hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温超伝導薄膜の紫外線励起原子層エピタキシ-

Bi系超伝導体薄膜の分子線エピタキシ-では酸化剤として純オゾンが必要とされてきたが、本研究では比較的低濃度のオゾンによっても、比較的低温でasーgrown超伝導薄膜が作製できる事を明らかにした。{実験条件}超高真空チャンバ-内でBi,Sr,Ca,Cuの金属を蒸着源としてクヌ-センセルより分子線を発生させ、オゾン発生装置により発生させた10%のオゾンを含んだ酸素ガスをノズルより加熱した基板に吹き付ける。基板はMgO(100)、基板温度は600670°C、酸素の背圧は2x10^<ー5>Torrとした。{実験結果}組成を変化させたasーgrown膜についてX線回折および抵抗ー温度特性の測定を行なった。回折パタ-ンから2212,2223,および2234相のc軸配向を示すピ-クが観測された。2212相については比較的シャ-プな回折パタ-ンであるが、2223,2234とCuの層数が増えるにつれピ-クの強度が減り、半値幅が増大する。{結論}濃度10%の稀釈オゾンでもasーgrownで超伝導性を示す薄膜を作製する事ができた。2212,2223相のTc onsetについては、ほぼX線回折に一致した結果になっているが、Tc zeroについては70K以下であり膜質の改善を要する。2234相については、これまで同時蒸着法では作製が困難とされていたが、まだ不十分であるが本実験で作製する事ができた。
肝癌患者血中に存在するPCNA抗体に関する研究

1.肝癌患者血清中の抗核抗体(ANA)の出現:肝癌患者血清には種々の自己抗体が出現するが,中でも蛍光抗体法による抗核抗体(ANA)の出現頻度は高かった.2種類の培養癌細胞すなわち肝癌由来細胞PLC/PRF/5,喉頭癌由来細胞Hep-2を基質とした蛍光抗体間接法によると,肝癌患者は166例中36例(22.5%),慢性肝炎・肝硬変は62例中12例(19.4%),正常者235例中1例(0.4%)であった.非癌細胞BHKを基質とした場合の肝癌患者のANA出現率は23.1%であり有意に高かった.また抗体価をみると非癌患者の上限は320倍であったが,肝癌患者のそれは640倍5120倍が31%を占めていた.その蛍光は斑紋型,核小体型が多かった.また肝癌患者血清中にはSLE患者の抗核抗体とは反応しないものがみられた.すなわち肝癌患者血清中には癌細胞核と特異的に反応するANAが存在することが判明した.このANAとProliferating Cell Nuclear Antigen(PCNA抗体)との異同が検討されなければならない.そのためにPCNAを精製し,抗体の測定を試みた.2.PCNAの精製:子牛胸腺を抗原源とし, affinity chromatography法を用いてPCNAの精製を試みた.すなわち,抗PCNA抗体陽性SLE患者血清よりIgGを分画後,ウサギ腎より作製した抗ENA抗体吸収用affinity columnで抗PCNA抗体以外の抗ENA抗体を吸収し,これを担体ゲルとcouplingさせPCNA affinity columnとした.子牛胸腺アセトン粉末をPBSでホモジナイズし,その上清を水に対して透析し,沈澱物を粗PCNA抗原とした.この抗原をPCNAaffinitycolumnに通し,溶出分画をPCNA分画とした.本法により得られた抗原は分子量29kdで,イムノブロット法及びEIA法で抗PCNA抗体陽性患者血清とのみ反応がみられた.1.肝癌患者血清中の抗核抗体(ANA)の出現:肝癌患者血清には種々の自己抗体が出現するが,中でも蛍光抗体法による抗核抗体(ANA)の出現頻度は高かった.2種類の培養癌細胞すなわち肝癌由来細胞PLC/PRF/5,喉頭癌由来細胞Hep-2を基質とした蛍光抗体間接法によると,肝癌患者は166例中36例(22.5%),慢性肝炎・肝硬変は62例中12例(19.4%),正常者235例中1例(0.4%)であった.非癌細胞BHKを基質とした場合の肝癌患者のANA出現率は23.1%であり有意に高かった.また抗体価をみると非癌患者の上限は320倍であったが,肝癌患者のそれは640倍5120倍が31%を占めていた.その蛍光は斑紋型,核小体型が多かった.また肝癌患者血清中にはSLE患者の抗核抗体とは反応しないものがみられた.すなわち肝癌患者血清中には癌細胞核と特異的に反応するANAが存在することが判明した.このANAとProliferating Cell Nuclear Antigen(PCNA抗体)との異同が検討されなければならない.そのためにPCNAを精製し,抗体の測定を試みた.2.PCNAの精製:子牛胸腺を抗原源とし, affinity chromatography法を用いてPCNAの精製を試みた.すなわち,抗PCNA抗体陽性SLE患者血清よりIgGを分画後,ウサギ腎より作製した抗ENA抗体吸収用affinity columnで抗PCNA抗体以外の抗ENA抗体を吸収し,これを担体ゲルとcouplingさせPCNA affinity columnとした.子牛胸腺アセトン粉末をPBSでホモジナイズし,その上清を水に対して透析し,沈澱物を粗PCNA抗原とした.この抗原をPCNAaffinitycolumnに通し,溶出分画をPCNA分画とした.本法により得られた抗原は分子量29kdで,イムノブロット法及びEIA法で抗PCNA抗体陽性患者血清とのみ反応がみられた.1.スタンダード抗PCNA抗血清の保存:オクタローニー法で2040倍の抗PCNA抗体を含むSLE患者血清を約50ml確保できた。標準抗血清として使用可能となった。2.肝癌患者血清中の抗PCNA抗体の検索:PCNA抗体は抗核抗体の一部として存在するので、まず肝癌患者血清中の抗核抗体を蛍光抗体間接法により検出した。抗核抗体の検出は基質細胞を変えることによりその検出率が異なりとくに培養細胞を用いることにより新たな抗核抗体の存在が示唆された。さらに肝癌患者160例,肝癌以外の悪性腫瘍66例、慢性肝炎・肝硬変62例、健常者235例を対象とし、基質細胞として悪性癌細胞であるHEp2、PLC/PRE/5と4種の非癌培養細胞を使用することにより蛍光抗体法で検出される抗核抗体の出現態度を比較検討した。肝癌患者160例中36例(22.5%)は非癌細胞に反応せず、癌細胞とのみ反応した。このうちHEp2細胞の核とのみ、320倍以上比較的高力価で反応するものが22例あった。癌細胞核内にPCNA抗原が含まれていることから、これら血清中には抗PCNA抗体が含有されている可能性がある。そこでオクタローニー法によりスタンダードの抗PCNA抗血清(SLE患者血清)と同定を試みた。しかしながら明らかな沈降線を認めなかった。

原因として癌患者血清中の抗体価が低いことが孝えられる。今後は培養細胞よりPCNAを精製しimmunoblotting法により同定を試みる必要がある。3.PCNAの精製:現在培養細胞Wil2細胞よりPCNAの精製を試みている。
戦後教育改革期における家庭科教育の成立過程研究-CIE文書の検討を中心として-

戦後の家庭科教育はCIE教育課の強力なリードのもとに成立した.1946年4月に文部省内に教科課程改正準備委員会が設置され,新しい教育の目標が検討された. 6月には教科課程改正委員会と名称変更し, CIE教育課との協議を開始した.同年9月27日,初・中等の教科課程の骨格が成立したがこのときまでに家事科,裁縫科は「家政」として統合すること, 59学年は女子必修, 1012学年は選択にすることが決められた.ところが, 10月に男女の教育の機会均等を保障するため,男女同一カリキュラムを作ることが決定され,上記の履修方法は再検討された.結局,小学校は工作の一部を加えてpractical artsとし,男女共必修にすること,中学校では職業科の一分科目として編入することになった.職業科は男女とも必修であり,そのなかの分科目は性による強制をなくして選択できることにしたため,家庭科は男女とも選択となった.これらが決定されたのは1947年1月である.高校は当初から選択教科とされていたため,上のような問題はなかった.高校家庭科は普通教育としての「家庭」と職業教育としての「家庭技芸に関する教科」の2教科として成立した.これらは各々,別の組織で構想され,前者は小・中学校の家庭科を検討したグループが,後者は戦前の職業学校の関係者が関わった.最初の教科課程は1947年4月に示されたが, 1948年春にはその改正作業がはじまり,夏には新教科課程が答申された.この改正作業のなかで普通教育としての家庭科は職業教育と代替可能な教科とみなされた.大多数の女子の仕事は主婦であると考えられたためである.結果として,高校家庭科の普通教育と職業教育の区別は曖昧になり,それは今日までつづいている.戦後教育改革により小・中・高とも,形式的には男女同一カリキュラムが実現したが,家庭科は成立時より女子用教科と考えられていたのである.従来,不明であった点を明らかにした.戦後の家庭科教育はCIE教育課の強力なリードのもとに成立した.1946年4月に文部省内に教科課程改正準備委員会が設置され,新しい教育の目標が検討された. 6月には教科課程改正委員会と名称変更し, CIE教育課との協議を開始した.同年9月27日,初・中等の教科課程の骨格が成立したがこのときまでに家事科,裁縫科は「家政」として統合すること, 59学年は女子必修, 1012学年は選択にすることが決められた.ところが, 10月に男女の教育の機会均等を保障するため,男女同一カリキュラムを作ることが決定され,上記の履修方法は再検討された.結局,小学校は工作の一部を加えてpractical artsとし,男女共必修にすること,中学校では職業科の一分科目として編入することになった.職業科は男女とも必修であり,そのなかの分科目は性による強制をなくして選択できることにしたため,家庭科は男女とも選択となった.これらが決定されたのは1947年1月である.高校は当初から選択教科とされていたため,上のような問題はなかった.高校家庭科は普通教育としての「家庭」と職業教育としての「家庭技芸に関する教科」の2教科として成立した.これらは各々,別の組織で構想され,前者は小・中学校の家庭科を検討したグループが,後者は戦前の職業学校の関係者が関わった.最初の教科課程は1947年4月に示されたが, 1948年春にはその改正作業がはじまり,夏には新教科課程が答申された.この改正作業のなかで普通教育としての家庭科は職業教育と代替可能な教科とみなされた.大多数の女子の仕事は主婦であると考えられたためである.結果として,高校家庭科の普通教育と職業教育の区別は曖昧になり,それは今日までつづいている.戦後教育改革により小・中・高とも,形式的には男女同一カリキュラムが実現したが,家庭科は成立時より女子用教科と考えられていたのである.従来,不明であった点を明らかにした.
口腔由来扁平上皮癌細胞におけるラクトフェリンのPLD活性化とアポトーシス誘導機構

牛ラクトフェリンをペプシンで切断したフラグメントのうち高分子の分解産物(Lfn-p)を、口腔由来培養扁平上皮癌細胞(HSC-4,SAS)に用い、1)SAS細胞では細胞が障害、DNAの断片化がみられ、アポトーシスが誘導された。2)アポトーシス抵抗性のHSC-4細胞では、Lfn-pによりPLD活性の上昇を観察した。このPLD活性化は、a)MEK阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤,PI3K阻害剤により抑制された。c)カルシウムキレート剤(EGTA)投与によりPLDの活性は抑制された。3)MAP kinaseのp42/44ERKのリン酸化を両細胞で亢進させた。一方、JNKは、アポトーシスが誘導されたSAS細胞でのみ活性化された。4)アポトーシスが誘導されたSAS細胞について各種PKCの発現が、6時間のLfn-p処理によりPKCのうちε及びηサブタイプmRNA発現レベルが特異的に減少した。以上により口腔由来培養扁平上皮癌細胞でのJNK活性化とPKC ε,ηの発現減少がLfn-pによるアポトーシスに関与すること、Lfn-pによるPLD活性化が細胞のサバイバルに関係すると考えられた。これらの内容の一部は、第55回日本口腔科学会および第42回大韓口腔顎顔面外科学会にて発表し現在論文を作成し投稿中である。今後さらにラクトフェリンによる腫瘍細胞のアポトーシス誘導機構をJNKの活性化機構の解析を中心にすすめると共に、抵抗性の機構におけるPLDの役割を解析し耐性の克服を目指したい。牛ラクトフェリン(Lactoferrin)をペプシンで切断したフラグメントのうち高分子量の分解産物(Lfn-P)を、口腔由来培養扁平上皮癌細胞(HSC-4,SAS)に適用した。ラクトフェリンのトリプシン分解産物(Lfn-p)により1)細胞外へのLDHの漏出が増加、アガロース電気泳動でDXAの断片化がみられた。アポトーシスが誘導されたと考えられるが、その程度は細胞により異なっていた。(SAS>HSC-4)2)アポトーシスに抵抗性を示すHSC-4細胞では、PLD活性の濃度依存的な上昇を示したが感受性の高いSAS細胞では活性化は観察されなかった。3)アポトーシスに抵抗性のHSC-4細胞で、p42/44ERKのリン酸化を亢進させた。4)HSC-4細胞でのPLD活性化について、各種阻害剤を用いて検討したところ、a)MAPキナーゼの阻害剤b)チロシンキナーゼ阻害剤c)PI3キナーゼ阻害剤により部分的に(40-50%)阻害された。5)MEK1の阻害剤、P38MAPキナーゼの阻害剤、チロシンキナーゼの阻害剤は、それぞれ相加的にLfn-PによるPLD活性化を抑制し3種の組み合わせによりPLD活性化がほぼ完全に抑制されたが、PMAによる活性化にはほとんど影響しなかった。6)HSC-4細胞に誘導されるPLD活性化は、プロテインキナーゼC(PKC)阻害剤によってほとんど抑制されないが、PMA、によるPLD活性化は著明に抑制された。以上のようなPLD活性化は、Lfn-Pによるアポトーシスに高感受性を示すSAS細胞ではみられず、アポトーシスに対する抵抗性に関与するものと考えられた。これらの内容は、昨年の第55回日本口腔科学会総会(盛岡)および第42回大韓口腔顎顔面外科学会総会にて発表した。牛ラクトフエリン(Lactoferrin)をペプシンで切断したフラグメントのうち高分子の分解産物(Lfn-p)を、口腔由来培養扁平上皮癌細胞(HSC-4,SAS)に適用した。昨年度の結果としてラクトフェリンのトリプシン分解産物(Lfn-p)により1)SAS細胞では、アポトーシスの誘導が観察された。

2)HSC-4細胞はアポトーシス抵抗性を示し、PLD活性の濃度依存的なが観察された。このPLD活性化について、各種阻害剤を用いて検討したところ、MEK阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤,PI3K阻害剤により阻害された。3)p42/44ERKのリン酸化をSAS、HSC-4両細胞で亢進がみられた。等の結果よりPLD活性化が細胞のサバイバルに関係し、JNKの活性化がアポトーシスに関与する可能性が示唆された。今年度は、Lfn-pによりアポトーシス様の変化を認めたSAS細胞について各種PKCの発現がLfn-p処理により変化がみられるかをa)ウエスタンブロット法、b)RT-PCRで検討した。【結果】a)ウエスタンブロット法:各種PKCに対するウサギポリクロナール抗体でウエスタンブロットを行いb)PKC-α,ε,η、のシグナルを認めた。しかし、Lfn-p処理では、シグナルの明らかな変化を認めなかった。以上により口腔由来培養扁平上皮癌細胞でのJNK活性化とPKCε,ηの発現減少がLfn-pによるアポトーシスに関与する可能性が示唆された。これらの内容は、現在論文を作成し投稿中である。
ディジタル映像の階層的ビデオインデックス化に基づく知的映像検索システムの開発

デジタル映像を対象とする検索システムが従来のデータベースシステムと大きく異なる点は,(1)検索のための効果的な内容記述方式を開発する必要があること.(2)映像コンテンツ自身による分類や構造化が必要なこと,(3)利用者の主観,視点,嗜好などを反映した感性的な検索や,映像のストーリやキーワードによる高度な意味的な検索が求められていることなどである.本年度は,前年度に開発した階層的内容記述形式を用いて,柔軟なストーリ検索が可能な知的映像検索システムを開発した.知的映像検索システムは,階層構造の上位レイヤに記述されたストーリを用いたストーリ検索機能,特定の人物の行動,場所,時相に注目した個別属性検索機能,ストーリに対応する映像をすべて表示させるか,もしくは部分的な映像を表示させる選択的映像表示機能,余分な挿話を省略して映像のダイジェストを作成する映像ダイジェスト機能などを有するシステムである.具体的には,Lehnertの提案したAffect Unitに基づく動画像の内容記述モデルを開発した.本内容記述モデルでは,予め典型的なシーンをプロトタイプとして用意しておき,ボトムアップのアプローチに基づいてストーリの内容記述を行っている.映像データの内容記述モデルでは,ユーザの記述コストが高くなることが問題となるが,本システムでは,プロトタイプを階層構造として管理して,ユーザの労力を軽減するようにしている.さらに,ストーリの内容記述を具体化して,ユーザの主観の差異をできる限り吸収するようにしている.また,本内容記述モデルを用いたシステムをプロトタイプ指向言語AMULETを用いて構築し,具体化についての実験を行った.デジタル映像を対象とする検索システムが従来のデータベースシステムと大きく異なる点は,(1)検索のための効果的な内容記述方式を開発する必要があること.(2)映像コンテンツ自身による分類や構造化が必要なこと,(3)利用者の主観,視点,嗜好などを反映した感性的な検索や,映像のストーリやキーワードによる高度な意味的な検索が求められていることなどである.本年度は,前年度に開発した階層的内容記述形式を用いて,柔軟なストーリ検索が可能な知的映像検索システムを開発した.知的映像検索システムは,階層構造の上位レイヤに記述されたストーリを用いたストーリ検索機能,特定の人物の行動,場所,時相に注目した個別属性検索機能,ストーリに対応する映像をすべて表示させるか,もしくは部分的な映像を表示させる選択的映像表示機能,余分な挿話を省略して映像のダイジェストを作成する映像ダイジェスト機能などを有するシステムである.具体的には,Lehnertの提案したAffect Unitに基づく動画像の内容記述モデルを開発した.本内容記述モデルでは,予め典型的なシーンをプロトタイプとして用意しておき,ボトムアップのアプローチに基づいてストーリの内容記述を行っている.映像データの内容記述モデルでは,ユーザの記述コストが高くなることが問題となるが,本システムでは,プロトタイプを階層構造として管理して,ユーザの労力を軽減するようにしている.さらに,ストーリの内容記述を具体化して,ユーザの主観の差異をできる限り吸収するようにしている.また,本内容記述モデルを用いたシステムをプロトタイプ指向言語AMULETを用いて構築し,具体化についての実験を行った.本研究テーマでは、デジタル映像の内容記述、構造化、知的検索などを効率的に行えるような、階層的知識表現形式、映像のストーリに基づく検索などの新しいマルチメディア技術を開発することを目的としている。本年度は、以下のサブテーマについて研究を行なった。(1)概念依存表現による階層的映像記述に関する研究本テーマでは、ストーリを持った映像として、アニメ「まんが日本ばなし」を対象とし、ストーリを記述するための知識表現形式と登場人物の動作を記述するための知識表現形式からなる階層的な内容記述方式を開発した。具体的には、Rumerhartらの提案したストーリ文法に類似した記述形式によりアニメのストーリを記述し、Schankの提案した概念依存表現を用いて登場人物の動作を記述した。さらに、両者を統合して、ストーリの木構造に相当する階層的構造を利用したビデオデータベースを開発した。(2)グラフ表現とMDL原理による動画像の知的組織化に関する研究グラフ表現は他会表現能力を持つ記述形式の一つではあるが、内容検索に付随するマッチングに要する計算コストは膨大なものになる。本テーマでは、Schankの提案した概念記述表現を用いて記述された動画像データの内容を、ネットワーク構造化アルゴリズムに基づて知的に組織化するシステムを開発した。本システムでは、情報理論および機械学習の分野で提案されたMDL(Minimum Description Length)原理を組織化する際の基準として用いている。また、高速なマッチングを実現するために並列処理アルゴリズムを導入している。デジタル映像を対象とする検索システムが従来のデータベースシステムと大きく異なる点は,(1)検索のための効果的な内容記述方式を開発する必要があること,(2)映像コンテンツ自身による分類や構造化が必要なこと,(3)利用者の主観,視点,嗜好などを反映した感性的な検索や,映像のストーリやキーワードによる高度な意味的な検索が求められていることなどである.本年度は,前年度に開発した階層的内容記述形式を用いて,柔軟なストーリ検索が可能な知的映像検索システムを開発した.知的映像検索システムは,階層構造の上位レイヤに記述されたストーリを用いたストーリ検索機能,特定の人物の行動,場所,時相に注目した個別属性検索機能,ストーリに対応する映像をすべて表示させるか,もしくは部分的な映像を表示させる選択的映像表示機能,余分な挿話を省略して映像のダイジェストを作成する映像ダイジェスト機能などを有するシステムである.

具体的には,Lehnertの提案したAffect Unitに基づく動画像の内容記述モデルを開発した.本内容記述モデルでは,予め典型的なシーンをプロトタイプとして用意しておき,ボトムアップのアプローチに基づいてストーリの内容記述を行っている.映像データの内容記述モデルでは,ユーザの記述コストが高くなることが問題となるが,本システムでは,プロトタイプを階層構造として管理して,ユーザの労力を軽減するようにしている.さらに,ストーリの内容記述を具体化して,ユーザの主観の差異をできる限り吸収するようにしている.また,本内容記述モデルを用いたシステムをプロトタイプ指向言語AMULETを用いて構築し,具体化についての実験を行った.
フォトニックバンドギャップ環境による量子ドットの物性の解明

本研究は,発光現象の根本的な制御が可能なフォトニック結晶を用いることで,量子ドットの発光状態を制御し,その結果観察される発光現象を通して,量子ドットの遷移・緩和現象を明らかすることを目的としている.量子ドットは理想的には三次元的な電子の閉じこめ状態が形成されるため,個々には独立しており,量子ドット間の電子のやり取りは存在しないと考えられる.しかし,本研究で取り扱う自己形成量子ドットでは,濡れ層と呼ばれる各量子ドット間を空間的に連続的に接続する量子薄膜層が存在し,その濡れ層を介した量子ドット間の電子のやり取りが存在する可能性がある.量子ドット間の電子のやり取りがある場合,例えばある量子ドットの発光減衰寿命が速ければその量子ドットへ優先的に電子が遷移するはずである.ここで,量子ドットへ点欠陥を導入した場合には欠陥部分がナノ共振器として働き,欠陥のない部分と比較して発光減衰寿命が速くなると考えられる.さらにはナノ共振器に組み込まれた個々の量子ドットの発光減衰寿命は量子ドットの位置・エネルギーに応じて変化するはずであり,量子ドット間の電子のやり取りの有無で共振器全体としての発光効率が変化すると予想される.ランダムな分布をもつ量子ドットをナノ共振器に複数導入した状況の発光効率を解析したところ,量子ドット間の電子のやり取りがない場合には発光効率の統計分布は量子ドットの個数が増えるにつれ,約0.2へ集中していった.一方,電子のやり取りがある場合には発光減衰寿命が速い量子ドットへ電子が優先的に遷移する効果で0.8以上の発光効率が期待されることが判明した.環境温度を上昇させることで量子ドット間の電子のやりとりが増大し,結果,発光効率も増大すると予想されるが,130Kにおける発光強度が3Kにおける発光強度を上回るという,上記予想を支持する実験結果が得られた.本研究は,発光現象の根本的な制御が可能なフォトニック結晶を用いることで,量子ドットの発光状態を制御し,その結果観察される発光現象を通して,量子ドットの遷移・緩和現象を明らかすることを目的とする.フォトニック結晶は,特定の波長域に対して発光を抑制するフォトニックバンドギャップをもち,その波長域は格子定数によって変化する.今年度は,同一の量子ドットをもつ基板上に様々な格子定数をもつ二次元フォトニック結晶スラブを形成することによって,量子ドットの発光波長域を一定にしたまま,フォトニックバンドギャップの作用する波長を変化させることを試みた.フォトニックバンドギャップが量子ドットの発光波長域に作用する場合,時間領域差分電磁界解析から予想される理論限界に近い15倍程度の発光寿命の増大が観測された.この結果は,量子ドットのもつ三次元的なキャリア閉じ込め効果によって加工プロセスによる非発光過程が抑制され,フォトニック結晶のもつ発光制御効果が有効に働いたことを示した.さらに詳しく,フォトニックバンドギャップが量子ドットの高いエネルギー準位のみ,もしくは低いエネルギー準位に作用した場合に関して発光寿命の評価をおこなったところ,高いエネルギー準位・低いエネルギー準位に関わらずフォトニックバンドギャップ効果が観察された.この結果は,各エネルギー準位に対してフォトニックバンドギャップ効果が独立に作用し,準位間の緩和寿命が発光寿命に対して無視できるオーダーであることを示唆している.本研究は,発光現象の根本的な制御が可能なフォトニック結晶を用いることで,量子ドットの発光状態を制御し,その結果観察される発光現象を通して,量子ドットの遷移・緩和現象を明らかすることを目的としている.量子ドットは理想的には三次元的な電子の閉じこめ状態が形成されるため,個々には独立しており,量子ドット間の電子のやり取りは存在しないと考えられる.しかし,本研究で取り扱う自己形成量子ドットでは,濡れ層と呼ばれる各量子ドット間を空間的に連続的に接続する量子薄膜層が存在し,その濡れ層を介した量子ドット間の電子のやり取りが存在する可能性がある.量子ドット間の電子のやり取りがある場合,例えばある量子ドットの発光減衰寿命が速ければその量子ドットへ優先的に電子が遷移するはずである.ここで,量子ドットへ点欠陥を導入した場合には欠陥部分がナノ共振器として働き,欠陥のない部分と比較して発光減衰寿命が速くなると考えられる.さらにはナノ共振器に組み込まれた個々の量子ドットの発光減衰寿命は量子ドットの位置・エネルギーに応じて変化するはずであり,量子ドット間の電子のやり取りの有無で共振器全体としての発光効率が変化すると予想される.ランダムな分布をもつ量子ドットをナノ共振器に複数導入した状況の発光効率を解析したところ,量子ドット間の電子のやり取りがない場合には発光効率の統計分布は量子ドットの個数が増えるにつれ,約0.2へ集中していった.一方,電子のやり取りがある場合には発光減衰寿命が速い量子ドットへ電子が優先的に遷移する効果で0.8以上の発光効率が期待されることが判明した.環境温度を上昇させることで量子ドット間の電子のやりとりが増大し,結果,発光効率も増大すると予想されるが,130Kにおける発光強度が3Kにおける発光強度を上回るという,上記予想を支持する実験結果が得られた.
炎症反応に起因した胃粘膜上皮細胞の腫瘍性増殖機序の研究

胃癌や大腸癌の発生には炎症反応が重要な役割を果たしていると考えられている。我々が作製した胃癌発生マウス(K19-C2mEマウス)や大腸腫瘍発生マウス(Apc^<Δ716>マウス)の腫瘍組織では、マクロファージ浸潤とその活性化によるTNF-αやIL-1βの産生誘導を伴っている。これらの炎症反応が腫瘍発生に及ぼす影響を明らかにするために、以下の交配実験を行なった。(1)TNF-α遺伝子およびIL-1β受容体遺伝子ノックアウトマウスとK19-C2mEマウスの交配実験を行なった結果、TNF-α欠損により腫瘍発生が顕著に抑制された。BrdU標識実験により、TNF-α刺激が胃粘膜上皮細胞の分化を抑制し、未分化細胞数の増加による腫瘍性病変が形成されている事が明らかとなった。一方、IL-1β遮断による腫瘍抑制効果は認められなかった。(2)さらに、腫瘍発生におけるマクロファージの役割を解析するために、マクロファージ欠損マウス系統であるop/opとApc^<Δ716>マウスとの交配実験を実施した。op/opはCSF-1遺伝子変異のために組織マクロファージ数が著しく減少している。Apc^<Δ716>:op/op複合変異マウスでは、腸管全域に発生する腫瘍数の減少が認められた。さらに、発生した腫瘍の大きさも有意に減少した。マクロファージが欠損しても腫瘍組織中でのCOX-2発現誘導は認められたため、COX-2活性阻害とは異なる機序により腫瘍発生が抑制された可能性が考えられた。以上の結果により、消化管腫瘍発生過程では組織へのマクロファージ浸潤と、その活性化によるTNF-α産生誘導が腫瘍細胞の未分化性維持に重要である事が明らかとなった。誘導型プロスタグランジン合成酵素であるCOX-2は、大腸癌や胃癌などの腫瘍組織で発現誘導されている。また、COX-2の下流でプロスタグランジンE_2(PGE_2)合成に働く酵素、mPGES-1も腫瘍組織で発現誘導されており、COX-2とmPGES-1の共役作用により産生されるPGE_2が腫瘍発生に重要な役割を果たしていると考えられる。これまでに、胃粘膜上皮でCOX-2とmPGES-1を発現するトランスジェニックマウス(K19-C2mE)を作製して解析した結果、マクロファージ集簇とその活性化による炎症反応と、胃粘膜上皮の過形成性腫瘍の発生を認めた。今年度は、この腫瘍発生における炎症性サイトカイン、TNF-α、IL-1βの役割を解明するために、K19-C2mEマウスとTNF-αおよびIL-1受容体α鎖の各遺伝子ノックアウトマウスとの交配実験を行なった。また、腫瘍病変にはリンパ球浸潤も認めたため、Rag2遺伝子ノックアウトマウスとの交配実験も行なった。重要な事に、TNF-α欠損K19-C2mEマウスでは炎症反応と腫瘍病変の発生が抑制された。一方で、IL-1βシグナル遮断やT/Bリンパ球欠損による腫瘍形成への影響は認められなかった。したがって、COX-2とmPGES-1の下流で産生されるPGE_2はマクロファージ浸潤とその活性化を誘導し、引き続いて発生するTNF-α依存的な炎症反応が上皮細胞の過形成性腫瘍発生に重要であることが明らかとなった。この結果はCancer Research誌に論文発表した。今後、TNF-αによる上皮細胞分化への影響と、腫瘍発生へのマクロファージの重要性を明らかにする。
高電圧を帯びた宇宙機表面における沿面放電現象の発生・進展メカニズムに関する研究

宇宙機が100Vを越すような高電圧で運用されるとき、その構造体電位は周辺プラズマに対して大きく負になることが知られている。宇宙機表面にある電気絶縁体はプラズマ中のイオンを集めて正電荷を畜え、表面電位はゼロ近傍になる。宇宙機表面で放電が発生すると、宇宙機回路の正の過渡電流が流れ込み、宇宙機の構造体電位が過渡的に正側に大きく振れる。宇宙機表面とその下の構造体を模擬するシステムを地上の真空チャンバー内に配置して、放電発生時の宇宙機絶縁体表面と周辺プラズマの動的相互作用を調べる実験を行った。一度放電が発生すると、回路中に流れ込んだ正の電流によって、電極の電位が上昇する。放電は発生していなくとも、放電発生点に電気的につながっている箇所では、絶縁体表面の電位は発生前のゼロから正に大きく振れる。電位の上昇した絶縁体表面は周辺の電子を集め、表面にたまっていた正電荷は中和され、中和電流が回路中を流れるのを観測した。この現象をMonte Carlo Particle-in-Cell法を用いたシミュレーションを用いて検証した。絶縁体電位の上昇によってその周辺に広がる電子収集シースの挙動を明らかにした。シミュレーションで計算された絶縁体表面電荷の中和電流は実験値により一致を見た。またシミュレーションではシース内のわずかな電離が中和電流の値を大きくすることが明らかにされた。研究結果はAIAA paperとして1999年1月のアメリカ航空宇宙学会にて発表され、現在投稿論文を執筆中である。宇宙利用の大型につれて宇宙機の大電力化が進展し、高電圧での電力運用が必至となっている。宇宙機が高電圧を持つと、普通その電圧のほとんどが周辺プラズマに対して負になり、宇宙機内の接地点である構造体は負電位をもつ。しかし、宇宙機表面で放電が発生すると、宇宙機に周辺プラズマから大電流が流れ込み宇宙機の電位は過渡的に変化する。放電前の定常状態では熱制御材等の宇宙機表面の電気絶縁面は周辺プラズマによって帯電してほぼゼロ電位をもち、その厚さと面積に応じて正電荷を集めてコンデンサとして機能しており、宇宙機表面全体で大量の電荷を保持している。一旦宇宙機表面のある一点で放電が発生すると宇宙機に正の放電電流が流れ込んで、宇宙機電位を一時的に正側に押し上げる。その時、放電をおこしていない表面の電位もそれにつられて変化し、表面の正電荷に周辺プラズマ中の電子が引き寄せられて表面の電荷を中和するような電流が流れこむ。宇宙機のある点で放電が発生した時にどれくらいの電流が宇宙機に流れるかは、このような宇宙機と周辺プラズマの動的相互作用によって規定されることになり、プラズマの応答が早けれは宇宙機のある一点での放電が宇宙機の全表面に蓄えられている電荷の放出につながりかねない。今年度は上に述べたような現象の解明を2次元のプラズマ粒子シミュレーションで行った。2次元計算であるので、実際の実験を同一の空間スケールでかつ電子/イオンの質量比も現実と同じものを使ってシミュレーションを行うことができた。実験で測定された宇宙機表面電位の変化をシミュレーションパラメータとして入力し、シミュレーションで求められたプラズマの応答が実際に測定されたような放電電流波形を与えるかについて定量的な検討を行った。シミュレーション結果から、表面近傍の中性ガスのわずかな電離がプラズマ応答に大きな影響を及ぼすことがわかった。
15〜19世紀ドイツにおける聖界諸侯と皇帝

1448年2月に結ばれた「ウィーン協約」から1803年の聖界諸侯領の世俗化までのおよそ350年の期間における聖界諸侯の国制上の位置を考案することを課題としていた。本年度は最終年度にあたり、研究論文を2本発表した。論文「近世ドイツ帝国国制に関する一考察」によってまず、近世の帝国国制史研究を今後進めるにあたって一つの試論的な見取図を公にし、論文「1215世紀ドイツにおける司教選出の諸問題」では、近世の聖界諸侯の概要を示すとともに、ウィーン協約以降の聖界諸侯の本格的な研究の予備的作業として、1215世紀の聖界諸侯(司教)の選出問題を整理した.この分野はわが国では未開拓な分野でもあり、本格的な論考を発表する前にまずこのような予備的な考案を発表する必要性があると判断した。この予備的な考案の準備の過程において、ローマ教皇と皇帝、ローマ教皇と俗界諸侯およびローマ教皇と聖界諸侯の関係の具体的な把握が重要であることが判明した.そのため論文ではローマ教皇権や教会法上の規定の整理を行い、ローマ教皇がその至上権に基いて、教会法的な規定の外において、司教の任免に大きな影響力を発揮してきた経過を明らかにした.今後数年にわたって本研究成果を公表していく予定である。1448年2月の「ウィーン協約」から1803年の聖界諸侯領の世俗化までのおよそ350年間の期間における聖界諸侯の国制上の位置を考察することを課題としており、本年度はこの間の全ての聖界諸侯(約400名)のデータの整理を終えた。このデータをもとに、聖界諸侯をいくつかのグループに分けて整理し、それぞれのグループの特色を考察した。また、これらの聖界諸侯と帝国諸機関(帝国議会・帝国代表者会議・帝国クライス・帝国最高法院・帝国宮内法院)との関係を具体的に把握するため、これらの帝国諸機関の構造・組織について整理した。さらに、皇帝と聖界諸侯との関係を把握するために、皇帝の宮廷の構造(書記局・顧問官・外交官)の分析を行ない、聖界諸侯と皇帝の具体的な人的関係を整理した。さらに俗界諸侯と聖界諸侯との関係を知るために、バイエルン大公を対象として、その帝国教会政策を検討した。本年度はこのように基本的なデータの整理および関連する事項についての知見を得ることに研究の重点がおかれた。これは当該分野が我が国において未だ本格的に行なわれていない分野であったため、不可欠な作業であった。またこの作業を通じて、我が国において教義の分野において多くの研究がなされていた宗教改革に関して、その国制史的意義についての理解の端緒を得ることができた。研究期間の最終年である来年度は、当年度の作業を整理し、論文として仕上げることに重点がおかれる。
PI3K-Akt経路による癌化メカニズムの解析

哺乳類Aktは種々の癌組織において発現・活性上昇が頻繁に検出されており、癌化との密接なつながりが示唆されている。Aktには非常に強い生存促進能があり、これが例えばDNA損傷を受けた細胞の生存を促進し癌化に貢献すると考えられている。我々は以前に、DNA損傷による細胞死において主要な役割を果たすp53の分解に関与するMdm2をAktが直接にリン酸化し、活性化する事を報告した。しかしながらp53の発現していない細胞においてもAktはDNA損傷による細胞死を抑制した。DNA損傷によって活性化するp53非依存的な細胞死誘導分子としてE2F1が知られている。実際p53の発現していない癌細胞Saos-2において、E2F1をRNA干渉法でノックダウンするとDNA損傷による細胞死が阻害された。本研究において我々は、Aktによってリン酸化されたMdm2は、E2F1に対するユビキチンリガーゼとして働き、E2F1をユビキチン化して分解することを見いだした。Aktの活性化によりE2F1の半減期は短くなり、逆に内在性Mdm2をノックダウンするとE2F1が安定化した。Aktによる癌化誘導におけるMdm2の重要性は今後の検討課題である。本研究ではまた、癌の悪性化に関連してAktによる細胞運動性の制御メカニズムについても検討を行い、細胞移動先端におけるリン脂質PIP3のポジティブフィードバックにAktが関与することを見いだした。本研究は、プロトオンコジーンAktのターゲットを明らかにすることで、Aktの癌化誘導メカニズムの理解に迫ることを目的とした。Aktが癌化を誘導する機構として、細胞増殖と生存の促進が考えられている。本研究では、特にAktが細胞生存を促進する際のターゲットを検討し、新たにNur77およびカスペース9がAktの基質であることを明らかにした。Aktはアポトーシスシグナル伝達の様々なステップをターゲットにして生存を促進する。近年、Aktがアポトーシス誘導に関与するForkhead等の転写因子をリン酸化することが報告されている。本研究では、負の選択において未成熟T細胞のアポトーシス誘導に関与することが知られている転写因子Nur77が、Aktのターゲットのひとつであることを明らかにした。Aktは、Nur77のSer350をリン酸化することによって、Nur77の転写活性およびアポトーシス誘導活性を抑制した。AktによるNur77のSer350リン酸化は、Nur77のDNA結合活性を抑制するとともに、Nur77の14-3-3結合を誘導し、転写活性の抑制を引き起こすことが示された。カスペースは、アポトーシスの実行に関わるプロテアーゼのファミリーである。カスペースはカスケードを構成しており、カスペース9はカスペースカスケードの起点に位置する分子である。種々のアポトーシス刺激は、ミトコンドリアからcytochrome cの放出を促し、cytochrome cによるApaf-1/カスペース9複合体の活性化を誘導する。我々のグループは以前に、Aktがcytochrome cによるカスペースカスケードの活性化を抑制することを見いだしている。本研究においてAktがカスペース9の2つの部位を特異的にリン酸化し、カスペース9のApaf-1への結合能を抑制していることをはじめて示した。この結果は、Aktがミトコンドリアから下流のアポトーシスシグナルを抑制する分子機構を説明するものである。本研究において、癌原遺伝子産物Aktが、Mdm2の直接のリン酸化を介して、癌抑制遺伝子産物p53の分解を促進することを見いだした。p53の機能欠失型変異が癌化の重要なステップであることから考えて、Aktがp53を抑制することは、Aktによる癌化のメカニズムに貢献している可能性が高いと思われる。我々は、Aktがp53依存的アポトーシスを抑制することを示したが、p53の関わる他の現象、即ち、細胞周期の停止などに関してもAktがp53の分解を介して抑制的に働いていることが予想される。本研究でまた、アポトーシス誘導の鍵分子であるBaxのミトコンドリアへの移行を、Aktが抑制することを見いだした。Aktは少なくともin vitroでリコンビナントBaxをリン酸化しなかった。従ってBax局在制御の際のAktの直接のターゲットは不明である。本研究では更に、Aktが細胞運動の促進に働くことを示し、癌化における浸潤への関与を示唆した。我々はAktによる細胞運動制御が繊維芽細胞に限らず、神経細胞においても同様の制御があることを見いだしている。現在このメカニズムに関しても検討中である。本研究は、癌原遺伝子Aktのターゲットと機能を明らかにすることで、Aktの癌化誘導メカニズムの理解に迫ることを目的としている。本研究において、癌原遺伝子産物Aktが繊維芽細胞の増殖因子依存的な細胞運動の促進に主要な役割を果たすことを見いだした。また、Aktが低分子量Gタンパク質Rac,Cdc42の下流で活性化し、Rac,Cdc42による細胞運動能の上昇に関与することを示した。さらに癌抑制遺伝子PTENの欠失によって細胞運動能の上昇を引き起こした細胞においてもAktが運動性の制御に主要な役割を果たしているという結論を得た。これまでに、Aktの活性化あるいは遺伝子増幅が、癌の悪性化(浸潤能の上昇)と密接に結びついているという報告がなされていたが、そのメカニズムについては必ずしも明らかではなかった。

本研究によってAktと哺乳類細胞運動性の関連を示したことは、Aktによる癌悪性化のひとつのメカニズムを示唆した点で意義深いと考える。また、本研究においてはAktのMdm2リン酸化についても検討した。昨年度までに、P53のユビキチンリガーゼとして働くMdm2のSer186を、Aktが直接にリン酸化することによって、p53のユビキチン化及び分解を促進することを示した。しかしながらMdm2のSer186だけでなくSer166もAktの良い基質となり、またSer166をAlaに変異したMdm2では野生型Mdm2よりも細胞癌化活性が低いことが明らかになった。そこで現在Mdm2のp53以外のターゲットについて検討中である。前年度までに癌原遺伝子産物Aktが繊維芽細胞の増殖因子依存的な細胞運動の促進に主要な役割を果たすこと、またAktが低分子量Gタンパク質Racの下流で活性化し、Racによる細胞運動能の上昇に関与することを報告した。しかしながらRacがいかなるメカニズムでAktを活性化しているかは明らかではなかった。本年度において、Racによって活性化されることの知られていたPAKがAktの活性化に重要な役割を果たしていることを見出し、その活性化メカニズムの一部を明らかにした。最近子宮癌種においてPAK1を含む染色体のある領域が増幅されており、さらにその中でPAK1が原癌遺伝子として必須の役割を果たしているという報告がなされているので、PAKが癌化においてAktと関連する可能性が考えられる。我々はまたAktが生存を促進するメカニズムについて検討しており、これまでにBadならびにNur77がAktによりリン酸化を受けると14-3-3タンパク質と結合することを報告した。本研究において、生存シグナルによってAktが活性化していても、細胞ストレスにより活性化したJNKが14-3-3を直接リン酸化し、このリン酸化によって14-3-3と結合していたアポトーシス誘導分子が解離して細胞死を引き起こす、というメカニズムを明らかにした。この結果は、哺乳類細胞における死誘導シグナルと生存促進シグナルの拮抗作用の分子機構の一部を明らかにしたものと考えている。哺乳類Aktは種々の癌組織において発現・活性上昇が頻繁に検出されており、癌化との密接なつながりが示唆されている。Aktには非常に強い生存促進能があり、これが例えばDNA損傷を受けた細胞の生存を促進し癌化に貢献すると考えられている。我々は以前に、DNA損傷による細胞死において主要な役割を果たすp53の分解に関与するMdm2をAktが直接にリン酸化し、活性化する事を報告した。しかしながらp53の発現していない細胞においてもAktはDNA損傷による細胞死を抑制した。DNA損傷によって活性化するp53非依存的な細胞死誘導分子としてE2F1が知られている。実際p53の発現していない癌細胞Saos-2において、E2F1をRNA干渉法でノックダウンするとDNA損傷による細胞死が阻害された。本研究において我々は、Aktによってリン酸化されたMdm2は、E2F1に対するユビキチンリガーゼとして働き、E2F1をユビキチン化して分解することを見いだした。Aktの活性化によりE2F1の半減期は短くなり、逆に内在性Mdm2をノックダウンするとE2F1が安定化した。
身体的痛みの理解と表現の生涯発達過程

本研究は、次の2点を明らかにし、痛みについての理解と表現の発達についての基礎的資料を提供することを目的とする。(1)痛みの因果理解の発達(2)痛みに関する言語表現の理解。(1)に関しては、痛みのコントロールについての理解の発達を検討した。痛みは、その他の症状(例えば、身体部位の腫れ、下痢等)と比較すると主観性が高く、その強度や緩和に対する心理的要因の関与が比較的大きい。この点の理解の発達的変化を検討することを主目的とした。また「痛いの痛いのとんでいけ」と言った「おまじない」による緩和効果に対する理解の発達も合わせて検討した。69名の小4、75名の小6児童、82名の成人を対象に、痛みあるいはそれ以外の症状を示す人物が登場する物語を示し、7つの緩和法(薬2、心理3、おまじない1、コントロール1)の効果について評定(4件法)することを求めた。その結果、以下の諸点が示された。1小学生も大学生と同様に、3つの心理的緩和法および薬の塗布は、その他の症状より痛みに対して効果的だと理解していた。2ただし1について、小6児童は、小4児童および大学生と理解の仕方が多少異なり、心理的緩和法は痛みとその他の症状に対して同程度に作用すると考える場合が多い傾向がみられた(統計的には有意ではなかった)。3大学生は、おまじないは痛みおよびその他の症状を和らげる効果があると理解する傾向があった。小学生にはそのような傾向はみられなかった。4小学生も大学生と同様に薬(服薬および塗布)はその他の方法より、痛みおよびその他の症状をやわらげるのに効果的だと理解していた。(2)に関しては、痛みの種類、部位、生起原因、生起状況等に関する言語表現について、正確に理解・表出できる発達的時期を明らかにするために、1歳から9歳の子どもを持つ母親600名を対象にWEB調査を実施し、分析途中である。平成30年度、31年度に予定されていた「痛みのないコントロールについての理解」については予定通りの進ちょく状況であり、平成31年度、32年度に実施予定である「痛みに関する言語理解。表出の発達」について、すでに今年度データ収集を終えたため。当初予定していた順序通りに、以下3点から研究をさらに進める。(1)痛みのコントロールについての理解:平成30年度は小学生と大学生を対象に調査を実施し、分析を実施した。今後は幼児、中学生を対象とした調査を実施し、幼児期から大人までの発達的変化を検討する。(2)痛みに対するコーピングについての理解:痛みに直面せざるをえない状況において、恐怖や不安を緩和するために人はどのようなコーピングを効果的と考えるか、コーピングの各側面の発達的変化を検討するための調査を計画する。(3)痛みに関する言語理解・表出の発達:平成30年度は、1歳から9歳の子どもを持つ保護者を対象に調査を実施した。今後はそのデータを分析し、発達的変化を検討する予定である。

(2)痛みに対するコーピングについての理解:痛みに直面せざるをえない状況において、恐怖や不安を緩和するために人はどのようなコーピングを効果的と考えるか、コーピングの各側面の発達的変化を検討するための調査を計画する。(3)痛みに関する言語理解・表出の発達:平成30年度は、1歳から9歳の子どもを持つ保護者を対象に調査を実施した。今後はそのデータを分析し、発達的変化を検討する予定である。
不均質補正を用いた新たな小線源治療の臨床応用に向けた研究

不均質補正の有無による線量分布について比較検討をおこなった。特に乳がんの術後照射に対する小線源治療と骨盤領域として前立腺がんの高線量率組織内照射での不均質補正を考慮した解析をおこない、2018年の日本放射線腫瘍学会で「SAVIを用いたAPBI治療計画に対する不均質補正を考慮した線量計算の影響」と「前立腺がん高線量率組織内照射における不均質補正の有無による線量解析」として発表した。乳がんの術後照射に対する小線源治療と骨盤領域として前立腺がんの高線量率組織内照射での不均質補正を考慮した解析をおこない、2018年の日本放射線腫瘍学会で「SAVIを用いたAPBI治療計画に対する不均質補正を考慮した線量計算の影響」と「前立腺がん高線量率組織内照射における不均質補正の有無による線量解析」として発表した内容の論文化を検討中。不均質補正の必要とされる領域について検討すること。不均質補正を使用するにあたっての課題の検討。本年度は現在までに蓄積された症例データを用いて、不均質補正を加味した線量分布を再計算し、部位毎の特徴について検討した。本年度は乳がんの術後照射に対する小線源治療と骨盤領域として前立腺がんの高線量率組織内照射での不均質補正を考慮した解析をおこなった。空気が含まれる領域があると不均質補正が必要になる可能性が示唆された。結果は2018年の日本放射線腫瘍学会で「SAVIを用いたAPBI治療計画に対する不均質補正を考慮した線量計算の影響」と「前立腺がん高線量率組織内照射における不均質補正の有無による線量解析」として発表予定である。その後、論文として結果を公表する予定である。本年度は乳がんの術後照射と前立腺がんの高線量率組織内照射における小線源治療での不均質補正を研究した。結果は学会発表予定で計画通りに進行している。他の領域でも不均質補正を用いた解析をおこない、不均質補正が必要な領域を検討する予定である。旅費が想定よりも安い費用で済んだため。次年度にさらなる研究の発展のため使用させていただく予定です。主に物品費と旅費にあてる予定です。研究のデータ集積、解析に時間がかかっており延長が必要になりました。使用計画としては研究発表のための学会参加や論文化する際の校正費用などを予定しております。
スパイラルビームスキャニングによる次世代呼吸同期型粒子線治療技術の開発

各レイヤーの腫瘍輪郭の中心をビーム走査の原点と定めて腫瘍輪郭の境界線上の点を円筒座標(r,θ,z)で表し、その境界線上の離散データを基に角度方向に等間隔で補間して境界点の半径距離rを角度θの関数として表した。最小平均走査半径Rminから腫瘍境界線の平均半径Rmaxに到達するまでのスパイラル回転数をN、ビーム走査速度をv0(一定)とした時、ビーム走査平均半径r0を時間tに対して変化させることにより、ある角度で見たときの半径方向のビーム走査軌道間隔は常に一定になるが、角度によって半径が変化するため、ビーム走査軌道の半径方向の間隔は必ずしも等間隔とはならず、線量分布には濃淡ができる。そこで、走査角度に応じてペンシルビームの強度やビーム径に変調を加えることにより、線量の平坦化を試みた。ペンシルビームの粒子密度分布Ibや、N、Rmin、Rmax、v0、スパイラル走査原点などをパラメータとして、粒子密度分布がより平坦になるようにパラメータを最適化するプログラムを開発中である。また、蛍光板と高速カメラを使った線量分布測定法の開発も行った。これは上記の手法で用いるビームスポットの強度変調を、蛍光板と高速カメラで確認しながら行うためである。計画書に記載の本年度の事項は、ペンシルビームの径のデータベース化等を除き、ほぼ達成しており、また、記載していなかった蛍光板を使用した線量分布測定法の開発も行えたため。ほぼ計画書に沿って研究を行う。次年度は、今年度行わなかったペンシルビームの径などのデータベース化や深さ方向も含めた照射試験、スキャニング電磁石・システムの整備を重点的に行う。
スズキ系魚類における表在感丘の分布様式

魚類の側線系は水の流れを感知する器官であり、粒状の感丘から構成される。感丘には管に収まる管器感丘と表皮上に発達する表在感丘がある。後者は脱落しやすく、その分布様式についての知見は貧しい。本研究では、多様な生態に富むスズキ系魚類(Percomorpha)の頭部を観察し、表在感丘の分布様式と生態的特性との関連性を探る。さらに、神経支配の観察から、各々の表在感丘の種間における相同性を確定し、分布様式が多様化するプロセスをあわせて明らかにする。
メタボローム解析による有機ハロゲン化合物と代謝物のヒト健康リスク評価

本年度は代謝物分析の一環として、臓器組織中に残留するポリ塩素化ビフェニル(PCBs)およびそれら水酸化代謝物(OH-PCBs)の包括的な分析法の確立を目指して研究を進めた。定性・定量には高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-HRMS)が用いられているが、コストが高いこと、使用者に高度なスキルが求められること、分析時間が長いことなどの問題がある。このため本研究では安価かつ簡便な四重極型GC-MSを負イオン化学イオン化法(ECNI)を用いて3-8塩素化OH-PCBs異性体を測定することを目的とした。機器検出下限値(IDL)を、GC-ECNI/MSとGC/HRMSで比較した。5-8塩素化OH-PCBsのIDLは2つの分析法で同等の値を示したが、3-4塩素化OH-PCBsはGC/HRMSが1桁高感度であった。生体組織中から検出されるOH-PCBs濃度をGC-ECNI/MSのIDLと比較すると、大半の異性体が検出可能であることが明らかになった。続いて前処理法を改良し、一般的な前処理法と、本研究で改良したアセトニトリル洗浄+5%含水シリカゲルカラムによる前処理法の回収率を比較した。その結果、本研究における3-4塩素化OH-PCBsの回収率は一般的な前処理法である硫酸処理の回収率である2.0-3.5%から82-91%に改善した。5-7塩素化体については、いずれも80%以上の回収率を得ることができた。さらに、分析精度を確認するために添加回収試験を実施した。10pg, 50pgのOH-PCBs27異性体を同一肝臓サンプル2.5gに添加・分析し、回収率を求めた。その結果、回収率は10pg添加時で64.7-117%、50pg添加時で70.4-120%と良好な成績が得られた。本研究成果は国際誌Talantaに投稿し、受理された。オミクス研究において重要な代謝物の分析法を確立し、学術誌として投稿できたことから、概ね順調に研究は進展している。ただし、より包括的な生理活性物質の一斉分析法の確率が不可欠であることから、今後も分析法の検討を続ける必要がある。(抄録なし)本年度は代謝物分析の一環として、臓器組織中に残留するポリ塩素化ビフェニル(PCBs)およびそれら水酸化代謝物(OH-PCBs)の包括的な分析法の確立を目指して研究を進めた。(抄録なし)