに持続的なGFP発現が検出された。観察には150W Xenonランプで蛍光励起し、長波長フィルターを通して浜松フォトニクス製の3CCDカメラC5810にて画像を取り込み、Photoshop画像解析ソフトにより処理を行った。露出時間は3秒を基本とし、感度をあげるために6秒の画像も追加した。この条件で、A549細胞をヌードマウスの胸腔内に投与して作成する胸膜播種モデルにおいて、Ad-GFP/OBP-301の胸腔内投与後5日目にマウスを屠殺、肉眼的に確認できない微小播種結節がGFP蛍光にて同定できるかどうかを検証した。摘出組織を組織学的に観察し、転移結節であることを確認してその感度を検討した。Ad-GFP/OBP-301ウイルス・カクテルの腔内投与は、肉眼的に検出できない微小播種転移巣の可視化に有効であり、レーザーなどの広範囲局所焼灼法などとの併用で将来的な臨床応用も可能と思われる。アデノウイルスの増殖に関わるE1AおよびE1B遺伝子をテロメラーゼ構成成分の一つであり、その活性と相関するhTERT(human telomerase reverse transcriptase)プロモーターにより駆動することにより、癌細胞で特異的に増殖可能なアデノウイルス(Telomelysin;開発コードOBP-301)を構築した。また、オワンクラゲ由来の蛍光蛋白質であるGFP(Green Fluorescent Protein)をコードするGFP遺伝子を発現する非増殖型アデノウイルスベクター(Ad-GFP)を準備した。ヌードマウスの皮下に移植したヒト大腸癌腫瘍にOBP-301およびAd-GFPを腫瘍内投与し、経日的にGFP蛍光を観察した。

150W Xenonランプで蛍光励起し、長波長フィルターを通して浜松フォトニクス製の3CCDカメラC5810にて画像を取り込み、Photoshop画像解析ソフトにより処理を行った。露出時間は3秒を基本とし、感度をあげるために6秒の画像も追加した。この条件で、A549細胞をヌードマウスの胸腔内に投与して作成する胸膜播種モデルにおいて、OBP-301/Ad-GFPの胸腔内投与後5日目にマウスを屠殺、肉眼的に確認できない微小播種結節がGFP蛍光にて同定できるかどうかを検証した。摘出組織を組織学的に観察し、転移結節であることを確認してその感度を検討した。OBP-301/Ad-GFPウイルス・カクテルの腔内投与は、肉眼的に検出できない微小播種転移巣の可視化に有効であり、レーザーなどの広範囲局所焼灼法などとの併用で将来的な臨床応用も可能と思われる。
シリコン・ストリップ検出器の表面特性に関する研究

シリコン・ストリップ検出器(SSD)の放射線による表面損傷は以下のようにして起こると考えられている。(1)放射線がSSDの表面の保護膜であるSiO2層で電子・ホール対を生成する。(2)ホールが拡散等により、シリコン基板とSiO2層との境界面に達する。(3)何らかの過程を経て境界面にinterface trapというものが生成される。Interface trapは禁制帯にエネルギー準位を持っており、SSDの性能を悪化させる暗電流の源となる。放射線によるSSDの表面損傷を防止するためには、(1)、(2)、(3)の過程のうちのどれかを起こらないようにすればよいと考えられる。(1)は不可能であり、(3)のプロセスは不明な点も多いので、(2)の過程がおこらないようにしてSSDの放射線による表面損傷の軽減を試みた。2つの方法を試してみた。いずれもホールがプラスの電荷を持っていることに着目し、SiO2層に電場をかけて(2)の過程を阻害するものである。以下にその詳細を述べる。第1の方法:SSDの読み出しストリップはSiO2層中にある。よってこの読み出しストリップを負の電位にすれば、SiO2層で生成されたホールが境界面に達する前に読み出しストリップに集めることができる。私は読み出しストリップの電位をimplant stripに対し、0V,-2V,-6V,-20V,-60Vにして60Coのガンマ線を照射し、照射後の暗電流を調べた。結果は0V,-2V,-6V,-20Vと読み出しストリップの電位を低くするほど照射後の暗電流は小さくなった。-20Vで約26%暗電流の増加を抑制することができた。-60Vでは減少幅が小さくなり、電位差は大きければ良いというわけでなないと思われる。第2の方法:SSDの表面に伝導性のシートを置きそれを負の電位にしてホールを集めた。同様に60Coのガンマ線を照射し、照射後の暗電流を調べた。結果は伝導性のシートがない場合に比べて暗電流の増加を66%抑制することができた。研究成果は以下の国際会議と国内学会で発表しました。1、2001年11月、アメリカ、サンディエゴで開かれたIEEE国際会議において、登壇者として、"Performance of Large Area Silicon Strip Sensors for GLAST"という題で発表しました。現在、同名のタイトルでfirst authorとして論文を探稿中です。2、2001年11月、アメリカ、サンディエゴで開かれたIEEE国際会議において、登壇者として、"Heavy ion irradiation on silicon strip sensors forGLAST"という題で発表しました。現在、同名のタイトルでfirst authorとして論文を投稿中です。3、2001年10月、天文学会において、登壇者として「ガンマ線観測衛星GLAST用シリコンストリップ検出器の性能評価、及びその品質のモニタリング」という題名で発表しました。1と3は、ほぼ同じ内容で、共にGLAST用シリコン・ストリップ検出器の性能評価とガンマ線による放射線損傷及び、ガンマ線による放射線損傷を用いたシリコン・ストリップ検出器の製造プロセスのモニタリングの方法について述べたものです。2はシリコン・ストリップ検出器に、減速させた鉄イオンを照射して、dE/dxの大きい粒子による放射線損傷について調べたものです。1、2、3ともに、この研究課題に基づいて行われた研究です。