hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
計算機マテリアルデザイン手法を用いた現実物質のデザインの調整班

本研究組織は調整班であるため研究実績はない。特定領域研究「磁性制御による動的量子反応デザイン手法の開発・公開」に携わる各機関の連絡・調整を行ってきた。本研究組織は調整班であるため、研究実績は無い。本組織による実績を以下に示す。平成18年2月6日、大阪大学イノベーションセンターにて「A03班研究代表者会議兼成果中間報告会議」を開催し、各グループの研究進捗状況の報告、および、今後の計画についての確認を行った。また現状の各グループの抱える問題点を紹介し、他のグループで、その解決策もしくは、解決の糸口が無いかなどの情報交換を行った。最後に3月に行われる領域全体の成果報告研究会においてのA03班の報告方法についても話し合った、今回の報告会で、各グループが、それぞれ十分な中間報告にたる成果を得ていることが確認できたので、それぞれ、均等時間割りで、成果報告をすることと決まった。また、各グループが開発してきた量子シミュレーション手法の公開の観点から、3月7日から5日間開催される第8回コンピューテーショナル・マテリアルズ・デザイン(CMD)ワークショップへ講師陣として参加した。そこでは、各グループのもつこれまでの実績をコンピューテーショナル・マテリアルズ・デザインの先端研究事例として紹介し、また、各グループの開発してきた量子シミュレーションコードを用いた実習形式の公開講義も行った。このワークショップには、大学関係者以外に、企業の研究者に参加していただけるようにしているため、まさしく、量子シミュレーション手法を広く応用研究現場の研究者に公開する良い機会となった。平成19年2月89日、「大阪大学中之島センター」にて、平成18年度第2回A03班代表者会議を開催した。各代表者の持ち時間発表20分+質疑応答30分にて、研究進捗状況、問題点、これからの予定について報告、討議を行った。質疑応答時間を十分にとることにより活発な議論が行え、実りある会議を行うことができた。研究領域の活性化、啓蒙活動、各グループが開発してきた量子シミュレーション手法および、プログラムコードの公開・普及の観点から、平成18年9月5日および平成19年3月6日から、5日間の第9回および第10回コンピューテーショナル・マテリアルズ・デザイン(CMD)ワークショップを開催し、講師陣としても参加した。このワークショップには、大学関係者以外に、企業の研究者に参加していただけるようにしているため、まさしく、量子シミュレーション手法を広く応用研究現場の研究者に公開する良い機会となっている。本研究組織は調整班であるため、学術的研究実績はない。本組織による研究支援およびアウトリーチ活動の実績を以下に示す。平成19年2月8-9日、「千里阪急ホテル」(大阪府・豊中市)にて、平成19年度AO3班代表者会議を開催した。各代表者の持ち時間発表25分+質疑応答15分にて、研究進捗状況・問題点・これからの予定について報告、討論を行った。研究領域の活性化・啓蒙活動・各グループが開発してきた量子シミュレーション手法及び、プログラムコードの公開・普及の観点から、平成19年9月11日・平成20年3月4日から両5日間の第11・12回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン(CMD)ワークショップを開催し、講師陣としても参加した。そこでは各グループのもつこれまでの実績をコンピュテーショナル・マテリアル・デザインの先端研究事例として紹介し、また、各グループの開発してきた量子シミュレーションコードを用いた実習形式の公開講義も行った。このワーショップには、大学関係者以外に、企業の研究者に参加していただけるようになっているため、まさしく量子シミュレーション手法を広く応用研究現場の研究者に公開するよい機会となっている。ワークショップ終了後には報告集を作成した。この報告集は成果を再確認することができるものであり、また今後の研究の発展に寄与することが期待される。特定領域研究「磁性制御による動的量子反応デザイン手法の開発・公開」(研究期間:2005年度2008年度)の研究を円滑に進めるため各研究機関の連絡・調整を行ってきた。A03班の協調作業、情報収集・集約、情報伝達の主体を担うことが当調整班の役割であり、これらを通じて領域全体の目的である次世代量子シミュレータ・量子デザイン手法の開発に貢献する。また研究領域の活性化、啓蒙活動、各グループが開発してきた量子シミュレーション手法およびプログラムコードの公開・普及の観点から以下の日程でコンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン(CMD)ワークショップを開催し講師陣としても参加した。平成20年3月4-8日第12回コンピュテーショナルマテリアルデザイン(CMD)ワークショップ<参加者:学生11名、一般17名>平成20年9月6-10日第13回コンピュテーショナルマテリアルデザイン(CMD)ワークショップ<参加者:学生16名、一般25名>そこでは、各グループの持つこれまでの実績をCMDの先端事例として紹介し、また各グループの開発してきた量子シミュレーションコードを用いた実習形式の公開講義も行った。

このワークショップには大学関係者以外に、一般企業の研究者に参加いただけるようにしているため、まさしく量子シミュレーション手法を広く応用研究現場の研究者に公開するよい機会となっている。更に研究推進を円滑に行なうため以下のA03班代表者会議・成果報告会を開催した。・平成20年2月8-9日「平成19年度A03班成果報告会」
小中学校の学習情報センターとしての学校図書館における専門的職務の在り方

日本の学習情報支援センター化が進んだ中学校図書館担当者に対して、職務の実施状況及び重要性について質問紙調査を実施し、その現状を分析し、学校図書館担当者の職務の構成モデルを提示した。また日本の優れた小・中・高の学校図書館の訪問調査を実施し、提示した職務の構成モデルの精緻化を図った。そして、米国の学校図書館の文献調査から、学校図書館の専門職に必要な職務の構成とコンピテンシーの関係性を理論的側面から明らかにした。本研究の目的は,学習情報センターにおいて学校図書館担当者(司書教諭,学校司書)が専門的な職務を遂行するために必要な職務の実践的能力(コンピテンシ)とは何かを実証的に明らかにすることである。本研究の学術的背景としては,筆者が連携研究者として参加した科研費基盤研究(A)「情報専門職養成をめざした図書館情報学教育の再編成(LIPER2)」(20062009年度)で実施した情報専門職(学校)の職務に関する研究がある。しかし,LIPER2の研究では情報専門職(学校)の職務と専門的スキルや態度の関係性が十分に解明されなかった。本研究の目的はこの点に着目したものである。本年度の研究実績は,大きく2つの点から実施した研究に基づいている。それは,(1)学校図書館に関する国内外の文献の収集と分析と(2)学校図書館職務についての聞き取り調査である。これらの研究活動は,上記のLIPER2研究と相互に関連性を持って進められた。(1)の研究では,国内外の学校図書館担当者の専門職性に関する研究を整理・検討し,訪問調査のための質問紙と職務分析表を作成した。(2)の研究では,小中学校の図書館担当者と高い専門的スキルが求められる学校図書館支援センター・スタッフに着目し,その職務内容と必要とされるスキルについて聞き取り調査を一部実施(新宿区津久戸小学校,堺市小中学校図書館,牛久市立中央図書館)した。また,本研究では,LIPER2の学校図書館班が実施した学校図書館の職務調査のデータを使い,全国11市の小中学校の図書館の中から一定の基準を設定し,優れた活動を行なう学校図書館のリストを作成し,次年度計画している学校図書館の訪問調査の候補とした。これらの研究を通して得られた知見は,研究発表,雑誌論文としてその一端を公表した。本年度の研究実績は,大きく(1)学校図書館に関する国内外の文献の収集と分析と(2)学校図書館職務についての聞き取り調査の2つの方向から実施した研究からなる。(1)の研究では,収集した文献を基に文献レビューを行い雑誌論文として投稿した。また,米国の図書館担当者の職務構成を明らかにするために,2009年に改訂された米国学校図書館基準(2分冊)の翻訳作業に参加し,翻訳書を刊行した。(2)の研究では,小中学校の図書館担当者と高い専門的スキルが求められる学校図書館支援センター・スタッフに着目し,その職務内容と必要とされるスキルについて聞き取り調査を実施した。今年度の調査は,松江市の公立小・中学校及び学校図書館支援センター,桐生市の私立中等学校,新潟県立高校,長岡市の公立中学校,倉敷県立高等学校,豊橋市立小学校及び学校図書館支援センターなどに勤務する司書教諭,学校司書,支援センター・スタッフである。これらの調査結果をまとめ報告書を作成した。学校図書館の職務に関する研究では,質的調査の積み重ねが必要であり,今年度の研究実績から,研究の一定の進展が見られたといえる。本研究の目的は,学習情報センターにおいて学校図書館担当者(司書教諭,学校司書)が専門的な職務の遂行に必要な職務の実践的能力(コンピテンシ)とは何かを実証的に明らかにすることである。本年度は,大きく(1)学校図書館,学校図書館支援センターへの訪問調査,(2)学校図書館のアンケート調査を実施した。(1)の調査では,市川市学校図書新センター担当指導主事,さいたま市立図書館学校図書館支援センター担当者,私立中高一貫校の学校図書館担当者へのインタビュー調査と資料収集を行った。これらの機関は,全国的に見ても学校図書館の活動や読書支援活動を活発に展開し,多様な支援サービスを実施している。これらの学校図書館担当者の職務と能力・意識の関係を明らかにすることは,その専門性を解明するうえで重要な示唆を与えるものであった。また,アンケート調査については,兼任司書教諭の職務内容の現状についての調査と学級文庫の学校図書館の支援についての調査を共同で実施した。

これらの調査は学校図書館担当者の職務の現状を明らかにするために実施したものである。そして,これらの調査データのまとめと分析を行った。また,本研究テーマとの関連で教職員の専門性の向上に重要な役割を果たしている教育センターにおける教員研修について共同で調査し,職員養成の在り方について論文にまとめた。また,これまでの研究において学校図書館の担当者の職務の中でも,教育的役割や教員サポート機能について着目して調査を行ってきたが,そうした成果を踏まえて教育課程における司書教諭の役割について論考をまとめたり,講演等を行ったりして研究成果を社会に還元するように努めた。本年度は,本プロジェクトの最終年度に当たり,2年目に提示した学校図書館専門職の構成モデルを検証し,再構成するために(1)米国の専門職に関する理論的な研究,(2)学校図書館,学校図書館支援センターへの訪問調査,(3)学校図書館の質問紙調査を実施した。(1)については,米国における学校図書館専門職員の養成の基礎的理論であるCompetency-Based Educationについて1970年代の学校図書館マンパワープロジェクトの成果と課題に着目し研究を行った。(2)については,平成21年度23年度に実施した訪問調査の追加調査として,学校図書館と公共図書館との連携協力を行う学校図書館支援センター,中高一貫校の学校図書館の施設の現状と役割の調査とその担当者へのインタビュー調査を実施し,学校図書館担当者の現代的な職務の内容ついて明らかにした。主な調査実施校は,関西大学附属小中学校,西宮市立中央図書館,甲南学院附属中学高等学校,札幌市立山の手南小学校,同市立発寒南小学校,同市立発寒中学校,白山市立学校図書館支援センター,同市立松任中学,同市立蕪城小学校等である。(3)については,「高等学校図書館の現状と図書館担当者の職務意識に関する調査」台湾,韓国,香港,上海,日本の国際比較調査」に参加し実施した。日本では東京都,大阪府の全日制高校を対象に実施し,学校図書館担当者の役割が小中学校図書館に比べてより専門的である高校の司書教諭や学校司書の職務の現状と課題を明らかにした。これらの調査研究の成果は,論考や学会発表,講演等によって社会に還元するように努めた。また,本研究プロジェクトの成果は,科研費研究(基盤C)「デジタル社会における司書教諭・学校司書の研修制度に関する総合的研究」平成25年度28年度(研究代表平久江祐司)へと引き継がれ,更に深化・発展させていくことになっている。学校図書館調査において,国内の調査についてはおおむね順調に進展しているが,研究計画の中で予定した米国の学校図書館調査については,やや遅れている。その理由は,校務との関係によるものであるが,主に学部の入試の実施委員になったため年間を通して入試事務が入り,米国の調査のための日程調整がうまくいかず訪問調査を次年度に延期したことにある。しかしながら,次年度において十分遅れを取り戻すことができると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は,まず学校図書館の訪問調査を継続して行い,学校図書館担当者の専門的職務の現状についてのデータを収集し,必要に応じてアンケート調査も併せて実施する。
肝細胞癌HSP70のHLA Class Iに対する peptideの同定

これまでに、肝細胞癌の特異的抗原としてHeat Shock Protein (HSP) 70を同定し、HSP70-mRNA導入樹状細胞(DC)療法を考案し、Phase I試験を行い、その安全性と有効性を得た。そこで、細胞療法と比較してより普遍的な癌ペプチドワクチン療法に転換することを考え、抗腫瘍反応を誘導するペプチドの同定を試みた。マルチHLA結合ペプチドと予測された候補について、ELISpot assay及びELISAによって確認し、安全性をラット及びイヌにて確認した。ペプチド及びアジュバントについて特許出願を行い、複合免疫療法のFirst in Humanの臨床試験を開始した。我々はプロテオミクス解析により、肝細胞癌の特異的抗原蛋白としてHSP70を同定し、HSP70-mRNA導入DC療法のPhase Iを切除不能・再発肝細胞癌患者を対象に施行した結果、9例中2例に腫瘍の完全消失(CR)を得た。そこで、樹状細胞療法と比較して、より普遍的な癌ペプチド療法に転換することを考え、HSP70由来ペプチドを探索した。始めに、HSP70 peptideのHLA-A*2402とA*0201に対するAffinity検索を行い、高いAffinityを有する15種類の候補をピックアップしてペプチドを合成した(ペプチドのシークエンスは特許申請中のため記載できない;特願2014-206730(平成26年10月7日))。また、15名のHealthy VolunteerでHLAを解析し、A*2402とA*0201をもつ人を複数同定した。次に、候補のペプチドをVolunteerのPBMCとIL-2存在下で10日間共培養し、その間に樹状細胞を誘導した。PBMCからCD8陽性細胞を抽出し、誘導した樹状細胞にペプチドをパルスしてCD8陽性細胞と7日間共培養した後、CD8陽性細胞を、ペプチドをパルスした腫瘍細胞と共培養してELISPOTを行った。その結果、A*2402かつA*0201に結合してELIPOT反応数を増加させる3種類のペプチドを同定した。本研究により、すでに臨床効果が得られているHSP70-mRNA導入樹状細胞療法のproof of concept (POC)が得られ、さらに肝細胞癌に対する簡便な免疫療法の候補として3種類のHSP70由来ペプチドが同定された。癌ペプチド療法は現在日本を中心に開発が進んでいるが、その最大の利点は汎用性が高いことであり、世界的な展開が行いやすく、肝細胞癌患者への大きな選択肢の提示ができ、国益に叶う結果が得られた。我々はプロテオミクス解析により、肝細胞癌の特異的抗原タンパクとしてHSP70を同定し、HSP70-mRNA導入DC療法のPhase Iを切除不能・再発肝細胞癌患者を対象に施行した結果、12例中2例に腫瘍の完全消失(CR)を得た。始めに、HLA Peptide Binding Predictions Systemを用いて、HLAとの親和性が高いペプチドの検索を行った。HSP70ペプチドのHLA-A*2402、A*0201並びにA*0206に対するAffinity検索を行い、高いAffinityを有する15種類の候補を選んでペプチドを合成した。次に、候補のペプチドをHSP70 mRNA導入樹状細胞療法を行った症例のPBMCとIL-2存在下で10日間培養し、その間に樹状細胞を誘導した。PBMCからCD8陽性細胞を抽出し、誘導した樹状細胞にペプチドをパルスしてCD8陽性細胞と7日間共培養した後、CD8陽性細胞をペプチドパルス腫瘍細胞と共培養してELISPOTアッセイを行った。その結果、A*2402かつA*0201に結合してELISPOT反応数を増加させる3種類のペプチドを同定した。これらの成果は、特願2014-206730;HSP70由来のペプチド、これを用いた癌治療のための医薬組成物、免疫誘導剤、及び抗原提示細胞の製造方法を特許出願した。さらに、これらペプチドを用いたPhase I臨床試験を開始し、ヒトでの安全性を検討している。平成26年度は、当初の計画の通り、ペプチドについて3種類を同定することができており、おおむね順調に進展していると考える。消化器外科今後、HSP70樹状細胞療法を行った患者のPBMCを用いて、同様のアッセイを行う。また、Cr releasing assayによりペプチドによって腫瘍細胞を破壊するリンパ球が誘導されることを確認する。
高齢者・視覚障害者の視的生活機能を評価する新しい近用コントラスト視力検査法の開発

日常生活での実用的なコントラスト識別能の評価法として、視標にランドルト環を用いた新しい近用コントラスト視力表New Contrast Near vision Chart(NCNV)を試作し、その精度と有用性について明らかにした。また、知的障がい者にも適応可能な視標として、視運動眼振法(OKN)に着目し、その視標の改良を試みた。本研究では、高齢者および眼疾患がある患者で特異的に低下するコントラスト視力について、視的生活機能を評価する「近用コントラスト視力検査法」を開発することを目的としている。平成19年度には、日常生活の視対象物のコントラストを基盤とした視力表を設計・作製し、試作した視力表の作製精度および測定精度について検証した。視力表の視標は、最小分離域測定用の視標としてランドルト環を採用した。近見30cm測定用で、視力値(0.041.5)、コントラスト90%のチャートを作成した。視標サイズの作製精度の検証として、視標サイズの理論値に対する試作した視標の相対誤差を算出した。測定の結果、相対誤差はすべての視標で±10%以内を示した。視力表のコントラストは、視標輝度を一定とし背景輝度を変えることで10段階に設定した。背景輝度はフィルムに出力する網点の濃度を増減させ、フィルムの透過性の違いにより可変させた。コントラスト値は、100種類の背景輝度を実測し算出した。実測した結果、コントラスト値の精度については、設定したコントラスト値に対する相対誤差が±5%を上回り、精度が低かった。その原因には、試作した視標の視標表面の光の乱反射が影響していた。本年度の研究結果から、視標サイズに関しては相対誤差±10%以内の視標が作成できたため、近見視力の定量的測定が可能であることが示唆された。次年度からは、視標コントラストの相対誤差を±5%以内に最小限にとどめるべく、視標表面加工等の作製方法を改良する必要がある。まず、日常の視活動を基盤とした近用コントラスト視力検査法の開発に際して、検査に用いる視標形状および提示方法について検討した。その結果、日常の視活動においては、静止した視対象物を認識するだけではなく、視対象物が動く条件や自身が動くといった動的環境が主となると考えた。そこで、従来から用いられている静止条件での近見視力ではなぐ、動的条件の視運動眼振法(以下OKN法)を用い、近見視力との相関関係について調査し、OKN法における視標の形状および提示方法の近用コントラスト視力検査法としての有用性たついて検討した。対象は1922歳(20.8±0.7歳)6名とした。自覚的屈折検査による屈折矯正で、遠見および近見ともに矯正視力1.0以上、眼位・眼球運動に異常がなく、屈折異常以外眼疾患のない者を条件とした。OKN法の視標は、視力1.0、0.5、0.2、0.1に相当する4つの点視標を作成し、モニター上に縦方向に等間隔に6つ配列した。視標はモニター上を30deg/secで左から右に移動するよう設定し記録した。OKNの記録はneuro pack MEB-2200を用いた。近見視力は標準近距離視力表を用いて測定した。得られたOKN法による視力値と標準近距離視力による視力値との相関関係を求めた。今回作成したOKN視標のうち、0.1、0.2、0.5視標でOKNを誘発することができた。1.0視標ではOKNは誘発されなかった。OKN法による視力値と標準近距離視力による視力値との間には有意な正の相関が認められた。OKN法による視力値と動的条件であるOKN法は、静止条件での近見視力とも相関があり、日常の視活動を想定した近用視力の評価方法として有用であることが示唆された。
主成分分析を用いた画像照合による産業応用に向けたパターン認識技術に関する研究

単眼カメラ画像を用いた物体認識手法である固有値テンプレート法を応用した物体の3次元姿勢推定法の実現について取組んだ。画像照合により物体の3次元的な位置姿勢を認識する場合、2次元的な認識と比較して対象物の姿勢変化の自由度は高くなる。これより、姿勢変化による見かけの変動を表す学習画像が大量に必要となる。固有値テンプレート法では、学習画像を主成分分析(PCA)により次元圧縮し、得られた基底に基づいた固有空間上の特徴ベクトルを照合に用いる。学習画像および探索領域の特徴ベクトルを比較することで、元の画像よりも少ないデータ量で照合可能となる。ここで、大量の学習画像を低次元の特徴ベクトルへと次元圧縮した場合、情報損失量が大きくなるため特徴ベクトルの局所性が失われ、認識精度が低下する。また、3次元姿勢推定では、特徴ベクトル探索すべきデータ数、次元数が増加するため処理時間も増加する。課題解決のために、特徴ベクトルに独立成分分析(ICA)を適用するICAテンプレート法を提案した。提案手法の特徴ベクトルでは、PCAと比較して低次元における局所性の損失が少ない。また、特徴ベクトルによる近似近傍探索において、局所性鋭敏型ハッシュによる探索法を採用し、処理の高速化を図った。提案手法について、シミュレーション画像による画像認識性能の評価実験を行った。実験より、複数種類の認識対象物を画像中に含む物体認識において提案手法は従来法に比べ、約10[%]認識精度が向上し、約12[%]処理時間が削減されたことを確認した。産業応用への取組みとして、単眼カメラ及び産業用6軸ロボットアームから成るロボットピッキングシステムを構築した。単眼カメラ撮影画像を用いて、提案手法による画像認識を行い、ステージ上の認識対象物の認識および把持可能であることを示した。これにより、提案手法の産業応用への可能性を示した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
尿路上皮癌における癌幹細胞性に着目した新規治療戦略の確立

手術治療された腎盂・尿管癌153例を対象にPD-1と喫煙歴の関連を検討した。腫瘍中心部におけるPD-1の発現を免疫組織学的に評価し、400倍率の顕鏡下でPD-1染色陽性細胞数が10以下の場合、PD-1低発現群、10を超えた場合にPD-1高発現群と定義した。現喫煙群は52 (34%)、禁煙群は36 (23.5%)、非喫煙群は65 (42.5%)であった。現喫煙症例においてPD-1高発現群の5年癌特異的生存率は50.0%でPD-1低発現群の91.4%と比較して有意に低かった(p=0.001)。また現喫煙症例においてPD-1高発現(HR: 7.9, p=0.017)は独立して癌死と関連していた。なお腎盂・尿管癌症例におけるCD44v発現とPD-1発現を同時に検討したが関連を認めなかった。次に、癌幹細胞により強い抗腫瘍効果を示すと報告されている、糖尿病治療薬であるメトホルミンに注目した。ヒト膀胱癌細胞株T24、HT1376のCD44v発現はそれぞれ陽性、陰性であった。T24細胞のみにメトホルミン投与により細胞増殖抑制を認めた。T24細胞においてシスプラチン投与に伴いCD44v陽性細胞の割合は増加し、メトホルミン投与でその割合は低下した。またメトホルミン単剤投与、シスプラチン単剤投与と比較しメトホルミン・シスプラチン併用投与でT24細胞において殺細胞効果の増強が確認された。T24細胞株をシスプラチンで長期間暴露し樹立したシスプラチン耐性T24株(T24PR)においてCD44v発現の亢進を認めた。T24皮下腫瘍モデルを用いてin vivoの検証を行ったがメトホルミン・シスプラチン併用投与で有意な抗腫瘍効果の増強が確認された。以上のことからCD44v陽性細胞を標的としたメトホルミン治療はシスプラチン治療抵抗性尿路上皮癌に対する新規治療となりうる可能性が示唆された。本年度は臨床組織検体を用いた尿路上皮癌幹細胞存在の臨床的意義、抗癌剤耐性膀胱癌株を用いた癌幹細胞の抗癌剤耐性への関与の検証を研究計画としており、それぞれ筋層浸潤性膀胱癌におけるCD44vの予後因子としての有用性、抗癌剤耐性株におけるCD44vの役割について検討した。次年度は喫煙が癌幹細胞発現や抗癌剤耐性へ及ぼす影響の機序解明、癌幹細胞とPD-1/PD-L1の直接的関連の検証、マウス皮下腫瘍膀胱癌モデルを用いた癌幹細胞を直接ターゲットとした新規治療の効果検証を進める予定である。筋層浸潤性膀胱癌63検体を用いてCD44v9の発現を確認した。免疫組織学的検討においてCD44v9高発現群(n=19, 30%)と低発現群(n=44, 70%)の2群に分けると、CD44v9高発現群の5年癌特異的生存率は45.5%でCD44v9低発現群(90.4%)と比較して有意に低い値であった(p<0.001)。Cox比例ハザードを用いた多変量解析においてCD44v9は独立して癌死に関連していた。よってCD44v9の高発現は筋層浸潤性膀胱癌の予後予測因子と考えられた。抗癌剤耐性膀胱癌株T24PR (platinum-resistant subline of T24)と親株であるT24を比較し癌幹細胞の抗癌剤耐性への関与の検証を行った。CD44v8-10、シスチントランスポーターの一サブユニットであるxCT蛋白発現はT24株と比較しT24PR株において有意に高かった。シスプラチン投与におけるIC50はT24PR株において19.3uMでT24株の4.1uMと比較し約5倍高かった。T24株と比較してT24PR株において細胞内のグルタチオン濃度は有意に高く、シスプラチン投与においてROSの産生は有意に低かった。CD44v8-10をターゲットとしたsiRNAを用いてCD44v8-10をノックダウンしたところ、T24PR株においてシスプラチンに対する治療感受性の回復が確認された。以上のことから癌幹細胞のマーカーと考えられるCD44v9は筋層浸潤性膀胱癌の予後と関連し、シスプラチン耐性膀胱癌細胞株においてはCD44v8-10発現が亢進しており、シスプラチンに対するROSの産生の低下が認められた。CD44v8-10が抗癌剤耐性獲得機序に強く関連することが立証された。

現喫煙群は52 (34%)、禁煙群は36 (23.5%)、非喫煙群は65 (42.5%)であった。現喫煙症例においてPD-1高発現群の5年癌特異的生存率は50.0%でPD-1低発現群の91.4%と比較して有意に低かった(p=0.001)。また現喫煙症例においてPD-1高発現(HR: 7.9, p=0.017)は独立して癌死と関連していた。なお腎盂・尿管癌症例におけるCD44v発現とPD-1発現を同時に検討したが関連を認めなかった。次に、癌幹細胞により強い抗腫瘍効果を示すと報告されている、糖尿病治療薬であるメトホルミンに注目した。ヒト膀胱癌細胞株T24、HT1376のCD44v発現はそれぞれ陽性、陰性であった。T24細胞のみにメトホルミン投与により細胞増殖抑制を認めた。T24細胞においてシスプラチン投与に伴いCD44v陽性細胞の割合は増加し、メトホルミン投与でその割合は低下した。またメトホルミン単剤投与、シスプラチン単剤投与と比較しメトホルミン・シスプラチン併用投与でT24細胞において殺細胞効果の増強が確認された。T24細胞株をシスプラチンで長期間暴露し樹立したシスプラチン耐性T24株(T24PR)においてCD44v発現の亢進を認めた。T24皮下腫瘍モデルを用いてin vivoの検証を行ったがメトホルミン・シスプラチン併用投与で有意な抗腫瘍効果の増強が確認された。以上のことからCD44v陽性細胞を標的としたメトホルミン治療はシスプラチン治療抵抗性尿路上皮癌に対する新規治療となりうる可能性が示唆された。本年度は臨床組織検体を用いた尿路上皮癌幹細胞存在の臨床的意義、抗癌剤耐性膀胱癌株を用いた癌幹細胞の抗癌剤耐性への関与の検証を研究計画としており、それぞれ筋層浸潤性膀胱癌におけるCD44vの予後因子としての有用性、抗癌剤耐性株におけるCD44vの役割について検討した。次年度は喫煙が癌幹細胞発現や抗癌剤耐性へ及ぼす影響の機序解明、癌幹細胞とPD-1/PD-L1の直接的関連の検証、マウス皮下腫瘍膀胱癌モデルを用いた癌幹細胞を直接ターゲットとした新規治療の効果検証を進める予定である。
微生物機能・安定同位体比分析に基づくベトナム中部沿岸地域の地下水窒素汚染機構解明

ベトナム中部沿岸農業地帯の地下水汚染は高濃度のアンモニアあるいは硝酸態窒素によって汚染されていた.形態別窒素安定同位体比分析によってその原因を調べたところ,生活排水もしくは家畜ふん尿の混入が主因だとわかった.土壌中の窒素循環に関わる機能遺伝子の種類は農地や時季で大きく異なったが,地下水汚染との関係は判然とせず,窒素循環機能遺伝子の構成が地下水汚染に直接的に重大な影響を及ぼしている訳ではないと示唆された.また,上流域からの流出,河道流,地下水流動を一体的に再現できる水・物質循環モデルを構築し,対象流域の地下水窒素動態を解析できる可能性を示した.ベトナム中部沿岸ラグーン周辺の農業地帯では地下水のアンモニア態窒素濃度が高い.これは一般的な地下水汚染が硝酸態窒素であるのに対して,特異な現象である.汚染原因として,同地域では窒素投入量が多い野菜栽培が盛んであること,農村の家庭排水,し尿処理,家畜ふん尿処理が不十分であること等が考えられる.本研究では,現地研究者と協働し,分子生物学的手法による網羅的微生物機能解析および化学形態別窒素安定同位体比分析など最新技術を用いて,ベトナム中部沿岸地域における地下水汚染機構を解明する.次いで,解明した汚染機構を編入した野菜畑窒素溶脱モデル,地下水流動モデルを開発し,現状での将来予測および改善シナリオを提示することでベトナム現地での食料生産と環境保全の調和に資する.本年度は,2015年6月,7月,10月に,Huong川下流に位置するQuang Dien県Quang Thanh社の7農家ならびにPhu Vang県Phu Mau社の3農家の圃場および地下水を調査した.その結果,Quang Thanh社の地下水はNH4-N濃度が高く,特に民家隣接圃場でより高濃度であることがわかった.一方,Phu Mau社ではNO3-N濃度が高く,Quang Thanh社とは異なる地下水流動機構が予想される.また,土壌微生物群の窒素循環機能解析に係る諸条件を検討して,活性試験法やDNA抽出・精製法を整備するとともに,一部の土壌に対して硝化機能の把握を行った.さらには,地下水流動モデルに関するデータ収集を行った.調査地の選定,同位体分析手法の確立,微生物群集機能解析条件の検討などほぼ予定通り研究が進んでいる.ベトナム中部沿岸農業地帯では地下水のNH4-N濃度が高い.これは一般的な地下水汚染がNO3-Nである場合が多いのに対し,特異な現象である.汚染原因として,野菜栽培が盛んであること,家庭排水,し尿処理,家畜ふん尿処理が不十分であること等が考えられる.本研究では,現地研究者と協働し,現地の地下水汚染機構を解明する.また,解明した汚染機構を編入した野菜畑窒素(N)溶脱モデル,地下水流動モデルを開発する.2016年度は6月と11月にQuang Thanh社6農家,Phu Mau社3農家の圃場および地下水を調査した.地下水のN・硫黄安定同位体比,大腸菌,酸化還元電位の結果から,地下水のN汚染はごく近傍の影響を強く受けていることがわかった.すなわち,Quang Thanh社の安全野菜圃場ではNH4-Nが数mg L-1あり,施肥Nと由来と推定された.一方同社慣行圃場では,NH4-NまたはNO3-Nが10 mg L-1程度と高く,生活排水,し尿,家畜排せつ物などが原因と思われた.一方,Phu Mau社では,NO3-N濃度が数十mg L-1と高く,圃場によって,汚染源が異なった.また,硝化活性試験とN循環に関わる微生物群集の解析を行ったところ,土壌の硝化活性がアンモニア酸化細菌(AOB)数と相関を有し,Nitrosospiraが常在する主要なAOBであり、Nitrosomonasの存在は時季や場所に依存することなどが明らかになった.さらには,地下水流動モデルに関連した地理情報を整理し,Shuttle Radar Topography Mission(STRM)により整理された標高データと,インターネット上で入手できる地図データ(Google Map)を用いて,有限要素法適応に必要な三角形網の作成と,川幅の計測を行い,詳細な現地調査が困難な場合でも地下水流動の概算を実施できる可能性を示した.窒素による地下水汚染源の解明,窒素代謝に関わる微生物群集の構造および硝化活性の解析,地下水流動のための対象地域のモデル化がほぼ完成するなど予定通り研究が進んでいる.ベトナム中部沿岸農業地帯では地下水のNH4-N濃度が高い原因として,野菜栽培が盛んであること,家庭排水,し尿処理,家畜ふん尿処理が不十分であること等が考えられる.本研究では,現地研究者と協働し,現地の地下水汚染機構を解明する.2017年度は,地下水のNH4-N濃度が高いQuang Thanh社にて深さ240 cmまで深層土を調査した.作土から溶脱したNO3-Nは深さ140 cm以深で完全に消失するものの,同層に異化型硝酸還元アンモニア生成(DNRA)

遺伝子nrfAは検出されず,NO3-Nの消失は脱窒によるものと推察された.同層土壌を用いた嫌気培養試験で,有機物の無機化によりNH4-Nが微増したこと,ならびに,深層の土壌全窒素,土壌NH4-N,地下水NH4-Nの窒素安定同位体比はおおむね一致したことから,地下水のNH4-Nは土壌由来である可能性が高いと結論づけられた.16S rRNAアンプリコンシーケンス法を用いて深層土の微生物叢解析を行ったところ, Proteobacteriaが主に優占するが,深度により微生物構成が異なっていた.表層部ではBacteroidetesやFirmicutes,深くなるにつれてCloroflexiやNitrospiraeも優占度が高くなった.また,一部の農地ではメタン生成に関与するCrenarchaeotaも優占度が高かった.対象市域における水循環を表す数値モデルを,Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)による数値標高データとGoogle Mapによる地形図を基に地理情報システム(GIS)によって集積した流域地理情報に基づいて構築した.この水循環モデルを,現地で収集した水文データに適用して地下水観測点における地下水変動パターンの再現を試み,対象地域における地下水流動と,窒素等の物質の挙動を再現するための基礎的知見を得た.ベトナム中部沿岸農業地帯の地下水汚染は高濃度のアンモニアあるいは硝酸態窒素によって汚染されていた.形態別窒素安定同位体比分析によってその原因を調べたところ,生活排水もしくは家畜ふん尿の混入が主因だとわかった.土壌中の窒素循環に関わる機能遺伝子の種類は農地や時季で大きく異なったが,地下水汚染との関係は判然とせず,窒素循環機能遺伝子の構成が地下水汚染に直接的に重大な影響を及ぼしている訳ではないと示唆された.また,上流域からの流出,河道流,地下水流動を一体的に再現できる水・物質循環モデルを構築し,対象流域の地下水窒素動態を解析できる可能性を示した.H28年度は,昨年度に続き,参画研究者および研究協力者が乾季および雨季にラグーン周辺農地を踏査し,農家および村役場から圃場管理,地下水利用に関する情報を収集する.また,調査対象地区・圃場において,乾季,雨季における土壌および地下水を採取する.具体的内容は以下の通りである.サブテーマ1(各種活性試験および分子生物学的手法を用いた窒素循環機能の網羅的解析)では,各種解析に係る諸条件を確定し,各種活性試験やマイクロアレイ法等を用いて,乾季及び雨季における微生物群の窒素循環機能の網羅的解析を行う.サブテーマ2(化学形態別窒素安定同位体測定に基づく農地・地下水系における窒素動態および地下水のNH4-Nの由来解析)では,土壌・水環境調査を継続するとともに,形態別の窒素安定同位体比の結果から,地下水中における脱窒などの窒素動態を明らかにする.サブテーマ3(窒素溶脱モデルSOILN-jpnによる野菜畑からの窒素溶脱評価)では,現地調査で得たデータ,パラメータをSOILN-jpnに適用し,現地の肥培管理が窒素溶脱に与える影響を解析する.また,窒素溶脱と地下水NH4-N汚染との関係を明らかにする.サブテーマ4(沿岸農業地域における地下水流動モデルの開発)では,研究協力者Thang博士の協力のもと,引き続き,関連する過去の水文気象データ等を収集する.また,APHRODITEの研究対称流域におけるデータベースを用いて,地下水流動シミュレーションを行い,観測データと比較することにより,統計的特性を調べ,将来予測のために必要なバイアス補正を行う.次いで,対象流域であるフォーン川で観測されている水位データと雨量データに基づき,タンクモデルなどの降雨ー流出モデルを利用して,地下水涵養源となる河川の流量推定を行う.H29年度は,これまでと同様,参画研究者および研究協力者が乾季および雨季に共同調査を実施する.具体的内容は以下の通りである.サブテーマ1(各種活性試験および分子生物学的手法を用いた窒素循環機能の網羅的解析)
化合物半導体超格子構造を用いた進行波増幅素子の試作に関する研究

本研究は化合物半導体薄膜超格子構造における高移動度電子を用いた固体進行波増幅素子を実現するための基礎的研究を行なうことを目的としている。本研究で得られた成果は以下の通りである。[1]固体進行波相互作用の理論解析理想的非分散性遅波導波路を有する固体進行波相互作用系およびインタディジタル遅波導波路を有する固体進行波相互作用系の理論解析を行ない、はじめて有限厚動作層を取り扱い厚さの重要性を指適した。その結果以下の点が明らかとなった。(【i】)相互作用により高い増幅利得および負性コンダクタンスが得られる。(【ii】)最大利得を得るには動作層厚をデバイ長程度とする。最大の負性コンダクタンスを得るには実効的誘電緩和周波数が動作周波数と同程度の半導体を選ぶ。(【iii】)最適動作層を層状に装荷することにより電力変換効率を向上させることができ、大電力増幅が可能である。[2]固体進行波素子用高耐圧誘電体スペーサ層の形成プロセスの確立...固体進行波素子用誘電体スペーサ層は高耐圧性が要求され、かつ形成プロセスは半導体に損傷を与えてはならない。このプロセスとしてプラズマCVD法により室温でシリコン窒化膜を形成する方法を検討した。形成されたシリコン窒化膜は抵抗率6×【10^(15)】Ωcm、破壊電界1.2×【10^7】V/cm屈折率20であり低温のため半導体の損傷の度合が小さい。[3]固体進行波相互作用の観測とその計算機解析n-GaAsMOVPE層n-AlGaAs1GaAsMBEヘテロ接合構造層、n-InPVPE層を用いてインタディジタル型固体進行波素子を製作し実験的検討を加えた結果次の結論を得た。(【i】)すべての素子においてマイクロ波で進行波相互作用が認められた。(【ii】)さらにInP素子について固体進行波相互作用を実効誘電率で記述した理論を用いて二端子アドミタンスの計算機シミュレーションを行なった。その結果、実験結果とシミュレーション結果が良く一致することが示された。1.プラズマCVD法による絶縁膜の形成進行波素子の作製に用いられる化合物半導体は高温プロセスによりV族元素の解離を生じるため、50Hzの低周波プラズマを用いて、室温でシリコン窒化膜を堆積する技術をはじめて確立した。さらにこの方法により堆積したシリコン窒化膜が高温形成のCVD膜に匹敵する電気的特性を有することを明らかにした。2.超格子構造を用いた進行波増幅相互作用の数値解析素子構造の最適設計および進行波増幅相互作用における物理を明らかにするためプラズマ流体モデルによる電算機数値解析を行なった。これより、相互作用により生じたキャリア波が高い増幅利得を有すること、および増幅利得の最大となる最適動作層厚が存在することを明らかにした。最適動作層厚はキャリアのデバイ距離に一致する。また大電力増幅素子として利得を下げずに大出力を得るには最適厚とした動作層を積層させた構造が有効である。この点から超格子構造を用いることが有効であることを明らかにした。3.化合物半導体における固体進行波相互作用の観測遅波線

路にインタディジタル線路を用い、前項の理論で明らかにした設計の指針に基づき電子の閉じ込め方法の異なる進行波素子を作製した。これらは【◯!1】半導体薄膜を利用するものでGaAs MOVPE成長層およびシリコン窒化膜を用いたMIS構造を有するもの【◯!2】半導体ヘテロ接合に生じるバンドの不連続を閉じ込め障壁として利用するものでMBE成長したAlGaAs/GaAs単一ヘテロ構造を用いたMES構造を有するものの二種類である。これらの素子においてマイクロ波帯(0.62GHz)で半導体中のドリフト電子と遅波線路を伝搬する電磁波との間の進行波相互作用をはじめて観測した。これにより化合物半導体超格子構造を用いた進行波増幅素子実現の可能性を明らかにした。
非接触注視点遠近調節同時計測装置の開発

注視点だけでなく,目の遠近調節を同時に非接触で計測できる装置の開発をめざして研究を行った.昨年度は主に遠近調節(屈折率)測定法について研究したが,その際に基本としたのはHowlandの遮蔽法であり,彼はカメラの前に光源を置きレンズの前半分を遮蔽し,これにより得らる瞳孔像に現れる明るい部分の幅と瞳孔径から目の屈折率を決定する理論を展開した.しかし,この方法を用いて実時間画像処理により屈折率を測定するには,瞳孔中に現れる明るい部分と残りの暗い部分の境界が明確でないために無理があった.そこで,カメラの開口部に設けた遮蔽面を左右交互にビデオレートで切り替え,それによって得た2枚の画像を差分し,瞳孔以外の瞼などの背景部を消去し,瞳孔部を検出する方法を考案し,得られる結果が理論と良く一致することを確かめた.本年度は実際にビデオレートで遮蔽面を交互に切り替えるために液晶板を使用したが,液晶が透明になったときと不透明なったときとの光の透過度の差があまり無いために思うような画像を得ることができなかった.そこで,遮蔽法からBraddickの提案した偏心法に切り替えることにした.偏心法を基本とするにあたっては,カメラの開口部を遮蔽するかわりにカメラの光軸に対して左右対称の位置に対となる光源を何対か設け,それらをスイッチングするようにした.偏心法は遮蔽法と基本となる理論は全く同じであるため,ビデオ画像の解析方法も昨年度に使用したものが使用できた.プログラム開発を進め,現在,1枚の画像についての自動解析は行えるようになっており,ビデオレートでの解析に向けてさらにプログラム開発を行っている.なお,注視点検出についても,今まで我々が開発した専用ハードウェアに頼っていたのを,遠近調節を行うために使用する同様のシステム(画像入力ボードとパソコンの組合せ)に変更し,遠近調節と注視点計測の同時計測ができる形態にした.注視点だけでなく,目の遠近調節を同時に非接触で計測できる装置の開発をめざして研究を行った.本年は,主に遠近調節測定法について研究した.遠近調節測定(屈折率)の基本としたのは,Howlandの方法であった.Howlandは,カメラの前に光源を置きレンズの前半分を遮蔽した.これによって得られた瞳孔像に現れる明るい部分の幅と瞳孔径から目の屈折率を決定する理論を展開し,さらに人工眼球を用いて,理論を実験的に検証した.しかし,彼は目の像を写真に撮りマニュアルで測定した.彼の方法を用いて,実時間画像処理により屈折率を測定するには,写真をビデオに置き換えるだけでは無理があった.なぜならば,瞳孔中に現れる明るい部分と残りの暗い部分の境界が明確でないからであった.そこで,本研究では,カメラ前の遮蔽面を左右交互にビデオレートで切り替え,それによって得た2枚の画像を差分し,瞳孔以外の瞼などの背景部を消去し,瞳孔部を検出する方法を考案した.その上で,差分瞳孔画像の最大輝度と最小輝度の4等分線を求め,1番目と3番目の等分線を閾値にし,それらと差分瞳孔画像の輝度分布が交叉する範囲の合計の長さを新パラメータとして定義した.今年度は,人工眼球を用いて静止画像を用いて実験を行った.その結果,新パラメータは,Howland方式の瞳孔中の明るい部分の幅と良く一致した.新パラメータは実時間で簡単に精度良く検出できると予想でき,今後の実時間遠近調節計測装置の開発が期待される.なお,実時間注視点検出に関しては,すでに実時間処理ができるようになっている,それとの一体化により近い将来遠近調節と注視点の同時計測が可能となるものと考えられる.注視点だけでなく,目の遠近調節を同時に非接触で計測できる装置の開発をめざして研究を行った.昨年度は主に遠近調節(屈折率)測定法について研究したが,その際に基本としたのはHowlandの遮蔽法であり,彼はカメラの前に光源を置きレンズの前半分を遮蔽し,これにより得らる瞳孔像に現れる明るい部分の幅と瞳孔径から目の屈折率を決定する理論を展開した.しかし,この方法を用いて実時間画像処理により屈折率を測定するには,瞳孔中に現れる明るい部分と残りの暗い部分の境界が明確でないために無理があった.そこで,カメラの開口部に設けた遮蔽面を左右交互にビデオレートで切り替え,それによって得た2枚の画像を差分し,瞳孔以外の瞼などの背景部を消去し,瞳孔部を検出する方法を考案し,得られる結果が理論と良く一致することを確かめた.本年度は実際にビデオレートで遮蔽面を交互に切り替えるために液晶板を使用したが,液晶が透明になったときと不透明なったときとの光の透過度の差があまり無いために思うような画像を得ることができなかった.そこで,遮蔽法からBraddickの提案した偏心法に切り替えることにした.偏心法を基本とするにあたっては,カメラの開口部を遮蔽するかわりにカメラの光軸に対して左右対称の位置に対となる光源を何対か設け,それらをスイッチングするようにした.偏心法は遮蔽法と基本となる理論は全く同じであるため,ビデオ画像の解析方法も昨年度に使用したものが使用できた.プログラム開発を進め,現在,1枚の画像についての自動解析は行えるようになっており,ビデオレートでの解析に向けてさらにプログラム開発を行っている.なお,注視点検出についても,今まで我々が開発した専用ハードウェアに頼っていたのを,遠近調節を行うために使用する同様のシステム(画像入力ボードとパソコンの組合せ)に変更し,遠近調節と注視点計測の同時計測ができる形態にした.
高効率・低価格を実現するCDMA方式

複数移動ロボットや車々間を瞬時に結ぶ高度移動体無線ネットワークシステムは、今後、大きな市場を生み出すものと考えられる。これらへの適用には、瞬時接続可能、リアルタイム伝送可能、複数同時多元接続可能といった性質を持つ通信方式が要求されるが、そのような方式は存在しない。本研究では、それらの性質を有す符号分割多元接続方式(ZCZ-CDMA方式)について検討し、システム性能を明らかにした。さらに、通信プロトコルと実用化のための低価格化を考慮して、送受信回路の基本設計を与えた。本研究の目的は、変動する電波伝搬環境下においても、柔軟に信頼性高い通信ネットワークが構築可能であり、また、送受信装置のみならず通信システムの簡単化・低価格化できるような今までにないCDMA方式(ZCZ-CDMA方式)を設計することである。本年度では、ドプラーによる周波数変動を伴うマルチパスフェージング電波伝搬環境下における対応とハードウエアコストを考慮した変復調方式について検討し、以下の結果を得た。・IQ分離による相関復調は完全に他局間干渉除去可能であり、誤り特性は変調方式に依存する。およそ、PSKに比べ、FSKは3dB弱、ASKは6dB程劣化する。・ASK方式による二乗検による簡易相関復調方式は、他局間干渉除去不能であり、多重化(CDMA)には適用できない。また、複数搬送波を用いても、大きな効果は得られない。一方、光のON-OFFによる光無線通信には十分適用できることが実験より確認できる。・送受信器の搬送波周波数が調整できない場合や搬送波周波数が変動する通信路環境においても、一般的に仮定される変動では、差動符号化方式や系列選択方式を用いないほうが効率的である。・同期制御信号を兼用できるZCZ符号の設計法を与えた。これにより送受信装置の簡素化できることが分かった。上記の結果から、ハードウエア化容易な変復調回路で、十分にCDMA方式を実現できることが確認できた。今後、高速化、変復調回路のコンパクト化などを検討する予定である。本研究の目的は、マルチパスフェージング電波伝搬環境下においても柔軟に信頼性高い通信ネットワークが構築可能であり、また、送受信装置のみならず通信システムの簡単化・低価格化できるような今までにないCDMA方式(ZCZ-CDMA方式)を設計することである。平成21年度では、ほぼ、研究計画通りに遂行でき、以下の研究成果を得ることができた。・平成20年度に提案したFSK変調を適用したZCZ-CDMA方式のマルチパスフェージング電波伝搬環境下における性能評価を考察した。その結果、周波数選択性フェージング環境下では、PSK変調を適用した場合に比べ、3dB程の改善が得られた。・平成20年度に同期制御信号を兼用できるZCZ符号の設計法を与えたが、それらの全系列間の相関復調を可能とするマッチドフィルターの設計方法を提案した。また、これを適用したコンパクトなZCZ-CDMA方式の送受信回路の基本設計を示した。・上記送受信回路の基本設計を基にして、一対一の通信の手続きであるMACプロトコルの基本設計を検討した。実際には、近距離無線ネットワーク方式であるZigbee通信モジュールでネットワークを構築し、実験を考慮した上で、本方式のMACプロトコルを議論している。本設計は、今までの通信モジュールにはない、まったく、衝突が起こらない無線通信が構築可能である。・高速伝送により生じる符号間干渉や他局間干渉を除去するための新しい符号化復号化方式を提案した。現在、その性能に関して、検討中である。同一通信路上にて複数ユーザが通信していても、他局間干渉が無く単一通信(シングルアクセス)のように振る舞い、瞬時応答可能なCDMA方式を提案している。これは、今までは困難だとされるロボット等の移動体におけるネットワークシステムを柔軟に構築できると期待できる。特に、本研究では、低価格化を考慮した上で、送受信方式や回路の設計、高速伝送可能な符号化方式について考察、検討し、以下の通り、ほぼ、計画通り遂行することができた。これらは、各々、論文投稿する予定である。・変調方式にPSK,ASK,BFSKを用いた場合のZCZ-CDMA方式のマルチパスフェージング電波伝搬環現下における性能を理論的考察を交えて、明確に示している(電子情報通信学会英論文誌に投稿中)。・同期制御信号のみならずパイロットシンボルにも兼用できるZCZ系列セットの設計法を与え、全系列の相関復調を可能とするマッチドフィルターバンクの設計方法を示した。・一対一の通信の手続きである本方式のMACプロトコルの基本設計を検討している。そのMACプロトコルも設計の上で、送受信回路の基本設計を検討している。・高速伝送により生じる符号間干渉や他局間干渉を除去するために提案した符号化復号化方式の性能評価を詳細に行い、ハードウエア化が比較的容易に実現できることも示している。
電位依存性H^+チャネルと活性酸素産生酵素NADPHオキシダーゼとの共役機構の解明

電位依存性プロトンチャネルVSOPが、病原菌を殺菌するために好中球によって作り出される活性酸素の産生を制御していることを明らかにした。さらに、VSOPとNADPHオキシダーゼが物理的に結合している可能性が高いこと、両者が好中球の顆粒において共に存在することを明らかにした。すなわち、VSOPはNADPHオキシダーゼと結合することで、細胞内外のプロトン濃度と膜電位を厳密に制御することができ、活性酸素の産生を制御することができると考えられる。VSOPノックアウトマウスの好中球の食胞膜画分において、NADPHオキシダーゼの各サブユニットの発現量をウエスタンブロット法により調べた結果、膜タンパクgp91(NOX2)及びp22、可溶性タンパクp47及びp67ともに、野生型とノックアウトマウスで大きな差は見られなかった(投稿中)。VSOPノックアウトマウスの好中球が示す活性酸素産生量の低下は、NADPHオキシダーゼタンパクの膜への局在が量的に低下して起きているわけではなく、異常な膜電位とpHが原因である可能性が高い。VSOPが食胞内pHの制御に関与する可能性を調べるために、野生型とVSOPノックアウトマウスの好中球にpH感受性蛍光化合物が結合したザイモザンを貪食させ、食胞内pHをモニターした。その結果、野生型では食胞内pHの低下が見られたが、ノックアウトマウスでは野生型のようにpHの低下が顕著に見られないことが分かった(未発表)。すなわち、VSOPは食胞内pHの制御に関与していることが示唆された。貪食細胞における電位依存性プロトンチャネル(VSOP)の役割を調べた結果、VSOPが食胞膜に存在し、かつ、活性酸素の産生を制御していることが明らかになった(Okochi et al., 2009)。貪食細胞では、NADPHオキシダーゼの活性化に伴う細胞内プロトンの上昇により、膜電位変化(脱分極)と細胞内pH変化(酸性化)が引き起こされるが、VSOPがこれらの制御に必要な分子であることが共同研究により明らかになった(Chemaly et al., 2010)。VSOPによる膜電位と細胞内pH制御の分子機構を明らかにするために、両者の物理的な相互作用を免疫沈降法により検討した。NADPHオキシダーゼを構成する遺伝子が組み込まれたCOS7細胞(COS^<phox>)を用いて、VSOP抗体、NADPHオキシダーゼの抗体で免疫沈降実験を行いウェスタンブロット法でタンパクの有無を検出した結果、VSOP抗体で免疫沈降したフラクションからNADPHオキシダーゼが検出され、NADPHオキシダーゼの抗体で免疫沈降したフラクションからVSOPが検出された。また、マウス脾臓サンプルを用いてNADPHオキシダーゼの抗体で免疫沈降実験を行った結果、VSOPが検出された。すなわち、VSOPとNADPHオキシダーゼの物理的な結合が示唆された(未発表データ)。NADPHオキシダーゼは好中球の顆粒に多量に存在することが知られているが、VSOPも同様に顆粒に存在するかどうか免疫染色法で調べた結果、VSOPは、主に顆粒に局在すること、NADPHオーキシダーゼと共局在することが明らかになった(未発表データ)。以上より、VSOPは、NADPHオキシダーゼの活性化に伴う細胞内プロトン濃度を、NADPHオキシダーゼの近傍で厳密に制御していると考えられる。