hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
系統群ごとの有機物利用特性を用いた細菌群集組成と機能の決定メカニズムの解明

野洲川から琵琶湖にかけの細菌群集の動態を次世代シークエンサーを用いて解析した。細菌群集を粒子付着画分(> 5.0マイクロメートル)、及び浮遊画分(0.2 - 5.0マイクロメートル)に分けて解析した。細菌群集の多様性は粒子付着画分の方が浮遊画分に比べて高かった。河川から湖にかけて共通していた操作的分類群(OTU)の割合は粒子付着画分では平均14%、浮遊画分では平均18%であった。細菌群集の組成は浮遊画分と粒子付着画分では有意に異なった。浮遊画分においては河川と湖では細菌群集の組成は異なった。細菌群集の組成に影響を与える要因を分析すると、溶存態の窒素、リンが群集の非類似度と有意な相関を示した。次に、河川や湖に特異的な細菌が存在するのかを検証するために各OTUを検出された比率と頻度を基準に分類した。浮遊画分で検出されたOTUの内、河川でも湖でも優占していたのはBetaproteobacteria綱に属するOTUであった。そして、河川で比較的優占することの多い細菌にはBetaproteobacteria綱、及びBacteroidetes門に属するOTUが多く、湖で比較的優占することの多い細菌にはActinobacteria門、及びAlphaproteobacteria綱に属するOTUが多かった。平成27年度に採集した摩周湖の細菌群集について解析した。細菌の群集組成は水深により有意に異なり、群集の非類似度は水温躍層の方が深水層に比べて高かった。平成27年度に採集した全国15ヶ所の湖についても細菌の群集組成の分析は完了しており、今回調査した湖では比較的共通する細菌が優占することが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は琵琶湖を含む全国の湖沼から試料を採集した。琵琶湖では月に一度、水深70mの地点で表層から深層にかけて複数の水深から採水を行った。琵琶湖を除く全国湖沼の調査は貯水量、表面積が大きい湖沼のうち本年度採水が可能な14の湖沼で行った。調査は湖が成層している7月末から10月末にかけて行い、表層から深層にかけて複数の水深から採水した。採水した試料は細菌の群集解析用、系統ごとの定量解析用、及び溶存有機物分析用に前処理を行った後に冷凍で保存した。今後の解析に使用する手法の条件検討は進みつつある。細菌の群集解析を行う手法はDNA抽出から解析まで整いつつあり、この手法を用いて平成25年度に採集した琵琶湖の試料を解析した。その結果、琵琶湖の表層の細菌群集は流入する河川の群集とは異なることが明らかになった。細菌群集の中には特に優占している細菌もおり、これらの細菌の相対存在量は季節により大きく変動している傾向が見られた。河川と湖沼では溶存態窒素有機物の濃度が異なった、また同じ地点においても季節により水温、及び溶存態有機物の濃度が変動していた。これらの優占する細菌の中には世界の湖沼で広く発見されているものも含まれており、温帯域の湖沼におけるこれらの細菌の季節動態と環境変動との関係はその生態に新たな知見を加えることが期待される。特定の細菌のみを染色し、現存量を定量的に計測する手法は改良が加えたれた。これまでの手法で染色した細菌は蛍光強度が弱いため肉眼による観察が困難であった。そこで、本年度はプログラミングソフトRを用いた画像解析を導入し、蛍光強度の低い試料でも細菌を検出できるようになった。これらの手法を全国湖沼の試料に用いることで、全国大型湖沼の成層期における細菌の群集構造、及び優占する細菌の現存量が明らかになることが期待される。細菌の群集解析、及び特性の細菌のみを染色する手法の条件検討に時間を要したため、全国の湖沼から採集した試料の解析に至らなかった。

平成27年度に採集した全国15ヶ所の湖についても細菌の群集組成の分析は完了しており、今回調査した湖では比較的共通する細菌が優占することが明らかとなった。本年度に導入した手法を用いて未分析の試料を解析するとともに、成果を学術論文としてまとめいくことが主な課題となる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞診による中皮腫診断に関する研究：遺伝子変異の病理診断システムへの応用

本研究は、組織での浸潤の証明にこだわらず、細胞診という臨床に即した手段で、腫瘍抑制遺伝子のホモ/ヘミ欠失あるいは変異による蛋白発現欠失を検出し、細胞の腫瘍性を証明しようという試みである。すでにこれまでの諸家による研究によって、スクリーニングにおいて中皮腫を疑うべき形態学的特徴はほぼ確立している。それをさらに遺伝子変異あるいはそれに関連する変化によって確定させ、早期診断、早期の治療開始に導こうという試みである。さらにそれをFISH施行可能施設(基幹施設)と免疫染色のみを施行できる施設に分けて、それぞれで最適の診断手段(遺伝子変異関連)の組み合わせを検討し、提唱するというものである。
可視化技術と生物化学的計測法による嫌気性グラニュール汚泥のマイクロ構造の解明

本研究は、新たに開発する総合的可視化技術を用いてグラニュール内の細菌相構造を明らかにしようとするものであり、次のような研究成果が得られた。1.グラニュールの元素構成及び細菌相構造を可視化する分析技術を確立できた。ミクロトームを用いてグラニュールを2-5μm薄く切って、位相差/蛍光顕微鏡でグラニュールの全体構造を観察し、またメタン生成菌特有の補酵素F420とF350の発光特性を利用してメタン生成菌の分布を可視化することができた。また、SEMとTEMを用いてグラニュールの各層における細菌の形態を観察し、グラニュール内部における細菌群の分布を解明する。こうした顕微鏡技術を総合利用してグラニュール内の細菌相構造を可視化できる分析技術を開発することに成功した。2.ビール工場排水を処理するグラニュールのマイクロ構造を明らかにした。ビール工場排水を処理するグラニュールを解析した結果、同グラニュールのマイクロ構造は三つの層に分けることができる。表層は主に酸生成細菌、中間層は共生コロニーとMethanothrix,中心部分は主に酢酸資化性メタン生成細菌であるMethanothrixによってそれぞれ構成されている。この微生物の棲み分け現象は糖類排水のメタン発酵における中間代謝産物の蓄積、グラニュール内部への物質移動及び食物連鎖によって説明できる。
バリアブルダンパーを用いた土木構造物の震動制御機構の開発

可変減衰装置として、オイル型可変減衰装置と電磁型可変減衰装置の2種類を試作した。オイル型可変減衰装置はシリンダー内に粘性流体であるオイルを封入し、ピストンの稼働に伴いオイルが左右のシリンダー間を移動する時の粘性抵抗を利用して減衰力を発生させる。一方、電磁型可変減衰装置はDCモーターを発電機として利用し、発生する誘導電流が今度はモーターを駆動し、モーターが減速機として働く。電磁型可変減衰装置は環境変化により減衰特性がほとんど左右されない理想的な減衰装置である。まず、それぞれの可変減衰装置に対して、加振機を用いた基本特性試験を繰り返し、装置の減衰特性を詳細に記述できる力学モデルを構築した。次に、発生減衰力を制御するために、オイル型可変減衰装置についてはサーボバルブ開度の制御システムを、電磁型可変減衰装置については負荷電流の制御システムを構築した。構築した制御システムを用いることで、正弦波加振に対して両制御装置の発生減衰力が制御可能であることを実証した。さらに、オイル型可変減衰装置については、非定常な加振に対してもほぼ目標通りの制御力を発生することが、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験で実証した。また、ハイブリッド実験を行う際に問題となる加振機の応答遅れ時間についても、簡便かつ実用的な遅れ補償法を提案し、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験でその有用性を確認した。設計外力を大幅に減少できる構造として、橋梁の支承や原子力発電施設の支持機構にバリアブルダンパーを制震構造として用いる場合を想定し、必要とされるバリアブルダンパーの動特性を明確にするとともに実用化を目的として新しい機構の電磁型バリアブルバンパーを設計開発し、これまで当該研究室で開発してきた既存の粘性ダンパー(既存設備)との性能比較を行って、新しく開発したダンパーの有用性を確認した。以下には本年度の成果を列挙する。1)すでに開発済みの制御則を自己学習機能を有するアルゴリズムに基づいて、システム特性を自動修正できる制御則に書き換え、それを組み込んだ汎用の制御シミュレーションシスムを完成させた。2)電磁型バリアブルダンパーを試作してその特性実験を行った。3)電磁型ならびに開発済みの粘性バリアブルダンパーの動特性を表現できる力学モデルを構築し、それを用いて橋梁系の最適震動制御を実現するための制御系を設計した。4)既存のワークステーションを利用し、バリアブルダンパーを内蔵する構造物の動的構想解析を実施できるプログラムの開発を行い、非線形挙動をする構造系の震動制御の数値実験が行えるシステムを構築した。構造物を構成する部材や要素の中に計算機で制御可能な構造要素を配置し、地震動の継続時間中に構造物の剛性と減衰特性を時々刻々と変化させて、構造物全体を地震動に抵抗できる制震構造物の実現化の研究を十数年にわたって実施し、設計地震力を大幅に削減できることを明らかにしてきた。こうした観点から、設計外力を大幅に減少できる構造として、橋梁の支承や原子力発電施設の支持機構にバリアブルダンパーを制震構造として用いる場合を想定し、必要とされるバリアブルダンパーの動特性を明確にするとともに実用化を目的として設計されたダンパー(既存設備)を用いて検証実験を実施した。申請者等が開発してきた自己学習型のハイブリッド震動制御シミュレータ(構造物の応答計算、バリアブルダンパー機構、ダンパー制御装置を各々独立のDSPで構成することにより、実物大の構造実験をシミュレートできる装置)を利用することにより、構造系の震動応答の観測値を利用して構造系の動特性のみならず制御系に組み込まれている制御則を、時々刻々と修正しながら最適な震動制御を実行できる制御システムを設計した。本年度の研究実施計画は以下のようである。1)橋梁系を対象として、構造物の弾塑性領域における耐震性の検討を目的として、種々の制震容量の下での数値実験を実施した。2)不規則外乱の振幅特性のみならず位相特性が、制振装置を有している構造系の応答に及ぼす影響を詳細に検討する。このために入力の影響を実時間で評価できる制御則を新しく誘導し、支持地盤との間の相対変位についてその大きさを推定するための方法論を展開した。3)地盤-構造系の動的相互作用効果は周波数依存性の複素剛性として表現される。

構造物の動的非線形性を考慮した解析に、相互作用の効果を組み込むために新しい数値時間積分法を開発し、相互作用を考慮した場合としない場合について、制振構造系の不規則外力に対する応答特性の相互比較を行った。可変減衰装置として、オイル型可変減衰装置と電磁型可変減衰装置の2種類を試作した。オイル型可変減衰装置はシリンダー内に粘性流体であるオイルを封入し、ピストンの稼働に伴いオイルが左右のシリンダー間を移動する時の粘性抵抗を利用して減衰力を発生させる。一方、電磁型可変減衰装置はDCモーターを発電機として利用し、発生する誘導電流が今度はモーターを駆動し、モーターが減速機として働く。電磁型可変減衰装置は環境変化により減衰特性がほとんど左右されない理想的な減衰装置である。まず、それぞれの可変減衰装置に対して、加振機を用いた基本特性試験を繰り返し、装置の減衰特性を詳細に記述できる力学モデルを構築した。次に、発生減衰力を制御するために、オイル型可変減衰装置についてはサーボバルブ開度の制御システムを、電磁型可変減衰装置については負荷電流の制御システムを構築した。構築した制御システムを用いることで、正弦波加振に対して両制御装置の発生減衰カが制御可能であることを実証した。さらに、オイル型可変減衰装置については、非定常な加振に対してもほぼ目標通りの制御力を発生することが、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験で実証した。また、ハイブリッド実験を行う際に問題となる加振機の応答遅れ時間についても、簡便かつ実用的な遅れ補償法を提案し、ハイブリッド震動制御シミュレーターを用いた実験でその有用性を確認した。
音響キャビテーション信号解析による超音波治療領域検出手法の開発

本研究では,キャビテーション気泡からの超音波反射信号の情報を積極的に解析し,組織変性検出に活用する.組織の弾性や粘性の違いによって,音響キャビテーション気泡の挙動・振動が変化し,その結果,超音波照射時に,そこから反射される超音波信号がどのように変化するか,ということを数値計算や実験で調べるために,新たな数値計算コードや実験系も創造する必要がある.本技術を確立することで,キャビテーション気泡が生じて,かつ,治療領域が生じている領域や,キャビテーション気泡は生じているが,加熱凝固には至ってない領域を検出できる可能性があり,超音波治療時の治療情報の分解能を向上させることができると考えられる.本研究では,キャビテーション気泡からの超音波反射信号の情報を積極的に解析し,組織変性検出に活用する.組織の弾性や粘性の違いによって,音響キャビテーション気泡の挙動・振動が変化し,その結果,超音波照射時に,そこから反射される超音波信号がどのように変化するか,ということを数値計算や実験で調べるために,新たな数値計算コードや実験系も創造する必要がある.本技術を確立することで,キャビテーション気泡が生じて,かつ,治療領域が生じている領域や,キャビテーション気泡は生じているが,加熱凝固には至ってない領域を検出できる可能性があり,超音波治療時の治療情報の分解能を向上させることができると考えられる.
人工知能を用いたレディオミクス特徴に基づいた乳がん患者の予後予測

本研究では,MRI画像よりテクスチャ情報などのRadiomics特徴と臨床的特徴を用いた人工知能技術(AI)により,乳がん患者の予後予測が可能な,新しいコンピュータ支援診断システムの開発を行う.提案手法では,まず,AI技術の一つであるU-Netにより,MRI画像より腫瘤病変の領域を正確に抽出する.次に,抽出された腫瘤領域より,テクスチャ解析技術,事前学習済みのCNN(Convolutional Neural Network)を用いて,画像特徴量を抽出する.最後に,抽出した画像特徴量と年齢などの臨床的な特徴量を組み合わせ,それらをニューラルネットワークに入力することにより,患者の予後予測を行う.本研究では,MRI画像よりテクスチャ情報などのRadiomics特徴と臨床的特徴を用いた人工知能技術(AI)により,乳がん患者の予後予測が可能な,新しいコンピュータ支援診断システムの開発を行う.提案手法では,まず,AI技術の一つであるU-Netにより,MRI画像より腫瘤病変の領域を正確に抽出する.次に,抽出された腫瘤領域より,テクスチャ解析技術,事前学習済みのCNN(Convolutional Neural Network)を用いて,画像特徴量を抽出する.最後に,抽出した画像特徴量と年齢などの臨床的な特徴量を組み合わせ,それらをニューラルネットワークに入力することにより,患者の予後予測を行う.
定常燃焼の機構解明

定常の拡散燃焼について、すすの生成および乱れと放射などの効果について総括的な研究を進行中であり、以下のような成果が得られた。対向型の拡散火炎について、燃焼場近傍のすす生成について詳細な研究を行い、その結果が従来のモデルでは説明できないことを明らかにし、新たなモデルを提案した。また、同火炎に電界を印加したときの効果を調べ、その特徴的な結果の機構解明を行いつつある。(河野)拡散火炎中のすすを等速サンプリング法と3波長減衰法によって測定し、また、火炎軸上のガスが音速で吸引孔を通過する際のすすの粒子形状、寸法、ならびに、質量濃度の変化を光減衰法で調べた。その結果、質量濃度が3倍に増加するという結果を得た。また、放射伝熱が、拡散火炎の燃焼機構に及ぼす影響をシミュレーションによって明らかにした。(水谷)空間的に離れた2点の温度を、2本のレーザ光線を用いたレーリ散乱法により測定し、乱れの空間スケールを求めた。また、高速ビデオ撮影装置により、火炎のシュリーレン写真およびミー散乱による燃料流のレーザシート写真の撮影を行い、火炎の動的挙動を明らかにした。(大竹)乱流火炎の層流化現象をより詳細に把握し、かつこれを表現しうる乱流モデルを作成するために、まず均一温度の高温空気噴流について、ノズル流のレイノズル数を層流域から乱流域に渡いて大きく変化させ、その構造および乱れの挙動を測定した。ついで、測定で得られた噴流の挙動を統一的に表現しうる修正κ-ε乱流モデルを作成した。(小沼)一様空気流中へ垂直に噴出する噴流拡散火炎の構造を明らかにするために、レーザ流速計、熱電対およびガスクロマトグラフを用いてプロパン火炎内の流速、温度ならびに主要化学種濃度分布を測定した。その結果、一様空気流速の上昇とともに、火炎は小さくなり不輝炎領域が拡大すること。中間生成物が検出されないことなどが明らかにされた。(角田)定常の拡散燃焼について、すすの生成および乱れと放射などの効果について総括的な研究を進行中であり、以下のような成果が得られた。(角田)
病原真菌mRNA5'キャッピング酵素遺伝子の単離と酵素阻害剤の検索

病原真菌CandidaalbicansよりmRNA5'キャッピング酵素遺伝子を単離し、大腸菌内で発現・精製し、単離した遺伝子はmRNA5'グアニル酸転移酵素活性をコードすることを示した。精製標品を用いて酵素阻害剤のスクリーニングを行い、2種類の候補となる化合物を選択した。またヒトcDNAライブラリーよりmRNA5'キャッピング酵素遺伝子を単離した結果,C.albicansと異なり,単ペプチドmRNA5'グアニル酸転移酵素とmRNA5'トリフォスファターゼ活性を有していることを明らかにした。従って、mRNA5'キャッピング酵素は真菌とヒトで同一の機能を有するが、そのタンパク構造は大きく異なることが予想され、抗真菌剤の標的として有効であることが強く示唆された。さらに、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeのmRNA5'グアニル酸転移酵素を非融合タンパク質として大腸菌内で発現・精製した標本は高濃度で濃縮することが可能であり、板状の結晶を得ることができた。現在この結晶を用いてX線解析を行っている。また、真菌の細胞壁を構成するβ-グルカン合成に関与するCaKRE6,CaSKN1,CaGSC1,CaGSL1,CaGSL2の5つの遺伝子を単離し、遺伝子破壊株の実験からCaKRE6は真菌の生育に必須なβ-1,6-グルカン合成に関与する遺伝子であることを示した。さらにヒスチジンキナーゼをコードする遺伝子であるCaSLN1及びCaNIK1を単離し、遺伝子産物はいずれも病原性に関与することを明らかにした。酵母Saccharomycescerevisiae内で複製可能なプラスミドを用いてCandida albicans genomic DNAライブラリーを作製し、グアニル酸転移酵素遺伝子をURA3並びに5FOA(5-fluoroorotic acid)を用いてS.cerevisiaeによる機能的相補性を利用して単離した。ライブラリーを導入したS.cerevisiae細胞3x10^4あたり9個の細胞が5FOA耐性を示し、これら細胞から導入されたプラスミドを単離し制限酵素地図を作製したところ全てのクローンが同一のDNA断片を組み込んでおり、5.2kbXbaI-Tth111I断片のみで5FOA耐性を示すことを明らかにした。このDNA断片の塩基配列をダイデオキシ法により決定したところ、2つのタンパク質(ORF1,ORF2)をコードし得ることが示唆された。ORF1は52kDのタンパク質をコードしておりS.cerevisiaeのグアニル酸転移酵素と39.3%の同一性並びに76.5%の相同性を示した。さらに他の酵母Shizosaccharomyces pombeのグアニル酸転移酵素とも38.2%の同一性並びに75.9%の相同性を示した。またタンパク合成開始部位の10塩基上流にはTATA配列が見出され、ノーザンブロティングにより1.6kbのmRNAが検出されたことからORF1はCandida albicans内で機能していると考えられた。次にORF1をglurathione-S-transferaseとの融合タンパク質として大腸菌を用いて大量発現し、glutathioneカラム並びにトロンビンを用いて精製した。この精製標品はα-^<32>P-GTPを用いた酵素-中間体形成反応によりCandida albicansの粗抽出液を用いた場合と同様の中間体を形成したことから、ORF1はCandida albicansグアニル酸転移酵素をコードしていると結論した。昨年度単離した病原真菌Candidaalbicans,出芽酵母Saccharomycescerevisiae並びに分裂酵母Schizosaccharomycespombeのグアニル酸転移酵素遺伝子(それぞれCGT1,CEG1,PCE1と名付ける)を種々の系を用いて発現し、3次元構造解析のための結晶化を試みた。まずはじめにglutathione-S-

transferaseとの融合蛋白質として大腸菌を用いて大量発現し、glutathioneカラム及びトロンビンを用いて精製した標品についてlight scattering分析を行ったところ、Cgt1p及びCeg1pいずれも凝集し、結晶化に適さないことが判明した。そこで融合蛋白質としてではなく単独で発現させるためにT7プロモーターの下流にCGT1,CEG1またはPCE1を挿入し大腸菌内での発現を検討した。その結果、Cgt1pの発現は認められなかったが、Ceg1p及びPce1pの発現は認められ、特にPce1pは大量に発現されていた。Ceg1pについてはその発現量を増加させるためにN末端の4アミノ酸を欠損させたCEG1(-4N)をT7プロモーターの下流に挿入し大腸菌内で発現させたところ、Ceg1pよりもその発現量が増加していた。CGT1についてもN末端あるいはC末端の5アミノ酸を欠損させたCGT1(-5N)あるいはCGTI(-5C)をT7プロモーターの下流に挿入し大腸菌内での発現を試みたがCgt1p(-5N)p,Cgt1(-5C)pいずれも発現しなかった。CGT1,CGT1(-5N),CGT1(-5C)についてはPichia酵母を用いた蛋白質発現系も試みたが蛋白質の発現は認められなかった。現在、大腸菌よりCeg1(-4N)p及びPce1pをイオン交換カラムクロマトグラフィー及びゲル濾過により単離、精製を行っており、精製標品についてlight scattering分析を行う予定である。昨年度に引き続き分裂酵母Schizosaccharomycespombeのグアニル酸転移酵素を大腸菌内で発現し、イオン交換クロマトグラフィー及びゲル濾過により単離・精製を行った。現在、精製標品を用いてX線結晶解析を行っている。さらに、既知のグアニル酸転移酵素で保存されている配列を用いてヒトゲノム配列のデータベースにより検索し、この配列を有する遺伝子配列をプローブとしてcDNAライブラリーよりヒトキャッピング酵素遺伝子(HCE1)を単離した。塩基配列からHCE1は5'末端側にチロシンフォスファターゼの活性部位に類似の配列をコードし、3'末端側にグアニル酸転移酵素と相同性の高い配列をコードすることが示された。HCE1タンパク質のN末端側及びC末端側をglutathione S-transferaseとの融合タンパク質としてそれぞれ大腸菌内で発現・精製し、試験管内で酵素活性を調べたところ、N末端側は5'-トリフォスファターゼ、C末端側はグアニル酸転移酵素活性を有した。従ってヒトキャッピング酵素は酵母のキャッピング酵素と異なり、単一タンパク質が5'-トリフォスファターゼ活性及びグアニル酸転移酵素を有することが明らかになった。またHCE1の3'末端側領域は出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのグアニル転移酵素遺伝子を機能的に相補したが、HCE1の5'末端側領域はS.cerevisiaeの5'-トリフォスファターゼ遺伝子欠失株を相補しなかったことから、ヒト及び酵母のキャッピング酵素は構造だけでなく機能的にも異なることが示唆された。
「コンセンサス標準形成過程における戦略的マネジメント」に関する研究

本研究では、コンセンサス標準の形成過程における各企業の戦略的マネジメントを明らかにするために、複雑化の対応するための車載ソフトウェアの標準「AUTOSAR(AutomotiveOpenSystemArchitecture)」に着目し、標準を推進する各企業と監視する各企業の戦略的行動をよりミクロなレベルで分析した。その成果は大きく2つある。第一に、標準を推進する企業の中にはサプライヤーとメーカーという立場の違いが存在し、二者間関係だけでは、コンセンサスのベースとなる互恵性を達成することが難しい。そうした状況に対して、新興国企業、およびそれと開発ツールなどの補完財まで含めた多市場モデルのビジネスエコシステムを想定することで、両者の互恵性が達成される可能性が示唆された。第二に、標準を監視する企業は系列ごとのサプライヤーとメーカーの緊密な研究ネットワークを構築することで、製品の複雑性に対処していることがわかった。以上の点を考慮すれば、既存システムに優位性を持っている企業は、標準化の動きに対応しにくい、というジレンマが示唆される。特に、自動車産業における車載ソフトウェアというコンテクストでは、日本企業にそういったタイプの企業が多く、グローバルレベルの標準化にどのように対処していくのか、という点は実務的に大きな課題として指摘できる。本研究では、欧州主導の標準化に日本の産業がどのように対処すればよいのかと指針を得ることを目的としている。そうした課題を考えるために、複雑化が進展する自動車産業の車載ソフトウェアの標準「AUTOSAR(Automtive Software Architecture)」を対象に、まずは欧州の標準化コンソーシアムの実態調査を行った。その結果、標準化を推進するに当たり、標準のユーザー《BMW、Daimlerなど)と標準のサプライヤー(Bosch、Continenta1など)の間で、新興国ユーザーや補完市場まで含めた標準化のビジネスモデルを構築し、標準領域に関するコンセンサス形成の基盤となる互恵性が達成されていることが明らかとなった。次に、そのような欧州主導の標準にする戦略的行動と各社の知識量の関係を日欧ECUサプライヤー13社に対するアンケート調査と標準化領域の各社の特許データから分析を行った。その結果、日本の自動車メーカー/サプライヤー各社は、標準化コンソーシアムには参加するものの、既存の知識(レガシーシステム)の多さが足かせとなり、標準には容易に移行することができないでいる。もちろん、標準に移行することが必ずしも必要というわけではないが、長期的な視点で見れば、少なくともすべて自社内で抱え込むのではなく、競争領域と非競争領域の切り分けが重要となる。ことさら、日本の自勲車産業は、各系列ごとに独自システムで競争を繰り返しており、今後のグローバル展開を考慮すれば、こうした標準化への対応を考えることは政策的にも実務的にも重要な課題であると思われる。本研究の成果としては、第一に、複雑性が増大する自動車制御の分野において、日本の各系列はどのようなエコシステムを有しているのか、という点を共同特許情報から分析した。具体的には、系列内プレーヤーとの共同開発(クローズ)、系列外プレーヤーとの共同開発(オープン)を想定した場合、ホンダ系はホンダのみがオープンも行い一方、他の系列サプライヤーはホンダとのみクローズな共同研究を行うという「中央集権型」、日産系は日産と日立がオープン/クローズ両面に対応するという「双頭型」、トヨタ系はトヨタ、デンソー、豊田中研はオープン/クローズ両面を担当し、その他、オープン中心の企業、クローズ中心の企業が密につながった「ネットワーク型」の構造を有していることが分かった。そして、特に標準化対応というコンテクストにおいては、クローズ型ほど自社の独自システムに適合しているために、なかなか国際標準を受け入れにくいということがわかった。第二に、コンセンサス標準を推進するOEM/サプライヤーに着目し、なぜ両者の間で標準成立に向けた互恵性が達成されるのか、という点を車載ソフトウェアの標準「AUTOSAR」の事例から分析を行った。通常、OEMとサプライヤーの間には標準をめぐる立場の違いが存在する、すなわち、前者はホワイトボックスとしての標準を志向し、後者はブラックボックスとしての標準を志向する。このような点で、AUTOSARはOEMに有利な標準であったが、サプライヤーのBoschはOEMとの二者間関係だけでなく、ツールも含めた補完市場、技術力に乏しい新興国企業の市場も視野に入れた多面市場のエコシステムを考慮することで、両者にとって互恵性がもたらせることがわかった。

このような結果は、標準化に関する理論的理解を深めると同時に、国際標準の領域で欧州の後塵を拝することの多い日本企業に対して、実務的含意を与えるものである。平成23年度に予定していた特許データと取引データを使ったネットワーク分析「自動車産業のECUに関連するエコシステムの把握」の成果発表(学会発表)は平成24年度にずれ込んだが、それ以外はフィールド調査等、おおむね順調に進展している。具体的には、ドイツ人研究者と連携しながら、欧州自動車メーカー、サプライヤー、ッールベンダー等のインタビュー調査を実施した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は日本、欧州に加え、中国自動車産業の実態調査を実施する予定である。なぜ中国を見るのかと言えば、車載ソフトウェアの標準AUTOSARの普及先として、新興ユーザーが想定されているものの、実際に現地に行って、そのような標準に対して、どのような戦略的対応を行うのかという点を明らかにするためである。そのために、中国人の自動車産業研究者と連携しつつ、現地調査を実施する予定である。
周期的同期的スパイク発火のデコーディング機構に関する研究

捕食動物の接近を模した拡大する黒スポット光は、カエル網膜のオフ持続型神経節細胞群に同期した周期的スパイクを発生させ、逃避行動を引き起こす。本研究は、同期した周期的スパイクが網膜で生成される神経機構と視覚中枢でデコードされる神経機構を検討した。カエルおよびキンギョの網膜スライス標本を用い、神経節細胞を膜電位固定し、内網状層を局所的に細胞外刺激した。1発の電気パルスで刺激したにもかかわらず、神経節細胞からは多峰性のシナプス後電位が記録された。キンギョ網膜スライス標本を用いて隣接するMb1型双極細胞からの同時記録をおこなった結果、樹状突起間にギャップ結合が存在すること、このギャップ結合を薬理学的に阻害するとシナプス後電位が短縮することを見出した。また、単離したMb1型双極細胞の軸索終末部に全反射蛍光顕微鏡を適用し、Caイオンの流入部位・リボンの位置・シナプス小胞の形質膜への融合イベントの時空間分布を検討した結果、Caチャネルはリボン近傍に密集していること、シナプス小胞の融合イベントはリボン近傍で一過性に生じるのみならず、リボンから離れたアクティブゾーンで持続性に生じることが明らかとなった。軸索終末部を電子顕微鏡で観察した結果、リボンシナプスとリボン無しシナプスはほぼ同数存在することがわかった。以上の結果から」キンギョ網膜のMb1型双極細胞は、軸索終末部内に存在するリボンシナプスを介して同期した一過性の情報を中枢に送り、一方、リボン無しシナプスを介して持続性の情報を中枢に送ることが示唆された。同期した周期的スパイクのデコーディング機構に関して、麻酔したカエルに拡大する黒スポット光刺激等を提示し、視蓋から細胞外記録をおこなった結果、網膜神経節細胞の応答とは受容野の性質が異なる応答を記録することができたが、細胞の同定に関しては引き続き検討中である。捕食動物の接近を模した拡大する黒スポット光は、カエル網膜のオフ持続型神経節細胞(ディミング検出器)群に同期したγ帯域の周期的スパイクを発生させ、逃避行動を引き起こす。しかし、視覚中枢(視蓋や前視蓋)にとって、同期した周期的スパイク発火のどのパラメータが逃避行動に本質的に重要なのかは未だ明らかではない。本年度は、まず、網膜における周期的スパイク発火の生成機構を検討した。カエル網膜の剥離網膜標本を用い、双極細胞を短い電気パルスで細胞外刺激した時のシナプス後電流を膜電位固定下で神経節細胞から記録した。一発の刺激に対して、神経節細胞は2つ以上のピークを持つシナプス後電位を発生した。抑制性シナプス伝達を薬理学的に阻害しても、多峰性のピークは単峰性にはならなかった。一方、多峰性のシナプス後電位はAMPA型グルタミン酸受容体の阻害剤で消失した。また、多峰性のシナプス後電位を発生する神経節細胞のサブタイプは、ディミング検出器に限定されるものではなかった。そこで、双極細胞を短い電気パルスで細胞外刺激した時の応答を膜電位固定した双極細胞から記録したところ、多峰性の応答を示す双極細胞が少数ながら見つかった。これらの結果は網膜内に振動を形成する神経細胞あるいは神経回路網が存在することを示している。次に、麻酔したカエルの視蓋から、拡大する黒スポット光刺激やディミング光刺激に対するスパイク発火を細胞外記録した。ほとんどが神経節細胞の軸索から記録された応答で周期的スパイク発火が認められたが、視蓋ニューロンの応答はまだ不明である。カエルに拡大する黒スポット光やディミング光に対する視蓋および視蓋前域におけるc-fos等の発現に関しては、現在検討中である。
能動型超解像電子顕微鏡法の開発

高圧変動方式による新しい能動型超解像電子顕微鏡法の開発を行った高分解能電子顕微鏡-2000CJEMの高圧に150V-0Vの変調電圧を定量させて256ステップ毎の高圧変調を100Hzでドライブさせることに成功した。とくにこの方式の優れている点は(1)高圧中心軸調整が出来るので変調をかけているときの試料像の位置づれが防げること、(2)高速変調が可能なので実〓問処理が実現出来る、ということである。実〓への〓問として次の2点を中心に原子レベルの像観察を行った。(1)〓微粒子の原子レベル像観察約60A゚〓の〓の微粒子の無収差像観察に成功した。能動型正像処理により・位相像と〓中像を分〓して観察した。とくに位相像は表面の原子像の正確な観察が可能になった結果、第1層(200面)が約10%緩和していることを見出した。これに対て(111)面は緩和が殆んで見られているという意味ある結果を得た。(2)高圧変調による高分解能像観察JEM-200Cを用いて高圧変調方式能動型正像処理を行うことにより、〓〓収差除去高分解能像が得られることを確認した。とくに高速変調が可能なことより、実〓問処理の実現に見直しが得られることは大きな成果である。現在、傾斜照明法をとり入れた色収差除去について検討を進めておりS/Nの低下の欠点があるものの原理的に無収差像観察が出来ることを確かめており,球面収差と色収差の両面の除去が実現出来る見直しを得ている。ようやく1A゚の壁を破る〓〓る一歩をふみ出したと確信している。透過型電子顕微鏡に固有の球面収差を補正する方法としてデフオ-カス変調方式の能動型画像処理法を開発して来た。本年度はこの方式の有用性を実証するために,最新の電子顕微鏡であるHitachiー2000FEGに,本方式を応用して一連の共同研究を行った。得られた成果は次の通りである。(1)Hー2000FEGの電量放射型電子鏡の優れた特性を威力あるものと実証するに十分な分解能向上を確認した。すなわち、通常の電子顕微鏡観察において得られる分解能を1.6倍も上まわる高分解能が得られることを実証した。この結果は第12回国際電子顕微鏡学会で発表し,この分野の権威であるFrank教授(アメリカ)より激賞の手紙をもらったことも,本成果を裏付けるものといえよう.(2)能動型画像処理により,電顕試料の振中コントラストと位相コントラストをそれぞれ分離して,像再生をすることが出来ることに注目し、従来試料が厚いため振中コントラストがかぶってくることで分離能が劣化するという欠点を原理的に除去出来ることを実験により確認した。この方法は生物試料などにきわめて有用な手法によるものとして,現在生物・医学関係者とHー2000 FEGを用いて実験を計画中である。(3)研究室で振動中のJEM4000cx原子主視電子顕微鏡への応用をはかるため,高圧タンク(400KV)の電圧モニタ-部から高周波変調電圧100v 1KHz以上を送り込み,高圧に能動型画像処理用変調電圧をかけることに成功した、この成果は本研究の主目的である超解像度電子顕微鏡を実現する上で、画像期的な第一歩となるものである。以上のように本研究は,きわめて順調に進展しており,又成果も第1段目から出ている。
古代ローマとその近隣諸国:前3世紀から後2世紀地中海世界諸国の国家構造と対外政策

本研究の当該年度の目標は、前年度までの個別的な地域や国家制度に関しての研究を踏まえつつ、紀元前3世紀末以降の古代地中海世界の東西の結合の進展を問い、関連諸文書の分析を進めつつローマを中心とした外交秩序の形成の過程と、その際見られる各国の外交手法を解き明かしていくことにあった。具体的には、前3世紀末より始まる地中海世界の外交環境の大規模な変容を、同時代人がどのように見做し,またそれがどのような内容のものであったのかという点を、ポリュビオスやリウィウスといった古代人の残した史料の分析を、先行研究の成果を活かしつつ進めるだけでなく、近年になって出土したギリシア語碑文についての独自の分析を交えつつ明らかにした。そしてこれにより本研究は、前200年に本格的に始まるローマの東方進出が、長期的な対外政策に則ったものではなく、むしろ前205年のマケドニアへの事実上の敗戦に対する報復を狙うローマが、極めて近視眼的な展望から前202年以降の東方の変動に乗じることで始まったことを示した。そしてこれを踏まえて、そのローマの進出の誘引となった東方の変動が、東方諸国にとってどのように捉えられていたかという点を、前201年のロドスとペルガモンによるマケドニアへの極めて特異な状況下での開戦を検討することから問うた。それにより本研究は、それまで潜在的な競合関係にあった両国が、それぞれ矛盾をはらんだ外交目標を掲げつつも、拡大を続ける大国マケドニアとセレウコス朝への対応から俄かに共同し、両大国の対外政策上の間隙を縫う形で積極的な行動を起こし、その一環として当初から予定していたわけではなかったにせよ、西方のローマを東方世界へと呼び込むことになったということを明らかにし、当時の複雑な外交状況とそれに伴う史料的混乱による先行諸研究の混迷を、新たな史料を交えつつ複合的な視点から整理・収拾することに成功した。本研究の当該年度における研究計画は、当初は平成20年12月までにペルガモン、ロドスについての主として碑文史料読み込みを進め、翌月よりセレウコス朝、パレスティナ方面の同様の史料を分析していくというものであった。そのためこの年度における基本作業は、ペルガモンとロドスの年代記史料と碑文の読み込みにあった。そしてこの作業の中で、先行研究がその重要性にもかかわらず十分な分析を進めていない点が、第二次マケドニア戦争についての年代記史料の中にあることを発見した。それはローマが晩秋という、明らかに通常とは異なる時期に開戦したことを示す、事件の時系列再構成と各出来事の意味を捉える上で考察が不可欠な論争に関わる問題点であった。ローマによる紀元前200年晩秋の派兵は、新たな戦争には相応しくない国内的・時間的困難を数多く抱えながらという、他の戦争にはない特異性を帯びたものであった。しかしローマは派兵がまだ実現できない段階から活発な外交を展開する。マケドニアに対しそれまで両国の問題の中心にあったフォイニケ和約に依拠しない、ギリシア人とローマの派兵を支持・要請する国々との不戦を要求し、かっその声明をギリシア各国に周知させることで、ローマは東方世界に進出するに当たって拠って立つ正当性の基盤を示した。こうした外交は、ローマが晩秋になってでも前200年中の派兵を急いだことをも説明する。そしてそこで見出されるのは、派兵を前提とした外交でその存在感を示すことにより、マケドニアをロドスやペルガモンその他との戦争に集中できなくさせ、開戦のそもそもの根拠であるマケドニアとの交戦国を維持・拡大していくという構図である。以上のような問題への取り組みにより本研究は当初の計画を一部変更してこの問題への探求に本年度の半分程度の時間を費やすこととなった。この研究の成果は「史学雑誌」へと投稿され、現在は審査の最中である。本研究の第二年目の作業は、紀元前三世紀から紀元前二世紀の変わり目の頃に生じた、第二次マケドニア戦争をめぐる、ローマ、ロドス、ペルガモンおよびその他東方諸国の外交政策を探ることを主な内容とした。これについて現在、その成果を『史学雑誌』に投稿しその審査を受けている最中である。また新たな年度にはこれに付随したテーマを扱って学会報告を行なうことが決まっている。先行研究はこの戦争が行なわれた理由を、東方のマケドニアとシリアによる、所謂エジプト分割協定に対し、ローマが危機感を抱いたことに見出すべきか否かという点を一つの軸として、論争を繰り広げてきた。本研究はこうした議論に対し、視点の中心をローマに置きつつ、晩秋に派兵を行なわざるを得なかったローマの国内情勢と、その準備と並行して行われた東方各国への働きかけの内容、そしてそもそもローマに東方への再度の派兵を促した、ロドスとペルガモンを中心とした東方情勢に関する分析を行なった。そしてそれらを通じて、この戦争がローマにとって、協定情報に触発された防衛的、ないしは予防的なものではなくむしろマケドニアとの再度の開戦を望んでいた中、東方情勢の転換にその好機を見出したが故の、突発的な報復戦争であったと見るべきことを示した。次なる学会報告では、今度は視点の中心を同事件におけるロドスとペルガモンに置いた内容を予定している。主たるテーマは、上述の協定情報をめぐる状況が、ローマの場合とは異なり、両国の外交行動に影響を与えたと考えうるのではないか、という点を問うことである。

本研究の当該年度の目標は、前年度までの個別的な地域や国家制度に関しての研究を踏まえつつ、紀元前3世紀末以降の古代地中海世界の東西の結合の進展を問い、関連諸文書の分析を進めつつローマを中心とした外交秩序の形成の過程と、その際見られる各国の外交手法を解き明かしていくことにあった。具体的には、前3世紀末より始まる地中海世界の外交環境の大規模な変容を、同時代人がどのように見做し,またそれがどのような内容のものであったのかという点を、ポリュビオスやリウィウスといった古代人の残した史料の分析を、先行研究の成果を活かしつつ進めるだけでなく、近年になって出土したギリシア語碑文についての独自の分析を交えつつ明らかにした。そしてこれにより本研究は、前200年に本格的に始まるローマの東方進出が、長期的な対外政策に則ったものではなく、むしろ前205年のマケドニアへの事実上の敗戦に対する報復を狙うローマが、極めて近視眼的な展望から前202年以降の東方の変動に乗じることで始まったことを示した。そしてこれを踏まえて、そのローマの進出の誘引となった東方の変動が、東方諸国にとってどのように捉えられていたかという点を、前201年のロドスとペルガモンによるマケドニアへの極めて特異な状況下での開戦を検討することから問うた。それにより本研究は、それまで潜在的な競合関係にあった両国が、それぞれ矛盾をはらんだ外交目標を掲げつつも、拡大を続ける大国マケドニアとセレウコス朝への対応から俄かに共同し、両大国の対外政策上の間隙を縫う形で積極的な行動を起こし、その一環として当初から予定していたわけではなかったにせよ、西方のローマを東方世界へと呼び込むことになったということを明らかにし、当時の複雑な外交状況とそれに伴う史料的混乱による先行諸研究の混迷を、新たな史料を交えつつ複合的な視点から整理・収拾することに成功した。
自助グループの相互援助活動に関する臨床心理学的研究

3年間の研究で参与観察、あるいは半構造化面接を実施した「自助グループ」は、「不登校児親の会」、「適応指導教室へ通う不登校児のグループ」、「情緒的、知的障害を持つ親の会」、「断酒会」、「血友病患者家族会」、「C会(HIV感染者のセルフ・ヘルプ・グループ)」、「難病者友の会」などであった。これらの「自助グループ」の調査から、以下のことが明らかになった。1、「自助グループ」は、「同じ悩み、苦しみ、障害を持つ人やその親」だけで構成されているものと、そうした人に加えて「ボランティアーが加わった」ものがあった。ボランティアーが加わった「自助グループ」では、社会により目を向けており、自分たちの障害や苦しみ隠すのではなく、偏見や差別の解消へ取り組む傾向が認められた。「自助グループ」の社会への訴えや運動は、これからますます盛んになるものと思われる。2、多くの「自助グループ」は、ほぼ援助的な活動を行っていたが、反援助的な「自助グループ」もあった。それらのグループでは、「専門家との連携がない」、「リーダーの考えだけで運営される」、「グループ・メンバーが階層化、固定化されている」といったような特徴が見られた。3、相互援助的な要因は多様であったが、「悩みを共有出来ること」、「対応について相互に教え合うこと」、「他のメンバーと交わることにより、数年後の自分たちの姿を予測できて安心すること」といったことから、「ボランティアーが加わった自助グループ」では、より社会へと目を向け、メンバーだけで孤立せず、より積極的であった。この数年で多くの「自助グループ」が新しく形成され、活発な活動を行うようになってきており、より広範囲な研究が必要となってきている。まず、種々の自助グループについて文献を収集し、自助グループの援助的要因、反援助的要因、グループの力動とその推移、グループ療法的な関わり方といったたことについて明らかにするために数回にわたって検討を行った。それに基づいて本研究を進めていく上での見通しと仮設が考えられた。「不登校児親の会」では、指導的な立場にある数人と反構造化された個別的な面接を行い、会の実態、援助的要因、反援助的要因、進めていく上での留意点や難しさといったことについての彼らの考えを明らかにした。指導者によって会の進め方が異なっており、会にはそれぞれに特徴が認められた。「血友病友の会」では、血友病よりもHIVキャリヤ-やAIDS感染者からの要請により、本人や家族へのカウンセリングが主に実施されることになった。また、看護婦、教師、学生、一般の人たちへのAIDS教育も緊急であり、こうした人たちへのAIDS教育、及びHIVキャリヤ-やAIDS感染者への援助的な関わり方についての講習を実施した。「不登校児親の会」では、本年度の探索的な研究に基づき、それぞれに特徴を持つグループに共通する援助的な要因について明らかにする。そのためには研究者がグループに参加観察をする予定である。「血友病友の会」は、これまでの経緯からHIVキャリヤ-やAIDS感染者やその親へのカウンセリング、及びHIV・AIDS教育や、そのような人たちと関わる援助グループとの関与がさらに求められることになるだろう。このような活動から、HIVキャリヤ-やAIDS感染者を中心とした自助グループについての研究を進める予定である。「不登校児親の会」では、初年度の探索的な参加観察から得られた仮説を検証するために、調査対象を広げてさらにいくつかの「不登校親の会」に参加し、それぞれの会の雰囲気、進め方、グループの特徴といったことについて比較検討した。

またそれぞれの会の指導的立場にある人と参加者について個別的な半構造化された面接を行い、不登校についての考え、会の援助的な要因、反援助的な要因、会の意義、会を運営する上での問題点といったことについて彼らの考えを明らかにした。また、指導者と参加者に会に参加してからの個人的な体験過程や親子関係、家族関係の変化などについて調査した。ほとんどの会では、進め方や雰囲気が指導者の個人的な体験や個性によって強く左右されており、参加者が援助を受けたと感じるか否かは指導者と経験が似ていたり、相性によるところが大きいようであった。その結果、それぞれの会は会ごとに特徴が見られたが、会の構成員は均一化されていた。「血友病友の会」では、社会的背景もありHIVキャリヤ-・AIDS感染者や彼らの家族からの要請が強く、本人や家族へのカウンセリングが本年度も継続された。そのために自助グループとしての会の機能についての調査は停滞することになった。また、医師、心理臨床家、看護婦、教師、学生、一般の人たちへのHIV、AIDS教育についても社会的要請が急務となり、こうした人たちへの講習会、さらには援助的な関わりについての実習を実施した。研究の最終年度にあたり、これまでの研究のまとめをした。1、本年度に研究の対象とした自助グループは、「不登校児親の会」、「適応指導教室へ通う不登校児のグループ」、「情緒的、知的障害を持つ親の会」、「断酒会」、「血友病患者家族会」、「C会(HIV感染者のセルフ・ヘルプ・グループ)」「難病者友の会」などであった。2、自助グループは、「同じ悩み、苦しみ、障害を持つ人やその親」だけで構成されているものと(例えば、「不登校児親の会」、「断酒会」、「血友病患者家族会」)、「問題を持って苦しんでいる人とその家族に健常者のボランティアーが加わった」もの(例えば「情緒的、知的障害を持つ親の会」、「C会」)があった。3、自助グループの相互援助的な要因としては、「悩みを共有出来ること」、「対応について相互に教え合うこと」、「他のメンバーと交わることにより、数年後の自分たちの姿を予測できて安心すること」といったことが挙げられた。さらに「ボランティアーが加わった自助グループ」では、メンバーが社会から孤立したり、偏見に悩んだりすることが軽減する傾向があった。4、反援助的要因としては、「グループ内に階層ができ、メンバーが自由に発言したり行動できなくなること」、「グループに依存したり、忠誠心からいつまでもグループ内に留まること」、「専門家がいないことから不適切な対応が生じること」、「グループとしての機能を積極的に利用しないこと」といったことが認められた。本研究を実施したこの3年間に、多くの「自助グループ」が新たに開催されるようになり、さらに広範囲にわたる研究が必要となってきている。
低酸素免疫応答の解明と免疫システムを用いた集学的治療への展開

消化器癌集学的治療として、放射線・化学療法を行うと低酸素環境に陥るが、腫瘍組織は低酸素応答性誘導因子(HIF)を発現し、低酸素環境下での血管新生の促進や代謝活性の亢進により微小環境や細胞そのものの性質を変化させ、生存を維持する。元来、正常細胞が環境の変化に対応する転写調節機構を腫瘍組織が利用しているとも言えるが、同時に免疫細胞も環境の変化に対応する性質を持ち合わせ、これに対応する。この低酸素環境への応答メカニズムを詳細に解析し、放射線及び分子標的薬、さらには細胞に対する遺伝子調節技術や培養技術といったモダリティーを用いて腫瘍や免疫細胞を標的にした消化器癌の術前・術後治療を開発する研究である。免疫チェックポイント阻害剤、特にPD-1(Programmed cell death-1)やCTLA-4に関連した分子標的薬の抗腫瘍効果が注目を集めている。これらの機序が消化器癌における術前治療に効果が証明されている、食道癌、直腸癌に着目し、治療抵抗性を示す低酸素状況下での免疫細胞応答のメカニズムを明らかにすることで、効果的な免疫学的治療システムを構築し、介入し、新規周術期補助療法を確立することを目的として開始された研究である。免疫チェックポイント関連薬と低酸素状態における相乗効果や、効果的な腫瘍反応性CD8+T細胞の効率的な誘導方法の検討を行っている。さらに、これらの結果を元に、術前、術後の免疫補助療法の検討を行うことが、本研究の目的である。ヒト術前治療及び手術を介して得られたサンプルを用いて解析している。放射線(化学)療法下の低酸素免疫応答のメカニズムを解明し、食道癌及び直腸癌に関する新規補助療法を確立することを目的とした研究である。マウス大腸癌腫瘍樹立後、放射線療法モデルでの免疫応答を解析しており、CD8+T細胞が腫瘍内へ誘導され、PD-L1+免疫細胞が誘導されていることを確認した。腫瘍内へのCD8+T細胞の増加のメカニズムが疲弊と関連しており、リンパ球の遊走も含めて、現在、解析を行っている。抗体薬については、抗Tim-3抗体の投与と放射線の併用を行い、至適投与時期についても明らかになっている状況である。腫瘍の新たな治療モデルとして提案している、CD8+T細胞誘導NKT細胞治療の検討も行っており、α-galactosylceramideを樹状細胞に付加し、腫瘍抗原を導入したワクチンを用いて、NKT細胞を介してCD8+T細胞を誘導し、抗腫瘍効果を示すモデルの作成に成功した。これを用いて、放射線治療との併用での相乗効果を表す指標の検討及び評価を行っている。ヒトでは直腸癌術前化学放射線療法後の治療前生検及び切除標本の標本解析を行い、腫瘍免疫微小環境に及ぼす影響に関しては、明らかにすることができた。また、CD8+T細胞が腫瘍内へ誘導されること、PD-L1+免疫細胞が誘導されていることを明らかにした。これら二つの細胞群が正の相関性を示しており、一定の腫瘍免疫環境の変化が、予後良好の因子である可能性が示唆された。また、食道癌術前化学療法に関しては、CD8+T細胞が腫瘍内へ誘導され、PD-L1+細胞が誘導されていることを示し、予後との相関性は早期に限って言えることを示した。これらの一定の成果を得たので、前向き研究を計画している。異種移植モデルに関して作成できた状態で、放射線治療を行い、各免疫関連分子の発現の変化を経時的に解析している状況である。さらに詳細な免疫環境の変化を捉える必要がある。マウスモデルでは、誘導されたCD8+T細胞において、さらに腫瘍反応性(抗原特異性)及びそのclonalityを検索し、CD8+T細胞の反応性を明らかにする。ヒト末梢血リンパ球の評価を進めているが、疲弊の程度やサイトカインに関しては、測定しているが、症例の更なる集積が必要である。また、ヒト前向き研究に関しては、研究計画立案は終了し、倫理委員会での審査中である。前向き研究で、血液サンプル、腫瘍標本、切除標本を計画的に採取し、免疫細胞及び関連分子を解析を進め、腫瘍免疫微小環境のさらなる解析を進める予定である。一方、iPSに関連する疲弊T細胞の若返り研究は停滞している。腫瘍浸潤リンパ球の採取に苦慮しており、細胞を樹立するに十分な、数の確保が困難で、より良い抽出条件を検討している。より良好な腫瘍浸潤リンパ球の採取を術源するべく、条件設定を再度、考慮する必要がある。消化器癌集学的治療として、放射線・化学療法を行うと低酸素環境に陥る。腫瘍組織は低酸素応答性誘導因子(HIF)を発現し、低酸素環境下での血管新生の促進や代謝活性の亢進により微小環境や細胞そのものの性質を変化させ、生存を維持する。これらの機序が消化器癌における術前治療に効果が証明されている、食道癌、直腸癌に着目し、免疫学的な介入が適用可能かの検討を行う。