hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腫瘍への感染効率を高めた改変型腫瘍融解性アデノウイルスによる消化器癌の治療

アデノウイルスは強い細胞傷害性を有しており、その初期転写産物であるE1Aは感染細胞におけるウイルスの増殖に重要な作用を有している。そこで、E1Aの発現を適切な腫瘍プロモーターで制御すれば、腫瘍融解性ウイルスとなることが期待される。そこで、まず腫瘍で高発現をみる遺伝子の転写調節領域をルシフェラーゼアッセイにて検討し、サバイビン遺伝子の5'上流領域500塩基対、ミッドカイン遺伝子の600塩基対がその領域であることを確認した。また、タイプ5型の細胞受容体はCAR分子であるが、腫瘍においては同分子の発現が低下していることから、広範な腫瘍で発現亢進がみられるCD46分子を受容体とするタイプ35型への改変を容易にする基本ベクターを構築した。このシャトルベクターは、外来性の転写調節領域によって、E1AおよびE1B遺伝子の発現を制御するベクターと、E3領域のファイバー・ノブ領域をタイプ5型から35型に改変し、その他のアデノウイルス構造遺伝子を有するベクターからなる。このベクターを利用すれば、従来のグラハム法とは異なり、容易に改変型腫瘍融解性ウイルスが作成できる。そこでこのベクター系を利用して、サバイビンおよびミッドカイン転写調節領域を有するウイルスを作成し、その特性を検討した。その結果、改変型のウイルスは、CAR発現が低い腫瘍細胞では、タイプ5型のウイルスに比較して、より低いmultiplicity of infection、で殺細胞効果を示し、CAR低発現の腫瘍に対してタイプ5型よりも強い抗腫瘍効果を発揮した。また、CAR高発現の腫瘍でも、タイプ5型と同様の抗腫瘍効果を示し、改変型ウイルスは、従来の腫瘍融解性ウイルスよりも効果が増強していた。改変型アデノウイルスの有用性を検討するために、Green Fluorescence ProteinをE1領域に組み込み、ファイバー・ノブ構造のみを血清型の異なるタイプ11型あるいは35型に置換し、その他の基本構築はタイプ5型のままのアデノウイルスを作製した。このウイルスを用いて、タイプ5型の主な受容体であるCoxsackievirus and Adenovirus Receptorの発現が低下している消化器扁平上皮癌細胞を用いて、それぞれのアデノウイルスの感染効率を検討した。その結果、タイプ35型のファイバー・ノブ構造を有する改変型アデノウイルスは、プロトタイプの5型あるいは11型の改変型ウイルスより、標的細胞に効率的に遺伝子導入が可能であった。そこで、腫瘍融解性ウイルスに用いる転写調節領域を決定するために、細胞増殖に発現の相関を示すサバイビン遺伝子のゲノム領域を用いて、当該細胞でルシフェラーゼアッセイを行なったところ、転写開始点約500塩基対上流に、強い転写調節領域が存在することが判明した。そこで、次に腫瘍融解性ウイルスの作製法を容易にするための基本ベクター系を構築した。すなわち、この基本ベクターは転写調節領域の下流にアデノウイルスの初期応答遺伝子E1AとE1Bを連結させ、それを全アデノウイルスの塩基配列を含むベクターに、特定の制限酵素部位を利用して組み入れ、1本のプラスミドにしようとするものである。このプラスミドDNAをウイルス産生細胞である293細胞に遺伝子導入するだけで、容易にアデノウイルスの産生が可能となるはずである。これまで遺伝子導入に用いられてきたアデノウイルスはタイプ5型であるため、標的細胞上のタイプ5型受容体であるCoxsackievirus and Adenovirus Receptor(CAR)分子の発現レベルに、その感染効率が大きく依存している。しかし、消化器癌ではしばしば、このCAR発現レベルが低下しており、その結果消化器癌におけるタイプ5型ウイルスの感染効率が低下し、抗腫瘍効果の減弱が想定される。そこで、受容体との結合に関与するファイバー・ノブ構造を、タイプ35型ウイルスとした改変型のウイルスを作成すれば、タイプ35型の受容体であるCD46分子が消化器癌では高発現であることから、より強い抗腫瘍効果が得られるはずである。

そこで、腫瘍において高発現を見るサバイビン、ミッドカインイ遺伝子の転写調節領域(それぞれ約450bpと600bp)を用いて、アデノウイルス初期転写遺伝子E1A/E1Bの発現を制御しうる、腫瘍融解性ウイルスを作成した。この時、改変型ウイルスの作成を容易にするために、E1A/E1B分子の発現を任意の転写調節領域で制御しうるシャトルベクターを構築し、またファイバー・ノブ構造のみをタイプ5型より35型に変換したウイルスDNAを作成した。その結果、ウイルス作成に必要な遺伝子を一つのDNAに組み込める系を新たに構築できた。このベクター系を使用して作成した改変型腫瘍融解性ウイルスは、タイプ5型の腫瘍融解性ウイルスに比較して腫瘍への感染効率が高く、その結果、CAR発現の低い腫瘍に対して、タイブ5型の腫瘍融解性ウイルスよりも強い抗腫瘍効果を示した。また、CAR発現が高い腫瘍に対しては、改変型ウイルスによる抗腫瘍効果は、タイプ5型のウイルスと同程度であった。
染色体サブテロメア領域の多様性と進化に関する基礎的研究

本研究では、霊長類のサブテロメア領域の比較ゲノム解析を行い、種間で保存された領域と種特異的な領域を識別し、それぞれの領域に位置する遺伝子の同定、遺伝子と表現型との関連性を明らかにすることを目的として研究を行なった。本年度は、昨年度に引き続き、ヒトとチンパンジーの比較解析、特に、チンパンジーのサブテロメア領域の詳細な解析を行った。昨年度の解析から、チンパンジー21番染色体のサブテロメア領域の構造は、ヒトに比べて160kbほど長いことが明らかになっていた。そこで、チンパンジーで拡張している領域のゲノム配列を用いて相同性検索を行ったところ、ヒトの9番、10番、2番染色体の一部と高い相同性を示すことがわかった。さらに、この領域の配列の反復配列の分布を調べたところ、SINEやLINEなどのレトロトランスポゾン由来の散在性反復配列に加え、様々な種類のサテライトリピートの存在が明らかになった。また、チンパンジーで拡張した160kbの領域における、遺伝子の有無を明らかにするため、この領域のゲノム配列を用いてアノテーションを行ったところ、ヒトの糖鎖転移酵素をコードする遺伝子と相同性を示す領域を見出した。この遺伝子が、チンパンジーにおいて発現しているかどうかを明らかにするため、チンパンジー由来の培養リンパ芽球からmRNAを抽出し、RT-PCRにより発現性を調べた。その結果、PCR産物が得られ、チンパンジーのリンパ球において、ヒトの糖鎖転移酵素ホモログが発現していることが示唆された。本研究から、チンパンジーサブテロア領域に見いだされた糖鎖転移酵素遺伝子ホモログが、ヒトとチンパンジーの表現型の相違に関与している可能性が明らかになり、この遺伝子の機能解析を進めることにより、サブテロメア領域に位置する遺伝子のヒトとチンパンジーそれぞれに及ぼす分子遺伝学的な意味づけができると期待される。本研究では、霊長類のサブテロメア領域の比較ゲノム解析を行い、種間で保存された領域と種特異的な領域を識別し、それぞれの領域に位置する遺伝子の同定、遺伝子と表現型との関連性を明らかにすることを目的として研究を行なう。本年度は、既に単離していたヒトサブテロメア領域由来のゲノムクローンを用いて、FISH法によるヒト染色体へのマッピングを行い、それぞれの染色体上の位置とシグナルの蛍光強度を調べ、サブテロメア領域の類似性からヒト染色体のグループ化を行うことを目標に解析を進めている。現在までに、既存のサブテロメア候補クローン205クローンのうち72クローンについてFISH解析を終了した。FISH解析の結果、11クローンは染色体上の位置を確定できたが、残り61クローンについては、ほとんどの染色体(46本の染色体中、30から40本の染色体)のサブテロメア領域にシグナルを認め、ヒトサブテロメア領域間で相同性が高い領域由来のクローン群であることが判った。FISH解析を行ったクローンのうち、19クローンの高精度塩基配列を行い、塩基配列レベルでの相同性とFISH解析におけるシグナルパターンの照合を行っている。また、チンパンジーのサブテロメア領域のゲノム構造解析を行い、ヒトとチンパンジーにおけるサブテロメア領域の比較解析を行った。まず、ヒト21番染色体に対応するチンパンジー染色体のサブテロメア領域をカバーするクローン地図を作成し、その領域の高精度配列決定を行った。得られた配列データを用いて、サブテロメア領域の構造を比較したところ、チンパンジーのサブテロメア領域は、ヒトのそれに比べて約160kbほど長いことが判った。現在、塩基配列レベルでの比較解析とアノテーションを進めている。
北太平洋における風成海洋循環力学に関する解析的研究

北太平洋における黒潮を始めとする亜熱帯循環系の海域を対象とし、風成海洋循環理論に基ずく力学の有効性の検証を目的として、以下のことを行なった。第一に、気象庁および米国海洋大気局によって編集されている航行船舶の観測資料を取得・編集し、海上風の月平均データセットを作成すると共に、それらの1960年以降の時系列データを用いて変動場の解析を行った。その結果、中緯度海域に卓越する偏西風が年々強化する特性が見出され、これに伴い風成海洋循環も強化することが示唆された。他方、船舶資料における観測手法の変遷を調査した結果、偏西風強化の一因として船上における観測高度の上昇が無視できないことが明らかとなった。これは、船舶資料を用いた同様の研究に対する喚起を促すと共に、長期変動場における風成海洋循環の力学の有効性を検出する困難さを提起しているといえる。第二に、欧州宇宙機関の人口衛生(ERS-1)に搭載された散乱計から得られる海上風データの精度検証として、船舶による海上風および数値予報モデルによって客観解析された海上風データとの比較を行った。その結果、海上風速は概ね20%以内の誤差で互いに一致し、ほぼ精度上実用性に問題ないと考えられる。一方風向に関しては、モンスーンが支配的な西部太平洋で誤差が最大90度近くに達し、特に約3m/s以下の低風速時では風向の信頼性が低下することが明らかになった。こうした風向の不確定性は、海洋循環の駆動力である海面応力の回転場の算出において20%程度の誤差をもたらすと考えられ、風成海洋循環の力学的考察においても今後注意すべき問題であることが示唆された。
形状・剛性の自律適応機能を有する触覚応答型柔軟被覆材料の研究開発

本研究課題は,ロボットハンド指先部等に実装でき,接触しようとする物体に対して自律的かつ適応的に形状・剛性を変化させる機能を有する被覆機構の研究開発を目的とした.すなわち,物体との接触により生じる圧力等を感知する素子を複数配置するとともに,その反応分布に応じて素子間に配置されたアクチュエータを駆動する仕組みを形成することによって,CPU等による制御を必要としないなじみ機構である.モジュラー構造として全体を設計し,各モジュール内には外界の認識とモジュール間の情報伝達を同一のセンサで実行し,これをアナログ回路のみよって統合処理することで動作決定を行う手法を提案した.本研究課題は、ロボットハンド指先部等に実装でき、接触しようとする物体に対して自律的かつ適応的に形状・剛性を変化させる機能を有する被覆機構の研究開発を目的として行われた。すなわち、物体との接触により生じる圧力を感知する素子を複数配置するとともに、その反応分布に応じて素子間に配置されたアクチュエータを駆動する仕組みを形成することによって、CPU等による制御を必要としないなじみ機構である。本機構においては所望の特性を有する検出素子およびアクチュエータの発見と選定が課題となった。はじめに、マトリクス状に配置した感圧導電性ゴムのユニット間を形状記憶合金を原料とした繊維状アクチュエータで結合し、隣接素子間の反応量差に応じて伸縮による構造変形機構を提案・設計した。この機構は薄型柔軟であることが利点とされたが、素子感度や機構の変形力の不足などから望ましい動作を得ることが困難であった。そこで、コンセプト自体を維持したまま構成の再検討を行った。最終年度の成果は主として以下の内容である。構造全体を多関節リンク機構として形成し、各節には検出素子として反射型フォトセンサを配置する構成とした。各節のフォトセンサの反応量の情報は、センシング同様に発光の強弱によって隣接する節へと送られる。このとき各関節に配置されたアクチュエータは、隣接する節同士のフォトセンサの反応量差から駆動量を決定される。これらの演算は全てアナログ回路で実現する仕組みを提案した。本提案は、光のやり取りのみで適応変形を行うモジュラーロボットシステムとして学会発表を行っている。この構成は、関節をまたぐように検出を配置した離散的な構造にも対応可能であり、ロボットハンドの指一本ずつあるいは手掌部を含めたハンド全体をひとつのモジュラーロボットとして構成することで、把持安定性を自律的に向上させる機構と制御の研究への発展性を示すものとなった。本研究課題は,ロボットハンド指先部等に実装でき,接触しようとする物体に対して自律的かつ適応的に形状・剛性を変化させる機能を有する被覆機構の研究開発を目的とした.すなわち,物体との接触により生じる圧力等を感知する素子を複数配置するとともに,その反応分布に応じて素子間に配置されたアクチュエータを駆動する仕組みを形成することによって,CPU等による制御を必要としないなじみ機構である.モジュラー構造として全体を設計し,各モジュール内には外界の認識とモジュール間の情報伝達を同一のセンサで実行し,これをアナログ回路のみよって統合処理することで動作決定を行う手法を提案した.本研究課題は,ロボットハンド指先部等に表面実装でき,その形状と剛性を接触物体に合わせて自律的に変化させる機能を有するゴム被覆材を研究開発する.本被覆材の特徴は,物体との接触点近傍において応力に応じた収縮力を発生する自律機構を感圧導電性ゴム内部に導入することで,接触領域外縁が隆起して物体との接触面積を増大させるとともに,応力集中部ほどゴム密度が高まり剛性が強化されるようにする点である.すなわち,接触物体の形状や剛性になじむような変形が,外部制御装置なしで実現できる.これは既存の様々な機械システムに追加実装し,把持安定性やグリップ性能の向上に利用できると期待される.平成24年度の研究では,目的とする被覆材を構成する要素として収縮性アクチュエータの探索と選定,および適切な検出特性を有する圧力中心位置検出センサ(CoPセンサ)の開発を主目的とした.前者については人工筋肉として用いられるバイオメタル等の材料を調査し,実際に出力可能な収縮力や構成方法の実験・検討を行った結果,目的のセンサ回路の形に構成した際の接続方法にさらなる検討が必要であることがわかった.一方,後者についてはロボットハンド指先のような曲面を覆うように圧力中心位置検出センサする際の固定方法と検出特性について,実際にセンサを構成して実験を行った.この結果,接着剤を用いた簡単な構成方法が可能であることと,小さな曲率半径(15mm程度)の曲面上にセンサを構成しても適切に圧力中心位置が検出可能であることが確認された.本研究課題の現時点の達成度は,研究開始当初の目標に対してやや遅れている.提案する被覆材を構成する上で重要となる収縮性アクチュエータについて,そのセンサ回路内での接続方法と接点信頼性を保つ方法が適切に実現できるものの選定に時間を要していることが主な要因である.一方で,アクチュエータの統合先となる圧力中心位置検出センサの被覆手順に関する知見は,同センサを応用した他の研究課題による成果も含めて多く得られており,すでに本研究課題の目標実装先であるロボットハンドのような曲率面に対しても問題なく実装可能となっている.本研究課題の今後の研究計画としては,平成24年度終了時点で遅れが生じている収縮性アクチュエータの安定的な実装方法の確立を第一に行う必要がある.開発する被覆材の構成方法について困難性が見つかった点を再検討し,センサ回路との接続性が良好なアクチュエータを新たに選定しなおす.また必要に応じて圧力中心位置検出センサの回路構成に変更を加えることも検討する.

これは選定したアクチュエータの駆動電圧もしくは電流が現在の圧力センサの出力に比して小さすぎる場合等にアンプにて出力信号を増幅する必要が生じることや,アクチュエータが十分な柔軟性を有していない場合等に従来の圧力中心位置検出センサの動作を阻害しないような部品構成が必要と予想されるためである.以上の課題を解決し,被覆材が実現できたら,基礎特性実験と並行してロボットハンド指先パーツへの実装テストを実行する.実装テストには三菱重工製汎用ロボットPA10とハーモニックドライブシステムズ製ロボットハンドを用い,その指先部には提案機構を実装できるよう新規設計したパーツを作成する必要があるが,これは本研究室の設備で処理可能なタスクである.両実験により得られた研究成果を纏め,学会等にて発表を行う.さらに時間的に可能であれば,本被覆材の適用する対象を圧力中心位置検出センサ以外にも広げることを検討する.特に本研究課題と並行して研究を進めているネット状近接覚センサは構造も実装条件も圧力中心位置検出センサと類似しているため,これに本被覆材を応用することを試みたいと考えている.該当なし
s軌道性の価電子帯をもつ透明p型半導体におけるキャリア生成と薄膜化

キャリア生成機構の解明Sn(II)系酸化物で初めてp型化に成功したパイロクロア構造を持つSn2Nb2O7において、正孔は主に化合物中のNb5+サイトをSn4+が置換した欠陥(SnNb')によって生成していることを実験からすでに明らかにしていたが、今年度は結晶構造が異なるフォーダイト構造をもつSnNb2O6においても、パイロクロア構造と同様にSnNb'によって正孔が生成していることを明らかにした。ここでパイロクロア構造とフォーダイト構造は、ともにNbを中心とした八面体(NbO6)の部分構造をもつ。パイロクロア構造に加えフォーダイト構造でも同様な正孔生成機構を示したことは、NbO6八面体部分構造が正孔生成に重要な役割を果たしていることを示唆している。またX線回折の詳細な検討からn型を示したSnNb2O6において、p型試料よりもNbO6八面体の酸素欠損が多く存在していたことから、試料の正孔濃度は、正孔を作り出す欠陥(SnNb')とそれを電荷的に補償する酸素欠損のバランスによって決まることを実験的に示した。さらにSn2Nb2O7とSnNb2O6に見られる正孔の生成効率の違いをNbO6八面体におけるNb-Oの結合距離の違いから説明を試みた。p型薄膜の実現への試みp型化実現のため、スパッタリングによるSn2Ta2O7多結晶膜を作製し、酸素分圧の精密な制御雰囲気下でのポストアニールを行ったが現時点ではp型化に至っていない。一方、バルク体ですでに酸素欠損欠陥によるn型化に成功していたので、将来のホモ接合を想定したSn2Ta2O7のn型化を試みた結果、多結晶Sn2Ta2O7膜の還元雰囲気によるアニールによりn型化に成功した。キャリア生成機構の解明では、Sn(II)系酸化物半導体において正孔を生成する欠陥が結晶構造の異なる二つの化合物、パイロクロア構造Sn2Nb2O7とフォーダイト構造SnNb2O6において同一であることを見出した。検討した二つの結晶構造中には、いずれもNbO6八面体の部分構造が存在し、その中心のNbに対する置換欠陥が正孔生成に寄与していることから、NbO6八面体部分構造が正孔生成に重要な役割を演じている可能性が明らかとなった。デバイスに向けたp型薄膜化については、Sn2Ta2O7についてアニール時の酸化還元条件制御によるp型を目指したが、今年度は実現できなかった。これは薄膜のバルクに対する相対的に大きな表面積に起因するSn価数の制御の難しさのためと考えられた。次年度以降は今年度の知見を基に、アニール時の酸化還元雰囲気の制御に加え、不純物の置換欠陥による積極的な正孔生成を目指す方針を立てることとした。キャリア生成機構の解明今年度までの成果から、Sn(II)系酸化物において結晶構造中の八面体構造を形成するNbO6やTaO6の中心金属イオンがSn4+によって置換した欠陥が正孔生成に重要な役割を演じているとのモデルを得るに至った。このモデルに基づけば、八面体の部分構造をもつ新規Sn(II)酸化物においても同様な正孔生成が期待できる。さらにBi(III)など他の元素からなる同様に八面体をもつ化合物への展開も考えられる。これらの新材料のp型化を目指すことによって、正孔生成のモデルの妥当性を実証するとともに、有望なp型材料探索の指針を提示したい。p型薄膜の作製とプロトデバイス化これまでの研究から正孔濃度は正孔生成欠陥量と正孔を電荷補償する酸素欠損欠陥量のバランスに依存することが明らかになってきた。またアニール時の酸化還元条件の制御では適切なp型発現の条件を見出すことは難しいことがわかった。そこでいくつかの関連化合物に対し、不純物置換による積極的な正孔生成と適切な酸化還元条件による酸素欠損生成の抑制によるp型化を目指す。薄膜化には高価なターゲットを準備する必要がある。そのため、固相反応を利用したバルク体による評価から有望な母体材料や不純物元素を選択し、その知見をもとに薄膜化による実証を行う予定である。p型薄膜の実現への試み

p型化実現のため、スパッタリングによるSn2Ta2O7多結晶膜を作製し、酸素分圧の精密な制御雰囲気下でのポストアニールを行ったが現時点ではp型化に至っていない。一方、バルク体ですでに酸素欠損欠陥によるn型化に成功していたので、将来のホモ接合を想定したSn2Ta2O7のn型化を試みた結果、多結晶Sn2Ta2O7膜の還元雰囲気によるアニールによりn型化に成功した。キャリア生成機構の解明では、Sn(II)系酸化物半導体において正孔を生成する欠陥が結晶構造の異なる二つの化合物、パイロクロア構造Sn2Nb2O7とフォーダイト構造SnNb2O6において同一であることを見出した。検討した二つの結晶構造中には、いずれもNbO6八面体の部分構造が存在し、その中心のNbに対する置換欠陥が正孔生成に寄与していることから、NbO6八面体部分構造が正孔生成に重要な役割を演じている可能性が明らかとなった。デバイスに向けたp型薄膜化については、Sn2Ta2O7についてアニール時の酸化還元条件制御によるp型を目指したが、今年度は実現できなかった。これは薄膜のバルクに対する相対的に大きな表面積に起因するSn価数の制御の難しさのためと考えられた。次年度以降は今年度の知見を基に、アニール時の酸化還元雰囲気の制御に加え、不純物の置換欠陥による積極的な正孔生成を目指す方針を立てることとした。キャリア生成機構の解明今年度までの成果から、Sn(II)系酸化物において結晶構造中の八面体構造を形成するNbO6やTaO6の中心金属イオンがSn4+によって置換した欠陥が正孔生成に重要な役割を演じているとのモデルを得るに至った。このモデルに基づけば、八面体の部分構造をもつ新規Sn(II)酸化物においても同様な正孔生成が期待できる。さらにBi(III)など他の元素からなる同様に八面体をもつ化合物への展開も考えられる。これらの新材料のp型化を目指すことによって、正孔生成のモデルの妥当性を実証するとともに、有望なp型材料探索の指針を提示したい。p型薄膜の作製とプロトデバイス化これまでの研究から正孔濃度は正孔生成欠陥量と正孔を電荷補償する酸素欠損欠陥量のバランスに依存することが明らかになってきた。またアニール時の酸化還元条件の制御では適切なp型発現の条件を見出すことは難しいことがわかった。そこでいくつかの関連化合物に対し、不純物置換による積極的な正孔生成と適切な酸化還元条件による酸素欠損生成の抑制によるp型化を目指す。薄膜化には高価なターゲットを準備する必要がある。そのため、固相反応を利用したバルク体による評価から有望な母体材料や不純物元素を選択し、その知見をもとに薄膜化による実証を行う予定である。消耗品の調達において、安価な応札業者による予定価格からの乖離があったため。繰越金は5,903円と少額のため、次年度の助成金の使用計画に影響は与えない。
Wntシグナル制御による癌幹細胞および脳腫瘍増殖抑制作用の分子機構

悪性神経膠腫に対する有効な治療法はなく、現在、生存率の改善はない。患者の延命を目的として、本研究ではWnt signal inhibitor、特にREIC/ Dkk-3の悪性神経膠腫に及ぼす作用に注目し、その機序としてWnt蛋白とREICとの相互作用に着目した。まず悪性神経膠腫におけるWntシグナルの制御を行うため、アデノウイルスにREIC遺伝子を組み込んだAd-REICを用いて細胞増殖抑制作用を確認した。その分子機構としてAd-REICによる内因性アポトーシス誘導がみとめられた。またWntシグナルにおけるREICによるWnt蛋白およびその各受容体との相互作用を調べ、Ad-REICによってWnt蛋白が遺伝子レベルで発現抑制されることや、その受容体への結合をREICが阻害することを明らかにした。さらにWnt蛋白の受容体への結合および機能に特異性があることを示し、Ad-REICによるWntシグナル抑制が悪性神経膠腫抑制に重要で、見込みのある治療法を提供する可能性を示した。現在、論文化を進めている。この結果を踏まえ臨床へのアプローチをおこなうためにin vivoでの検討を進めている悪性神経膠腫に対する有効な治療法はなく、現在、生存率の改善はない。この結果を踏まえ臨床へのアプローチをおこなうためにin vivoでの検討を進めている近年手術療法、画像診断、化学療法の進歩によりさまざまな悪性腫瘍患者における5年生存率は増加している。しかしながら、グリオブラストーマにおいては、有効的な治療法はなく、この20年間、生存率の改善はない。よってグリオブラストーマ患者の延命を目的とした新たな治療の開発が急がれる。本研究ではWnt signal inhibitor、特にREIC/Dkk-3のグリオブラストーマに及ぼす作用に注目し、その機序を解明することによりグリオブラストーマの新しい治療法の開発を目指すことである。申請者はREIC/Dkk-3の低下が脳腫瘍の増殖に関係していることを見出し、また、REIC/Dkk-3 plasmidを遺伝子導入することによりREIC蛋白を過剰発現させると、ミトコンドリアを介したアポトーシスが誘導されることを明らかにし、脳腫瘍におけるWntシグナルの重要性を証明した。(Neuro Oncol. 2008Jun ; 10(3):244-53)一方、脳腫瘍の悪性度が高くなるに従い、Wnt signalのレセプターであるLRP6の発現は増加し、grade IVではLRP6が強発現していることを見出している。Wnt signalの活性化の増減が腫瘍細胞の増殖、細胞死に強く関与していることが推察され、その詳細な分子機序を解明し、新しい治療の開発を目的に研究を進めた。まずREIC/DKK3遺伝子治療を行うことをふまえてアデノREIC/Dkk-3を用いて検討を行った。腫瘍細胞増殖抑制効果がAd REIC/Dkk-3によっても認められることを確認した。また、western blot解析により、腫瘍増殖抑制効果に対するLRP6の関与やapoptosis誘導に関与している分子の解析行った。apoptosis誘導に関連する分子やTUNEL染色からAd REIC/Dkk-3のapoptosis誘導作用を確認した。現在LRP6を含むWntシグナルの受容体発現とAd REIC/Dkk-3との相互作用について解析している。また、担癌状態のヌードマウスにAdREIC/Dkk-3の遺伝子導入を行い、抗腫瘍効果を調べる準備を進めている。患者の延命を目的として、本研究ではWnt signal inhibitor、特にREIC/Dkk-3の悪性神経膠腫に及ぼす作用に注目し、その機序としてWnt蛋白とREICとの相互作用に着目した。まず悪性神経膠腫におけるWntシグナルの制御を行うため、アデノウイルスにREIC遺伝子を組み込んだAd-REICを用いて細胞増殖抑制作用存確認した。さらにWnt蛋白の受容体への結合および機能に特異性があることを示し、Ad-REICによるWntシグナル抑制が悪性神経膠腫抑制に重要で、見込みのある治療法を、提供する可能性を示した。この結果を踏まえ臨床へのアプローチをおこなうためにin vivoでの検討を進めている
民間地図作製史からみたフロンティア像の日露比較研究

ロシアの地図上におけるフロンティアを論じるうえでは、シベリアや極東といった東方を考えるのみでは不十分であり、ロシア帝国の版図拡大の状況を踏まえると、西方(ヨーロッパ側)は重要な位置にあるため、その地図作製状況も把握しておく必要があった。そこで平成30年度は、当初の研究計画であるサンクトペテルブルクでの地図調査の計画を大幅に変更し、ヨーロッパ方面の地域像にも目を向けていくため、バルト三国などのロシア帝国の西側の縁辺部において史資料の調査を行った。そこで、各国の首都(タリン・リーガ・ビリニュス)を描いた都市図を、各国の国立図書館地図部および大型書店や古本屋などから収集し、ロシア帝国の領土だった時代にどのように都市が表象されたのか、を検討した。一方、日本での地図の調査研究は、近代日本の首都(帝都)である東京での地図作製や出版状況を調査した。そこでは、日本における官製地図や民間地図の作製の全体像を把握することに努めた。特に民間地図に関しては本学の江戸東京研究センターとの研究活動ともリンクさせ、「都市図から見る東京名所」をまとめた研究報告のなかで、民間の主に都市図に注目し、東京図の刊行点数は日本最多であり、首都を描いて普及させるうえで官製地図よりも出版地図が重要であることを明らかにした。これらを踏まえて、フロンティアだけでなく、首都を対象としたロシア帝国による都市表象と帝国日本による都市表象の異質性・共通性にも今後は考察を広げることを検討したい。平成30年度までに、モスクワ・サンクトペテルブルクでの地図調査を終了する予定だったが、サンクトペテルブルクでの調査は次年度に延期した。その代わり、ロシアの西方フロンティアであるバルト三国での地図調査を行うことができ、そこで、ロシア時代における都市図の作製が重要であることが判明した。これにより、フロンティアの地図作製だけでなく、首都や中心の地図作製の特徴に考察を広げ、中心から周辺への地域像の変化も視野にいれていくことにする。平成31年度は、昨年度行ったバルト三国での地図調査を踏まえて、サンクトペテルブルクでの史料調査を予定している。ロシア帝国の首都からヨーロッパの西方・南方・東方がどのように把握され、地図上に表象されてきたのかを調査し、特にロシアとエストニアの国境地帯へのフィールド調査も研究計画に加える予定である。さらに、新たに都市図の日露比較を試みる予定であり、ロシア国内の都市図の調査も行う。一方、日本での地図調査については、引き続き、日本の首都である東京における地図資料の調査に努める。本研究は、19世紀から20世紀初めにおける日本とロシアの民間で作成され出版された地図の調査を行い、それらの地図やアトラス類に両国に北方・東方フロンティアがどのように描かれていたのか、それぞれの地域像を明らかにするとともに、地域像の比較を行うことを目的としている。その際、ロシアでは19世紀20世紀にかけてロシア帝国の首都であるサンクトペテルブルクで出版された地図に注目し、日本では同時期に日本の首都となった江戸・東京で出版された地図に注目する。本年度は、研究開始年度であり、基礎的な作業を行った。2018年8月にロシア国立図書館の地図部において、19世紀半ばにロシアではじめて地図の出版施設をつくり、多くのアトラスや出版地図、アルバム、教科書用の地図帳などを作製・出版したイーリン親子の地図群の所蔵調査を行った。その結果、19世紀末にモスクワの都市図の出版が多く、1890年・1895年・1897年などのものが確認できた。シベリア図や極東図もあり、それらはロシア地理学協会のシベリア支部の探検成果を図示したものである。これらの地図群は、持参したデジタルカメラですべて画像を撮影し、日本に帰ってからデータ整理を行った。また、今後の研究をすすめるにあたり、ロシアだけでなく、19世紀の日本で出版された北方図についても、北海道大学や北海道立図書館で閲覧・収集し、これまでの研究成果も整理しつつ、法政大学日本学研究所のワークショップや人文地理学会の特別研究発表で報告した。2018年8月にモスクワのロシア国立図書館で行った地図調査の際に、体調不良となり、現地の医者にかかり、宿泊先で安静にするように言われた。数日間寝込むこととなり、資料の所在調査と閲覧・撮影の作業は当初の予定より大幅に遅れ、かつ閲覧する資料の数も少なくなってしまった。

これらを踏まえて、フロンティアだけでなく、首都を対象としたロシア帝国による都市表象と帝国日本による都市表象の異質性・共通性にも今後は考察を広げることを検討したい。平成30年度までに、モスクワ・サンクトペテルブルクでの地図調査を終了する予定だったが、サンクトペテルブルクでの調査は次年度に延期した。その代わり、ロシアの西方フロンティアであるバルト三国での地図調査を行うことができ、そこで、ロシア時代における都市図の作製が重要であることが判明した。これにより、フロンティアの地図作製だけでなく、首都や中心の地図作製の特徴に考察を広げ、中心から周辺への地域像の変化も視野にいれていくことにする。ロシアの地図上におけるフロンティアを論じるうえでは、ロシア極東だけでは不十分であり、ロシア帝国の拡大を考えると、西側(ヨーロッパ側)も把握しておく必要がある。そこで、今年度の研究計画であるサンクトペテルブルクでの地図調査の計画を変更し、ヨーロッパ方面の地域像にも目を向けていくため、バルト三国などのロシア帝国の西側の縁辺部において調査を行う予定である。一方、日本での地図の所蔵調査は、北海道ではなく、江戸東京での民間地図の出版状況を調査する予定である。近代化を推進する東京から見たかつての蝦夷地である北海道がどのように描かれていくのか、出版地図における特徴を見出していきたい。平成31年度は、昨年度行ったバルト三国での地図調査を踏まえて、サンクトペテルブルクでの史料調査を予定している。ロシア帝国の首都からヨーロッパの西方・南方・東方がどのように把握され、地図上に表象されてきたのかを調査し、特にロシアとエストニアの国境地帯へのフィールド調査も研究計画に加える予定である。さらに、新たに都市図の日露比較を試みる予定であり、ロシア国内の都市図の調査も行う。一方、日本での地図調査については、引き続き、日本の首都である東京における地図資料の調査に努める。2018年の8月に行ったロシア調査において体調不良になり、その後も校務多忙のため、同年12月、2018年2月と体調不良が続いた。そのため、当初予定していた海外や国内での資料調査や作業を控えることとなったため、旅費や備品に関する研究費の使用額が予定通りにいかなかった理由による。次年度は海外での資料調査を2回程度行うことと備品購入もする予定である。
嚢胚形成運動におけるアクチン調節蛋白質コフィリンのリン酸化制御の分子機構

嚢胚形成運動開始時の細胞の運動能の獲得とコフィリンのリン酸化制御の関連を解析するために、嚢胚形成運動開始時の胚を各胚葉に分離して、それぞれの胚葉におけるコフィリンのリン酸化状態を調べた。その結果、どの胚葉でもコフィリンのリン酸化状態はその直前のステージのものに比べ顕著に増大しており、細胞の運動性の獲得とコフィリンのリン酸化レベルの間には正の相関があることが確かめられた。特に、中胚葉におけるリン酸化の上昇が著しく、これは外胚葉であるアニマルキャップを中胚葉誘導することによっても確認された。次に、コフィリンのアクチン結合部位変異体(△A)、あるいはリン酸化されたコフィリンを脱リン酸化して活性化するコフィリン特異的フォスファターゼであるslingshot(XSSH)のドミナントネガティブ体を胚細胞内で発現させた。その結果、外胚葉のepibolyや中胚葉の収束的伸長、さらに内胚葉の運動に阻害が観察されることから、これら各胚葉の運動にはコフィリンの脱リン酸化による調節機構が深く関与することが推測された。さらに、XSSH自身のリン酸化調節機構の意義を明らかにするため、SSHのリン酸化のアッセイ系を確立し、SSHのTailドメインのN端側に1カ所、中央領域に2カ所、そしてC端側に1カ所、合計4カ所のリン酸化部位が存在することを突き止めた。XSSH自身のフォスファターゼ活性はTailドメインがリン酸化されても変化しないことも明らかとなり、XSSHのリン酸化は、細胞内の局在性の変化などに関与していることが推測された。そして、Tai1ドメインのみを胚内で発現させ、内在性のXSSHのリン酸化調節を攪乱すると、著しい嚢胚形成運動の阻害を引き起こすことが見出された。したがって、XSSHのリン酸化に、正常な嚢胚形成運動に極めて重要であることが強く示唆された。嚢胚形成運動開始時の細胞の運動能の獲得とコフィリンのリン酸化制御の関連を解析するために、嚢胚形成運動開始時のstage10の胚を各胚葉に分離して、それぞれの胚葉におけるコフィリンのリン酸化状態を調べた。次に、外胚葉の覆い被せ運動(epiboly)におけるコフィリンのリン酸化制御機構を解明するため、リン酸化されたコフィリンを脱リン酸化して活性化するコフィリン特異的フォスファターゼであるslingshot (XSSH)のドミナントネガティブ体を胚細胞内で発現させた。その結果、嚢胚形成運動の最も初期の段階に見られる外胚葉細胞の植物極側方向への移動(pre-gastrula epiboly)が特異的に阻害されることが分かった。この時、細胞同士の滑り込み運動であるインターカレーションも阻害されており、コフィリンの活性化がこれらの過程の進行に必要であることが明らかとなった。さらに、中胚葉の収束的伸長運動にコフィリンのリン酸化制御が関与するのかどうかを明らかにするために、背側辺縁部外殖体を用いた。コフィリンのアクチン結合部位変異体(ΔA)を細胞内で発現させると、コフィリンリン酸化制御のドミナントネガティブ体として機能することをわれわれは見出しているが、これを発現させた外殖体の伸長の有無をコフィリンリン酸化制御が関与しているか否かの評価法とした。

その結果、中胚葉の伸長の阻害の程度はそれほど高くはなく、中胚葉の収束的伸長の局面においてはコフィリンのリン酸化制御は中心的な役割を果たしていないことが示唆された。以上の解析に加え、XSSHの活性化の分子機構の全体像を明らかにするため、XSSH自身のリン酸化部位の決定を試みており、リン酸化部位は少なくとも4カ所XSSHのTailドメインに存在することを突き止めた。前年度の研究を発展させるために,コフィリンをリン酸化し不活性化するLIM-kinase(LIMK)と,リン酸化コフィリンを脱リン酸化して活性化するフォスファターゼであるSlingshot(SSH)の初期胚での発現を抑制することを試みた。しかし,アンチセンスモルフォリノオリゴの注入では,タンパク質の発現を効果的に抑制することはできなかった。そこで,コフィリンのリン酸化の意義を解析するため,恒常活性化型のLIMK変異体のmRNAを注入して,内在のコフィリンのリン酸化レベルを人為的に上昇させることを試みた。その結果,内胚葉の嚢胚形成運動に著しい異常が出現したが,外胚葉や中胚葉の運動はあまり撹乱されなかった。その一方,SSHのドミナントネガティブ変異体の注入では,外胚葉のepibolyや中胚葉の収束的伸長に阻害が観察されることから,これら外・中胚葉の運動にはコフィリンの脱リン酸化による調節機構が,内胚葉の運動にはコフィリンのリン酸化あるいはリン酸化と脱リン酸化の両者の調節機構が深く関与することが推測された。さらに,SSHのリン酸化調節機構の意義を明らかにするため,SSHのリン酸化のアッセイ系を確立し,SSHのTai1ドメインのN端側に1カ所,中央領域に2カ所,そしてC端側に1カ所,合計4カ所のリン酸化部位が存在することを突き止めた。そして,このTailドメインにはSSHのアクチン結合部位もフォスファターゼ活性部位も存在しないこと,さらにリン酸化されてもSSHのフォスファターゼ活性は変化しないにも関わらず,このドメインを胚内で発現させると著しい嚢胚形成運動の阻害を引き起こすことが見出された。したがって,SSHのリン酸化は,正常な嚢胚形成運動に極めて重要であることが強く示唆された。
充填スクッテルダイト化合物が示す特徴的物性の理論的解明

理論班は,スクッテルダイト系における新奇現象理解への鍵となる概念形成を行い,全計画班の連携をサポートすることなどを主要な目標として活動した。その結果,以下を例とする多くの成果を得た。1. Prスタッテルダイトでは,結晶場状態により,近藤効果の重要性が大きく異なることを微視的な計算によって示した。2. PrFe4P12やPrRu4P12の秩序変数は,結晶の立方対称性を保つスカラー型であり,これが交替的に副格子を形成していることを提案し,温度に依存する結晶場状態など多くの実験を説明した。3. SmRu4P12の奇妙な相図と物性について,磁気八極子が主要な秩序変数であることを確認し,CeB6との類似性から特徴的なNQRパターンなどを説明できることを指摘した。4.多極子秩序による帯磁率,磁気異方性への反映を現象論を用いて明らかにした。これにより実験結果を多極子の描像によって合理的に解釈した。5. PrFe4P12の複雑な核磁気共鳴スペクトルを対称性を考慮して解析し,スカラー型秩序変数の描像で説明できることを示した。6.伝導電子のバンド構造が秩序構造に与える役割を明らかにした。特に結晶構造とリガンド電子の構造により強いネスティングが存在することが,多極子の反強的秩序形成に重要であることを示した。7.スクッテルダイト特有の構造によるラトリングの役割に注目し,超音波物性に対する特有の効果を明らかにした。また磁場に鈍感な重い電子生成に導く可能性を指摘した。平成18年度は,以下の研究を遂行した。1.いくつかのPrスクッテルダイトの秩序変数が,結晶の立方対称性を保つスカラー型であるモデルを提案し,基礎的な観測量をこのモデルによって導出した。本モデルでは,PrFe4P12のNMRの磁場方向依存性,磁化の異方性,帯磁率の等方性などを.自然に説明できる。一方,結晶場がともに単重項であると,秩序変数が絶対零度で消失するので,多重項と近藤効果が関与している可能性が高い。2.昨年度までに開発した動的平均場理論によるバンド計算プログラムコードを用いて強相関系の雷子状態を求めた。従来の動的平均場バンド計算では、困難であったスピン軌道分裂や結晶場分裂等を取り入れ、原子極限の電子状態を正しく再現する理論的枠組みであるNCA法を拡張し、これをLMTOバンド計算と組み合わせた。3.Prスクッテルダイトの光電子分光に現れる多重項構造を,微視的なモデルに基づいた計算によって説明した。これらの幅は混成強度を強く反映する。PrFe4P12の強い混成は,他のPrスクッテルダイトに比べて遍歴的な挙動をもたらすことを,光電子分光の様子からも理解できることを示した。4.理論班主催の研究会を2泊3日で行い,関連の深い実験家も招いて研究の現状を整理し,研究の方向性を見定めた。特に,Prの電子が遍歴する直前にあることを取り入れた理論の必要性,またSmスクッテルダイトの奇妙な秩序変数を解明することが重要であることを確認した。
西鶴語彙の統計分析のための基礎的研究

17世紀後半の作家井原西鶴の文学の魅力は、千変万化する語彙を縦横に操った新しい文体にあると言うことができる。処女作『好色一代男』(1682年刊)の冒頭部分「桜も散るに歎き、月は限りありて入佐山、友に但馬の国、かねほる里の辺りに....」は、西鶴の個性的な文体の創造をみごとに示した好例である。ところが、現在、われわれは、西鶴語彙の索引を共有してはいない。本研究は、西鶴研究者が共同して、西鶴作品の語彙について、その統計分析のための基礎作業にとりくもうとしたものである。本年度の研究業績は、以下の2点にまとめることができる。(1)第1は、語彙をコンピュータ化するための実験、つまり、語彙を機械化するに当って、その可能な範囲を探る作業を開始したことである。まず、西鶴の代表作『好色一代男』『好色五人女』『日本永代蔵』をとり上げた。作品をデータ・ベース化し、研究会活動を通して、語彙の統計処理について、基本的な問題点を討議した。異体字や漢字の字体、仮名処理などの基本方針の方向を定め、コンピュータのいわゆる字書作りの作業に入ったのである。こうした作業と平行して、西鶴の全作品のデータ・ベース化の仕事も続行している。(2)第2の研究業績は、正確な西鶴作品を提供するための基礎作業に取りかかったことである。これは、最終的には、新しい『西鶴全集』の刊行に連なるものである。『定本西鶴全集』第1巻が世に出たのは、昭和26年8月のことであるから、それからすでに40数年の歳月が流れたことになる。現在の西鶴研究は、この全集を手懸りにして展開しているが、作品のテキスト研究も進歩を見せているので、現段階において、望みうる最高の西鶴全集と、西鶴語彙の総合索引を共有することになれば、西鶴研究はさらに大きな前進を見せることになろう。本研究は、以上の2つの分野において、基礎的な研究業績を築きはじめたものである。
地方交付税交付金制度が地域政策に及ぼす影響に関する比較研究

二年間に及ぶ国内外の文献・実地調査の結果、日本の地方交付税制度が地域政策に与えてきた影響について、以下の諸点が明らかとなった。1.地方交付税制度においては、都道府県に関しては地方税収入の0.2分が、また、市町村に関しては、0.25分が自主財源として留保されることになっているが、財政力指数が大きく1を上回らない限り、自主財源率の多寡が当該自治体の地域政策の特性に大きな影響を与えていない。地方交付税の持つ平準化機能が、当初の想定以上に強く作用している可能性が高い。2.近年、地域総合整備事業債をはじめとする事業費補正のあり方が問われているが、現実問題として、基準財政需要額に占める事業費補正の割合は、定期的な単位費用とともに常に一定の範囲内に収束する傾向を持っている。従って、地総債を代表とする地方単独事業の大きな伸びが、交付税制度のあり方を大きく変化させてきたという主張は正しくない。3.たとえば、近年においては、平成7年度における事業費補正の単位費用化の結果、基準財政需要額に占める事業費補正額の割合は減少している。とりわけ、地総債に相当する事業費補正額が伸び悩んでいる。4.この結果、(1)平成4-6年度の景気対策時に大規模な公共事業を地総債等で実施した団体に関しては、平成7年度以降において従来同様の事業費は補正額の伸びを期待できないこと、(2)また、このために実額償還である過疎債・辺地債と理論償還である地総債との間に交付税措置という点に関して差ができていること、さらに(3)再建団体への転落ぎりぎりの償還計画を立てている団体は、さらに一層厳しい状況に追い込まれつつある。一年目に相当する97年度には、基礎資料収集・解析と基礎データ入力・解析を中心として研究を進めた。外国研究については、米国に関して各種基礎データと基礎文献の収集に務めた。日本と異なり、市町村及び郡に関する基本データが少なく、本格的な分析をするには至ってなく、次年度への課題となっている。日本の交付税制度に関しては、現時点での基礎データの収集に務めた。制度改正の詳細についても資料を入手したが、その解読は次年度への課題となっている。入力データのなかには有効ではなかったと思われるものもあり、俗説を検証するのにも予想以上の苦戦を強いられている。次年度には、都道府県別に交付税配分状況を通時的に比較研究する予定である。合わせて、経済統計・計算概況・公共施設の設備水準など各種政治経済データ等との相関関係を検討する。交付税の多寡が自治体に与える影響に関する個別研究に関しては、指定都市を中心に行った。これまでの結果によれば、交付団体の方が不交付団体より活発に単独事業・新規事業に取り組む傾向がみられる。この点は、これまでの交付税制度からは説明のできない現象であり、今年度の一番大きな発見となっている。次年度は、他の市町村及び都道府県にまで射程を広げてこの点を検討する予定である。
モード協力によるジャイロトロンの高効率動作

モード協力によるジャイロトロンの高効率動作の新たなメカニズムの提案とこれによるジャイロトロンの高効率化の検証を行なうことを目的として研究を行った。(1)ジャイロトロンの動作は,パルス動作であるため,計算機シミュレーションを各モードの時間的発展が追跡できるように改良して,モード協力のシミュレーションを行い,電磁波と電子ビームの間のエネルギーの交換を解析することより,モード協力による動作の高効率化の機構を明らかにした。(2)各モードの出力パワー及び周波数の時間的変化を実験的に追跡し、上記のシミュレーション結果と比較し,両者間のよい一致を得た。(3)グレーティングを用いて、ジャイロトロン出力を各モードに分離し、基本波モードと二次高調波モードの双方が使用可能なようにした。グレーティング面を楕円面とすることにより、各モードをガウシアンモードとして伝播させ、それぞれ円形導波管モード(TE_<11>モード)に変換して伝送し、同時使用できるようにして,ジャイロトロン出力の有効利用を可能にした。(4)2年間の研究結果を総合して、モード協力による動作開始電流の降下及び電子ビーム効率向上に対する定量的な目途を明らかにし、ジャイロトロンの高出力化のために応用することを計画した。ジャイロトロンの動作原理は,高速電子ビームの相対論効果による位相バンチングが誘起するサイクロトロンメーザー作用である。空洞共振器内の二つの異なるモードが存在して,互いに競合すれば,位相バンチングを乱し,主モードの動作効果を著しく低下させる要因になるため,これまではモード競合を避けて単一モードのみの動作をおこなうための対策がとられてきた。本研究では,この常識を破って,二つのモードの共存・協力により,電子ビームからいかに多くのエネルギーを引き出し,ジャイロトロンの高効率動作を行わせうるか,また,一つのモードの存在が他のモードの発振開始電流を下げて,ジャイロトロン動作の省電力化にいかに寄与しうるか,に焦点を絞って実験と計算機シミュレーションの双方から検討を行う。(1)計算機シミュレーションによって,二つの定常モード(多くの場合,基本波モードと二次高調波モード)が共存する場合の各々の電磁波モードに対するビーム効率と出力,及び電子ビームの速度変化と位相バンチングの空間的発展過程を解析した。その結果,二次高調波モードによる位相バンチングが基本波モードによる位相バンチングをトリガーし,開始電子ビーム電流をいかに降下させるかの定量的解析,及び二つのモードの協力による電子ビーム効率の向上の定量的解析を行った。(2)現有のサブミリ波ジャイロトロン(Gyrotron FU IV)を用いて,上記の開始電子ビーム電流降下と電子ビーム効率向上の実験的検証を行った。特に,最適実験条件(磁場強度,電子ビーム電流等)を明らかにし,計算機シミュレーションとの定量的な比較を行った。(3)グレーティングを用いて各出力モードの分離を行い,各々のパワーの比率を求めた。この比率は計算機シミュレーション結果と比較し、両者のよい一致を得た。
3次元CGコンテンツ生成のための直感的な記述を可能とするスクリプト言語の研究開発

本研究の目的は,パラメータとして感性語を用いたコマンド群のみで記述できる3次元CGコンテンツの制作のためのスクリプト言語を開発し,3次元空間内で対話的にコマンド入力を行うことにより3次元形状と3次元モーションの制作がより直感的に行える対話システムを開発することである.前年度に引き続き,3次元モーションデータの編集・作成について研究開発を行った.前年度に割り当てたモーションデータの動作を表現するコマンドやそれを修飾する感性語により3次元モーションデータを編集・作成するため,ラバンの身体操作理論を基にしたモーションの変化規則の構築を検討した.具体的には,ラバンの提唱するエフォートとシェイプを基にした6次元のパラメータ(力加減,空間的特徴,時間的特徴,水平面シルエットの拡がり,前額面シルエットの拡がり,矢状面シルエット拡がり)でモーションを定義し,コマンドによるパラメータの変化規則の構築を検討した.検討するにあたって.3次元モーションデータの再生ツールの機能を拡張し,より詳細にモーションの観察を行えるようにした.具体的には,骨格モデルの水平方向,垂直方向,矢状方向への移動をそれぞれ固定し身体動作のみを観察する機能,頭・胴・右腕・左腕・右脚・左脚の単位でそれぞれの動作を固定させ注目する部位の動作のみを観察する機能,各関節とリンクに色を付け,再生したフレームの描画を残していくことで動作の軌跡や色の濃淡から動作の激しさを観察する機能などを追加した.本研究の目的は,パラメータとして感性語を用いたコマンド群のみで記述できる3次元CGコンテンツの制作のためのスクリプト言語を開発し,3次元空間内で対話的にコマンド入力を行うことにより3次元形状と3次元モーションの制作がより直感的に行える対話システムを開発することである.初年度は,3次元モーションデータの編集・作成について研究開発を行った.市販の3次元モーションデータ集に収録されているモーションデータを動作の特徴に応じて分類し,分類されたグループに対応するコマンド表現を割り当てた,さらに,分類したモーションデータに動作を表現するコマンドとそれを修飾する感性語を用いた表現を割り当てた.また,3次元ソフトウェア開発システムであるインテリジェントボックスシステムを研究基盤システムとして利用し,3次元モーションデータの分析環境の構築を行った.具体的には,インテリジェントボックス上に実装したモーションデータの再生ツールを拡張し,インテリジェントボックス上で実装されたTime-tunnelと呼ばれる時系列データの可視化ツールで利用可能なデータ形式に変換する機能を加えた.このモーション再生ツールとTime-tunnelの機能を合成することにより,骨格モデルによるモーションの再生と同時に,グラフやレーダーチャートによるモーションデータの可視化を行えるようにした.また,作成した3次元CGコンテンツの表現環境として,3次元マルチメディアプレゼンテーションツールの開発を行った.直感的な操作を実現するために,インタフェースとして音声と手のジェスチャーによる入力を採用した,これらの入カインタフェースはインテリジェントボックス上で利用されるソフトウェア部品として実装しているため,本研究の目的である3次元CGコンテンツ制作のための対話システムにも流用することが可能である.本研究の目的は,パラメータとして感性語を用いたコマンド群のみで記述できる3次元CGコンテンツの制作のためのスクリプト言語を開発し,3次元空間内で対話的にコマンド入力を行うことにより3次元形状と3次元モーションの制作がより直感的に行える対話システムを開発することである.前年度に引き続き,3次元モーションデータの編集・作成について研究開発を行った.前年度に割り当てたモーションデータの動作を表現するコマンドやそれを修飾する感性語により3次元モーションデータを編集・作成するため,ラバンの身体操作理論を基にしたモーションの変化規則の構築を検討した.具体的には,ラバンの提唱するエフォートとシェイプを基にした6次元のパラメータ(力加減,空間的特徴,時間的特徴,水平面シルエットの拡がり,前額面シルエットの拡がり,矢状面シルエット拡がり)でモーションを定義し,コマンドによるパラメータの変化規則の構築を検討した.検討するにあたって.3次元モーションデータの再生ツールの機能を拡張し,より詳細にモーションの観察を行えるようにした.具体的には,骨格モデルの水平方向,垂直方向,矢状方向への移動をそれぞれ固定し身体動作のみを観察する機能,頭・胴・右腕・左腕・右脚・左脚の単位でそれぞれの動作を固定させ注目する部位の動作のみを観察する機能,各関節とリンクに色を付け,再生したフレームの描画を残していくことで動作の軌跡や色の濃淡から動作の激しさを観察する機能などを追加した.