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内耳発達過程におけるCochlinの発現-Spatiotemporalな検討-

Cochlinは内耳可溶性蛋白の中で最も多く存在する蛋白であるが、その機能について詳しくはわかっていない。我々はcochlinの機能解明を目的として、ラットを用いた内耳発達過程におけるCochlinの発現パターンの解析(Spatiotemporalな検討)を行なった。その結果、cochlinは時間的にも空間的にも特徴的な発現パターンを示す蛋白質であることが解明された。我々は非症候性遺伝性難聴DFNA9の病因であるCochlinについて先進的に研究を行ない、今までに、i)Cochlinが分子量の異なる3種類のアイソフォームを持つこと。ii)Cochlinが内耳特異的蛋白であること、iii)Cochlinの一部が切断されて作られたと考えられているCochlin-tomo-protein (CTP)が、今まで困難とされてきた外リンパ瘻の診断マーカーとして有用であること(現在特許出願中)などを報告してきた。今回、我々は内耳発生過程おけるCochlinとラセン靭帯の関係(特にイオンサイクル機構とCochlin)の関係を検討する目的で、ラットを用いた内耳発達過程におけるCochlinの発現パターンの解析(Spatiotemporalな検討)を行なっている。平成18年度はまず第1段階として、内耳発達過程におけるcochlinの発現をspatialに検討する目的で、生後6日目から成獣までのウィスター系ラットの内耳切片を用いて免疫染色をおこなった。その結果、生後6日目のラットの蝸牛では、すべての領域においてcochlinの発現は認められなかったが、生後17日目になると、ラセン靭帯、ラセン板縁を中心に弱い染色性を認めるようになり、成獣では、ラセン靭帯、ラセン板縁だけでなく、蝸牛軸や骨ラセン板にも強い染色性を認めた。一方コルチや血管条、ラセン神経節、ライスネル膜といった構造物は経過を通じて染色性は認めなった。以上の結果より、cochlinは、内耳の成熟に関与する蛋白の一つである可能性が示唆されるとともに、その発現部位から、内耳の恒常性維持に欠かせない蛋白であると推測された。また今回の染色部位は、cochlinの変異により生じるDFNA9という遺伝性難聴患者の側頭骨病理にみられる、好酸性物質の沈着部位とも一致していた。ii)Cochlinが内耳特異的蛋白であること、iii)Cochlinの一部が切断されて作られたと考えられているCochlin-tomo-protein(CTP)が、今まで困難とされてきた外リンパ瘻の診断マーカーとして有用であること(現在特許出願中)などを報告してきた。我々は内耳発生過程おけるCochlinとラセン靭帯の関係(特にイオンサイクル機構とCochlin)の関係を検討する目的で、ラットを用いた内耳発達過程におけるCochlinの発現パターンの解析(Spatiotemporalな検討)を行なっている。しかし、免疫染色における染色性の違いはある程度の傾向がつかめるだけであり、定量性に問題があった。そこで平成19年度は、第2段階として、ラット内耳組織を用いたウェスタンブロットを行なった。その結果生後13日目までは、明らかなシグナルは認められなかったが、その後徐々に発現量が24日目をピークとして増加することが明らかとなった。さらにアイソフォームごとに発現パターンを見ると、初期にはp63sが優位であったが、後にp40sが逆転して優位になる現象が観察された。平成20年度は、このウェスタンブロットの結果をイメージ解析することにより、より定量的に解析を行なう予定である。我々は非症候性遺伝性難聴DFNA9の病因であるCochlinについて先進的に研究を行ない、今までに、i)cochlinが分子量の異なる3種類のアイソフオームを持つこと。ii)Cochlinが内耳特異的蛋白であること、iii)Cochlinの一部が切断されて作られたと考えられているCochlin-tomo-protein(CTP)が、今まで困難とされてきた外リンパ瘻の診断マーカーとして有用であることなどを報告してきた。

我々は内耳発生過程おけるCochlinとラセン靭帯の関係の関係を検討する目的で、ラットを用いた内耳発達過程におけるCoch-inの発現パターンの解析(Satlotemporalな検討)を行なっている。平成18年度はまず第1段階として、内耳発達過程におけるcochlinの発現をspatialに検討する目的で、生後6日目から成獣までのウィスター系ラットの内耳切片を用いて免疫染色をおこなった。その結果、生後6日目のラットの蝸牛では、すべての領域においてcochlinの発現は認められなかったが、生後17日目になると、ラセン靭帯、ラセン板縁を中心に弱い染色性を認めるようになり、成獣では、ラセン靭帯、ラセン板縁だけでなく、蝸牛軸や骨ラセン板にも強い染色性を認めた。平成19年度は第2段階として、ウェスタンブロットを行なった。その結果生後13日目までは、明らかなシグナルは認められなかったが、その後徐々に発現量が24日目をピークとして増加することが明らかとなった。さらにアイソフォームごとに発現パターンを見ると、初期にはp63sが優位であったが、後にp40sが逆転して優位になる現象が観察された。本年度は3年間の集大成として.今重での成果をまとめた論文「Spatiotemporal expression of Cochlin in the inner ear of rats suring postnatal development」をNeuroscieme letters誌に投稿し、無事アクセプトされた
分子標的治療におけるバイオマーカーとしてのインスリン様増殖因子活性化機構

当研究において、実験モデルについては、転移巣局所の微小環境を生理的に再現することが重要であるが、マウス大腸癌細胞株を採用し、hemispleen injection法により野生型マウスに移植することで、安定したモデルが構築できた。また、採用癌細胞では、逆転写PCR法にて、細胞株におけるIGF type 1 receptorの発現を確認、リガンドであるIGFの分泌は癌細胞自体からはみられないことを確認済みである。さらに、Free IGF-1測定については、これまでにバイオアッセイであるKIRA法で測定系を構築済みであり、ELISA法でも確認できている。以上のように、当研究に必要なマウスモデルはすでに安定構築されている。腫瘍量測定は、当初ルシフェラーゼ遺伝子導入を行った細胞を用いることで、ルシフェラーゼアッセイにて半定量的な評価を検討した。しかし、これまでの我々の研究結果から、癌の肝生着、転移巣形成早期に、IGF signalが活性化する可能性が示唆されているが、同時期の腫瘍量の評価では誤差が大きく、安定性が確保できなかった。以上から当研究において、ルシフェラーゼアッセイは治療効果判定のための腫瘍量の測定には使用できないことが判明した。さらに、Free IGF-1を遊離させるIGFBP分解酵素であるMMP-7の癌細胞自身からの発現が、微小環境において重要であると考えており、遺伝子導入によりヒトMMP-7高発現株を作成した。ヒトとマウスにおいて、MMP-7の分子構造の差異は微小であるが、当マウスモデルでは、ヒトMMP-7発現細胞では、抗IGF中和抗体の抗腫瘍効果が十分に証明されなかった。そこで、マウス血中でのヒトMMP-7活性をウエスタンブロット法を用いて確認したが、活性化がみられなかった。以上より、ヒトMMP-7はマウスの微小環境では活性化しないことが証明された。当研究のモデルについては、肝転移生着率がほぼ100%の安定した方法で、短期間に肝転移の増大がみられるが、検討のタイミングとしては、抗IGF中和抗体の効果がもっとも発揮される転移形成初期の比較的小さい転移巣をターゲットとする必要がある。当初、治療効果判定に用いる腫瘍量測定については、ルシフェラーゼアッセイを採用した。in vitroにおける癌細胞数に応じた発光量については、腫瘍量との相関がみられ、肝転移巣が進行、増大した状態においては、十分に測定可能であった。しかし、肝転移巣形成時期の比較的腫瘍の小さい時期については、個体差による誤差が大きく、再現性において、安定した結果が得られなかった。そのため、治療効果判定の腫瘍量測定系の見直しが必要となった。また、ヒトMMP-7高発現細胞は、in vitroでは、細胞培養液上清にMMP-7が分泌、IGFBP-3が切断され、Free IGF-1の遊離とIGF-1Rのリン酸化が確認できた。同細胞を用いることで、理論上は、癌細胞から分泌されるMMP-7がIGF signalをより活性化し、転移形成能が亢進すると同時に、抗IGF中和抗体による治療効果も向上すると考えられた。しかし、マウス生体内では、血中のFree IGF-1の増加が確認できず、肝転移形成能の亢進もはっきりせず、肝転移に対するIGF signalの活性化が確認できなかった。そこで、改めて、マウス血中でヒトMMP-7の検出をウエスタンブロット法を用いて行ったところ、28kdのpro-formは確認できたが、20kdのactive formが検出できず、最終的に、ヒトMMP-7はマウス血中の微小環境においては活性化しないという結論に達した。このように、腫瘍測定系の見直しと生体内でのMMP-7の活性化の有無の検討に時間を要し、治療実験のデータ集積に遅れを生じている。実験計画に沿って進めてきた実験内容については、測定系やメカニズムの検証において、実験方法の修正が必要ではあるが、概ね順調であり、今後も安定構築されたマウスモデルを用いた治療実験ならびに、バイオマーカー検証を進める予定としている。上述した本研究課題の遅れに対する解決策として、まず、これまで検討に用いてきたルシフェラーゼアッセイは当研究には不適であることから、治療効果判定のための腫瘍量測定系の見直しが必要である。これまでの我々の検討から、腫瘍量と相関が確認されている腫瘍マーカーである血中CEA濃度測定を採用することとした。ただし、当モデルに採用している大腸癌細胞株はCEA発現が確認されなかったことから、レンチウイルストランスフェクション法により、CEA発現細胞を作成中である。CEA測定による腫瘍量測定系により、さらに正確な腫瘍量測定が可能となると考えられる。さらに、IGF signalの活性化に重要なMMP-7の導入を引き続き検討するが、これまでの我々の検討からヒトMMP-7は、マウス生体内では活性化しないことが判明した。今後は、マウスMMP-7を同様に遺伝子導入して、in vitroにて活性を確認した上で、in vivoにおける活性化の確認を行う予定である。癌細胞が分泌するMMP-7が転移巣局所において活性化することにより、Free IGF-1の遊離が促進されると考えられる。血清Free IGF-1測定のタイミングを調整することで、肝転移形成期をより的確にとらえ、転移形成初期から早期に治療介入できるプロトコールを改めて立案する。in vivoにおける治療実験のプロトコールを確定したのち、実験個体数を増やして、MMP-7高発現株と親株におけるIGF中和抗体の治療効果を比較、検討し、血清Free IGFのプロファイルを検証して、バイオマーカーとしての有用性について検討する。大腸癌肝転移巣

局所の微小環境を生理的に再現するため、マウス大腸癌細胞株であるcolon 26とCT26を大腸癌肝転移モデルマウス作成に採用した。まず、逆転写PCR法にて、in vitroで細胞株におけるIGF type 1 receptor(IGF-1R)の発現を確認し、リガンドであるIGFの分泌がないことを確認した。IGFBP分解酵素であるMMP-7の発現もみられず、レンチウイルストランスフェクション法により、これらの細胞株を親株として、MMP-7高発現株を作成した。ウエスタンブロット法により細胞培養液上清にMMP-7が分泌、IGFBP-3が切断され、bioactive formであるFree IGF-1の遊離とIGF-1Rのリン酸化をin vitroで確認した。hemispleen injection法により癌細胞株を野生型マウスに移植した大腸癌肝転移モデルを作成し、免疫染色法を用いて、転移巣におけるMMP-7、IGF-1Rの発現とそのリン酸化を確認した。バイオアッセイであるKIRA法用いて、癌細胞移植から7日目に最も血清bioactive IGFが高値となり、その後、14日目には非担癌個体とほぼ同等まで濃度が低下することが示された。この傾向は、ELISA法による血清Free IGF-1の測定でも確認された。このモデルでは、肝転移の増大速度が速いため、癌細胞の肝生着から転移巣形成早期にIGF signalが活性化している可能性が示唆された。そのため、肝転移形成を抑制する目的に、bioactive IGFを選択的に中和するIGF中和抗体を、癌細胞移植後早期に投与する治療プロトコールを立案した。結果、癌細胞移植早期に中和抗体を投与することで、移植後7日目にみられた血清Free IGFのピークが消失し、局所でIGF signalが抑制されていることが示唆された。これまでのin vitro、in vivoの検討から、モデルマウスを用いた治療実験ならびに、バイオマーカー検証の手技とプロトコールはほぼ確立されている。hemispleen injection法を用いることで、ほぼ100%の肝転移形成率が得られ、検討に必要な個体数を確保することは十分に可能な状態となっている。腫瘍の大きさはルシフェラーゼ遺伝子を導入し、ルシフェラーゼアッセイで半定量的に評価した。現在まで実験に使用したマウス大腸癌株であるcolon26とCT26によるモデルでは、MMP-7高発現株は親株に比して肝転移巣が増大し、弱いながらIGF中和抗体による癌転移抑制効果もみられたが、個体数を増やしても個体間のばらつきが大きく、明確な差として検出することが困難であった。そのため、予定されていた治療実験のデータ集積において少し遅れが生じている。問題点の一つは、hemispleen injection法による肝転移作成モデルは、転移生着率がほぼ100%の安定した方法である一方で、短期間に肝転移の増大がみられ、IGF中和抗体の効果がもっとも発揮されると考えられる転移形成初期をターゲットとするモデルとしては適しておらず、治療による癌転移抑制効果がみえにくい可能性が考えられた。
高感度な脳機能計測を可能とするあご紐付ヘルメットPET装置に関する基礎検討

半球状に検出器を配置し、さらにあごの位置に追加検出器を配置することで、脳機能計測のための感度を大幅に向上させることが可能なヘルメットPET装置を提案し、検出器ブロックサイズの最適化検討、画像再構成法の開発、及び試作装置への適用を行った。その結果、検出器ブロック間に隙間が生じることを考慮すると、検出器ブロックサイズが5cm角程度の大きさの時に、脳領域に対する感度が最も高くなることが明らかになった。そして、画像再構成法の開発と、世界初のヘルメット型PET試作機への適用を行い、性能評価を行った結果、高い感度と空間分解能を有することが示され、提案装置が高精度な脳イメージングに有効であることを実証した。あご紐付きヘルメットPETのジオメトリは、半球型検出器と、あご紐検出器によって構成され、少ない検出器で効率良く脳機能測定に必要な感度を高めることができる。当該年度に実施した研究では、高感度・高精度・低コストな脳PETの実現を目指したあご紐付きヘルメット型PET装置に関する基礎検討として、特殊な検出器配置のPETジオメトリに対応したデータ処理手法と、画像再構成手法の開発を行った。そして、計算機シミュレーションによって、あご紐検出器配置の検討を行った。具体的には、放射線医学総合研究所の独自技術である4層DOI検出器を用いることを想定してジオメトリを設計し、あご紐検出器の角度による装置の画像化性能を評価することで、あご紐検出器を可動式にした場合の測定時の検出器配置の最適化を行った。その際、4層DOI検出器は、3.0 mm×3.0 mm×7.5 mmのシンチレータが16×16×4の配列に並べられている構成とした。また、半球型検出器は、半径12.6cmの半球上に接する、直径の異なる3つリングと、頭頂部をカバーする十字状に並べた5つの検出器によって構成し、あご紐検出器は、中心が半球型検出器の中心よりも6.0 cm下の半径12.6cmの弧に接するように7個並べて配置した。検出器の数は装置全体で54個であった。4層DOI検出器はブロック検出器であるため、シンチレータを1つ1つ自由に配置できると仮定した場合と比較して、半球上に配置した場合の隙間が大きくなる。そのため、あご紐検出器との位置関係によっては、同時計数の効率が悪くなり画質に悪影響がでる可能性が危惧された。そして、計算機シミュレーションによる検討の結果、あご紐検出器の配置場所によって画質に差が出ることが明らかになり、半球の底面に対して70°の位置にあご検出器が配置される構成の時に、最もノイズが少なくなることがわかった。あご紐付ヘルメット型PET装置の基礎検討を進めると同時に、世界に先駆けてヘルメット型PET装置の試作機開発を行った。具体的には、まず、基礎検討として、半球状に検出器を並べる際の、検出器ブロックサイズの感度への影響をシミューレーションによって検討した。その結果、遮光等のための不感領域を考慮すると、ブロックサイズを小さくすることで、ブロック間の隙間の数が増え、一つ一つの隙間は小さくできるものの、全体としては隙間が増え、感度が低下してしまうことが明らかになった。試作機開発では、放射線医学総合研究所の独自技術である4層DOI検出器を、半球部に47個、あご部に7個の計54個用いた。4層DOI検出器は、16×16×4配列のGSOZシンチレータ(3.0mm×3.0mm×7.5mm)と高感度型のマルチチャンネル光電子増倍管によって構成した。半球部は直径25cmの半径に接するように、直径の異なる3つの検出器リングと、頭頂をカバーする十字状に並べた5つの検出器によって構成し、あご部は、中心が半球部の中心よりも6cm下を中心とする半径12.6cmの弧に接するように並べて配置した。画像再構成法は、昨年度開発した手法に加えて、更に自由な検出器配置に対応した散乱補正法、及びシングル計数率を元にした偶発同時計数補正法の開発を行った。開発した装置と、画像再構成法を評価するために、頭部を模擬した3次元脳ファントムの測定を行った結果、良好な画像が得られることを確認した。また、あご部の検出器がある場合とない場合での画像化性能の比較をし、あご部に検出器を配置することで、特に視野の底面の端で画質の改善効果があることが明らかになった。提案ジオメトリの幾何学的な影響に加え、実際の検出器ブロックを想定し、様々な物理現象を考慮に入れたモンテカルロシミュレーションを行うことで、より具体的な効果の検証を進めた。単一サイズのブロック検出器を配置して装置を構成する際には、ブロックサイズを細かくして半球上を滑らかに覆うよりも、ブロック間の1ミリ以下程度の不感領域がさけられないため、5cm角程度のブロックを配置したほうが、全体としては不感領域が少なくなり、高感度になることがわかった。そして、約5cm角の4層DOI検出器を用いて世界初のヘルメット型試作機を開発し、また、測定データから画像化に必要な各種補正方法や画像再構成法を開発することで、提案ジオメトリが脳領域に対して高い感度と高いイメージング性能を有することを示した。ヘルメットPET装置では、半球状に検出器を配置したヘルメット部によって頭頂部の感度を大幅に高めることが可能であるのに加え、あごの位置に追加検出器を配置することで、ヘルメット部だけでは低くなっていた中央部の感度を効率的に高めることが可能である。

前年度までに試作機を開発し、あごの追加検出器によって、ヘルメット部底面の画質が改善されることを確認した。今年度は、今後の改良を見越し、ヘルメット部の構成方法として、試作機開発で採用した径の異なるリングを半球に接するように配置するマルチリング方式と、すべての検出器の底面が中心を向くように配置する半球方式の比較をモンテカルロシミュレーションによって行った。その際、現在の試作機で用いているGSOZシンチレータではなく、より効率の高いLuベースのシンチレータを想定し、ブロックの厚みを2cmと仮定して検討した。また、ブロックのサイズは、これまでの検討で感度が最も高かった5cm角とした。その結果、半球方式の方がさらに高い感度が得られることが明らかになった。また、イメージングシミュレーションの結果、半球方式の検出器配置でも画像再構成をして得られる画質に問題ないことを確認した。また、MPPCを受光素子として、片面からの読み出しで、深さ方向2層の識別可能なDOI検出器の試作を行った。シンチレータとしては1.5mm角、長さ5mmのLYSO結晶を用いた。その際、上部のシンチレータを半分ずらして、下部のシンチレータの応答の間に上部の応答が現れるスタガー方式のDOI検出器とした。この方式では、視野に近い上部のサイズを小さくすることができ、不感領域を少なくすることが可能となる。Na-22線源を用いて一様照射した結果、すべてのシンチレータの応答が明瞭に別れ、DOI識別が可能であることが示された。半球状に検出器を配置し、さらにあごの位置に追加検出器を配置することで、脳機能計測のための感度を大幅に向上させることが可能なヘルメットPET装置を提案し、検出器ブロックサイズの最適化検討、画像再構成法の開発、及び試作装置への適用を行った。その結果、検出器ブロック間に隙間が生じることを考慮すると、検出器ブロックサイズが5cm角程度の大きさの時に、脳領域に対する感度が最も高くなることが明らかになった。そして、画像再構成法の開発と、世界初のヘルメット型PET試作機への適用を行い、性能評価を行った結果、高い感度と空間分解能を有することが示され、提案装置が高精度な脳イメージングに有効であることを実証した。今年度の成果として、通常の円筒型のPET装置とは全く異なった、自由な検出器配置に対応可能な画像再構成法の開発に取り組み、大規模並列化が可能なGPUにおいて実装を行い動作させることに成功した。その際、空間分解能補正や感度補正、減弱補正の実装を行った。また画像再構成アルゴリズムとして、ブロック反復法であるOSEM法の他、FBP法、3D DRAMA法を実装した。そして、当初の計画では、シンチレータが個別に並んだジオメトリを仮定してイメージングシミュレーションを行うことを想定していたが、実際に試作機を設計する際に、これまでに多くの実績がある4層DOI検出器を用いることも検討の範囲に入れ、シミュレーションによりあご紐検出器位置の最適化を行った。また、検出器素子開発のための基礎検討としては、試作を考慮に入れ、これまでに実績のある4層DOI検出器をベースに高分解能化する方向での検討を行っており、現在どこまでの高分解能化が有効であるのかを明らかにするために、イメージングシミュレーションを進めている。単一種類の検出器で提案装置を構成する場合には、ある程度表面積の大きな検出器ブロックを用いた方が良いことがわかったが、頭頂部付近は隙間が大きくなり、改善の余地がある。
光の局在領域における電子及び光子の量子相互作用に関する理論的研究

半導体導波路構造における光の局在状態とその状態下における電子-光子相互作用に関する研究は、新しい「量子位相エレクトロニクス」分野における重要な研究テーマであり、特に光の強局在状態における電子との相互作用を明かにすることが新しいデバイス開発に何らかの指針を与える可能性は大きい。今年度は、半導体導波路構造における光の強局在状態を調べるために、2つの観点からのアプローチを試みた。一つは、従来の電磁波理論に基づく導波路解析の手法を、屈折率分布が空間的にランダムに分布したような導波路構造に適用することにより、所謂、フォトニックバンドギャップ領域に伝播状態が現われ、状態密度が周期的な屈折率分布を持つ導波路構造における状態密度とは大きく異なることを示した。もう一つのアプローチは、格子振動の方程式の数値解法として最近用いられつつある強制振動子法を上記の様な非周期的な屈折率分布を持つ導波路構造に適用するというアプローチである。この解法は、その適応範囲の広さと計算効率の良さに特徴があり、上記の電磁波理論による解析結果との詳細な比較は、光の強局在の研究をさらに進める上で是非とも必要である。そこでこの方面からのアプローチでは、2つの解析方法の比較検討を行ない、光の強局在の問題に対する強力な解析方法の年度内の確立に重点を置いた。この結果、二つの手法がほぼ同一の結果を示すことを確認し、それぞれの手法の解析目的に対する計算効率の優劣を明らかに出来た。以上の成果を踏まえたうえで、平成7年度以降は、具体的に半導体材料を念頭において、先ず光の強局在が起こりえるような材料構成と構造を計算機解析により明かにし、電子波と強く局在した光との量子相互作用についての計算機による数値実験を行なうことにより、その理解を深めることを目的としている。
磁場効果による固定された構造のビラジカルの挙動の研究

環状ケトンのNorrishI型光開裂により発生する三重項ビラジカルの項間交差の速度は、スピン-軌道相互作用と超微細相互作用により支配されるが、後者を評価するために、11-13員環の2、2-ジフェニルシクロアルカノンから発生する三重項1、n-ビラジカルの寿命の磁場依存性を測定し、ビラジカルの寿命が環の大きさnと磁場強度に依存することを見いだした。本研究では同様の手法により、二つのラジカル中心が自由な配置を取り得ないように、それらが環上の適当な位置に固定されたビラジカルをビシクロケトンやトリシクロケトンの光開裂により発生させ、その挙動を生成物やビラジカルの寿命に対する磁場効果の観点から研究し、ラジカル中心間の相互作用(スピン-スピン相互作用)本質を解明することを試みた。ビシクロ及びトリシクロケトンとして10、10-ジフェニル-[3.3.2]デカン-9-オン及び3、3-ジフェニルトリシクロ[4.3.1.14、8]ウンデカン-2-オンを調製し、これらの電子スペクトル及びレ-ザ-励起により生成するビラジカルの過渡吸収スペクトルの測定した。しかし、これらのケトンは、単環性のケトンに比べてカルボニル基の励起に相当する吸光度が小さく、フェニル基とカルボニル基との相互作用が小さく、光開裂の反応性も極めて乏しいことを見出した。ビシクロ及びトリシクロケトンで観測された過渡吸収スペクトルの形状は、単環性のケトンから発生する三重項ビラジカルの吸収スペクトルの形状に類似しているが、その寿命は三重項ビラジカルに比べて非常に長く、別種のビラジカルが発生した可能性もある。過渡吸収の寿命の磁場強度依存性についても測定を試みたが、それに耐えうる吸収強度は得られなかった。
動的記憶と学習の組み合わせによる複雑な情報処理機能の実現

現在、解剖学的にも電気生理学的にも、脳における神経細胞にはいろいろバラエティーがあることがわかっている。ところが機能的な側面になると、脳の機能地図的にはブロック分けはどうやらわかっているが機能的メカニズムになる未開明である。それは「記憶」に関しても同様である。人間の持つ記憶は、一見単純に見える想起機能も持っているが特に注意すべき重要な点の一つは、記憶想起に際して「様々な変換をしながら想起できる連想機能(→ダイナミカルメモリ、動的記憶)」のような複雑な機能を合わせ示す点である。他方、脳波を含め神経系の活動計測に頻繁にカオスが観測されており、生体の持つ複雑な情報処理機能や制御機能の原理に関する問題として、カオスがどのように脳の機能的側面に関わっているかが注目を集めることになっている。我々は、モデル的に取った神経回路網に記憶を埋め込みその上でカオスを発生させ、上に述べたような複雑な機能を実際に実現できるかどうか試してみることで動的記憶の機能性や学習可能性を発見論的また物理学的に調べようとしている。基礎となるキーワードを「単純なルールによる複雑な機能の実現」とし、当面の目標を、・「単純なルールで複雑な処理機能を行わせる原理」を「神経回路網における、カオスを含む複雑なダイナミックス」の機能的側面に関する物理学的研究を通じて明らかにし、シミュレーションによって確認する。と設定した。具体的には、20×20=400個のピクセルパターンで表されるような画像情報をリカレント型の神経回路網の興奮パターンとして取扱い、連想記憶、ノイズ除去、分類、などの機能特性を調べた。更にこの系のシステムパラメータを変化させることによりカオス的ダイナミックスを導入した。また「単純な学習ルール」を導入することによってカオスの動的構造の適応制御を試みた。そしてそれらを用いて「不良設定問題」としての、(1)記憶のサーチ機能、(2)記憶の合成機能、(3)モンタージュ機能、などの「複雑な機能の単純なルールによる実現」をシミュレーションによって試み、良好な結果を得て次頁のリストに示すように研究を公表した。と設定した。
企業家精神に影響を与えるマネジメントコントロール・パッケージの解明

近年の管理会計研究では、イノベーション実現や戦略転換のためのコントロール・パッケージ(複数のコントロールの組み合わせ)についての議論が活発化している。その中、本研究は、特に創意工夫などを生む企業家精神に焦点を当てることで、コントロール・パッケージのメカニズムの解明を目指している。具体的には、「企業家的ギャップを生み出すコントロール・パッケージの順機能・逆機能」、創意工夫を促す「マネジメントサイクル(PDCAサイクルなど)と管理会計システムの関係」を解明することが研究の目的である。これらの研究目的を達成するために、平成30年度は、文献調査を広範に実施し、予備的な聞き取り調査を行い、次年度以降に実施する質問票調査のための構成概念の検討などを計画していた。文献調査では、企業家的ギャップの概念に加え、その基底にある不確実性への対処(リスクテーキング)と協力体制を可能とする相互依存性について、管理会計の視点から検討を進めた。また、アントレプレナーシップ研究で注目を集めるエフェクチュエーションから導かれる設計問題についても考察を進めた。本研究では、コントロール・パッケージについてはLOC(Levers of Control)に注目している。LOCには、理念システム、境界システム、診断的コントロールシステム、インターラクティブ・コントロール・システムの4分類がある。質問票調査でも、LOCを取り上げる予定であり、その構成概念や測定について先行研究の知見を整理するなどして議論を進めた。加えて、昨年度に実施した質問票調査のデータなどを用いて、知の探索と活用によるイノベーションとLOCとの関係性について分析した。これらの分析を通じて、本研究調査のための概念整理を実施した。研究初年度として、文献レビューを中心に着実に研究を進めることができた。また、国内の管理会計研究者や実務家から本研究内容についての意見や協力をいただきながら、コントロール・パッケージやエフェクチュエーションの構成概念を確認することができた。当年に実施する予定であった聞き取り調査については遅れがみられたが、それ以上に統計データ分析から本研究内容に関わる示唆が得られた。次年度以降に向けて取り組むべき内容は明確になっており、総じて順調に進展しているといえる。本研究課題に対して、平成31年度は聞き取り調査を行いたい。企業家的ギャップが生じているケースを探索し、リスクテーキング行動や経営資源の動員を決定する組織設計についての検討を進める。また、経営のスピード化により、事業のボラティリティが高まっているが、そのような環境下での業績測定についても考察する。現在までに実施したコントロール・パッケージとイノベーションの関係性についての質問票調査の統計分析も進め、論文化ならびに学会報告を目指す。ある程度の知見が得られた段階で、新たな質問票調査が実施できるように準備を進める。当初の研究計画から31年度は研究分担者変更が生じているため、実地調査の対象は国内企業に限定して研究を進める予定である。

次年度使用額が生じた主な理由は、当年度に予定していた聞き取り調査・研究打ち合わせに関する出張の回数を抑えたことによる。その金額は、次年度の聞き取り調査、質問票調査、ならびに研究打ち合わせに充当する予定である。
縮小型事前分布によるベイズ統計的推測の理論研究

正規分布を一般した球面対称分布に従う誤差項を持つ線形モデルにおけるベイズ的な変数選択問題を研究した.事前分布として正規分布の尺度混合分布として得られる分離可能事前分布を想定した.その事前分布のもとでの事後オッズは,球面対称性を持つ限りにおいて誤差項の分布に依存しないことを示した.この無依存性から,提案する方法はロバスト性を所有すると考えられる.さらに,提案する事後オッズはモデル選択に関する一致性を持つことが示された.また興味深い理論的結果として,この研究で導かれた分離可能事前分布は,かなり広い分布の集合の中でただ一つの存在であることも示された.誤差項が必ずしも正規分布とは限らない一般球面対称分布に従う場合の回帰モデルに対するベイズ型変数選択を考えた.Zellnerのg-priorの尺度混合分布としての劣調和型事前分布を考えた.結果として,誤差項が球面対称分布であれば,Bayes factorが正規分布のもとでのそれに一致することを示した.そのため,我々の方法は,ロバストなベイズ型変数選択方法と考えられる.また,そのBayes factorは良いBayes factorが持つべき性質であるcoherentであることも示される.さらに,誤差項が正規分布の場合において数多く研究されてきたBayes factorのラプラス近似についても,発展的な結果を与えた.近似の結果として,Bayes factorは正規分布のもとでのBIC型のBayes factorを,(i)事前分布の超母数,(ii)対応する部分モデルの決定係数,(iii)対応する部分モデルの説明変数の数,の3つを引数とする単純な有理関数で修正した形になることが示された.また,提案するBayes factorは良いBayes factorが持つべき性質である一致性を持つことも示された.ここで列挙したロバスト性,一致性,coherent性を保証する事前分布は,本質的に劣調和型事前分布だけに限られることも示された.数値シミュレーションや2つの実データセットに対して,提案するBayes factorがBICに比べて良いパフォーマンスを示すことも例証された.平成25年度は,縮小型事前分布を用いたベイズ統計的推論のうち予測分布の構成に関して集中的に研究した.具体的には,正規分布に従う確率変数ベクトルからn個の標本が観測されている場合に,n+1番目に得られる同じ正規分布からの確率変数ベクトルの分布を推定する問題である.最も単純なのは,n個の観測値による最尤推定量などの適当な推定量を密度関数にプラグインする方法であるが,それは決定理論の観点からは非許容的になり,右不変事前分布に基づくベイズ予測分布が優越することが知られている.正規分布の分散を既知とする場合には,深く研究されてきた.Komaki (2001,Biometrika)は正規分布の次元が3以上の場合に,調和型縮小事前分布に基づくベイズ予測分布が,右不変事前分布に基づくベイズ予測分布を優越することを示した.これを一般化する形で,George et al (2006,Annals of Statistics)が分散既知の設定においては,平均ベクトルパラメータの推定と予測分布の推定が本質的に同等であることを示した.正規分布の分散を未知とする場合は,Kato (2008,AISM)が正規分布の次元が3以上のもとでKomaki (2001)に対応する結果を示した.私は,いくつかの観点から問題の構造が分散が既知と未知の場合で本質的に違っており,次元が1や2の場合でも縮小型事前分布に基づくベイズ予測分布が優越するはずだと予想を立てた.結果として,n=2という追加的な条件が必要であるが,その予想が正しいことを示した.この研究は,フランスINRIAのBoisbunon研究員との共同研究であり,Biometrikaに掲載されることになった.正規分布を一般した球面対称分布に従う誤差項を持つ線形モデルにおけるベイズ的な変数選択問題を研究した.事前分布として正規分布の尺度混合分布として得られる分離可能事前分布を想定した.その事前分布のもとでの事後オッズは,球面対称性を持つ限りにおいて誤差項の分布に依存しないことを示した.この無依存性から,提案する方法はロバスト性を所有すると考えられる.さらに,提案する事後オッズはモデル選択に関する一致性を持つことが示された.また興味深い理論的結果として,この研究で導かれた分離可能事前分布は,かなり広い分布の集合の中でただ一つの存在であることも示された.平成23年度は,主にプロビットモデルにおけるベイズ統計的推測を考えた.プロビットモデルは,目的変数がバイナリーである場合に線形回帰モデルを拡張したモデルである.サンプル数が少ない場合は,最尤推定量及びそれに関連する漸近理論は,理論的根拠がなくなり,正確性を欠く.その場合に無情報事前分布を想定するベイズ理論は,オルタナティブとして,重要だと考えられる.回帰係数のベイズ統計的推測を考えた時,これまでほとんど理論的な考察は行われていなかった.具体的にはMCMC samplerにより,乱数を発生させて,その標本統計量を用いて統計的推測を行うという計算機インセンティブな方法が,デフォルトとして広く使われて来た.理論的な結果がほとんど得られてこなかった理由は,同時分布関数が場合分けを含んでおり,数学的に取り扱いづらかったからである.この度,私は同時分布を極座標を用いて表すことにより,取り扱いをかなり容易にした.無情報事前分布のもとでは,事後分布は同時分布関数に比例する.

私は,極座標表現による同時分布関数の性質を利用して,1.この事後分布が3段階の階層構造を持つこと,2.そのうちの2つは正規分布とカイ二乗分布であり,乱数の発生が容易なこと,(もう一つは,やや取り扱いづらくチャレンジングな課題として残っている)を示した.これにより,モンテカルロ法による乱数発生が可能となり,既存のMCMCサンプリングよりも効率的な乱数発生が期待される.さらに,回帰係数のベイズ推定量の明示的な表現が,既に述べた階層型の事後分布を用いて得られることも分かった.これらの結果は,Arxivにプレプリントとして置いた.申請書で書いたとおりに,研究費の多くを共同研究者との打ち合わせのための旅費として使用してきた.またそれに応じて理論的な結果を出した.いくつかの結果については論文としてまとめた.正規分布を仮定した通常の線形回帰モデルだけでなく、より取り扱いが難しいと考えられていたプロビットモデルにおける推定問題を扱うための基本的道具を得たので。共同研究者であるペンシルバニア大学のGeorge教授との研究打ち合わせのため,同大学を訪問して,最終的には現在準備中である論文の投稿を目指す.研究費の残額は研究打ち合わせのための旅費,およびその結果を国際学会で講演する場合の旅費に用いる.23年度に得られたプロビットモデルにおける結果は、主に推定問題に対してである。非常に次元が高いデータにおいては、有効な変数を抽出することが大事であり、これについてベイズ型変数選択規準を導出したい。同じ問題意識を持つアメリカ・ペンシルバニア大学のGeorge教授と共同研究を始めたところである。研究費の主な用途として,共同研究者であるペンシルバニア大学のGeorge教授との打ち合わせ,及び国際学会での講演のための旅費を想定していた.このうち前者についてGeorge教授が学科長となっており,多忙であることで,もともと24年度中に予定していた訪問が不可能となった.現在25年度前半のうちに先方を2週間程度訪問するという事で話が進んでいる.また得られた結果を学会発表することも計画している.これらのための旅費を主たる使用内容とする.23年度と同様に、外国出張の旅費として大部分を支出する予定である。
IGF・PI3K・mTORシグナルの抑制を中心とした癌の低酸素耐性機構の解明

従来の癌研究は増殖に代表される活動型の癌細胞を対象としてきたが、環境に応じて活動を抑制して潜在型に移行できる癌細胞の性質に着目した研究はほとんど行われていない。本研究では増殖シグナルが環境に応じてON/OFF切替えされる機構の重要性を検討した。つまり、低酸素下で抑制される増殖シグナルが持続することは癌細胞の生存に不利であり、癌細胞は環境に応じて増殖シグナルを抑制する仕組みを備えていることを明らかにした。臨床腫瘍において低酸素領域が悪性化や治療抵抗性に重要な役割を演じていることは既に明らかにされているが、未だ低酸素領域を標的とした有効な治療法は確立されていない。本研究は、低酸素領域を標的とした治療法を開発するための基盤となる、癌細胞の低酸素耐性の分子機構を解明することを目的としている。具体的には、IGF/PI3K/mTORシグナルの環境に応じたON/OFF切替え機構の重要性を明らかにする。平成19年度は、低酸素で誘導されるIGFBPが、IGF/PI3K/mTORシグナル抑制と低酸素耐性に関与していることを明らかにすることを試みた。既に確立した低酸素下でIGF刺激によりアポトーシスする系を用いて、低酸素暴露細胞をIGFBP結合能のない組み換えIGF-1(DES-IGF1あるいはLONG-IGF1)で刺激した場合の細胞死誘導を野生型IGF-1と比較したところ、IGFBP結合能がないIGF-1の細胞死誘導効果が有意に高かった。さらに、内因性のIGFBPの低酸素耐性における役割を明らかにするためにIGFBP-1,3をRNA interference法を用いて発現抑制し、低酸素での細胞死を検討した。IBFBP-3発現の低下によりIGFで誘導される細胞死は増強した。以上から、分泌されたIGFBPがIGF刺激を緩衝して細胞死を回避していると結論した(論文投稿中)。IGFシグナルが酸素濃度によって機能を変えること、その調節にIGFBPの分泌が関与していることが明らかになったことは、今後のがんにおける低酸素耐性研究、およびそれを標的とした治療法の開発を行う上で重要である。本研究は、癌細胞の低酸素耐性の分子機構を解明することを目的とした。具体的には、IGF/PI3K/mTORシグナルの環境に応じたON/OFF切替え機構の重要性を明らかにすることを試みた。平成20年度は昨年度に引き続き、低酸素で誘導されるIGFBPが、IGF/PI3K/mTORシグナル抑制と低酸素耐性に関与していることを明らかにして論文発表した。次に低酸素下でのIGF/PI3K/mTORシグナルの抑制とエネルギー代謝の関係について検討した。AsPC-1細胞は低酸素で長期間培養すると分裂を停止して長期間生存する。この際、グルコース消費と酸素消費は低い状態に維持されている。腫瘍内の低酸素領域では酸素だけでなく、グルコースの供給も低下している可能性があり、ATP要求量を下げて環境のエネルギー基質の枯渇を回避することはこのような環境での生存戦略として機能している可能性がある。我々はIGF/PI3K/mTORシグナルがこのような休止期の状態では抑制されていることを明らかにした。休止状態のAsPC-1にIGFを添加すると、低酸素下でもグルコース、酸素を消費して細胞分裂を開始する。IGFBPに結合しないIGFはこの刺激効果が増強することから、ここでもIGFBPによるIGFシグナルの抑制が低酸素での生存に関与していることが明らかになった。
トロンボキサン受容体を介する血小板機能の制御-臨床例からのアプローチ

血小板機能の発現には、各種の膜表面受容体(ADP受容体、コラゲン受容体、トロンボキサン受容体など)と、受容体以降の刺激伝達機構の関与が極めて重要な役割を占める.申請者らは血小板機能異常症のうち、このどちらかの障害に起因するものを血小板シグナル伝達異常症とする概念を提唱し、すでに前者の病型のひとつとして、トロンボキサン受容体の異常によるシグナル伝達異常症(first cytoplasmicloopのArg^(60)→Leuの変異)を報告している.今回は同様の血小板凝集異常を呈するにもかかわらず、この変異が認められない症例を対象に病因解析を行った.その結果、(1)GqとPLCβ間の刺激伝達異常、(2)血小板内のGαqの発現量の減少、(3)細胞内Ca動員、MLC燐酸化へ至る血小板活性化経路よりdistalの経路の異常か、これらの経路とはindependentな他の経路の異常、が病因と考えられる例を発見した.この事は、血小板トロンボキサン受容体を介する機能異常症には受容体の異常のみならず、これとカップルしたG蛋白の量的異常やPLCβとの連関異常、さらにその遠位部の異常など多型にわたることが明らかとなり、血小板トロンボキサン受容体を介する機能制御に新たな知見を与えるものと思われた.血小板機能の発現には、各種の膜表面受容体(ADP受容体、コラゲン受容体、トロンボキサン受容体など)と、受容体以降の刺激伝達機構の関与が極めて重要な役割を占める.申請者らは血小板機能異常症のうち、このどちらかの障害に起因するものを血小板シグナル伝達異常症とする概念を提唱し、すでに前者の病型のひとつとして、トロンボキサン受容体の異常によるシグナル伝達異常症(first cytoplasmicloopのArg^(60)→Leuの変異)を報告している.今回は同様の血小板凝集異常を呈するにもかかわらず、この変異が認められない症例を対象に病因解析を行った.その結果、(1)GqとPLCβ間の刺激伝達異常、(2)血小板内のGαqの発現量の減少、(3)細胞内Ca動員、MLC燐酸化へ至る血小板活性化経路よりdistalの経路の異常か、これらの経路とはindependentな他の経路の異常、が病因と考えられる例を発見した.この事は、血小板トロンボキサン受容体を介する機能異常症には受容体の異常のみならず、これとカップルしたG蛋白の量的異常やPLCβとの連関異常、さらにその遠位部の異常など多型にわたることが明らかとなり、血小板トロンボキサン受容体を介する機能制御に新たな知見を与えるものと思われた.血小板機能の発現には、各種の膜表面受容体(ADP受容体、コラゲン受容体、トロンボキサン受容体など)と、受容体以降の刺激伝達機構の関与が極めて重要な役割を占める。申請者らは血小板機能異常症のうち、このどちらかの障害に起因するものを血小板シグナル伝達異常症とする概念を提唱し、すでに前者の病型として、トロンボキサン受容体の異常によるシグナル伝達異常症(トロンボキサン受容体異常症)を(Blood 81:994, 1993, J Clin Invest 94:1662,1994, Thromb Haemost 76:1080,1996,Thromb Haemost 82:1528,1999)、後者の病型として細胞内Ca動員以降のシグナル伝達異常症の存在を明らかにしている(Br J Haematol 112:603,2001,Br J Haematol 122:870,2003)。また、トロンボキサン受容体異常症には、申請者らが発見したfirst cytoplasmic loopのArg^<60>→Leuの変異が認められない症例が存在することも見いだしている。一方、血小板機能の発現や制御には血小板自体の活性化以外にリンパ球などの血液細胞との相互作用が大きく関与する。この観点から今回申請者らは、リンパ球との相互作用を解析し、その一部をJ Clin Exp Hematolに発表した。今後、更にArg^<60>→Leuの変異以外に起因すると思われるトロンボキサン受容体異常症の病因解析を行うとともに、これらの患者さんで発見されたシグナル伝達異常が血管内皮細胞やリンパ球、樹状細胞などの機能にも影響を及ぼしていないかどうかについても解析を行う予定である。血小板機能の発現には、各種の膜表面受容体(ADP受容体、コラゲン受容体、トロンボキサン受容体など)と、受容体以降の刺激伝達機構の関与が極めて重要な役割を占める。申請者らは血小板機能異常症のうち、このどちらかの障害に起因するものを血小板シグナル伝達異常症とする概念を提唱し、すでに前者の病型として、トロンボキサン受容体の異常によるシグナル伝達異常症(トロンボキサン受容体異常症)を(Blood81: 994, 1993, J Clin Invest 94: 1662, 1994, Thromb Haemost 76: 1080, 1996, Thromb Haemost 82: 1528, 1999)、後者の病型として細胞内Ca動員以降のシグナル伝達異常症の存在を明らかにしている(Br J Haematol 112: 603, 2001, Br J Haematol 122: 870, 2003)。

また、トロンボキサン受容体異常症には、申請者らが発見したfirst cytoplasmic loopのArg^<60>→Leuの変異が認められない症例が存在することも見いだしている。申請者らはfirst cytoplasmic loopのArg^<60>→Leuの変異が認められないトロンボキサン不応症患者3例について病因解析を行い、トロンボキサン受容体自体にカップルしているG蛋白の機能異常を疑い、更なる解析を行っている。この点に関して、我々はG蛋白と血小板内pHの制御に重要なKの流入機序に関する関係を明らかにし、Neuropharmacologyに発表した。また、血小板の機能は他の血液細胞との相互作用が大きく関与することから、リンパ球との相互作用を解析し、その一部をBone Marrow Transplantに発表した。今後、更にトロンボキサン受容体にカップルしたG蛋白の機能解析を行うとともに、これらの患者さんで発見されたシグナル伝達異常が血管内皮細胞やリンパ球、樹状細胞などの機能にも影響を及ぼしていないかどうかについても解析を行う予定である。
超高度防災支援システム用ユビキタス超小型空中ロボットネットワーク網の研究

本研究は,超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを搭載した500g程度の超小型空中ロボットネットワーク網(マイクロエアービークルネットワーク網,MAVネットワーク網),いわゆる「ユビキタスMAVネットワーク網」の研究開発を行う.とくに,本研究では,携帯電話のネットワーク網を利用して離着陸指令,飛行ルート指令,カメラ動作指令等を送信し,画像データは再び携帯電話回線ネットワーク網によりオンライン送信して,日本のみならず世界のライブ情報を必要に応じて収集できる世界初の画期的,革新的な社会基盤としてのユビキタスMAVネットワーク網の基礎研究を行う.本研究の目標は,研究代表者が提案している「MAVネットワーク網のハードウエアとソフトウエアの自律制御技術」と「世界に張り巡らされた携帯電話ネットワーク網のインフラを活用した遠隔操縦技術」をベースとして,世界初の超高度防災支援システムを確立・実現することである.千葉大学と千葉県は包括協定を締結しており,研究期間中に千葉県との包括協定をベースとして,千葉大学と千葉県総務部消防地震防災課と連携して,特区を設けてプロトタイプ複数機を千葉県下にネットワークリンク化して配備し,本提案の有効性について実証実験を行う.本研究によって新しい飛行原理が確立され、より広範囲な自律飛行と一層の応用可能性が見いだせたことが大きな成果である.また、フォーメーション制御やスワーム制御の制御アルゴリズムも新たに開発した.さらに、本研究の中で6発ロータマイクロエアービークルという新しい設計思想も確立できて、いろいろな産業応用に展開できる可能性が生じたことは本研究の特筆すべき研究成果である本研究は,超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを搭載した500g程度の超小型空中ロボットネットワーク網(マイクロエアービークルネットワーク網,MAVネットワーク網),いわゆる「ユビキタスMAVネットワーク網」の研究開発を行う.とくに,本研究では,携帯電話のネットワーク網を利用して離着陸指令,飛行ルート指令,カメラ動作指令等を送信し,画像データは再び携帯電話回線ネットワーク網によりオンライン送信して,日本のみならず世界のライブ情報を必要に応じて収集できる世界初の画期的,革新的な社会基盤としてのユビキタスMAVネットワーク網の基礎研究を行う.本研究の目標は,研究代表者が提案している「MAVネットワーク網のハードウエアとソフトウエアの自律制御技術」と「世界に張り巡らされた携帯電話ネットワーク網のインフラを活用した遠隔操縦技術」をベースとして,世界初の超高度防災支援システムを確立・実現することである.千葉大学と千葉県は包括協定を締結しており,研究期間中に千葉県との包括協定をベースとして,千葉大学と千葉県総務部消防地震防災課と連携して,特区を設けてプロトタイプ複数機を千葉県下にネットワークリンク化して配備し,本提案の有効性について実証実験を行う.本研究によって新しい飛行原理が確立され、より広範囲な自律飛行と一層の応用可能性が見いだせたことが大きな成果である.また、フォーメーション制御やスワーム制御の制御アルゴリズムも新たに開発した.さらに、本研究の中で6発ロータマイクロエアービークルという新しい設計思想も確立できて、いろいろな産業応用に展開できる可能性が生じたことは本研究の特筆すべき研究成果である