hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模マルチメディアコンテンツからのデータマイニングとその応用

マルチメディアを含む大規模なコンテンツにおける異種属性(たとえば、キーワード、画像内オブジェクト、グラフ構造など)の相関を特徴として抽出するグラフマイニング手法を開発した。特に、マルチメディアコンテンツ内で頻出するキーワード(単語や画像内オブジェクトなど)とそれらキーワードの出現位置との関係を表す木パターンに対して、機械学習理論に基づいた多項式時間パターン照合アルゴリズムを提案し、効率的なグラフマイニングアルゴリズムを提案した。また、ユーザ・オリエンティッドな情報検索システムの基礎を構築するために、抽出されたパターンの管理方法や高速・省メモリパターン照合アルゴリズムを提案した。平成20年度は、マルチメディアコンテンツのグラフ構造を含む特徴を知識として抽出するデータマイニング手法に関する基礎理論の構築を目指し以下の研究を行った。マルチメディアコンテンツをブラウザ上で表示した際のレイアウト情報は外平面的グラフでモデル化することができる。そこで、研究テーマ「マルチメディアコンテンツに対する知識表現と機械学習アルゴリズムの構築」について、外平面的グラフのある族に対し、新しいグラフ構造パターンであるブロック保存型外平面的グラフパターン(Block-Preserving Outerplanar Graph Pattem,BPOグラフパターンとよぶ)を導入し、BPOグラフパターンが多項式時間機械学習可能であることを示し、さらに頻出するBPOグラフパターンを効率よく抽出する手法を提案した。また、研究テーマ「マルチメディアコンテンツ検索システムのデータ管理手法構築」について、木構造パターンをより簡潔により効率的に保持する手法を提案し、収集したWebページの実データを使った評価実験も行った。また、マルチメディアコンテンツのレイアウトの特徴を表現するグラフパターンとして、Two-Terminal Series Parallel(TTSP)グラフパターンについて検討し、その多項式時間学習可能性を示した。これにより、木構造パターンだけではなく、外平面的グラフパターンやTTSPグラフパターンなども十分マルチメディアコンテンツの特徴を表現する上で有用なものであることが判明した。上記の研究成果に加えて、インターネット上に存在するマルチメディアコンテンツの収集およびTV等をキャプチャーしてのサンプルデータの収集・作成も行った。以上が、本年度に得た研究成果の概要である。平成21年度は、マルチメディアコンテンツのグラフ構造を含む特徴を知識として抽出するデータマイニング手法に関する基礎理論の発展およびその実装を目指し、以下の研究を行った。木パターンに対する質問学習可能性や外平面的グラフパターンに対する正データからの多項式時間帰納推論可能について示すことで、マルチメディアコンテンツパターンに対する機械学習理論の基礎を構築できた。また、データマイニング手法への応用についての成果も併せて得ることができた。また、テーマ「効率的なマルチメディアコンテンツパターンの定式化」については、主として動画からの特徴抽出を行う際に必要となるパターンについて研究し、特徴を木パターンあるいはグラフパターンとして取得する際の問題点(セグメント分割や拡大縮小、編集作業による改編等)の解決策について一定の見識を得ることができた。併せて、ブラウザのソースにパターンの埋め込む際に必要となる基礎的な研究として、簡潔データ構造に関する研究もおこなった。もう一つのデータである「データマイニング手法およびデータベース管理システムの実装」では、実データを対象としたクレンジングプログラムの開発を行う予定であったが、実データを使った評価実験を行えるまでには至らなかった。引き続き22年度に改良も含めた開発および改良を継続する予定である。木パターンやTTSPグラフパターン、外平面的グラフパターンに対するデータマイニング手法を実装し、そのプロトタイプを完成させた。22年度には実データを対象とした改良を行っていく予定である。平成22年度は、グラフ構造を含むマルチメディアコンテンツからマルチメディアコンテンツパターンを知識として効率よく抽出する手法の開発、およびその手法の応用としてマルチメディアコンテンツ管理・検索システムの構築を目指し、以下の研究を行った。順序木に対する簡潔データ構造を用いて、省メモリかつ高速な木パターンマッチングアルゴリズムを提案した。また、そのアルゴリズムを計算機上に実装し、性能評価実験を行った。これにより、効率的なマルチメディアコンテンツパターンの抽出手法の根幹となる手法を開発することができた。さらに、レイアウトの特徴を表現するグラフパターンであるTwo-Terminal Series Parallelグラフパターンの枚挙アルゴリズムを開発した。この枚挙アルゴリズムを簡潔データ構造を用いた木パターン枚挙アルゴリズムに応用することでさらなる効率化ができることを示した。マルチメディアコンテンツに対する知識表現として提案している木パターンであるTAPを用いてXSLTで記述されたXSLTスタイルシートを半自動的に作成する手法を開発した。これにより、ユーザへの効果的な検索結果の提示手法の開発を行った。また、XMLパーザーとしてXercesを、動画・静止画解析にはOpenCVライブラリを用いることで、実データを対象としたマルチメディアコンテンツパターン抽出システムの開発を行い、計算機上に実装して評価実験を行い、そのシステムの有効性を示した。これにより、マルチメディアコンテンツ管理・検索システムの土台を作ることができた。
犯罪統制および刑事司法の私事化・民営化の研究

本論文は、世界的な潮流となりつつある犯罪統制の私事化・民営化(商業化)の場面として、(1)刑務所・保護観察の民営化、(2)警備活動の私事化・民営化、(3)街頭統制の私事化、(4)私刑罰の執行を選び、主としてイギリス(連合王国)の実地調査を踏まえ、考察したものである。(1)については、すでにイギリスでは1992年に最初の民営(業務委託)刑務所が開業して以来、現在まで15ケ所の施設がPFI方式などで民間会社に委託され、その収容者数は全体の約10%程度に達している。さらに、保護観察についてもまず電子監視事業につき民間会社が参入し、さらには近い将来、保護観察業務自体への参入も予定されている。(2)においても、1980年代犯罪激増現象から、私的警備が一段と個人生活にも浸透し、現在では民間警備員数は公営警察職員(警察官)数を上回る状況がみられる。(3)では、CCTVの設置が公私の領域で進み、イギリスは世界でも有数の導入実績で知られる。しかしながら、CCTV設置を巡ってはプライバシー侵害問題のほかに、各種の調査で犯罪予防効果がみられないことが明らかにされている。(4)は、基本的に北アイルランドにおける準軍事組織の私刑罰を論じるもので、1998年ベルファスト(聖金曜日)合意によって、刑事司法改革が進むものの、依然として、銃撃、殴打、追放といったリンチが犯罪者、非行少年に加えられている。このように、イギリスでは私事化・民営化が進展しているが、これが意味するのは、公刑罰、公的機関の活動、さらにいえば国家機能の衰退、あるいは市民のこれらに対する不信感の表明といえ、他方、国家、公的機関の財政削減、管理主義といって近年の傾向を示すものであろう。しかしながら、これら私事化・民営化は責任の所在など明瞭でない部分も多く、今後は公私の連携等の見直しが必要であろう。犯罪統制および刑事司法の私事化傾向が世界的に拡大しつつある状況に鑑み、とくに公共空間、公道におけるCCTV(監視カメラ)の設置による防犯態勢の強化、および欧米諸国におけるゲイティッド・コミュニティ(要塞街)の拡大について、比較文化的に考察した。そこで、アメリカではこの領域を専門とする環境犯罪学のスペシャリストであるマーカス・フェルソンやロン・クラーク(いずれもラトガース大学)へのインタビューを行い、またシンシナティで開催された国際環境犯罪学セミナーに参加して、質疑応答した。また、イギリスではアントニー・ボトムズ(ケンブリッジ大学)に対するインタビューおよび同犯罪学研究所において関連資料を収集したほか、シェフィールドで開催された国際CCTV会議で日本状況を報告し、各国の専門家と意見交換を行った。このような研究調査活動を通じ明らかになったことは、(1)犯罪情勢の悪化に伴い、市民が自衛を強化する傾向がみられること、その結果、防犯に多額の支出を余儀なくされていること、(2)CCTV(監視カメラ)の公道における設置に対しては、各国によってかなり反応が異なること、但し、イギリスではプライバシーの侵害も懸念されるCCTVの設置に対して、一般市民は概ね歓迎していること、(3)ゲイティッド・コミュニティでは地域エゴが強く、構成員同士の親睦だけが図られ、他のコミュニティとの交流に無関心か、拒絶的であること、である。これらの傾向を総合すると、いわば姿なき犯罪者、つまり潜在的犯罪者に対する排除が進み、社会の中で高額な防犯設備・空間を購入し、あるいは確保しうる中流階級以上の人々とそうではない人々との社会的分化状況がみられる。これはジョック・ヤングのいう「社会的排除(social exclusion)」が進行しつつあることを示している。

わが国においても近年犯罪問題が社会的に大きく取り上げられる状況のなかで、市民の安全を確保するための方策をめぐる議論として、どのような社会の構築をめざすかを真剣に議論する必要があり、そのためにはすでにこの種のテーマを社会的議論してきたイギリス、アメリカその他の欧米諸国に学ぶべき点が多いと思われる。つまり、今後、このような私事化の傾向がもたらすメリット、デメリットを詳細に検討する必要があるであろう。(1)物理的な障壁で保護された「要塞街」については、犯罪予防的側面ばかりでなく、快適な住空間の追求という視点から住居学、あるいは地域運営のあり方という観点から政治学の領域でも種々の検討が行われている。これらの領域でも、快適な地域社会を創造するという意味では、もちろん犯罪予防が重要な鍵概念であることは間違い。しかし、要塞街においては、第1に、階級毎に地域住民が構成されるために、他の地域社会との隔絶が生じ、階級階差を生み出していること、第2に、いわゆる「社会的排除(social exclusion)」の問題がある。このため、アメリカの諸都市では、「要塞街」の建設を禁じる条例を有するところもみられる。したがって、犯罪予防と地域社会のあり方の問題が考察されなければならない。(2)「私的司法」に関しては、北アイルランドの地域司法(community justice)が重要である。すなわち、北アイルランドの一部の地区では、公式の刑事司法とは別個に、警察機能・裁判機能などが地域によって果たされている。これは、北アイルランドの特殊な政治事情と関わっているが、その発生プロセスは私的統制概念を考察するうえで、きわめて意義があるように思われる。言い換えれば、公的な刑事司法機関に対する信頼が欠如すると、それに代替する私的機関が生まれる現象である。いわゆる「正統性(legitimacy)」の問題である。しかし、この地域司法には問題も少なくない。第1に、地域の構成員に対して加えられる私的制裁が過酷に成りがちなことである。げんに、北アイルランドでは非公的な(私刑としての)銃撃刑や殴打刑が行われており、悲惨な結果をもたらしている。第2に、運用が非画一的ないしは不公平になりがちなことである。これらの克服する手段として、近年、修復的司法が導入されているが、必ずしも良好な結果は生まれていない。本年は最終年であり、これまでの調査研究に対する補充調査も含め、総合的な検討を行った。そこで、「犯罪統制および刑事司法の私事化・民営化」の場面を、次の3点に要約した。基本的にはイギリス(連合王国)の状況を中心に、(1)犯罪予防の私事化としてCCTV(監視カメラ)の設置と市民の反応、ゲイティッド・コミュニティの在り方、(2)刑罰の私事化として地域における私刑罰の実施とこれに代替するリストラティブ・ジャスティス、(3)刑罰執行の私事化の場面として刑務所の民営化とその運用と問題点に分けて考察した。これらの事項を総合的に分析するために、イギリス(イングランドとウェールズ、スコットランド、北アイルランド)において研究調査を実施し、とくに現場への踏査と現地研究者・専門家からの聞き取り、資料収集につとめた。
細胞増殖開始過程で特異的に発現されるST2遺伝子産物の生物学的機能

細胞増殖開始過程で特異的に発現されるST2遺伝子産物は、イミュノグロブリンス-パ-ファミリ-に属し、インタ-ロイキン1受容体に酷似した構造を持つが、膜貫通部分、細胞内部分を欠き、分泌タンパク質であることが示唆される興味深い分子である。本年度は、発現調節機序を探る目的でタンパク質合成阻害剤を用いた実験を行った。その結果、50μg/mlシクロヘキシミド存在下で増殖刺激を与えてもST2遺伝子の発現は抑制されず、従ってST2はimmeidate early genesの産物に依存しない、primary response genesのメンバ-であることが判明した。また、この実験の過程で、28S RNAよりさらに大きく、ST2とハイブリダイズする新しいmRNAが発見されたが、これは、膜貫通部分、細胞内部分を持った受容体型ST2である可能性が考えられるので、現在クロ-ニングを行っている。一方、生物学的機能の検討の方策として、ST2タンパク質を大腸菌を用いて大量に発現させ、精製することに成功したので、これをウサギに注射して抗体を得た。また、タンパク合成延長因子EF-1のプロモ-タ-を持った発現ベクタ-を用い、ST2タンパク質をCos細胞培養上清中に分泌発現させることに成功した。この抗体と、Cos細胞により発現した産物を用いて、ST2タンパク質の局在、増殖系に対する効果、インタ-ロイキン1アッセイ系に及ぼす効果の有無を検討している。また、ヒトのGenomic LibraryについてマウスST2 cDNAを用いてスクリ-ニングした結果、ヒト染色体ST2遺伝子のクロ-ニングに成功したので、一部塩基配列を解析し、この情報に基づき、現在ヒトST2 cDNAのクロ-ニングを行っている。ヒトにおけるST2遺伝子産物の機能は、炎症などの病態に関わっている可能性があり興味深い。
口腔がん幹細胞の分離と幹細胞を標的とした新規治療法の開発

本研究では、高転移性腺様嚢胞癌細胞株(ACCS-M GFP)を樹立し、低転移性親株(ACCS GFP)と比較を行うことにより、転移関連分子の同定及び転移機構の解析を行った。ACCS-M GFPは、高い造腫瘍性や上皮間葉移行(EMT)性状、スフェア形成能亢進、幹細胞マーカー発現より、癌幹細胞様細胞であることが示唆された。EMTおよび幹細胞形質中心的因子を探るため、BrachyuryをshRNAによりノックダウンした結果、全てのEMT関連、未分化マーカーの発現低下、EMT形質およびスフェア形成能が消失した。以上より、腺様嚢胞癌の転移機構に癌幹細胞、EMT関与がが重要な役割を担っており、その中心的制御因子としてBrachyuryの関与が示唆された。最近、がん細胞の中にその源となる“幹細胞的"な役割をもつ細胞があることが想定され、がん幹細胞(Cancer Stem Cell)と呼ばれている。白血病の幹細胞のように幹細胞は特異的なマーカーを持つことが知られているが、未だ口腔癌にっいては分離の報告はなく、マーカーも不明である。申請者らは癌細胞悪性形質の検討のために口腔腺様嚢胞癌細胞株を用いてマウスin vivo浸潤・転移モデルを確立し、マウスへの移植・培養系への分離を繰り返すin vivo selectionを行うことによって癌細胞が高い造腫瘍性と高い転移性をうることを確認している。移植細胞数を限界まで減少させた状態で腫瘍を形成することは幹細胞が具備すべき自己複製能を有する細胞である証明である。このようにして得られた細胞株は癌幹細胞を多く含むと考えられる。そこで口腔腺様嚢胞癌における幹細胞を検索するため、転移株と親株を用いてDNAマイクロアレイにより、発現遺伝子の網羅的解析を行った。転移株は、接着分子及び関連シグナリングに著明な変化が認められた。特にE-Cadherin、β-Cateninおよび種々のintegrinおいて発現の低下が見られた。逆に、Vimentinの発現は亢進しており、ACCS-M GFPにおける上皮間葉移行が示唆された。また癌転移抑制遺伝子であるCD82の発現の低下が認められた。各種の未分化マーカーについても発現が上昇していた。しかしながら転移株における幹細胞の存在の証明には至らなかった。最近、がん細胞の中にその源となる"幹細胞的"な役割をもつ細胞があることが想定され、がん幹細胞(Cancer Stem Cell)と呼ばれている。白血病の幹細胞のように幹細胞は特異的なマーカーを持つことが知られているが、未だ口腔癌については分離の報告はなく、マーカーも不明である。ACCS-M GFPはsphere形成能を有すること、胚性幹細胞マーカーについて発現が2から3倍に上昇していることから幹細胞様細胞である可能性が示唆された。腺様嚢胞癌は、その特徴である著明な浸潤性増殖や肺などへの転移により悪性度の高い腫瘍であるが、その浸潤転移機構については不明な点が多い。本研究では、当教室で樹立した高転移性・造腫瘍性腺様嚢胞癌細胞株(ACCS-M GFP)と、その親株である低転移性腺様嚢胞癌細胞株(ACCS GFP)の比較を行うことにより、転移関連分子の同定及び転移機構の解析を行った。ACCS-M GFPは、ACCS GFPと比較して著明な原発巣からの離脱亢進を示し、細胞遊走能も亢進していた。さらにACCS-M GFPにおいてE-カドヘリンはほぼ消失、vimentinは亢進していた。

以上より、ACCS-M GFPは、上皮間葉移行(EMT)様形質を示しており、腺様嚢胞癌転移機構におけるEMTの関与が示唆された。つぎにACCS-M GFPの幹細胞様特性について、自己複製能および幹細胞マーカーの発現を検討した。ACCS-M GFPは親株のACCS-GFPと比較し、スフェア形成能が亢進しており、自己複製能を有することが確認された。さらにACCS-M GFPは、Noda1、Pax6、Rex1、Lefty、Brachyury、Sox2、AFPが、いずれも親株の23倍の発現を示しており、ACCS-M GFPが癌幹細胞様細胞であることが示唆された。EMTおよび幹細胞形質中心的因子を探るため、BrachyuryをshRNAによりノックダウンした。その結果、全てのEMT関連、未分化マーカーの発現低下が認められ親株と同レベルになった。さらに、EMT形質およびスフェア形成能は消失した。以上より、腺様嚢胞癌の転移機構におけるEMTの関与が示されただけでなく、その現象には癌幹細胞が重要な役割を担っていることが明らかとなった。さらに、Brachyuryが癌幹細胞の中心的制御因子である可能性が示唆された。
骨肉腫の発生・進展に関与する新規癌関連遺伝子の機能解析

p53-/-マウス由来骨芽細胞(MMC2)にHPV16E7を導入することでRb蛋白を不活化するというin vitro transformationの実験系において最終的に得られた形質転換細胞であるMMC2TCとその前駆細胞であるMMC2E7との間で発現が変化した二つの新規遺伝子のクローニングと変異解析を行った。1.MMC2TCで発現が亢進していたDDM23はcDNA全長2,507bpで710アミノ酸をコードし、その構造よりrasシグナル伝達系のRal GDS familyに属するもので、他のグループによりRGL3として単離されたものと同一であった。ヒトオルソログを単離し、骨肉腫細胞及び切除組織での発現を解析すると、高い発現を示すものが存在した。しかし強制発現による形質転換能は認められず、その癌化における意義に関しては今後の解析を必要とする。2.MMC2TCにおいて発現が低下した遺伝子として単離されたDDM36はcDNA全長6,220bp、1,252個のアミノ酸をコードする遺伝子で、IgG superfamilyに属する膜蛋白であり、他のグループより報告されたNopeと同一であった。マウス培養細胞では骨芽細胞株であるMC3T3-E1では発現が認められたが、線維芽細胞系のNIH3T3や3T3-L1では発現が認められなかった。やはりヒトオルソログを単離し、骨肉腫切除組織での変異解析を行ったが明らかな変異は検出できなかった。悪性骨軟部腫瘍での発現を定量的RT-PCRで解析したところ、骨肉腫では半数の症例で発現が低下しており、他の腫瘍では特に滑膜肉腫で著しく低下していた。蛍光標識蛋白で局在をみると細胞同士が接着している部分の細胞膜に存在しており、間葉系細胞の特定の系統への分化決定に関連した認識機構に関与しているのではないかと考えられ、現在検討中である。p53遺伝子ノックアウトマウスより単離した骨芽細胞系(MMC2)をスタートとした形質転換実験により、造腫瘍性の獲得に伴って発現が変化した2種類の遺伝子(DDM23、DDM36)を単離し、その全長cDNAをクローニングし以下の実験を行った。1.DDM23:DDM23はhomologyよりRalGDS familyに属する遺伝子であることが判明し、他のグループより単離されたRGL3と一致していた。造腫瘍性を獲得した細胞であるMMC2-TCにおいては、3種類の転写産物が検出され、それぞれの塩基配列を解析し更にマウスBACクローンを用いてゲノム構造を決定し比較検討したところ、これらの転写産物は、RGL3に一致する転写産物に加えて、intron1を含むもの(DDM23-O)、更にintron1を含みかつexon2からexon4へspliceされたexon3を欠くもの(DDM23-V)であることが判明した。後者では、intron1内に存在する開始コドンからの新たなORFが生まれ、exon4以降はRGL3と同一で、N末部分が異なる蛋白が形成される可能性が示唆された。DDM23-Nを発現ベクターに導入し、MMC2-TCの前段階の細胞であるMMC2-E7に導入した。二重寒天培地でのコロニー形成ではMock導入細胞では全くコロニーが認められなかったのに対し、DDM23-N導入細胞では多数のコロニーが形成された。またヌードマウスに接種したところ、組織学的に典型的な骨肉腫の像を示す腫瘍が形成された。2.DDM36:DDM36はIgG superfamilyに属する遺伝子であるNopeと一致していた。

ESTデータベースを用いてDDM36のヒトホモログをコードすると思われるESTを検出し、これを用いてヒトホモログの全長cDNAを単離した。ヒトーマウス間でアミノ酸は88%一致していた。これを用いてヒト骨肉腫における発現を解析したところ7種類の骨肉腫細胞系のうち4種では発現が著しく低下しており、そのうちの二つでは全く発現が検出されなかった。これらの細胞で各エクソンの塩基配列を解析したところ、明らかな異常は検出されなかった。そこで発現調節レベルでの異常の可能性を考え、5aza-cytidineによる処理を行ったところ発現が検出可能となり、発現低下にメチル化が関与している可能性を示唆する結果が得られた。p53-/-マウス由来骨芽細胞(MMC2)にHPV16E7を導入することでRb蛋白を不活化するというin vitro transformationの実験系において最終的に得られた形質転換紬胞であるMMC2TCとその前駆細胞であるMMC2E7との間で発現が変化した二つの新規遺伝子のクローニングと変異解析を行った。1. MMC2TCで発現が亢進していたDDM23はcDNA全長2,507bpで710アミノ酸をコードし、その構造よりrasシグナル伝達系のRal GDS familyに属するもので、他のグループによりRGL3として単離されたものと同一であった。ヒトオルソログを単離し、骨肉腫細胞及び切除組織での粂由を解析すると、高い発現を示すものが存在した。しかし強制発現による形質転換能は認められず、その癌化における意義に関しては今後の解析を必要とする。2. MMC2TCにおいて発現が低下した遺伝子として単離されたDDM36はcDNA全長6,220bp、1,252個のアミノ酸をコードする遺伝子で、IgG superfamilyに属する膜蛋白であり、他のグループより報告されたNopeと同一であった。マウス培養細胞では骨芽細胞株であるMC3T3-E1では発現が認められたが、線維芽細胞系のNIH3T3や3T3-L1では発現が認め.られなかった。やはりヒトオルソログを単離し、骨肉腫切除組織での変異解析を行ったが明らかな変異は検出できなかった。悪性骨軟部腫瘍での発.現を定量的RT-PCRで解析したところ、骨肉腫では半数の症例で発現が低下しており、他の腫瘍では特に滑膜肉腫で著しく低下していた。蛍光標識蛋白で局在をみると細胞同士が接着している部分の細胞膜に存在しており、間葉系細胞の特定の系統への分化決定に関連した認識機構に関与しているのではないかと考えられ、現在検討中である。
ペプタイド産生に関与する転写制御因子からみた概日リズム発現の分子機構

哺乳動物の生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)での分子機構の解明をSCNで産生されるペプタイドの転写機構に求めるのに先立ち,SCNへの入出力関係をしらべた.網膜からの光情報はSCNの腹外側野に入力しこの部位にはVIP,Gastrin-releasing peptide(GRP)を含有する神経細胞が多く分布している.これらのペプタイドはそれぞれ活動の自由継続リズムに光と同様な位相反応を示すことから,時刻決定に関与すると考えられるが,SCN中の含量はVIPとGRPとでは光反応とは殆ど逆になることを確認した.さらに,SCNからの出力に関係すると考えられているArg-vasopressin(AVP)に対する効果はスライスカルチャーを用いたvitroの系ではVIPはAVP分泌を増加させるがGRPは抑制的に作用することがみとめられた.従って,VIPとGRPはSCN内でリズム形成に複雑に関係していると考えられる.一方,SCNへは外側膝状体からと縫線核からの入力があり,縫線核からの5-HTは網膜からの光入力に関与するglutamateの分泌様式を修飾することをバイオセンサーを用いた実時間での測定で確認した.さらに,時計の構成要因としてfeed-back系が必須であるが,SCNのほとんど全ての神経細胞は抑制性の伝達物質であるGABAを共存させている.このGABAはスライスカルチャー系ではAVP分泌作用を変化させる可能性があることを発見した.以上の結果はSCN内外での時計の構成要素の相互作用としてとらえたものであり,概日リズムは単細胞生物からヒトを含めた哺乳動物まで共通する性質で,実際にショウジョウバエの時計遺伝子の一つであるperと相同性のある蛋白質の同定も報告されている.また,SCNの分散培養系でSCNの個々の神経細胞が別個に概日振動をしていることが報告されている.従って,今後SCNに存在するペプタイドの細胞内での合成,分解の分子機構を解明する予定である.哺乳動物の生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)での分子機構の解明をSCNで産生されるペプタイドの転写機構に求めるのに先立ち,SCNへの入出力関係をしらべた.網膜からの光情報はSCNの腹外側野に入力しこの部位にはVIP,Gastrin-releasing peptide(GRP)を含有する神経細胞が多く分布している.これらのペプタイドはそれぞれ活動の自由継続リズムに光と同様な位相反応を示すことから,時刻決定に関与すると考えられるが,SCN中の含量はVIPとGRPとでは光反応とは殆ど逆になることを確認した.さらに,SCNからの出力に関係すると考えられているArg-vasopressin(AVP)に対する効果はスライスカルチャーを用いたvitroの系ではVIPはAVP分泌を増加させるがGRPは抑制的に作用することがみとめられた.従って,VIPとGRPはSCN内でリズム形成に複雑に関係していると考えられる.一方,SCNへは外側膝状体からと縫線核からの入力があり,縫線核からの5-HTは網膜からの光入力に関与するglutamateの分泌様式を修飾することをバイオセンサーを用いた実時間での測定で確認した.さらに,時計の構成要因としてfeed-back系が必須であるが,SCNのほとんど全ての神経細胞は抑制性の伝達物質であるGABAを共存させている.このGABAはスライスカルチャー系ではAVP分泌作用を変化させる可能性があることを発見した.以上の結果はSCN内外での時計の構成要素の相互作用としてとらえたものであり,概日リズムは単細胞生物からヒトを含めた哺乳動物まで共通する性質で,実際にショウジョウバエの時計遺伝子の一つであるperと相同性のある蛋白質の同定も報告されている.また,SCNの分散培養系でSCNの個々の神経細胞が別個に概日振動をしていることが報告されている.従って,今後SCNに存在するペプタイドの細胞内での合成,分解の分子機構を解明する予定である.1.バイオセンサーを用いたグルコース、グルタメートの測定方法の確立。従来、ダイアリシス法で間欠的に測定されていた脳内のグルコースやグルタメートを実時間で連続して測定できるので用途範囲が広い。視交叉上核(SCN)の急性スライスカルチャーでグルコースの測定を行ったところセロトニン、NPY(Neuropeptide-Y)のメデイウム中への投与で上昇の傾向が認められたが麻酔下のラットのSCN近傍に刺入して測定した場合には殆ど定常状態で変化が認められなかった。このことは、2-DGを用いたSCNの代謝活動の日内変動とは意味が異なる可能性を示唆している事と考えた。一方、グルタメートは網膜からSCNへの入力の伝達分室の一つであるが、vivoの実験で、SCN近傍に刺入したプローベで網膜への光刺激によりグルタメート濃度の上昇が認められ、SCNでのエントレーニング機構解明の一助となると考えた。た。2.SCN含有のペプタイドの概日リズム発現に関与する機能。1)VIP,NPY,GRPの併用投与はそれぞれの単独投与よりも自由継続リズムの位相反応が増強する事が報告されているが、SCNからの出力に関与するArg-vasopressinの分泌量を指標としてみた場合、スライスカルチャーを用いた系ではVIPとGRPとではそれぞれのペプタイドかこれらの抗体を添加した場合でも機能として逆の反応を呈した。

2)恒明条件下で3週間にわたり行動(Amimex)と体温(DSI,telemeter)を連続して測定しこの間同一条件下飼育の別の動物のSCN中VIPとAVPをEIAで測定したところ、AVPは体温リズムと位相が同期して自由継続リズウを示すがVIPは含量が低下しかつリズムが消失した。今後、網膜からの光刺激によるグルタメートのエントレーニング機構とSCNからの出力系としてのAVPの機能をその投射系のうち中隔野と室傍核でペプタイドより早期に発現するc-fos、jun-B等につきin situ hybridizationで追求していく予定。哺乳動物の生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)での分子機構の解明をSCNで産生されるペプタイドの転写機構に求めるのに先立ち,SCNへの入出力関係をしらべた.網膜からの光情報はSCNの腹外側野に入力しこの部位にはVIP,Gastrin-releasing peptide(GRP)を含有する神経細胞が多く分布している.これらのペプタイドはそれぞれ活動の自由継続リズムに光と同様な位相反応を示すことから,時刻決定に関与すると考えられるが,SCN中の含量はVIPとGRPとでは光反応とは殆ど逆になることを確認した.さらに,SCNからの出力に関係すると考えられているArg-vasopressin(AVP)に対する効果はスライスカルチャーを用いたvitroの系ではVIPはAVP分泌を増加させるがGRPは抑制的に作用することがみとめられた.従って,VIPとGRPはSCN内でリズム形成に複雑に関係していると考えられる.一方,SCNへは外側膝状体からと縫線核からの入力があり,縫線核からの5-HTは網膜からの光入力に関与するglutamateの分泌様式を修飾することをバイオセンサーを用いた実時間での測定で確認した.さらに,時計の構成要因としてfeed-back系が必須であるが,SCNのほとんど全ての神経細胞は抑制性の伝達物質であるGABAを共存させている.このGABAはスライスカルチャー系ではAVP分泌作用を変化させる可能性があることを発見した.以上の結果はSCN内外での時計の構成要素の相互作用としてとらえたものであり,概日リズムは単細胞生物からヒトを含めた哺乳動物まで共通する性質で,実際にショウジョウバエの時計遺伝子の一つであるperと相同性のある蛋白質の同定も報告されている.また,SCNの分散培養系でSCNの個々の神経細胞が別個に概日振動をしていることが報告されている.従って,今後SCNに存在するペプタイドの細胞内での合成,分解の分子機構を解明する予定である.
統合失調症脳内タンパク質群の発現解析－タンパク質多項目同時測定システムを用いて－

福島精神疾患死後脳バンクにおいて凍結保存された死後脳の前頭前皮質及び側坐核のサンプル各18例を採取し、また新潟大学脳研究所保管の年齢、性別、死後時間等をマッチさせた非精神神経疾患対照例を20例選定し、平成26年1月15日に前頭前皮質19例、側坐核17例の採取作業を行い、提供いただいた。これらの凍結脳サンプルについてELISA法を用いてDARPP-32及びCaNのタンパク質定量を行った。また、各サンプルについてGWASを行い、そのうちドパミン関連分子の遺伝子多型を抽出し(DRD2の下流にある遺伝子ANKK1の50 SNPs、DRD2の15 SNPs、DARPP-32の遺伝子であるPPP1R1Bの8 SNPs、CaNの遺伝子であるPPP3CAの37 SNPs)、タンパク定量データとの関連を解析した。ELISAによるタンパク定量では、DARPP-32発現量は統合失調症側坐核で低下が認められ、CaN発現量では統合失調症前頭前皮質で上昇、側坐核で低下が認められた。これらの脳内タンパク質発現表現型と全ゲノム遺伝子多型解析によるドパミン関連分子の遺伝子多型との関連を解析したところ、PPP3CAにおけるrs2850369の遺伝子型が前頭前皮質におけるCaN発現量を、DRD2におけるrs4620755の遺伝子型が側坐核におけるDARPP-32発現量をそれぞれ予測することが分かった。また、PPP3CAにおけるrs2850369のTキャリア/ノンキャリアの相対危険度=1.86(>1)であり、Tキャリアでは統合失調症の発症リスクが約2倍高まることが判明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。また、健常対照群に対して統合失調症群にて発現量に変化が認められたタンパク質10種程度の選定作業を完了しており、現在、免疫組織化学的手法を用いて、より詳細な標的タンパク質の組織内分布を観察し発現している細胞を同定する作業を行っている。また、タンパク質多項目同時測定解析を行う上での定量系の構築を試みており、マウス及びヒト脳サンプルで測定を行い、いくつかのタンパクでは定量可能なシグナルを得ている。平成25年8月、健常脳を保管する所属研究機関の研究協力者と協議、調査した結果、健常脳は当講座の保管する統合失調症脳に比し、死後時間の短いサンプルが多く、また研究に必要な部位が切り出し可能かどうかを一例ずつ直接確認する必要があったため、年齢、性別、死後時間がマッチする健常脳の選定に予想以上の期間を要することが判明し、確保までに5か月の期間を要した。年齢、性別、死後時間がマッチする統合失調症及び健常対照の死後脳の選定は完了しており、前頭および側坐核各々20例ずつの切り出し作業を完了している。測定対象のタンパク質の選定も完了しており、現在進行中の定量系の構築が完了し次第、一気に解析を進め、当初の計画通り研究を遂行していく。
癌抑制遺伝子MEN1の非腫瘍組織（骨格筋）における新規機能の解明

多発性内分泌腫瘍症1型(MEN1型)の原因遺伝子であるMEN1は、癌抑制遺伝子と考えられているが、その翻訳蛋白meninの詳細な機能は不明である。私達はMEN1型のモデルマウスであるMen1ヘテロ接合体マウス(Men1+/-)を解析していく過程で、Men1+/-マウスが膵内分泌腫瘍を発症する前段階においては野生型マウスに比較して、耐糖能が変容している可能性を見出したため、癌抑制遺伝子MEN1の非腫瘍組織(骨格筋)における機能に着目して研究を進めた。Men1+/-および対照群として野生型マウス(WT)を用いた。(1)18週齢までのマウスから膵組織とヒラメ筋、長指伸筋を摘出し病理解析を施行したところ、膵組織においては一部にラ氏島細胞の異形成を認めた。骨格筋には明らかな差異を認めなかった。(2)膵組織、筋組織からRNAおよび蛋白質を抽出し、Men1遺伝子およびmeninの発現量を、それぞれリアルタイムPCR法、ウェスタンブロット法を用いて検討した。Men1+/-ではMen1遺伝子、meninとも発現量が低下していた。(3)12週から18週齢までのMen1+/-とWTマウスを用いて、グルコース負荷試験、インスリン負荷試験を施行したが、週齢によって耐糖能に差異を認めた。(4)コラゲネース法を用いてマウスからラ氏島細胞を抽出し、グルコース、KCLによるインスリン分泌刺激実験を施行した。低濃度グルコース刺激におけるインスリン分泌能には、2群間で有意差は認めなかった。(5)15週齢のMen1+/-とWTから摘出したラ氏島細胞、ヒラメ筋、長指伸筋よりRNAを抽出し、cDNAマイクロアレイ解析に提出した。平成29年度の研究として、1)Men1+/-とWTの筋組織におけるMen1遺伝子発現量、menin蛋白発現量の解析、2)Men1+/-とWTマウスから膵ラ氏島細胞を単離してのEx-vivoでのインスリン分泌刺激試験、3)Men1+/-とWTマウスにインスリン負荷後に骨格筋組織を単離してのインスリン受容体下流のシグナル伝達の解析、4)同骨格筋を用いてのcDNAマイクロアレイ解析、を計画していた。上記4つのうち、3)以外に関しては予定通りに施行できた。当初、我々が想定していた骨格筋におけるmeninの機能とは異なる機能を示唆する実験結果が出てきた。そのためまず骨格筋由来のRNAを用いてのcDNAマイクロアレイ解析の結果を得た上で、Men1+/-とWTの骨格筋において発現量が大きく異なる遺伝子(群)を同定することとした。また平成30年度の当初の計画通りにC2C12筋芽細胞株を用いて、筋芽細胞を骨格筋細胞に分化させる過程で、meninをノックダウンして、骨格筋組織の組織形成ならびに糖取り込みにおけるmeninの作用を確認する。これらの研究結果をもとに必要に応じて、再度Men1+/-とWTにおける耐糖能の評価をin-vivoにて検討する。

また平成30年度の当初の計画通りにC2C12筋芽細胞株を用いて、筋芽細胞を骨格筋細胞に分化させる過程で、meninをノックダウンして、骨格筋組織の組織形成ならびに糖取り込みにおけるmeninの作用を確認する。これらの研究結果をもとに必要に応じて、再度Men1+/-とWTにおける耐糖能の評価をin-vivoにて検討する。理由:平成29年度の研究計画の一つとして当初、ノックアウトマウス及び野生型マウスの下大静脈からインスリンを注入後に、骨格筋を摘出し、液体窒素で凍結保存後に、蛋白質およびRNAを抽出して、リアルタイムPCR法および各種抗体を用いてインスリン受容体下流シグナルの解析を施行する予定だったが、平成29年度中の施行には至らなかったため、次年度使用額が生じた。使用計画:単離した骨格筋を用いてのインスリン受容体下流シグナル因子群の解析のための実験の諸費用ならびにリアルタイムPCR法のためのプローブ代金、抗体代金に使用する。またC2C12筋芽細胞株を用いてmeninをノックダウンしてインスリン受容体下流シグナルを解析する費用にも使用する。
生体内ニトロソチオール生成メカニズムの解明

我々は、生体内のニトロソチオール(R-S-NO)生成メカニズムを解析し、血中のタンパク質であるセルロプラスミンが、一酸化窒素(NO)の一電子酸化反応を触媒し、SH化合物のS-ニトロソ化反応を起すことを明らかにした。また、NOとスーパーオキサイド(O_2^-)のアダクトであるパーオキシナイトライト(ONOO^-)とSH化合物との反応により、硫黄原子に酸素原子が付加したS-ニトロソスルフォキシド[R-S(O)NO]が形成されることを見出している。さらに、マトリクスメタロプロテアーゼがグルタチオンS-ニトロソスルフォキシドとの反応でグルタチオン付加、活性化されるという新しい活性制御機構の存在を見出した。これは、種々の病態発現においてニトロ化ストレスの本体のひとつであるONOO^-が、生体分子のニトロ化のみならず、R-S(O)NO形成を介して、組織破壊をもたらす可能性を示唆する。さらに、関節リウマチ(RA)など炎症性の軟骨疾患における生体分子のニトロソ化、ニトロ化の生物学的意義について検討した。軟骨細胞でのセルロプラスミンの発現が確認できたことから、RAなどNO産生亢進状態でのRS-NO生成が強く示唆された。また、RAなど炎症性疾患等において産生の亢進が知られているα1プロテアーゼインヒビター(α1-PI)のSH基が一般のタンパク性SH基と比較し、高効率でS-ニトロソ化されることを見出している。α1-PIの活性中心のメチオニンは、炎症など酸化的環境下で酸化され、スルフォキシド化することから、メチオニン酸化α1-PIのS-ニトロソ化反応および形成されたニトロソチオールの生物活性を検討した。酸化型は非酸化型のおよそ80%の効率でニトロソチオールが形成された。抗菌活性を指標に生物活性を評価したところ、興味深いことに、メチオニン酸化α1-PIニトロソチオールは非酸化型のそれの100倍の高活性を示した。さまざまな生命現象がニトロソチオールをメディエーターとして、あるいはタンパクのS-ニトロソ化反応を介して調節されるという報告が近年急速に増加している。例えば、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体の抑制、その他の細胞内外シグナル伝達の制御などが報告されている。また最近、カスペースのように活性中心にシステインを有する酵素のS-ニトロソ化による調節が注目されている。本年度我々は、生体内の主要な血清タンパクの一種α1-プロテアーゼインヒビター(α1PI)が、一酸化窒素(NO)により効率よくS-ニトロソ化され、α1PIには認められないまったく新しい生物活性を発揮することを明らかにした。すなわち、S-ニトロソ化α1PI(S-NO-α1PI)はα1PIの持つセリンプロテアーゼ阻害能を完全に保持しつつ、細菌増殖阻害、血管弛緩、SH-プロテアーゼ阻害、血小板凝集抑制等、α1PIにはない生物活性を発揮し、その活性が他のニトロソチオールと比べて強力であることを見出した。さらに、S-NO-α1PIが培養細胞のアポトーシスを抑制し、in vivoでは虚血再環流後の臓器障害を改善することを見出した。一方、我々は既に、ニトロソチオール生成が銅イオンおよび銅結合タンパクであるセルロプラスミンによって促進されること、特に、セルロプラスミンは生理的条件下でニトロソチオール合成酵素として機能することを明らかにしている。

そこで今後さらに、生体内ニトロソチオール生成とその調節メカニズムを解析し、ニトロソチオールを応用した新たな医薬品の開発を目指し研究を進める予定である。我々はこれまで、生体内のニトロソチオール生成メカニズムを解析し、血中の銅結合蛋白質であるセルロプラスミンが、一酸化窒素(NO)の一電子酸化反応を触媒し、グルタチオンをはじめとするSH含有化合物のニトロソ化反応をもたらすことを明らかにした。本年度は、セルロプラスミンに依存しないニトロソチオール生成メカニズムとして、NO由来の反応性窒素酸化物であるパーオキシナイトライト(ONOO^-)によるグルタチオンのニトロソ化反応について解析を試みた。その結果、パーオキシナイトライトとグルタチオンの反応系で生ずるニトロソチオール(ニトロソグルタチオン)は、これまで、通常のニトロソチオールとは異なり、その硫黄原子に酸素原子が付加したS-ニトロソスルフォキシド構造を持つ、新しいニトロソチオールである可能性が示された。さらに興味あることに、この新規ニトロソ化合物であるグルタチオンS-ニトロソスルフォキシドが、蛋白質のSH基と反応し、蛋白質のグルタチオン付加体を形成することもわかってきた。例えば、細胞外マトリックスの分解を触媒するmatrix metalloproteinaseは、このグルタチオン付加反応により活性化され、このことが、感染・炎症病態やがん細胞の発育・進展における、パーオキシナイトライトによる細胞マトリックス破壊の分子メカニズムの一つである可能性が示唆された。今後さらに、グルタチオンS-ニトロソスルフォキシドの病態生化学的特性を解析することにより、生体内のニトロソチオール生成の生物効果を検討する予定である。我々は、生体内のニトロソチオール生成メカニズムを解析し、血中のタンパク質であるセルロプラスミンが、一酸化窒素(NO)の一電子酸化反応を触媒し、SH化合物のS-ニトロソ化反応を起すことを明らかにしている。また、パーオキシナイトライトとSH化合物との反応により、硫黄原子に酸素原子が付加したS-ニトロソスルフォキシドが形成されることを見出している。さらに、マトリクスメタロプロテアーゼがグルタチオンS-ニトロソスルフォキシドとの反応でグルタチオン付加、活性化されるという新しい活性制御機構の存在を見出したことから、種々の病態発現においてニトロ化ストレスの本体のひとつであるパーオキシナイトライトが、生体分子のニトロ化のみならず、S-ニトロソスルフォキシ形成を介して、組織破壊をもたらす可能性が示唆される。これらの研究に加え、本年度から、新たに関節リウマチなど炎症性の軟骨疾患における生体分子のニトロソ化、ニトロ化の生物学的意義について検討を始めた。我々は、関節リウマチなど炎症性疾患等において産生の亢進が知られているα1プロテアーゼインヒビター(α1-PI)のSH基が一般のタンパク性SH基と比較し、高効率でS-ニトロソ化されることを見出している。α1-PIの活性中心のメチオニンは、炎症など酸化的環境下で酸化され、スルフォキシド化することから、メチオニン酸化α1-PIのS-ニトロソ化反応および形成されたニトロソチオールの生物活性を検討した。酸化型は非酸化型のおよそ80%の効率でニトロソチオールが形成された。抗菌活性を指標に生物活性を評価したところ、興味深いことに、メチオニン酸化α1-PIニトロソチオールは非酸化型のそれの100倍の高活性を示した。すでに、軟骨細胞でのセルロプラスミンの発現も確認しており、今後、ニトロ化およびニトロソ化反応の関節疾患の病態発現における役割を解析する予定である。
誘導電荷フィードバック型圧電アクチュエータの開発

本研究では、変位のヒステリシスを低減するために圧電素子の内部電荷により外部の導体に誘導される電荷を測定することで、圧電素子の変形量や発生力を推定することを目的とする。本手法を用いることで、圧電素子を使用するシステム内に変位センサや力センサを配置する必要がなくなるため、システムの小型化が期待できる。平成9年度は、本手法による制御法の基礎を確立した。平成10年度は、パラレルメカニズムを用いた微動機構を提案した手法により制御した(1) [変位量・発生力の測定]まず、圧電素子の外壁に取り付けた導体に誘導電荷が発生し、それが変位量に応じて変化することを実験により定量的に確かめた。次に、誘導電荷と変位の関係および印加電圧と変位の関係を求め、ヒステリシスや感度の変動を明らかにした。誘導電荷と変位の関係は線形性が高かった。(2) [精密位置決め実験]検出用電極を用いて測定した誘導電荷をフィードバックすることで位置決め実験を行った。これにより、本手法による位置決め分解能および精度を明らかにした。また、誘導電荷を検出するチャージアンプに逆伝達関数補償法を適用することで、10秒間程度の制御を可能にした。(3) [パラレルメカニズムを用いた微動機構の設計]スチュワート・プラットフォーム型の6自由度テーブルとした。全体の寸法は160×160×85mm、テーブルの可動範囲は100×100×10μmである。共振周波数は、xy方向が50Hz、z方向が190Hzであった。圧電素子からの信号から外来ノイズを差し引くアクティブノイズ低減法により、電源からのノイズの影響を40dB低減した。(4) [原子間力顕微鏡への適用]軸間の干渉量、ピッチング誤差に関して、誘導電荷フィードバック制御は変位フィードバック制御と同等以上の運動精度が得られることが明らかになった。フォースカーブを測定した場合のz方向の運動のばらつきは16nmであった。回折格子を観察した結果、直線性のよい像が得られた。本研究は、従来より用いられている変位センサや力センサを用いずに、圧電素子の変形量、発生力を推定する方法に関するものである。圧電素子に充電される電荷量で制御するとヒステリシスが非常に小さくなることが知られているが、高速な応答をさせる場合には、これらの方法を用いることは困難である。本年度は、以下の実験を通して、誘導電荷フィードバックによる圧電アクチュエータの制御法の基礎を確立した。(1)[変位量・発生力の測定]まず、圧電素子の外壁に取り付けた導体に誘導電荷が発生し、それが変位量に応じて変化することを実験により定量的に確かめた。電流プローブにより測定した電流を積分した結果と、検出用電極に誘導された電荷の関係を調べた。その結果、圧電素子内部に充電された電荷により誘導電荷が発生していることが明らかになった。

誘導電荷と変位の関係は線形性が高かった。(2)[精密位置決め実験]検出用電極を用いて測定した誘導電荷をフィードバックすることで位置決め実験を行った。これにより、本手法による位置決め分解能および精度を明らかにした。また、誘導電荷を検出するチャージアンプに逆伝達関数補償法を適用することで、10秒間程度の制御を可能にした。本研究は、従来より用いられている変位センサやカセンサを用いずに、圧電素子の変形量、発生力を推定する方法に関するものである。圧電素子に充電される電荷量で制御するとヒステリシスが非常に小さくなることが知られているが、高速な応答をさせる場合には、これらの方法を用いることは困難である。本研究では、変位のヒステリシスを低減するために圧電素子の内部電荷により外部の導体に誘導される電荷を測定することで、圧電素子の変形量や発生力を推定することを目的とする。本手法を用いることで、圧電素子を使用するシステム内に変位センサやカセンサを配置する必要がなくなるため、システムの小型化が期待できる。本年度は、パラレルメカニズムを用いた微動機構を誘導電荷フィードバックにより制御した。実施事項は下記のとおりである。(1) [微動機構の設計]スチュワート・プラットフォーム型の6自由度テーブルとした。全体の寸法は160×160×85mm、テーブルの可動範囲は100×100×10μmである。共振周波数は、xy方向が50Hz、z方向が190Hzであった。圧電素子からの信号から外来ノイズを差し引くアクティブノイズ低減法により、電源からのノイズの影響を40dB低減した。(2) [微動機構の運動精度評価]オープンループ制御、変位フィードバック制御、誘導電荷フィードバック制御を比較した。軸間の干渉量、ピッチング誤差に関して、誘導電荷フィードバック制御は変位フィードバック制御と同等以上の運動精度が得られることが明らかになった。ピッチング誤差は10^<-5>radオーダであり、原子間力顕微鏡に一般的に用いられているピエゾチューブより1桁小さかった。フォースカーブを測定した場合のz方向の運動のばらつきは16nmであった。(3) [原子間力顕微鏡への適用]回折格子を観察した結果、直線性のよい像が得られた。