hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
importinファミリーが分担する蛋白質核輸送の調節による細胞制御機構の解明

ヒトに20種類存在するimportin-βファミリー蛋白質は核ー細胞質間輸送(核輸送)因子であり、多くの核蛋白質の核膜孔通過による核ー細胞質間移行を媒介する。細胞質から核内への輸送を担うimportinは12種類あり、数千種の蛋白質の輸送を分担すると考えられる。この核輸送の生理的な機能を解明するためには、個々のimportinに輸送される基質蛋白質をできるだけ多く知る必要がある。本研究の前半では、安定同位体標識と試験管内核輸送再構成系を応用したSILAC-Tp法により12種類のimportinの基質蛋白質を大規模同定した。また、同定された基質蛋白質群の生物情報解析により、12種類のimportinそれぞれの基質蛋白質が関与する細胞活動の一覧を提示した。大規模基質同定の結果、同一importinの基質蛋白質には類似の一次構造をもつ領域が予想外に少なく、importin-基質相互作用の特異性決定機構には予想を超えた多様性があることが示唆された。その確認のため、一次構造の類似性が高いにもかかわらず共通の基質が少ないimportin-13とtransportin-SRについて、それらのアミノ酸置換変異体と多数の基質蛋白質の半定量的結合解析を29年度に開始し、30年度に終了した。importin-13とtransportin-SRの一方でのみ生物種を超えて保存されたアミノ酸残基には基質結合に関与するものが見られるが、アミノ酸残基ごとの重要度は基質蛋白質により大きく異なることが明らかとなった。共同研究者により、基質蛋白質はimportin上の結合アミノ酸残基の選択性によりグループ分けできることが示され、基質蛋白質の多様な構造へのimportin-βファミリーの対応関係を解明するための基礎的知見となることが期待できる。核蛋白質の多くは、適時に適量、核内外へ移行する。蛋白質は核膜上の核膜孔を通過して核ー細胞質間を移動するが、その多くは輸送因子による媒介を必要とする。importin-βファミリー蛋白質は代表的な核ー細胞質間輸送(核輸送)因子であり、ヒトには20種類存在する。そのうち12種類は細胞質から核内への輸送(2種類は両方向の輸送)を担うimportinであり、数千種の蛋白質の輸送を分担すると考えられる。細胞分化や環境変動に応じたimportinの発現調節や修飾による機能調節が多く報告され、輸送される基質蛋白質の核局在の変化が細胞の生理的変化を誘導すると考えられる。核輸送の生理的な機能の解明には、個々のimportinに輸送される基質蛋白質を出来るだけ多く知る必要があるが、その報告は少ない。本研究は、12種類のimportinの輸送基質蛋白質を研究代表者が確立した基質同定法であるSILAC-Tp法により合計1千種以上同定し、その情報に基づいた核輸送の生理的機能の研究方法を確立することを目的とする。SILAC-Tp法はハイスループット質量分析装置による比較定量を利用するが、この定量法では測定値の偏差が大きく、実験の繰り返しとデータ処理法の検討が必要となる。27年度には、12種類のimportinについて、それぞれ3回のSILAC-Tp法による基質同定の本実験を終了した。その定量結果に対し既に報告された基質が比較的多いimportinの既知基質の測定値を基に基質候補の選択基準を設定し、それぞれのimportinについて間違いの少ない少数の(High Specificity)基質候補蛋白質、及び、取りこぼしの少ない(High Sensitivity)相当数の基質候補蛋白質を選定した。SILAC-Tp法では、培地に安定同位体アミノ酸を添加するSILAC法でHeLa細胞の全蛋白質を標識(Heavy)した後、この標識細胞で透過性細胞を調製し、その核内へ1種類のimportinを含むin vitro核輸送系により非標識(Light)核抽出液中の蛋白質を輸送する。輸送反応の後、核内の蛋白質を抽出し、質量分析法(LC-MS/MS)で蛋白質同定と同時に非標識/標識(Light/Heavy)の量比を測定する。importinを含まない対照実験との比較においてこの量比の高い蛋白質が基質候補となる。ハイスループット質量分析装置での定量では、測定値の偏差が大きく、実験の繰り返し回数とデータ処理法が結果の信頼性に大きく影響する。27年度には12種類のimportinについてSILAC-Tp法による基質同定実験の本実験をそれぞれ3回行ない、予定通りデータを得た。1回の実験で測定値の得られた蛋白質数は期待通り2千を超え、過去に報告された基質の多くは高い測定比(Light/Heavy)を示した。しかしながら、測定値の偏差が大きいため基質蛋白質と他の蛋白質を分ける境界値の設定は計画通り慎重に行なう必要がある。一部のimportin(transportin、importin-13等)では、過去に数個から数十個の基質報告例があり、これらの蛋白質の本実験での測定値を基に、基質候補蛋白質の選別方法を設定し、それぞれのimportinについて5060個程度の確実性の高い(High Specificity)基質候補蛋白質、250300個程度の擬陽性基質も含む可能性があるが取りこぼしの少ない(High Sensitivity)基質候補蛋白質を選別した。これらの合計個数は当初目標の同定数に近い。現在、計画に従い、これら基質候補の一部の組換え蛋白質とimportinの試験管内結合実験により、選別基準の設定の妥当性を検討している。また同時に、蛋白質/遺伝子データベースを利用した基質候補蛋白質群の機能・性状の解析により、各importinが担う輸送の生理的な意義の推定を進めている。

多くの核蛋白質は、必要に応じて核ー細胞質間を移行する。蛋白質は核膜上の核膜孔を通過して核ー細胞質間を移行するが、その多くは輸送因子による媒介を必要とする。ヒトに20種類存在するimportin-βファミリー蛋白質は、代表的な核ー細胞質間輸送(核輸送)因子である。そのうち12種類は細胞質から核内への輸送(2種類は両方向の輸送)を担うimportinであり、数千種の蛋白質の輸送を分担すると考えられる。細胞分化や環境変化に応じたimportinの発現調節や修飾による機能調節が多く報告され、輸送される基質蛋白質の核局在の変化が細胞の生理的変化を誘導すると考えられる。核輸送の生理的な機能の解明には、個々のimportinに輸送される基質蛋白質を出来るだけ多く知る必要があるが、その報告は少ない。本研究は、12種類のimportinの輸送基質蛋白質を研究代表者が確立した基質同定法であるSILAC-Tp法により合計1千種以上同定し、その情報に基づいた核輸送の生理的機能の研究方法を確立することを目的とする。前年度には、12種類のimportinについて、それぞれ3回のSILAC-Tp法による基質同定実験を行い、それぞれのimportinについて間違いの少ない少数の(High Specificity)基質候補蛋白質、及び、取りこぼしの少ない(High Sensitivity)相当数の基質候補蛋白質を選定した。今年度は、これらの基質候補蛋白質の多くが実際にimportinと結合することを組換え蛋白質結合実験により確認した。また、同定された基質蛋白質のデータベース解析により、各importinの基質蛋白質群がもつ特徴的な機能を明らかにした。SILAC-Tp法は、SILAC法による培養細胞の安定同位体アミノ酸(Heavy)標識、in vitro核輸送系による標識透過性細胞の核内への非標識(Light)核抽出液中の蛋白質の輸送、質量分析法(LC-MS/MS)によるLight/Heavy比の定量に基づく輸送された蛋白質の同定で構成される。前年度には12種類のimportinについてSILAC-Tp法による基質同定実験をそれぞれ3回行ない、予定通りデータを得た。1回の実験で測定値(Light/Heavy比)の得られた蛋白質数は期待通り2千を超え、過去に報告された基質の多くは高いLight/Heavy比を示した。一部のimportinでは、過去に数個から数十個の基質報告例があり、これらの蛋白質の測定値を基に設定した基質候補蛋白質の選別方法により、それぞれのimportinについて5060個程度の確実性の高い(High Specificity)基質候補蛋白質、250300個程度の擬陽性基質も含む可能性があるが取りこぼしの少ない(High Sensitivity)基質候補蛋白質を選別した。これらの個数は当初目標の同定数に近い。今年度は計画に従い、これら基質候補の組換え蛋白質100種類以上とimportinの組み合わせ200組以上での試験管内結合実験(bead halo assay)を行い、同定結果の妥当性を確認した。
フェムト秒時間分解X線溶液散乱による分子構造の超高速ダイナミクスの直接観測

本研究では、X線自由電子レーザーの最大の特長であるX線パルス幅数フェムト秒の特性を最大限に活かすために、アライバルタイミングモニターを活用してサブ100フェムト秒時間分解能の時間分解X線計測を実現することを目標としている。これにより、液相光化学反応の超高速初期過程におけるコヒーレントな分子構造・電子状態の変化を観測することを目的とする。さらに、この計測手法をより広範な光反応系に適用することにより、パルスX線光源を用いた超高速分子構造科学の分野創成と分野拡大を推進するべく、本研究に取り組んでいる。平成30年度は、前年度にSACLA施設において得られた、シアノ金錯体の結合形成に伴うコヒーレント振動を観測した実験結果について詳細なデータ解析を進めた。データの解析と考察はほぼ完了しており、論文を準備して投稿への準備が整った段階にある。この成果については、次年度の論文発表を目指す。一方で、平成30年度は、フェムト秒時間分解能の時間分解X線計測法のさらなる向上と深化を目指して、SACLA施設において様々な取り組みを行った。具体的には、(1)X線溶液散乱実験への大面積CCD検出器の導入、(2)蓄積リング光源でのピコ秒時間分解X線実験へのファイバーレーザーの導入、(3)X線吸収分光法へのフェムト秒時間分解X線計測の適用、(4)SACLA施設のself-seeding光を活用したフェムト秒時間分解X線計測の試み、(5)強相関電子系物質への時間分解X線回折法の適用、などである。これらの試みは、次年度以降のさらなる時間分解X線計測法の向上と深化につながると期待している。平成29年度にSACLA施設の時間分解X線溶液散乱計測システムにタイムスタンプ機能を導入することにより、シアノ金錯体の結合形成に伴うコヒーレント振動の観測に成功した実験結果について、平成30年度に詳細なデータ解析を進めた。このデータ解析については、韓国のX線自由電子レーザー施設であるPAL-XFEL(韓国・浦項加速器施設に設置)においても測定条件を一部変更して同一試料の計測を行っており、2つの施設の実験データについて統一的な解釈を行うことに時間を要した。データの解析と考察はほぼ完了し、論文を作成して投稿への準備が整った段階にあり、次年度の論文発表を目指している。したがって、当初の計画通り概ね順調に進展していると自己評価している。平成30年度からはSACLA施設に導入された大型X線二次元検出器の利用を開始した。これにより、従来の検出器では最大q=6A^-1に限定されていた計測角度範囲が、最大q=10A^-1まで計測可能となり、SACLA施設において世界最高レベルの高分解能X線散乱データ計測を実現したことは特筆すべき点である。今後、高角度分解能を活かした利用実験の実施を予定している。また、KEKの蓄積リング光源を活用したピコ秒時間分解X線計測システムに対して、MHz繰返し可能なファイバーレーザーを導入した。これまでのピコ秒実験ではkHz繰返しのチタンサファイア固体レーザーを利用していたが、繰返し周波数が数百倍に向上したことにより、特に溶液試料の時間分解X線吸収分光測定の測定効率が格段に向上した。これにより、ピコ秒時間分解測定を用いて、SACLA施設における測定試料の予備的検討が促進された。平成30年度は溶液散乱測定だけでなく、X線吸収測定も実施して、フェムト秒時間分解能の時間分解X線計測法の適用範囲をさらに拡大することが可能となりつつある。これまでの進捗状況を踏まえると、当初の目的としていたアライバルタイミングモニターを活用したフェムト秒時間分解能の時間分解X線計測は着実に実現しつつある。この測定手法により、液相光化学反応の超高速初期過程におけるコヒーレントな分子構造・電子状態の変化が実際に観測されつつあることから、今後はさらにこの計測手法を高度化するとともに、より広範な光反応系に適用することにより、パルスX線光源を用いた超高速分子構造科学の分野創成と分野拡大を推進したい。X線溶液散乱についてはSACLA施設における検出器の大面積化と高エネルギー(18keV)X線の利用のメリットを最大限に活かし、世界の他施設の追随を許さない高分解能X線散乱データの計測と解析を進める。また、並行してX線吸収分光法にフェムト秒時間分解X線計測法を適用し、X線散乱法と相補的な情報の取得を目指す。測定手法の高度化については、SACLA施設の独自技術である反射型結晶を使ったself-seeding光を活用したフェムト秒時間分解X線計測に注目している。self-seeding光は自発誘導放射光(SASE-FEL光)に比べて、エネルギーバンド幅が約1/10程度に狭帯域化することから、高い単色性が必要とされる実験、特に非線形光学実験に対して極めて有用である。このself-seeding光の特性を活かして、時間分解X線吸収実験をX線領域での2光子吸収に適用するといった新奇計測手法の開拓を目指して検討を進める。一方で、液相の光化学反応のみに留まらず、固相(薄膜)の強相関電子系物質へのフェムト秒時間分解X線回折法の適用についても今後検討を進める。本研究では、これまでに研究代表者らが蓄積リング光源で開発を進めてきたピコ秒時間分解X線溶液

散乱測定法を基盤的な技術として活用し、X線自由電子レーザーの最大の特長であるX線パルス幅数フェムト秒の特性を最大限に活かして、サブ100フェムト秒時間分解能の時間分解X線計測を実現することを目標としている。これにより、液相光化学反応の超高速初期過程におけるコヒーレントな分子構造・電子状態の変化を観測することを最終の目的とする。この計測手法を、光触媒活性を有する金属錯体など、より広範な光化学反応系に適用することにより、加速器を基盤とするパルスX線光源を用いた超高速分子構造科学の分野創成と拡大を推進する。平成29年度は、XFEL施設SACLAにおいて開発されたタイムスタンプ機能を、これまでに研究代表者等が開発した時間分解X線溶液散乱計測システムに導入することにより、時間ジッターとX線散乱データをショット毎に個別に測定することを実現し、サブ100フェムト秒の時間分解能を活かした時間分解X線溶液散乱計測に成功した。さらに、この計測システムを用いて、液相光化学反応の初期過程(サブピコ秒オーダー)におけるコヒーレントな分子振動(原子間距離の周期的な時間変動)に対応すると解釈される実験データを測定することに成功した。具体的には、シアノ金錯体水溶液を試料として、超高速結合形成過程におけるコヒーレントな分子振動が分子間距離の時間変動として直接観測できたと解釈している。今後は研究協力者と連携しながら測定データの解析と成果の取りまとめを進める。さらに、時間分解X線計測をより広範な光化学反応系に適用することを目指して、X線溶液散乱に加えて、X線吸収分光および発光分光による金属錯体溶液の光励起反応の計測を開始した。これらについても、引き続き精力的に計測を進める予定である。平成29年度は、申請書に記載した通り、これまで研究代表者等が開発してきた時間分解X線溶液散乱計測システムにタイムスタンプ機能を導入することにより、ショット毎の時間ジッターとX線散乱データの計測を実現し、さらに液相光化学反応の初期過程(サブピコ秒オーダー)におけるコヒーレントな分子振動(原子間距離の周期的な時間変動)に対応すると解釈される実験データを測定することに成功した。これらを踏まえて、本研究課題は当初の計画通りに順調に進展していると自己評価している。一方で、申請書に記載したX線2次元検出器の新規導入については、従来我々が使用していたX線2次元検出器に加えて、本予算により新たな検出器1台を購入する計画であったが、SACLA施設側で我々の計画とほぼ同一仕様の検出器1台が平成29年度中に導入されたことから、本予算での新規検出器の導入を見送り、従来から使用している検出器のアップグレードと補修による性能向上に本予算の一部を充当した。SACLA施設側で導入された検出器を活用することにより、当初の計画に沿って今後の研究を進展させることが可能である。また一方で、時間分解X線計測をより広範な光化学反応系に適用するためには、従来のKEK内の蓄積リング光源を利用した初期の物質探索が極めて重要な課題である。KEKにおける新規物質探索をさらに効率的に進めるために、MHzオーダーの高繰り返し発振が可能なファイバーレーザーを新たに導入した。この高繰り返しレーザーは、蓄積リング光源のMHzオーダーの繰り返し周波数とのマッチングが良いことから、従来のkHzオーダーの固体レーザーを励起源として使用する場合に比べて、最大で約千倍もの測定効率の向上が見込まれる。
極端気象下での高度に多層化した大都市の水害リスクとその対応策に関する研究

(1)氾濫流の発生場での水難事故発生の危険性について、縮尺1/10の人体模型を用いた水理実験を行った。立位、座位といった姿勢での人体模型に作用する抗力を求め,それと静止摩擦力の釣り合いから,氾濫時に人が流されて水難事故に遭遇する危険度を考察した。その結果、座位姿勢では、抗力の増加に加えて、浮力も増大し、立位姿勢よりもはるかに流されやすいことが分かった。また着衣状態のときは非着衣状態に比べて抗力が増大することも明らかとなった。着衣の座位姿勢では、成人男性であっても、水深が0.4m、流速が0.9m/s程度でも流される危険性がある。(2)大阪梅田地区を対象として内水氾濫解析、地下浸水解析を実施するとともに、モニタリング手法や止水板対策について考察した。降雨規模別のモニタリング手法(「流入後」「監視カメラ」「水位計」)別の地下街への流入量を比較した結果、降雨規模が同じ場合、モニタリング手法別の地下街への流入量に大差はみられなかった。一方で、降雨規模が大きい場合、現状の止水板の高さ0.5mでは、止水板を越流して氾濫水が地下街へ流入するため、単に初期行動だけを早める対策では不十分であることが明らかとなった.(3)大阪梅田地区で内水氾濫が発生した際に、その地区から地下鉄を伝播して、氾濫流が拡散する事象を解析した。車両の運行停止に伴う浸水被害の検討結果から、20%以上の電車が浸水する駅に停車する可能性があることが分かり、車両を速やかに移動させなければ、車両自体が浸水する危険性が明らかとなった。また、トンネル坑口に防水扉を設けることができれば、復旧までの時間が半減できる可能性があることが分かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.都市水害のレビュー:過去に発生した,大都市中心部での水害事象をレビューした。2011年2013年の大阪梅田での内水氾濫や,20122013年の名古屋市中心部の内水氾濫などに着目し,どのような豪雨により,どのような氾濫被害が生じたかを整理した。2001年の台湾,台北市での水害については詳細な資料解析を行い,地上のみならず,地下空間においても地下鉄軌道を通して浸水が拡がった事象について精査した。2.地上・地下統合型の氾濫シミュレーションモデルの開発と大都市中心部への適用:地上の氾濫モデルと,地下空間の氾濫モデルを統合化したモデルの開発を進めた。「地上の氾濫モデル」には,地上の氾濫水と下水道ネットワーク内の流れを同時に扱えるInfoWorks CSを活用したモデルを,「地下の氾濫モデル」には浅水流の二次元平面モデルを基にした統合型モデルを開発した。その統合型モデルを用いて,大阪市の中心部を対象域として,地下鉄軌道も考慮した氾濫シミュレーションを実施した。そして様々な外力による浸水特性の違いについて考察を加えた。3.地下浸水対策の検討:過去の事例や,解析結果に基づき,地下浸水への対応策についてハード・ソフトの両面から検討を行った。また地下空間のスペースの違いに対する対応策のあり方や自助,共助,公助の側面からも考察を加えた。さらに,脱着式の樹脂製止水板の有効性について,実物大の模型を用いて水理条件を様々に変化させた実験を実施して,その機能を確認した。4.ゲリラ豪雨の発生を想定し,ナビゲーションシステムから豪雨,冠水注意などの情報が提供された場合のドライバーの経路選択について,統計的な分析を実施した。1.降雨を中心とした外力に対して,地上・地下の氾濫の様子をシミュレートできる精緻な統合型モデルを開発することができた。このモデルを駆使することにより,今後,地下鉄を含む広範な領域での詳細な氾濫事象を解析することが可能となる。2.上記の統合型モデルにおいては,ハード,ソフト両面からの様々な被害軽減策をモデルに組み込むことにより,効果的な被害軽減策の検討を行うことができる。そして将来には,地域に応じた適切な適応案を提言することが可能となる。3.自動車や自転車での避難時の避難限界指標についても有益な知見を得ており,地上の氾濫解析とリンクさせて氾濫時の危険度評価を実施することができる。1.InfowoksCSをもとにした内水氾濫解析モデルと構造格子による地下街モデルを結合したモデルにより,大阪梅田地区を対象に豪雨による地上・地下の氾濫解析を実施した。解析では,ポンプが停止する場合や,降雨量を大きく変化させる条件も加えた。その結果,降雨量の増大により,とくに地下への流入が進み,地下街の浸水深が増大することが明らかとなった。また高齢女性の安全避難限界指標を適用して,浸水時の地下街の危険性を定量的に評価した。2.地上の氾濫解析モデルと大阪市域の地下鉄ネットワークをリンクさせて,大阪市の淀川左岸が破堤して発生した氾濫流が地下鉄軌道をどのように伝播するかを検討した。その結果,破堤地点に近い駅から流入が始まり,接続する他の路線に次々と伝播していくことが示された。また減災対策として,他路線への連絡通路を遮断することが有効であるという知見も得られた。3.浸水時のアンダーパスでの自転車避難の困難さや,地下浸水時の車いすによる避難の困難さの程度を,実物大の装置を用いた体験実験により明らかにした。

4.車載型ナビゲーションにおける豪雨発生に関する情報提供を想定し,ドライバーの経路選択にどのような影響を及ぼすかを検証するため,経路選択SP調査を組み込んだWebアンケートを実施した。分析の結果,豪雨が発生している範囲を明示した豪雨範囲情報を提供することで,ドライバーに危険個所回避の経路選択を促すことが明らかとなった。また,冠水情報などを加えることにより,その影響が強くなることが示唆された。1.大阪梅田地区を対象として,豪雨時の地上・地下の氾濫の様子を同時に高精度でシミュレーションできる統合型モデルを開発し,様々な降雨条件の下で解析を実施したところ,実用に供する可能性が高いものであることを確認することができた。2.上記のモデルを用いて,将来の極端気象での降雨条件での解析を行うとともに,ハード・ソフト両面からの様々な被害軽減策(下水道の排水能力増強,地下入口の止水板の設置など)をモデルに組み込むことにより,将来における効果的な被害軽減策を提言することが可能となる。3.自転車や車いす利用時の避難の困難さの指標を得ることができており,従来の徒歩避難の指標を加えて,大都市中心部での地上・地下の氾濫時の人的被害の危険性を定量的に評価することが可能となってきている。(1)InfowoksCSをもとにした内水氾濫解析モデルと構造格子による地下街モデルを結合したモデルにより,大阪梅田地区を対象に下水道管渠内の水位情報を基にした内水氾濫に伴う地下空間の浸水軽減効果の定量化を試みた。その結果,水位計を用いた止水板の設置行動をとる浸水対策は,相対的に降雨強度の規模が小さく高頻度で発生する降雨イベントに対して,十分なリードタイムが確保できる点においては有効であるが,一方,相対的に低頻度であるが降雨強度の規模が大きい降雨イベントに対しては,リードタイムの確保はわずかであり,十分な軽減効果が得られないことが示された。(2)縮尺1/64スケールの地下駐車場での車を含んだ浸水実験を行った。多層構造の地下駐車場内では,場所によって車の漂流メカニズムが異なることがわかった。また,車にかかる抗力計測結果から氾濫流の流量が小さいケースでも氾濫流到達時に車が漂流する可能性が示唆された。また支柱の存在によってこの危険性はさらに高まることも明らかとなった。(3)外水氾濫,内水氾濫,津波氾濫そして地下浸水を表現でき,かつ内水氾濫対策の一つである雨水貯留施設の効果を表現できるアクリル製のミニチュア・ジオラマ模型をいくつかの小学校に運搬して水防災に関する授業を行った。防災教育後に行ったアンケートやクイズによる点数化により,ミニチュアのジオラマ模型を用いて防災教育を行うことで,水災害の種類や発生メカニズム,被害の様相や防災対策を効果的に伝えることができるということが確認できた。1.大阪梅田地区を対象に,InfowoksCSをもとにした氾濫解析モデルと構造格子による地下街モデルを結合したモデルにより,豪雨による地上・地下の詳細な氾濫解析が実行可能となった。あわせて,モデルの中に様々な対応策を組み込むことにより、被害軽減策を定量的に評価することが可能となってきている。2.地下駐車場を対象とした車模型を用いた水理模型実験をとおして,地下駐車場での浸水時は車の漂流が引き起こされ,新たな危険スポットとなりえることを明らかにすることができた。
可変波長極端紫外コヒーレント光源の開発

ガス媒体の三次非線形性を利用した可変波長レーザーの周波数上昇変換は、真空紫外・極端紫外域では分光光源として有用である。本研究はその可変波長域を、従来困難であった波長72nm以下の極端紫外域に拡張することを目的としている。その方法として、1)可変波長ArFレーザーと色素レーザーとの二光子共鳴四波混合、2)ArFレーザーおよび色素レーザーの誘導ラマン光の間の共鳴四波混合を用いることを提案している。三年間の研究においてほぼ上述の目的を達成することができ、以下の成果を得た。1.水素分子ガスジェットがArFレーザー波長で二光子共鳴することを利用して、ArFレーザーの共鳴第3高調波を64nm域で効率よく発生させた。2.さらに、色素レーザー光を混合し、66.8nm台での可変波長コヒーレント光の発生に成功した。これは現在までに得られた可変波長コヒーレント光の最短記録である。3.H_2ガスによりラマンシフトした光との間の共鳴四波混合波の発生を確認した。しかしながら、反ストークスラマン光との四波混合による短波長化はできなかった。反ストークス光との四波混合を確認できなかった原因は集光系の収差と、ArFレーザーの出力不足にある。現在この間題を解決するため単パルスTi:サファイヤレーザーを開発しており、これを用いてさらに60nm以下の波長への挑戦を今後も続けてゆきたいと考えている。本研究は分光光源として有用な可変波長コヒ-レント光の発生可能域を,従来困難であった波長70nm以下の極端紫外域に拡張することを目的としている。その方法として2台の高出力の可変波長色素レ-ザ-を,ガス媒体中での反スト-クス誘導ラマン散乱と二光子共鳴四波混合を組合せて周波数変換する新しい手法を提案している。本年度は,まずその基礎となるガスジェット中での四波混合,反スト-クス光の発生,色素レ-ザ-の高出力化について実験を行ない,以下の成果を得た。1.水素分子ガスジェットがArFレ-ザ-波長で二光子共鳴することを利用して,可変波長ArFレ-ザ-の共鳴第3高調波を66nm域で効率よく発生させた。2.さらに,色素レ-ザ-光を混合して,70nm台での可変波長コヒ-レント光の発生に成功した。3.可変波長ArFレ-ザ-光を水素ラマンセルによってラマンシフトさせたあと,水素ガスジェット中に注入し,ラマン光との間の四波混合が起こることを確認した。4.これらの実験と並行して,短パルス高出力色素レ-ザ-の開発を進め,パルス幅50psecで80MWの出力を500nm付近で得た。この他,反スト-クスラマン散乱光と色素レ-ザ-との四波混合実験も現在進行中であり,基本的に最初に提案した70nm以下の極端紫外光発生の見通しを得ることができた。今後は短パルス色素レ-ザ-の高出力化が大きな課題である。ガス媒体の三次非線形性を利用した可変波長レ-ザ-の周波数上昇変換は,真空紫外・極端紫外域では分光光源として有用である。本研究はその可変波長域を,従来困難であった波長72nm以下の極端紫外域に拡張することを目的としている。その方法として,1)可変波長ArFレ-ザ-と色素レ-ザ-との二光子共鳴四波混合,2)ArFレ-ザ-および色素レ-ザ-の反スト-クス誘導ラマン光の間の共鳴四波混合を用いることを提案している。本年度は第2年度にあたり,上述の目的を達成するために四波混合の実験を行ない,以下の成果を得た。1.水素分子ガスジェットがArFレ-ザ-波長で二光子共鳴することを利用して,ArFレ-ザ-の共鳴第3高調波を66nm域で効率よく発生させた。2.さらに,色素レ-ザ-光を混合し,70nm台での可変波長コヒ-レント光の発生に成功した。

しかし,第2高調波を用いた60nm台の波長の光の発生はできなかった。3.H_2ガスによりラマンシフトした光との間の共鳴四波混合波の発生を確認した。色素レ-ザ-の第2高調波との混合がうまくいかなかった原因は,その出力が不十分であることがわかったので,現在色素レ-ザ-の高出力化をはかっている。また3.の実験で反スト-ク光との混合波の確認はまだできていないが,これもArFレ-ザ-の出力の不足によるものであるので,短パルス化による尖頭出力の増大をはかっている。最終年にあたる来年度は,これらを用い当初の目標であった72nm以下の波長域でのコヒ-レント光発生の実験を試みるとともに,さらに短波長への拡大の可能性についての考察を行なう予定である。ガス媒体の三次非線形性を利用した可変波長レーザーの周波数上昇変換は,真空紫外・極端紫外域では分光光源として有用である。本研究はその可変波長域を,従来因難であった波長72nm以下の極端紫外域に拡張することを目的としている。その方法として,1)可変波長ArFレーザーと色素レーザーとの二光子共鳴四波混合,2)ArFレーザーおよび色素レーザーの誘導ラマン光の間の共鳴四波混合を用いることを提案している。三年間の研究においてほぼ上述の目的を達成することができ,以下の成果を得た。1.水素分子ガスジェットがArFレーザー波長で二光子共鳴することを利用して,ArFレーザーの共鳴第3高調波を64nm域で効率よく発生させた。2.さらに,色素レーザー光を混合し,66.8nm台での可変波長コヒーレント光の発生に成功した。これは現在までに得られた可変波長コヒーレント光の最短記録である。しかしながら,反ストークスラマン光との四波混合による短波長化はできなかった。反ストークス光との四波混合を確認できなかった原因は集光系の収差と,ArFレーザーの出力不足にある。現在この問題を解決するため単パルスTi:サファイヤレーザーを開発しており,これを用いてさらに60nm以下の波長への挑戦を今後も続けてゆきたいと考えている。
動的予測モデルを用いた、がん、脳血管疾患・心疾患患者の治癒期間に関する研究

本研究は、日本人の主要死因であるがん、心疾患および脳血管疾患が医療技術の進歩等により罹患後死亡するまでの期間が延長してきていることなどから、若年で罹患した者がこれらの疾患罹患から何年経過すれば再発等の不安が軽減されるか(罹患しない人を含む一般日本国民と同様の予後になるのか)の指標を開発することを目的としている。今年度は解析に必要なデータの利用可能状況を確認し、先行文献等の収集を行うことを実施した。がんについては、厚生労働科学研究費補助金がん政策研究事業「都道府県がん登録の全国集計データと診療情報等の併用・突合によるがん統計整備及び活用促進の研究」班(研究代表者:国立がん研究センター松田智大)との共同研究として2011年診断症例までの2016年予後付きデータの利用ができるように整備した(現在データ提供待ち)。解析手法については、近年がん罹患者のための生存率の指標として用いられている方法は、罹患からw年後の生存率を評価するw年生存率の考え方を拡張した動的予測モデルであり、死亡をイベントとして、t年までに死亡しなかったがん罹患者におけるw年生存率を相対生存率として示したもの(S(t,w))である。動的予測はKaplan-Meier推定量やCox比例ハザードモデルにおけるBreslow推定量などのハザードから推定することができるが、がん登録データを用いた動的予測はKaplain-Meire推定量に基づくものである。今回、推定したいのはw=0の過程においてS(t,w)=1.0となるtの値であり、tとwの組み合わせ等、推計方法につき検討を行っている。先行研究として実施されている研究において用いられている手法の詳細に関する情報収集に時間を要していることに加え、がん登録データを始めとした実際のデータ利用に関する調整にも時間を要しているため。厚生労働科学研究費補助金「都道府県がん登録の全国集計データと診療情報等の併用・突合によるがん統計整備及び活用促進の研究」班(研究代表者:国立がん研究センター松田智大)との共同研究として、がん登録による生存に関する集計が可能となった段階で、実施に用いることができる変数等について、どの程度モデルに組み入れることが可能かについて検討する。また、脳血管疾患、心疾患については、がんとは検討すべき生存期間の単位が異なることなどもあるため、こちらもデータを用いながら同時に検討する。さらに、相対生存率という考えには完全生命表または簡易生命表の利用が必要となるが、こちらについてもモデルに応じて、どのような形で利用するかなどを引き続き検討する。本指標が提示できれば、臨床現場での説明等や患者の理解が容易になる指標である。研究の進捗が遅れたことにより、購入予定であった物品の購入を見送ったため。
細胞内鉄代謝機構の分子メカニズムの解明-鉄による転写制御からのアプローチ

出芽酵母の転写活性化因子Aft1は細胞内鉄濃度を感知し、それに応答して核・細胞質局在を変化する。Aft1の鉄濃度応答においてはAft1の鉄による核外輸送の調節が重要であることを明らかにしていたため、引き続きAft1の核外輸送メカニズムの解析を行った。また、イーストツーハイブリッド法により同定したAft1結合タンパク質のAft1の鉄濃度感知・応答機構への関与を検討するためにAft1との結合様式及び変異体の表現型を解析した。第一に、Aft1の核外輸送は、Aft1と核外輸送担体Msn5との結合の鉄濃度に応答した変化により制御されることを見出した。Aft1内のMsn5結合ドメインの探索及びAft1変異体の解析により、Aft1の核外輸送にはAft1のリン酸化に関わるセリン残基とAft1の鉄依存的な分子内相互作用に関わるスレオニン残基が必要であることを明らかにした。このことよりAft1とMsn5との結合にはAft1のリン酸化と鉄による構造変化が必要である可能性が示唆された。第二に、Aft1の鉄濃度応答にはAft1結合タンパク質Grx3、Grx4が必要であることを見出した。Aft1とGrx3/4との結合の詳細を調べた結果、Grx3/4は、ミトコンドリアに局在して鉄硫黄クラスター形成に関与するGrx5と相同性の高いモノグルタレドキシンドメインにおいてAft1に結合することが明らかになった。さらに、Aft1がミトコンドリア外鉄硫黄クラスター形成に必須であるNbp35と結合することを見出した。Nbp35の温度感受性変異株を作成し、この株においてAft1標的遺伝子の発現を調べた。その結果、この株においてはAft1の鉄濃度応答が失われる傾向が観察され、Nbp35がAft1による鉄濃度感知に関与することが示唆された。以上の結果より、Aft1が鉄硫黄クラスターの形成を通して細胞内鉄濃度を感知する可能性が予想された。Aft1の鉄濃度感知・応答機構の分子メカニズムの解明を目的としてAft1結合タンパク質をイーストツーハイブリッド法を用いて探索した。さらに、同定したAft1結合タンパク質のAft1の鉄濃度感知・応答機構への関与を検討するためにAft1との結合様式及び機能を解析した。第一に、Aft1の核・細胞質局在は、Aft1の核外輸送担体Msn5とAft1との結合の鉄濃度に応答した変化により制御されることを明らかにした。また、Msn5欠損株ではAft1の核・細胞質局在制御は失われるが、Aft1の標的遺伝子の転写調節は完全には失われなかったため、Aft1の鉄による活性調節は核・細胞質局在制御に加え、例えば標的DNA配列への親和性の調節など、多段階の制御を受けていると考えられた。第二に、ミトコンドリアあるいは細胞質における鉄-硫黄クラスター形成に関わるタンパク質と相同性の高い2種類のタンパク質がAft1と結合することを明らかにした。さらにその一方はAft1の核・細胞質局在制御に必須であったため、このタンパク質がAft1の鉄濃度感知に関連した機能を果たすことが示唆された。また、以上の結果よりAft1が鉄-硫黄クラスター形成を通して鉄濃度を感知していることが予想された。第三にAft1が動原体タンパク質Cbf1と結合することを見出し、また動原体機能の異常を指標にした変異体スクリーニングによってAft1が単離された。さらにAft1の動原体への局在が観察された。これらの結果よりAft1が細胞内鉄代謝のみならず、動原体機能に関連した役割を果たす可能性が示唆された。

その結果、この株においてはAft1の鉄濃度応答が失われる傾向が観察され、Nbp35がAft1による鉄濃度感知に関与することが示唆された。以上の結果より、Aft1が鉄硫黄クラスターの形成を通して細胞内鉄濃度を感知する可能性が予想された。
陽性および陰性造影剤による間隙性MRリンパ管造影の臨床応用のための基礎的検討

今までは、陽性のMRリンパ管造影剤のリンパ特異性造影剤gadofluorine8と非特異性細胞外液性造影剤のGd-DTPAのリンパ節への造影効果について検討してきた。今回は、新に、臨床症例(直腸癌:明らかにリンパ節転移があると診断できない症例)を用いて、大腸内視鏡下(SPIO)粘膜下注射(陰性MR造影剤)を行った。SPIOは、従来は静脈注射の臨床適応しか通っていないために大学の倫理委員会の承認を得た。その後、MRI造影剤(SPIO)の新たな消化管への適応のため、患者にインフォームドコンセントを充分行って検査をした。内視鏡下で、SPIOを0.5mlずつ腫瘍のまわり4箇所に注射を行なった。濃度は40micromolFe/mlから80micromolFe/ml、撮像シークエンスFFE、とFSE(T2,Proton)を用いた。造影前の画像を撮像して、SPIO皮下注後の画像を撮像し、その後、非特異性細胞外液性造影剤のプロハンスを更に静注し腫瘍の周りの傍直腸リンパ節転移の有無について検討した。正常傍直腸リンパ節に対してSPIOの造影効果を認めた。プロハンスの造影によりさらにSPIOの造影効果を高めた。一方転移傍直腸リンパ節には、SPIOの造影効果は、認めなかった。プロハンスの造影によりさらに転移傍直腸リンパ節は明瞭に描出された。現段階では、症例数が5例と少なく更なる検討を行っている。更に、上部消化管の疾患の食道癌についても現在研究を進めている。
一般項目反応理論にもとづく個人差の測定

まず理論的課題として、一般項目反応モデルを語彙理解力など認知的能力の尺度化に利用する場合、このモデルの原形の特徴である能力の個人内変動という概念をそのまま機械的に適用するわけにはいかないことが明らかになった。そこでその解釈を、平行項目の母集団の概念を用いて整合させた。(研究発表参照)これによって、一般項目反応モデルの認知的能力への適用上の矛盾を解決した。コンピュ-タ・プログラムについては被験者母数中αを定数とする条件で項目母数a,bを推定し、その後で被験者母数α,βを推定する近似解のプログラムを作成した。さらに現在、4種のパラメタa,b,α,βを同時推定するためのプログラムを作成しつつある。また、それぞれ所与のパラメタ値a,bをもつn項目のテストをそれぞれ所与のパラメタ値α,βをもつN名の被験者が受けるという状況を、一般項目反応モデルにもとづいて生成するためのシミュレ-ション・プログラムを作成し、実際の語彙理解力尺度の構成に近い条件では、一般項目反応モデルがかなりよく適合することが明らかになった。さらに詳しい条件について検討中である。日本語を母語とするものと、第2言語として習得したものの日本語語彙理解力の構造について、反応パタンの尤度の比較、従来の項目反応モデルとのAICなどによる適合の比較などについての分析を行った。その結果、一般項目反応モデルがこのような状況において能力の構造の特徴をとらえるのに有効であることがわかった。この他、英語語彙理解力についての分析に着手し、すでに日本人学生・生徒の英語語彙テストのデ-タを収集し、これと、アメリカ人生徒のデ-タ(アイオワ大学ACTより提供されたもの)との比較分析を始めた。
腸内環境に着目したニワトリにおける腸-脳-生殖ネットワークの解明

産卵鶏の腸内環境と内分泌制御機構との関連を調べることを目的とし、これまでに急性腸炎よる腸内環境悪化モデルとして、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)の経口投与によるニワトリ腸炎モデルを作出している。この炎症モデルは産卵鶏の盲腸における腸管炎症を誘導し、産卵機能を低下させることが分かっていたが、その原因は不明であった。そのため、本年度はこの原因を明らかにすることを目的とし、卵黄前駆物質の合成の場である肝臓に焦点を当ててDSS投与の影響を解析した。300日齢の白色レグホン産卵鶏に、0, 9 mg/ 4 ml/ kg BWのDSS水溶液または水(DSS区または対照区)を5日間経口投与し、6日目に肝臓を採材した。材料はHE染色による組織像の観察と、肝臓組織中のLPS(リポ多糖:グラム陰性菌成分)分布頻度の解析、および肝臓組織中の遺伝子発現解析に用いた。その結果、DSS投与区では対象区と比べて炎症性サイトカイン(IL-1β, IL-8)が増加し、抗炎症性サイトカイン(TGFβ-2および-4)の遺伝子発現は低下した。また、肝臓組織内の白血球やLPS陽性細胞数はDSS投与区では対象区と比べて有意に高い値を示していた。続いて、脂質合成関連因子(SREBP-1およびACC),脂質の取り込み関連因子(SREBP-2およびLDLr)、そして卵黄前駆物質関連因子(ApoVLDLII, ApoB, VTG-II)の遺伝子発現はDSS投与区で対象区よりも低い値を示した。このことから、DSSによる急性腸炎は、グラム陰性菌やその菌体成分であるLPSの肝臓への流入を増加させ、肝臓での炎症を誘導させることが明らかになった。この肝臓の炎症が卵黄前駆物質の合成や、その材料となる脂質の合成や取り込みを低下させ、結果的に産卵機能が落ちたものと推察された。平成30年度にはニワトリにおける急性腸炎による産卵機能低下メカニズムの原因の解明を追究した。急性腸炎下では、当初の予想とは異なり性ステロイドであるエストロゲン産生への影響は見られなったものの、腸からの外毒素の流入による肝機能低下が卵黄前駆物質の産生を阻害する可能性が示された。したがって、仮説とは異なるが腸内環境と生殖機能との関連の一端の解明には成功した。また、中枢を介した腸-生殖の作用経路については、予備的に行ったDSSの28日間の長期刺激試験において、ニワトリ腸管のセロトニン産生細胞が低下する可能性と、脳下垂体においてプロラクチンとFSHのmRNA発現が低下する可能性が示されたことから、仮説の通り腸内環境が中枢の調節機構に影響する可能性が示唆されている。急性腸炎による5日間の短期間での産卵機能への影響は、主に肝臓に作用することで起きることが分かった。しかし、これまでの予備試験の結果から、濃度を1/4まで低下させたDSSの28日間の長期間刺激においては、肝臓での機能低下や産卵停止は認められないものの、卵黄重量が80-90%にまで低下し、同時にニワトリ腸管上皮に分布するセロトニン産生細胞数と、脳下垂体のプロラクチンとFSHのmRNA発現が低下する可能性が示されている。これは本研究計画の仮説に近いものであるため、本年度はこのサンプル数を増やすことでデータの信頼度を高める。これに加えて、時系列を追って、組織中のmRNAだけでなくタンパク質レベルでプロラクチンやFSH、抹消血中のサイトカイン濃度等の測定と、腸内細菌叢の変動を解析することで、腸内環境の変化から産卵機能障害まで生体内でどのような動きがあるのかを体系的に掴むことを目的とする。

この肝臓の炎症が卵黄前駆物質の合成や、その材料となる脂質の合成や取り込みを低下させ、結果的に産卵機能が落ちたものと推察された。平成30年度にはニワトリにおける急性腸炎による産卵機能低下メカニズムの原因の解明を追究した。急性腸炎下では、当初の予想とは異なり性ステロイドであるエストロゲン産生への影響は見られなったものの、腸からの外毒素の流入による肝機能低下が卵黄前駆物質の産生を阻害する可能性が示された。したがって、仮説とは異なるが腸内環境と生殖機能との関連の一端の解明には成功した。また、中枢を介した腸-生殖の作用経路については、予備的に行ったDSSの28日間の長期刺激試験において、ニワトリ腸管のセロトニン産生細胞が低下する可能性と、脳下垂体においてプロラクチンとFSHのmRNA発現が低下する可能性が示されたことから、仮説の通り腸内環境が中枢の調節機構に影響する可能性が示唆されている。急性腸炎による5日間の短期間での産卵機能への影響は、主に肝臓に作用することで起きることが分かった。しかし、これまでの予備試験の結果から、濃度を1/4まで低下させたDSSの28日間の長期間刺激においては、肝臓での機能低下や産卵停止は認められないものの、卵黄重量が80-90%にまで低下し、同時にニワトリ腸管上皮に分布するセロトニン産生細胞数と、脳下垂体のプロラクチンとFSHのmRNA発現が低下する可能性が示されている。これは本研究計画の仮説に近いものであるため、本年度はこのサンプル数を増やすことでデータの信頼度を高める。これに加えて、時系列を追って、組織中のmRNAだけでなくタンパク質レベルでプロラクチンやFSH、抹消血中のサイトカイン濃度等の測定と、腸内細菌叢の変動を解析することで、腸内環境の変化から産卵機能障害まで生体内でどのような動きがあるのかを体系的に掴むことを目的とする。
身体的データの表現方法からみたフィジカル・アセスメント教育の評価

本年度は身体表現における看護師の視点を明確にすることを目的とし、外来診療時に記述された患者、看護師、医師の表現を比較した。対象は平成14年6月-8月にG大学病院総合診療部を受診した患者のうち、検診後の精査目的の者および自覚症状のない者を除き、無作為に抽出した280名の諸記録とした。方法は、それぞれが記述した記録類から、身体表現に関する用語を抽出・分類し、量的・質的に比較した。また、用語の前後の文脈から、表現された意図を推察、分類し、記述に至る視点について考察した。抽出・分類は研究者3名の協議により再現性、妥当性を確保した。結果(1)身体表現に関する記述数を1例あたりの平均記述数で比較すると、患者4.8±3.5、看護師10.2±8.1、医師18.1±5.2であり、医師の記述数が有意に多かった。(2)内容で比較すると、患者には時間(出現時期、持続時間など)に関する記述が有意に少なく、医師では、症状に関する記述が多く、特に存在する症状以外に関連する症状がないことを示す記述が多いのが特長であった。医師の特長は、医学診断のための消去法による多角的症状の検索が考えられた。一方、看護師では、量的特長はなかった。(3)用語の前後の文脈から表現の特長をみると、看護師は症状に伴う生活上の不都合や困難,生活行動と関連させた症状の増強・緩和要因、患者自身が行っている症状緩和のための工夫、症状への思いなど症状に伴う不適応反応やそれらへの対処行動に関する記述があった。これらは看護診断の重要な診断指標であり、看護師が行うフィジカルアセスメントの特長ある視点と考えられた。【目的】看護基礎教育で用いられる身体情報の表現の実態、ならびに実際に看護職者が触覚によって収集したデータの情報化プロセスを明らかにする。【方法】1)看護護基礎教育で用いられているフィジカル・アセスメント関連図書のうち代表的な2冊(翻訳本を含む)の身体表現の種類と記述方法について分類を行った。分類はアセスメントの方法から聴覚、視覚、嗅覚、触覚、その他の五感覚とした。2)1)のうち触覚情報が記録に至る看護職者の思考プロセスについて28名の看護婦を対象にインタビューを行い、収集の目的、部位、記録方法などについて分析を行った。【結果】1)五感により収集したと判断された身体的データの表現数は8,691であった。このうち、視覚データは5,527(63.6%)、聴覚1,312(15.1%)、触覚339(3.9%)、嗅覚113(1.3%)、感覚器を総合的に使ったデータ982(11.3%)、視覚と聴覚の両方によるデータ252(2.9%)、視覚と触覚87(1.0%)、その他97(0.9%)であった。2)看護婦が触れた目的は「意識して観察」「観察補助手段」「看護ケアの一部」「無意識」の4つに分類され、部位と目的には有意な関係があった。3)記録に至る思考パターンは10分類あり、このうち3パターンではデータが全く情報化されなかった。その他7パターンは感覚情報としてそのまま情報化されるものや、データが統合され他の情報への置き換えられるもの、他の情報の補助データとして活用されるものに分類された。表現に至るプロセスには専門的評価、経験、他者の表現との比較、異常性の包含があり、臨床には看護基礎教育で用いられない特有の表現方法が存在する実態が明らかになった。
水素/重水素負イオンビーム用光中性化セルの開発

本研究の目的は、レーザー光を用いた光脱離過程を応用して、水素負イオンビームをほぼ100%中性化できる光中性化セルの実用化に向けた開発研究を行い、その設計に必要な実験データを得ることである。光中性化セルはレーザー光を用いた光脱離反応により負イオンを中性化する手法であるが、大面積ビーム全体に十分なパワーレベルを持ったレーザー光が行き渡るかどうか、数秒以上の準定常運転に対応できるかという2点が大きな問題点となり、いまだ実用化に向けた開発研究はほとんど行われていない。本研究では種々の壁面構成(鏡面構成)を検討し、実験的にレーザー光の光強度分布を測定し、中性化に必要なレーザーパワーや光学系の最適な配置など実用可能な光セルを設計するために必要とされるデータを得るための実験を行った。まず、空間中の光強度分布を測定するために新たに集光プローブを球面鏡と光ファイバーを用いて作成した。この光ファイバーの他端を光電子倍増管につなぐことにより高感度に光信号強度を観測できるものを準備し、プローブ先端への入射光の角度分布特性を測定した。そしてHeNeレーザー光を対向した2枚の鏡面中に入射し、上記した集光プローブを用いて鏡面構成内での光強度の空間分布の測定を行った。効率の良い光変換のためには鏡面構成自体に集光性を持たせる必要がある。そのため焦点距離の異なる円柱鏡を2枚準備した。今後これを対向させ、その鏡面構成内にレーザー光を入射し、そのときの光強度の空間分布の測定を行っていく。さらにこの光セル中に負イオンビームを通過させ、中性化効率を測定し、測定した光パワー分布との比較を行い、効果的な鏡面構成及び光伝搬方式の検討を行っていく。