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水道におけるサイクロスポーラ感染症予防のための基礎研究

サイクロスポーラはクリプトスポリジウムと同様な振興寄生虫病で,水や食物を通して経口感染し,水道水を介して発生する危険性も指摘されている.本研究はその予防のためサイクロスポーラに関する基礎知見を得ることを目的とした.実験・調査は,既存の研究や文献検索、また感染率の高いネパール等での現地情報収集を行いながら、いくつかの観点でなされた.なお、すべての実験の遂行上,実験手法の検討・開発から入る必要があった.具体的結果として,サイクロスポーラ・オーシストの濃縮・精製,検出の方法を確立し得た.また,切望されていた供試ヒト由来のサイクロスポーラが遺伝子解析によりCyclospora cayetanensisであると同定できた.この特定は,今後の投稿などの際有用になると考えられる。また,環境水および下水中における存在の有無を調査し、季節毎の調査の必要性を指摘した.さらに,紫外線照射による消毒効果について検討し,サイクロスポーラはクリプトスポリジウムより弱く、クリプトスポリジウムに対する消毒を行えば、サイクロスポーラも殺滅できる可能性を示し得た。なお、生理・生態を知るためのヒトのがん細胞への感染と増殖実験はプロトコールを作成できたものの増殖状況の確認までは至らなかった.一方,サイクロスポーラの研究は世界的にも緒についたばかりであるが、今後の検討における幾多の課題を見出せた.サイクロスポーラはクリプトスポリジウムと同様な振興寄生虫病で,水や食物を通して経口感染し,水道水を介して発生する危険性も指摘されている.本研究はその予防のためサイクロスポーラに関する基礎知見を得ることを目的とした.実験・調査は,既存の研究や文献検索、また感染率の高いネパール等での現地情報収集を行いながら、いくつかの観点でなされた.なお、すべての実験の遂行上,実験手法の検討・開発から入る必要があった.具体的結果として,サイクロスポーラ・オーシストの濃縮・精製,検出の方法を確立し得た.また,切望されていた供試ヒト由来のサイクロスポーラが遺伝子解析によりCyclospora cayetanensisであると同定できた.この特定は,今後の投稿などの際有用になると考えられる。なお、生理・生態を知るためのヒトのがん細胞への感染と増殖実験はプロトコールを作成できたものの増殖状況の確認までは至らなかった.一方,サイクロスポーラの研究は世界的にも緒についたばかりであるが、今後の検討における幾多の課題を見出せた.原虫Cycrosporaに関して、文献等による既存の知見および情報の収集を試み、輸入感染症、また水道での経口感染防止としての必要性の意を新たにした。一方、感染事例の多いネパールにおいてCycrospora試料を採取とその精製を行い、さらに保菌状況についてまとめた。実験的には、同じ原虫であり、すでに定期的調査もなされているCycrosporidiumにより原虫取り扱い手法を確認、習得した。Cycrosporaの増殖、回収、検出法を確立するため、Cycrosporidiumを対象に原虫増殖媒体としての癌細胞増殖条件の把握、癌細胞中での原虫(Cryptosporidium)増殖確認実験、癌細胞からのオーシスト回収の試みを検討した。その結果、癌細胞は原虫増殖媒体として増殖できる可能性が示唆され、実験室において供しサンプルを多量にえることができると考えられた。回収については、癌細胞およびオーシスト分散化のために独自に開発したトリプシン処理は有効であり、その後の磁気ビーズ法による回収に結びつけられることが判明した。オーシスト検出法では、オーシストの発する蛍光の直接観察、分光光度計による計測、血球計測板を用いた直接目視計測等について検討した。蛍光は時間とともに弱くなる傾向はみられたが、いずれの方法でも効果的に計測できると考えられた。この際、購入した顕微鏡は有用であった。分担者もそれぞれに消毒、リスク評価、PCRによる検出など応用面を想定した準備を進めた。(1)検出法の検討検討内容は、オーシストの形態的特徴の把握(顕微鏡撮影による直径の測定および内部構造の観察)、自家蛍光の退色時間の把握、クリプトスポリジウムとサイクロスポーラが混在している状況下で両原虫を同時に検出する方法を検討した。観察、測定は3種の顕微鏡と波長の異なる6種のフィルターを用いて行った。その結果、サイクロスポーラのオーシストは9.6μmの個体が多い。退色までに要する時間は30秒以上で、フィルターによっては300秒を越えるものもみられた。サイクロスポーラとの同時観察はフィルターの種類とクリプトスポリジウムのFITC染色、DAPI像の組み合わせで可能である。ただし、サイクロスポーラの自家蛍光は退色後は再発光しないので、フィルターによっては速やかに観察し、蛍光観察後は光路を切り替え、内部構造の観察に移り、次にクリプトスポリジウムの観察を行う必要があった。(2)がん細胞感染オーシストの回収、検出がん細胞に感染したクリプトスポリジウムオーシストの回収には界面活性剤tween80が有効であり、トリプシン消化のもとがん細胞を染めることなくFITC染色で検出できた本実験はサイクロスポーラへの適用を想定している。(3)ネパールでの感染率調査ネパールはサイクロスポーラ症の多い地域である。ネパールの医学研究者とともに、年令別、性別等の感染状況調査を試みた。

また、回収したサイクロスポーラオーシストは実験に供した。一方、水系感染の可能性を把握するために各国の水道水と環境水中のサイクロスポーラおよびクリプトスポリジウムの存在を調査している。なお、研究調査は分担者のみならず、神戸大学、兵庫県立衛生研究所とも連携して遂行している。サイクロスポーラはクリプトスポリジウムと同様な振興寄生虫病であり,飲料水または食物を通して経口感染し,激しい水様性の下痢等の症状を呈する.クリプトスポリジウムとは異なり,わが国では水道による集団発生は生じていないが,輸入感染症として7例(9例)の発症がみられており,水道水を介して発生する危険性がある,本研究は水道におけるサイクロスポーラの集団発生を未然に防ぐ観点から遂行されたものである.しかし,本原虫に関する研究調査は緒についたばかりであり、知見は少ない.本研究はサイクロスポ-ラの基礎知見を得ることを目的になされている。本年度は,いくつかの実験をこころみている.具体的には,供試ヒト由来のサイクロスポーラが遺伝子解析によりCyclospora cayetanensisであるとの同定した.これにより,動物由来のサイクロスポーラと区別することができ、将来のゲノタイプ研究の一助となった.また,環境水および下水中における存在の有無を調査したが,幸いサイクロスポーラ・オーシストは検出していない.この点については今後,季節的、また旅行の機会の多い長期休暇後に照準にした継続的調査の必要性を感じている。紫外線照射および塩素による消毒効果については,詳細に検討し,クリプトスポリジウムより弱く、浄水の際の消毒効果が容易になる等の知見を得ている。ヒトの癌細胞への感染と増殖の有無について前年度からの継続として検討した.一方,感染者の多いネパールに分担者とともに出向き、感染状況の情報収集を行った.
大規模MIMOシステムにおけるアンテナ選択によるビーム制御

送信側受信側双方に複数のアンテナ素子を搭載するMultiple-Input Multiple-Output (MIMO)システムを発展させた、大規模MIMOシステムの研究が進められている。一般にこのシステムでは、3次元的なユーザ分離が可能となり、複数ユーザと基地局が同時に通信するマルチユーザMIMOシステムを実現するのに有効で、システムのスループットを飛躍的に上げることができる。但し、アンテナ素子の全てに高性能な信号処理機能を持たせる必要があり、製造コスト上の問題がある。本研究では、圧縮センシング法と呼ばれる新しい信号処理手法などを用いて、マルチユーザアクセスを低コストで実現し、第5世代以降の通信システムに供することを目的とする。昨年度は、主にFD-MIMOシステムでマルチユーザ分離を実現するためのアンテナ素子選択アルゴリズムの確立を目指した。遺伝的アルゴリズムを用いて、最適なビーム形成を可能とするアンテナ素子を選択する。各アンテナは、その位置の違いによりそれぞれ異なるチャネル応答を持つため、それらのいくつかを選び出して組み合わせることで、素子数と同じだけの送受信機を装備することなく柔軟なビーム形成が可能となることを示した。また、圧縮センシングを実装することを前提に、電波の到来方向推定を例にとって、各種アルゴリズムの比較を行った。今年度は、昨年度のマルチユーザ分離を実現するためのアンテナ素子選択アルゴリズムの開発を進めつつ、よりユーザ分離能力を高めるため、大規模MIMOのアンテナ素子をサブアレー化して分散配置する方法について検討を進めた。また、圧縮センシングを実装する電波の到来方向推定のための実験環境を整えた。さらに、電波の到来方向推定については、深層学習を導入する方法についても検討を始めた.昨年に引き続き、大規模マルチユーザMIMOにおける簡易ビーム形成を実現するために、遺伝的アルゴリズムを用いてアンテナ選択を行い、提案手法の潜在能力を追求した。最適な簡易ビーム形成を行うことのできるアンテナを選択するためには、すべてのアンテナの使用・不使用の組み合わせを試して結果を評価する必要がある。しかしながら、アンテナ素子が100素子以上もある大規模アンテナシステムにおいては、その組み合わせが爆発的に増加し、現実的な計算時間では求めることができない。その為にまず、準最適解が得られる遺伝的アルゴリズムを用いて、選択されたアンテナの傾向を調査して、直感的に選択できる方法と比較を行った。昨年は、当初の予想通り、簡易ビーム形成によりある程度の効果が得られることを示すことができた。今年度は、遺伝的アルゴリズムの最適化と選択するアンテナに45度刻みの位相回転を与えて、位相をより揃えやすくすることによって、受信SINRを高めることに成功した。また、大規模MIMOのアンテナを一か所に集中することなく、サブアレー化して分散配置する分散アンテナアレーシステムについて検討を行った。この方法によって、ユーザの位置による受信電力の分散を小さくすることができ、システム全体のスループットを向上することを示した。一方、昨年に引き続き、圧縮センシングを実装するため、圧縮センシングの各種アルゴリズムを電波の到来方向推定を例にとった評価を続けた。加えて今年度から、深層学習を用いた到来方向推定についても検討を始めた。その結果、これらのアルゴリズムを用いることで、従来の到来方向推定アルゴリズムと比較して、角度差1度の近接した到来波でも分離可能なことを確認できた。そのうえ、アルゴリズムに対する実証実験を行うための実験環境を整えるため、4素子リニアアレー受信システムを作成した。昨年と今年度の成果から、直感的なアンテナ選択による簡易ビーム形成により、ある程度の効果が得られることが判った。しかしながら、送信ウエイトを用いた場合に比べると十分な特性が得られたとは必ずしも言えず、今後は簡易なデジタル移相器等を用いることを前提としたビーム形成手法の改良を行いたい。また、分散アンテナシステムは,体育館程度の什器等の存在しない室内では有効に働くことを示したが、今後は他の環境での分散アンテナシステムの性能評価を行うことと,アンテナ選択を組み合わせることによる、さらなる性能向上を目指す。また、今年度は、圧縮センシングのアルゴリズムを実装することを前提に実機による受信機を構築したが,深層学習も含めた様々なアルゴリズムを実験装置に導入し、実証実験を行いたい。一般にこのシステムでは、アンテナ素子を水平・垂直方向に配置したFull Dimension-MIMO構成をとる。これにより3次元的なユーザ分離が可能となり、複数ユーザと基地局が同時に通信するマルチユーザMIMOシステムを実現するのに有効で、システムのスループットを飛躍的に上げることができる。今年度は、主にFD-MIMOシステムでマルチユーザ分離を実現するためのアンテナ素子選択アルゴリズムの確立を目指した。本研究で扱うFD-MIMOシステムのモデルについて、レイトレーシングにより伝搬チャネルデータを取得する。このデータに対して、遺伝的アルゴリズムを用いて、最適なビーム形成を可能とするアンテナ素子を選択する。

大規模マルチユーザMIMOにおける簡易ビーム形成を実現するために、遺伝的アルゴリズムを用いてアンテナ選択を行い、提案手法の潜在能力を追求した。最適な簡易ビーム形成を行うことのできるアンテナを選択するためには、すべてのアンテナの使用・不使用の組み合わせを試して結果を評価する必要がある。しかしながら、アンテナ素子が100素子以上もある大規模アンテナシステムにおいては、その組み合わせが爆発的に増加し、現実的な計算時間では求めることができない。その為にまず、準最適解が得られる遺伝的アルゴリズムを用いて、選択されたアンテナの傾向を調査して、直感的に選択できる方法と比較を行った。その結果、当初の予想通り、簡易ビーム形成により、ある程度の効果が得られることを示すことができた。一方、圧縮センシングを実装するための前段階として、圧縮センシングの各種アルゴリズムを電波の到来方向推定を例にとって評価を行った。その結果、圧縮センシングは、従来の到来方向推定アルゴリズムと比較して、到来波数の事前情報が不要なこと、相関を持つ到来波でも分離可能なことを確認できた。送信側受信側双方に複数のアンテナ素子を搭載するMultiple-Input Multiple-Output (MIMO)システムを発展させた、大規模MIMOシステムの研究が進められている。一般にこのシステムでは、3次元的なユーザ分離が可能となり、複数ユーザと基地局が同時に通信するマルチユーザMIMOシステムを実現するのに有効で、システムのスループットを飛躍的に上げることができる。但し、アンテナ素子の全てに高性能な信号処理機能を持たせる必要があり、製造コスト上の問題がある。本研究では、圧縮センシング法と呼ばれる新しい信号処理手法などを用いて、マルチユーザアクセスを低コストで実現し、第5世代以降の通信システムに供することを目的とする。昨年度は、主にFD-MIMOシステムでマルチユーザ分離を実現するためのアンテナ素子選択アルゴリズムの確立を目指した。遺伝的アルゴリズムを用いて、最適なビーム形成を可能とするアンテナ素子を選択する。各アンテナは、その位置の違いによりそれぞれ異なるチャネル応答を持つため、それらのいくつかを選び出して組み合わせることで、素子数と同じだけの送受信機を装備することなく柔軟なビーム形成が可能となることを示した。また、圧縮センシングを実装することを前提に、電波の到来方向推定を例にとって、各種アルゴリズムの比較を行った。今年度は、昨年度のマルチユーザ分離を実現するためのアンテナ素子選択アルゴリズムの開発を進めつつ、よりユーザ分離能力を高めるため、大規模MIMOのアンテナ素子をサブアレー化して分散配置する方法について検討を進めた。
細胞間接着と細胞骨格を介した表面張力の制御による細胞選別制御機構の解明

細胞選別は古典的に知られた現象であるが、個体の中での細胞パターンの形成に関与している事を示した例は、これまでにほとんど例がない。本研究では、細胞選別現象に基いて、内耳の聴覚上皮、鼻腔の嗅上皮などで見られる、異なる機能を持つ細胞が特徴的なモザイクパターンで配列するために必要な分子機構の解明を目指している。これまでに鼻腔の嗅上皮に着目し、嗅上皮のモザイクパターンが、発生過程の数日間にわたって次第に形成される過程であることを明らかにした。また、嗅上皮上の嗅細胞と支持細胞の二つの機能の異なる細胞は、それぞれ異なる組合せの細胞接着分子を発現していることを明らかにしている。昨年度までに嗅上皮組織の組織培養法を確立した。嗅上皮における細胞の再配列過程では、嗅細胞と支持細胞の間で細胞の割り込みが見られたことから、この過程に細胞骨格がどのように働いているのかを明らかにする目的で、様々な細胞骨格を標的とした阻害実験を行っている。また、培養細胞を用いて嗅細胞、支持細胞と同様の組合せで接着分子を発現するモデル細胞を作成し、これらの細胞を用いて細胞選別実験を行った。これらの細胞の間では接着力の違いによって細胞の割り込みが生じることがわかった。さらに、これら接着分子がノックアウトされたマウスの嗅上皮では、細胞パターンに異常を示すものが見出された。細胞選別には接着力の差異だけでなく、細胞の張力も関与すると言われており、組織培養と培養細胞を用いて、接着と張力の関係が細胞パターンに及ぼす影響の検討を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。鼻腔にあって嗅覚に重要な嗅上皮を頂端面側から観察すると、嗅細胞と支持細胞という2種類の細胞が特徴的なモザイク様のパターンに並んでいる。本研究では、嗅上皮組織と培養細胞をモデルに、細胞間接着と細胞骨格を制御する因子の操作を行い、細胞配列の制御機構を解明することを目標としている。これまでに、発生過程の嗅上皮では細胞の再配列運動によって、嗅細胞と支持細胞が特徴的なモザイク様の細胞配列を形成すること、さらに、嗅上皮の嗅細胞と支持細胞では異なるサブタイプのα-カテニンを発現していることを明らかにした。培養細胞を用いた実験から、異なるサブタイプのα-カテニンを発現する細胞が、それぞれ異なる接着力を持つことから、α-カテニンが細胞間接着と表面張力を制御する鍵となる分子であると想定し、現在検討を行っている。また、これによって嗅細胞と支持細胞の表面張力の違いを生み出すメカニズムを明らかにし、培養細胞を用いて検証する予定である。本年度は他にも、発生過程のマウス嗅上皮の組織培養法を樹立した。現在、この技術を用いて、培養下で細胞骨格等の阻害実験を行い、細胞配列への影響を培養下で検討するとともに、嗅上皮を構成する細胞の表面張力を直接測定することを行っている。また、嗅上皮の細胞再配列運動の過程ではアクトミオシン系の集積に非対称な分布が見られることから、アクトミオシン系の非対称な分布を制御する分子機構を検討している。嗅上皮組織の培養技術を確立したことにより、今後、細胞骨格や細胞接着分子を標的に様々な阻害実験を行い、これらの分子により嗅上皮の細胞配列が制御されているメカニズムを解析することが可能になった。今回、確立した嗅上皮組織の培養とともに、細胞境界がEGFPで標識された遺伝子改変マウスを用いることで、細胞の再配列運動が培養下でも観察できることから、様々な応用が期待できる。特に、細胞境界面をレーザーによって切断する実験では、切断後の細胞形態の変化を比較することで、細胞間に働く張力を比較することが出来ると期待している。

また、嗅細胞特異的な遺伝子欠損マウスを用いた細胞配列への影響の検討や、培養細胞を用いた細胞選別実験についても、予定通り進捗している。これまでの研究によって得られた結果から、細胞接着分子と細胞骨格に着目して、嗅上皮の細胞再配列を制御する機構について幅広く検討していく。細胞境界を標識した遺伝子改変マウスを用いた嗅上皮のレーザーアブレーション実験により、嗅細胞、支持細胞の細胞境界に働く張力の比較を行う。また、嗅上皮の細胞再配列運動の過程ではアクトミオシン系の集積に非対称な分布が見られることから、アクトミオシン系の非対称な分布を制御する分子機構を検討する。さらに、細胞選別において重要と考えられる接着分子に着目して嗅細胞特異的なノックアウトマウスを用いて、嗅上皮の細胞配列への影響を検討し、細胞選別モデルを個体レベルで検証する。他にも、培養細胞を用いてネクチンやカドヘリンなどの異なるファミリーの細胞接着分子間で制御される細胞内シグナル伝達分子に着目して、細胞から組織レベルにおける形態形成機構を総合的に解析を進めていく予定である。
植物工場での抗体医薬生産に適したレタスによる分泌型IgA植物抗体の発現

近年、分子標的薬の一つとして抗体医薬が広く使われるようになってきたが、生産コストが課題である。そこで、生産コストが低く、環境への影響が少ない植物工場で栽培可能な葉野菜であるレタスでの抗体遺伝子の発現をめざした。腸管出血性大腸菌のベロ毒素に特異的な組換え型IgA抗体遺伝子を作製し、モデル植物のシロイヌナズナおよびレタスで発現した。植物抗体によるベロ毒素中和活性を、試験管内で明らかにできた。抗体医薬の生産における問題点(高コスト、生産設備の柔軟性の不足)を克服する方策として、葉野菜を用いた抗体の生産をめざした。粘膜表面への適用(病原体やアレルゲンの侵入阻止)を目的とし、抗原特異的な分泌型IgA抗体遺伝子をリーフレタスに発現させ、可食性植物抗体の作製を目標とした。腸管出血性大腸菌由来のベロ毒素に対する高い結合親和性を有するIgGモノクローナル抗体の可変部を利用し、IgAモノクローナル抗体の定常部を連結させたハイブリッドIgAのH鎖のcDNAを作製した。植物由来のプロモータを利用し、ハイブリッドIgAのH鎖、IgGモノクローナル抗体由来のL鎖、IgA由来のJ鎖cDNAを一度に導入できるバイナリーベクターの構築を進めた。H鎖、L鎖、J鎖の3者を発現したモデル植物シロイヌナズナを作製し、ベロ毒素に対する中和活性のある植物抗体の作製に成功した。さらに、同じバイナリーベクターを、アグロバクテリウム法にてリーフレタスの子葉に導入を試みた。カナマイシンによる薬剤選択および植物ホルモンによる誘導によってカルスを得た。シュートの形成および発根を行った後、選抜の完了したリーフレタスを4個体得て培養土にて育成した。レタスの葉のDNAをPCR法で分析し、抗体のL鎖、J鎖のレタスゲノムへの組み込みを確認した。さらに葉の抽出物に含まれるIgA抗体がベロ毒素に結合することをELISAで検出できた。一方、応用として、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンに対するIgG抗体の可変部をIgA抗体の定常部に連結したハイブリッドIgAのH鎖遺伝子を作製した。抗体のH鎖、L鎖(IgG由来)、J鎖をCHO細胞に遺伝子導入して組換え型2量体ハイブリッドIgAを作製した。ハイブリッドIgA抗体によるインフルエンザウイルスに対する中和活性を確認した。抗体医薬の生産における問題点(高コスト、生産設備の柔軟性の不足)を克服する方策として、葉野菜を用いた抗体の生産をめざしている。粘膜表面への適用(病原体やアレルゲンの侵入阻止)を目的とし、抗原特異的な分泌型IgA抗体遺伝子をリーフレタスに発現させ、可食性植物抗体の作製をめざす。腸管出血性大腸菌由来のベロ毒素に対する高い結合親和性を有するIgGモノクローナル抗体の可変部を利用し、IgAモノクローナル抗体の定常部を連結させたハイブリッドIgAのH鎖のcDNAを作製している。また、分泌片cDNAをバイナリーベクターに別途組み込んだ。H鎖、L鎖、J鎖の3者を発現するように、アグロバクテリウム法にてモデル植物シロイヌナズナに抗体遺伝子を導入した。抗原特異的なハイブリッドIgA抗体のシロイヌナズナでの発現をmRNAレベルおよびタンパク質レベルで確認した。さらに、シュートの形成および発根を行った。カナマイシン耐性を示し遺伝子が導入されたと想定されるリーフレタスの選抜に成功し、植物体への育成の前段階である根を有する個体にまで育てることができた。リーフレタスは、モデル植物シロイヌナズナとは異なりゲノムが未解明であるのと、遺伝子導入の方法がシロイヌナズナと比べて難易度が高い点に課題がある。まず、作製したハイブリッドIgA遺伝子をモデル植物シロイヌナズナで発現させ、2量体IgAが植物体内で作られ、タンパク質として組み立てられていること、およびベロ毒素特異的なIgA抗体が出来ていることを見出した。次に、実際にリーフレタスに遺伝子導入を試み、カルスを経て根を有する個体の生育に成功した。また、応用として行っているインフルエンザウイルスヘマグルチニンに対するハイブリッドIgAの作製は順調に進んでいる。リーフレタスおよびシロイヌナズナで発現させた植物抗体について、並行して抗体の機能を調べる。リーフレタスについては、根を有する個体を土に植えて植物体に生育させる。リーフレタスについては、植物体への抗体遺伝子の導入、抗体mRNAの発現、抗体タンパク質の発現、2量体の形成の確認、抗原への結合活性を順次調べる。シロイヌナズナについては、すでに作製した組換え体についてこれらの検討は終了している。

次に、抗体の生物活性を測定する。ベロ毒素のホロトキシンが示すVero細胞やバーキットリンパ腫細胞におよぼす細胞障害活性を植物抗体が中和するかどうかを、動物細胞にて発現させたハイブリッドIgA抗体と比較しつつ評価する。さらに、ベロ毒素の毒性発現機構として、標的細胞へのアポトーシス誘導が植物抗体によって阻害されるかどうかを評価する。さらに、分泌片を発現するリーフレタスの作製を行う。インフルエンザウイルスHAに対するハイブリッドIgAについては、動物細胞での発現を試み、ウイルスに対する中和活性を中心に抗体の生物活性の評価をすすめる。平成24年3月29-31の日本薬学会第132年会の出張旅費(今井康之および帯同学生1名:合計108,120円)は、4月の支払いとなる。残りの151,452円は、平成24年度分の物品費として使用を計画している。
抗癌剤開発を志向する新規なポリオキシ高級脂肪酸エステルの合成研究

我々は、独自に得たカンプトテシンのC20位水酸基並びにポドフィーロトキシンのC4位水酸基の各種高級脂肪酸エステルと抗癌活性との構造活性相関を基盤とし、さらに炭素鎖の長さについて検討を加えるため、クロトン酸エステル並びにそのジヒドロキシ体を合成した。ポドフィロトキシンについては、独自の光学活性触媒存在下における下斉ヒドロキシ化反応により立体選択的にジヒドロキシクロトン酸エステルを合成した。得られた化合物についてP388担癌マウスでの延命効果を検討したところ、カンプトテシンのジヒドロキシクロトン酸エステルに抗癌活性(T/C=215%、100mg/kg)が認められた。次に、カンプトテシン及びポドフィロトキシンの部分構造の立体化学に近似なC5-キラルジヒドロフラノン及びC3-キラルジヒドロフラノン、C2-キラルピロリジンを母核とする各種高級不飽和脂肪酸エステルあるいはアミド誘導体、並びにそれらのポリヒドロキシ体を合成した。得られた化合物についてP388担癌マウスでの延命交果を検討したところ、抗癌活性は示さなかった。しかしながら、P388アドリアマイシン耐性細胞を用い、アドリアマイシンとの併用効果を検討した結果、一部の化合物において相乗的な併用効果が認められた。顕著な併用効果を示したC2-キラルピロリジンのポリヒドロキシ高級脂肪酸アミド誘導体は、ミトザントロンやビンブラスチンとの間にも併用効果が認められ、耐性機構の異なるL1210シスプラチン耐性細胞を用いた場合にもアドリアマイシンとの相乗的な併用効果を示した。従って、これらの化合物は、単に膜の流動性を高め抗癌剤の細胞内流入を増加させることによるのではなく、アドリアマイシン等の有する細胞増殖抑制活性に相補的な機作により抗癌活性を増強していることが示唆された。得られた知見は、多剤耐性克服という観点から非常に興味深い。
獣害問題における住民主体の調査手法開発、導入とそれによる住民意識変化のモデル構築

近年ニホンザル等の野生動物による農作物被害が深刻化している。有効な対策には生態学的情報に基づいた計画立案(計画技術的視点)および住民の意欲を組み込んだ対策モデル(行動科学的視点)が必要となる。しかし現状では、地域において継続調査を行う専門家の不足、住民の意欲に関する知見の不足が課題となっている。そこで本研究では、サルを対象とした深層学習を用いた顔認識システムの開発によって、非専門家であっても生態学的情報を収集可能な簡易調査手法を被害地域に導入し、簡易調査手法を用いた住民の参画による効果も含め、住民の意欲に影響する要因を組み込んだシステムダイナミクスによる動学モデルを構築する。
分子レベルからの虚血再還流障害発症機構の解明とその予防法の確立

虚血再還流障害成立に特徴的、かつ重要な役割を果たすと考えられているbleb形成の発生機序に付き、我々の開発した閉鎖循環式虚血(再還流)回路を用いヒト臍帯静脈内皮細胞(以下HUVEC)での検討を行った。虚血(再還流)によりbleb形成に先立って局所での細胞内遊離カルシウムイオン濃度(以下[ca2+]i)の上昇が認められたが、この上昇はNa+/H+ exchanger(NHE)阻害剤のamiloride及びEIPA、又Na+/Ca2+ exhanger(NCE)inhibitor阻害剤である3'4'dichlorobenzamil(DCB)の前処置により抑制された。この事から局所的[Ca2+]i上昇における細胞内pHの関与を推測し、細胞内pH指示薬であるSNARF-1を用い、虚血(再還流)に晒されたHUVECでの細胞内pHの変動を共焦点レーザー顕微鏡を用いたdigital imagingにて観察した。この結果細胞内pHは[Ca2+]i低下に先行して低下すること、及び空間的には均一な変化であることが示唆された。これらの結果はbleb形成に対するNHE, NCEの関与を示唆する結果であり、現在その活性化機構に関し解析中である。又[Ca2+]i上昇からbleb形成にいたる過程に関しても平行して検討しており、活性化型カルパインに対する特異的な抗体を用いた検討よりbleb形成部位局所に限局されたカルパイン活性化が明らかにされた。現在、基質、細胞骨格との関連に付き更に検討中である。
希少糖アルロースの抗肥満・抗糖尿病作用を仲介する中枢神経と効果器官の解明

ゼロカロリー甘味糖である希少糖D-アルロースについて、その単回経口投与はマウスの摂食を抑制し耐糖能を向上させ、連日投与は肥満と耐糖能障害を顕著に改善すること、その作用は<アルロース→腸ホルモンGLP-1分泌→求心性迷走神経活性化>経路(Nat Commun 2018)によることを発見した。しかし求心性迷走神経から先の機序は不明である。本研究は、アルロースの抗肥満vs.抗糖尿病作用を分岐する中枢神経機構の解明をめざす。さらに、アルロースの強力な高血糖改善作用の機序として、GLP-1による求心性迷走神経活性化がインスリンにより増強されるか、また、効果器官として骨格筋の役割を検討する。
江戸～昭和期の常磐津節演奏家に関する基盤研究

(1)江戸昭和期の常磐津節演奏家情報の整備と公開のために、町田嘉章のメモについての論文1本、「吉原細見」の名寄せに見られる男芸者情報についての報告書1冊を執筆し、後者はウェブサイト上で公開した。(2)江戸祭礼と常磐津節演奏家の関連に焦点を当てた論文を2本執筆した。(3)常磐津英寿氏へのインタビューに関連して、林中が使用した浄瑠璃本に基づく論文1本を執筆した。(4)そのほか、常磐津節の復曲に関する学会発表を行い、本研究における史料アプローチに関連するシンポジウムに参加した。1)「吉原細見」の補足調査先と調査事項の洗い出しを行い、常磐津節演奏家と男芸者の関連性を通観するのに不足している「吉原細見」の刊年をもとに、それを所蔵する機関を照合した。その結果、西尾市岩瀬文庫および天理大学附属天理図書館での調査をもってほぼ完遂できることが判明した。このうち前者での補足調査はすでに今年度終えた。後者については、スケジュールの都合により、次年度実施予定である。また、手書きメモのパソコン入力も進めており、次年度末の公開を目指して準備を進めている。このデータの公開は、常磐津節のみならず、江戸での三味線音楽家の実態解明に新たな視点を提供するものとなろう。2)祭礼資料の先行研究についてはおよその収集を終え、先行研究から祭礼資料の所蔵についての洗い出し作業を行っているが、資料の全体量が不明瞭なため、まずは祭礼番附に絞ってさらなる所蔵調査を進めている。3)インタビュー調査および書き起こしについては、これまでにすでに録音・録画したインタビューの書き起こしと補足調査を中心に進めた。次年度からはインタビューを再開しつつ、平行して書き起こしと補足調査を行う。そのほか、3回にわたる町田史料の翻刻と検証の研究報告を行った(「常磐津節演奏家研究報告ー町田史料の翻刻と検証3ー」、有明教育芸術短期大学紀要第5号、2014年、pp.39-66)。また、常磐津林中に関する未見の資料があることがわかり、事前調査を行ったほか、岩手県内の祭礼と林中ないし常磐津節に関連のある可能性が浮上したため、事前調査を行った。これらの調査継続により、林中の足跡がより詳細に明らかになる可能性が出てきた。1)「吉原細見」の補足調査を行い、調査自体はほぼ終了した。ただし、天理大学附属天理図書館の調査に関連した複写には相応の時間が必要であるため、複写資料の到着する次年度5月以降に、公開に向けたデータ整理と概説の執筆を進め、簡易印刷またはウェブサイトによる公開を目指している。2)祭礼資料については祭礼番付の実態調査を進める中で、とりわけ神田祭と常磐津節演奏家に関係の深いことがわかり、文化資源学会の公開講座「江戸の祭礼と芸能」(2015年3月、東京大学本郷キャンパス)に参加するなどして研究情報の収集を行った。次年度、神田明神が遷座400年を迎え、遷座400年記念・資料館特別展「大江戸・神田祭神田祭の博物誌」展が開催されるので、これを機にさらなる情報収集を行い、次年度に神田祭と常磐津節の関連性についてまとめた拙論を執筆すべく準備を進めている。3)インタビュー調査および書き起こしについては、録音およびインタビューの書き起こしを進めるとともに、補足調査も続行した。また、インフォーマントと調整しながらインタビューも再開した。4)盛岡先人記念館所蔵の浄瑠璃本を用いた常磐津林中の音楽的研究を進め、その成果を「常磐津林中の語った《乗合船恵方万歳》ー盛岡市先人記念館所蔵林中本によるー」(有明教育芸術短期大学紀要第6号、2015年、pp.125-141)に発表した。このほか、本助成研究の成果として、研究発表「常磐津節《槍持奴》・《月の辻君》復曲の試みー楳茂都流に残された三味線譜によるー」(東洋音楽学会東日本支部第81回定例研究会、東京藝術大学、2014年12月)でグループ発表を企画し、研究発表および実演を行った。また、本助成研究に関連してパネルディスカッション「日本音楽研究における在外資料をめぐる諸課題と可能性」(日本音楽学会第65回全国大会、九州大学大橋キャンパス、2015年11月)にパネリストとして参加した。1)「吉原細見」の調査自体はほぼ終了しているが、報告書の公開により、データを幅広く活用したもらうために、報告書の構成とそれに伴うデータのフォーマットの検討、整理を行っている。その過程で生じた補足調査は次年度にも行う。また、利便性を鑑みて巻末に索引を設けることとし、そのためのデータ整理を行っており、次年度に終えて報告書に反映させる予定である。2)祭礼資料については祭礼番付の実態調査の過程でとりわけ神田祭と常磐津節演奏家の関係性に注目し、試論として「江戸祭礼資料による常磐津節研究ー嘉永4(1851)年の神田祭を中心にー」(有明教育芸術短期大学紀要第7号、71ー81頁、2016年3月)を執筆した。3)インタビュー調査および書き起こしについては、補足調査を含めた書き起こしの確認および、内容にかかる地名・個人名等の追加調査を行っている。これらを反映させて次年度に取りまとめた報告書を、インフォーマントと相談しながら公開の範囲を検討の上、配布予定である。4)以上の研究実績を公開する手段としてウェブサイトの開設を検討しており、そのプログラムについて専門家と打ち合わせを行っている。次年度に開設、公開予定である。

「吉原細見」の調査報告書作成に際し、利便性を考慮したフォーマットや報告書の構成、索引について検討課題が見つかったため、その対応に時間を要している。また、インタビュー調査については、特定の時代の地名や個人名を含めた確認事項が多々あり、次年度に持ち越している作業がある。1)「吉原細見」の男芸者名寄せに関する情報を整理し、本研究の成果の一部として報告書「『吉原細見』に見られる男芸者一覧(稿)」(全109頁)を刊行して関係各所に送付した。本報告書では、特に同名異表記の統一、異名同一人物の可能性、の二点について精査し、一つの芸名が標記の違いにより複数と誤認されることがないよう配慮したほか、一人の人物が複数の芸名を名乗った可能性について索引に「参考」として情報を記すなど、今後の幅広い研究に資することも念頭に置いた。また、常磐津節演奏家に関するものを含め、トピックスを小考として収めた。2)上記報告書をさらに幅広く活用してもらい、引き続き情報更新や修正のための情報を募るべく、ホームページで公開し(http://maehara-m.jp/)、オープンアクセス可能にした。3)祭礼資料による常磐津節研究の成果として、「江戸祭礼と歌舞伎音楽演奏者の動向ー神田祭と常磐津節を中心にー」(『神田明神研究論集』、神田神社、4月刊行予定)執筆し、祭礼資料を経年的に概観して、演奏家研究に結びつけた研究の可能性を示した。これまで常磐津節の演奏家研究の中心であった歌舞伎出勤記録に、上記吉原男芸者の記録に加え、本論文で取り上げた江戸祭礼資料に見られる出演者記録を加えることで、多角的な常磐津節演奏家研究の可能性を示した。同時に、他種目の三味線音楽家研究や、芸能実演家研究への示唆ともなったと考える。4)インタビュー調査について、これまでのインタビューについての書き起こし、情報整理と事実確認を行い、記録はインフォーマント、インタビュアー、インタビュー補佐で共有した。ただし、必ずしも一般公開には向かない部分もあることから、公開については今後とも継続課題とした。(1)江戸昭和期の常磐津節演奏家情報の整備と公開のために、町田嘉章のメモについての論文1本、「吉原細見」の名寄せに見られる男芸者情報についての報告書1冊を執筆し、後者はウェブサイト上で公開した。(2)江戸祭礼と常磐津節演奏家の関連に焦点を当てた論文を2本執筆した。(3)常磐津英寿氏へのインタビューに関連して、林中が使用した浄瑠璃本に基づく論文1本を執筆した。(4)そのほか、常磐津節の復曲に関する学会発表を行い、本研究における史料アプローチに関連するシンポジウムに参加した。「吉原細見」調査に関連して、スケジュールの問題から、天理大学附属天理図書館の複写資料の到着が次年度となったため、これを受けて公開に向けた作業を進めていかなくてはならない。また、インタビュー調査については、インフォーマントとの調整を行いながら、インタビュー調査とこれまでの調査の整理を並行しているが、調整には慎重を期しているため、必ずしも順調とは言えない部分がある。1)「吉原細見」については、報告書の体裁を前提としたデータの修正・整理を継続して行い、索引・概説を含めた執筆を進め、印刷、公開する。2)インタビュー調査については、補足調査を終え、公開範囲についてインフォーマントと検討しつつ報告書にまとめ、可能な範囲で公開する。
ワイドギャップ半導体SiCを用いた高耐圧・超高効率・高速パワーMOSFET

本研究では、高い絶縁破壊電界を有するワイドギャップ半導体SiC(シリコンカーバイド)を用いたMOS界面の高品質化、微細加工プロセスと高耐圧横型MOSFETの作製を行った。以下に本研究で得られた主な成果をまとめる。高い温度で熱酸化を行うことにより、6H-SiC(0001)面で78cm^2/Vs、4H-SiC(0001)面で22cm^2/Vsという従来と比べて約2倍の高いチャネル移動度を達成した。また、4H-SiC(1120)面および(0338)面では3040cm^2/Vsのチャネル移動度が得られ、やはり(0001)面よりMOS界面特性が優れていることが分かった。2.微細加工プロセスプラズマCVDで形成した厚いSiO_2膜をドライエッチングによりパターニングする技術を確立し、これをイオン注入用マスクに使用することによって、チャネル長1μm(従来は5μm)のSiC MOSFETを作製することに成功した。3.高耐圧横型SiC MOSFETの作製デバイスシミュレーションを駆使してRESURF型のSiC MOSFETの構造設計を行った。次に、エピタキシャル成長とイオン注入技術などの要素技術を集約してRESURF MOSFETを作製し、特性を評価した。耐圧1000V、オン抵抗0.1Ωcm^2という優れた特性を得た。この特性は、SiパワーMOSFETの理論限界を突破しており、SiCの有用性を実験的に実証することができた。本研究では、高い絶縁破壊電界を有するワイドギャップ半導体SiC(シリコンカーバイド)を用いたMOS界面制御とMOSFETの作製を行った。以下に本年度に得られた主な成果をまとめる。(1)研究者が提唱した新しい面方位であるSiC(112^^-0)面を用いると、反転型MOSFETのチャネル移動度が15倍以上改善される。この原因を明らかにするためにMOS界面準位の分布をコンダクタンス法、低温および高温での容量-電圧測定により求めた。SiC(112^^-0)では、導電帯近傍の界面準位密度が、従来のSiC(0001)面に比べて約一桁小さいことが判明した。(2)SiC(112^^-0)のMOS界面特性が酸化膜形成条件に非常に敏感であること、MOS界面準位密度のエネルギー分布がSiCポリタイプに依存しないことを明らかにした。2.SiC高耐圧MOSFETの作製(1)デバイスシミュレーシーンにより、RESURF構造を用いた横型SiCMOSFETの特性解析を行った。同耐圧のSiデバイスと比べると、SiCではRESURF長が10分の1でよいので、オン抵抗を二桁も低減できることが分かった。しかしながら、ゲート酸化膜直下の電界を十分低くしないと、酸化膜が絶縁破壊するという問題点を見出した。(2)エピタキシャル成長とイオン注入技術を駆使して、国内初のSiC RESURF MOSFETを試作した。耐圧700V、オン抵抗0.6Ω6m^2、しきい値電圧1.5Vという良好な特性を得た。今後は、素子の微細化によるオン抵抗の低減が課題である。本研究では、高い絶縁破壊電界を有するワイドギャップ半導体Sic(シリコンカーバイド)を用いたMOS界面の高品質化、微細加工プロセスと高耐圧横型M0SFETの作製を行った。

2.微細加工プロセスプラズマCVDで形成した厚いSiO_2膜をドライエッチングによりパターニングする技術を確立し、これをイオン注入用マスクに使用することによつて、チャネル長1μm(従来は5μm)のSiC M0SFETを作製することに成功した。3.高耐圧横型SiC MOSFETの作製デバイスシミュレーションを駆使してRESURF型のSiC MOSFETの構造設計を行った。次に、エピタキシャル成長とイオン注入技術などの要素技術を集約してRESURF MOSFETを作製し、特性を評価した。耐圧1000V、オン抵抗0.1Ωcm^2という優れた特性を得た。この特性は、SiパワーMOSFETの理論限界を突破しており、Sicの有用性を実験的に実証することができた。
BW変換技術の深化による大規模データ処理基盤技術の開発

Burrows-Wheeler変換(BW変換)は1994年に圧縮のためのデータ変換手法として提案された.BW変換は,後にデータ処理において様々な利点を有していることが判明し,近年も多くの重要な発見がされている.本研究では,BW変換をデータ処理に適した表現への変換技術と位置付け,その根底にあるアイデアを徹底的に追求することで,大規模データ解析の基盤技術を開発する.Burrows-Wheeler変換(BW変換)は1994年に圧縮のためのデータ変換手法として提案された.BW変換は,後にデータ処理において様々な利点を有していることが判明し,近年も多くの重要な発見がされている.本研究では,BW変換をデータ処理に適した表現への変換技術と位置付け,その根底にあるアイデアを徹底的に追求することで,大規模データ解析の基盤技術を開発する.
キャビティ音制御をめざし乱流中に強い変動を導入する装置の開発

本研究が目的としたのは,流れ場から発生する空力騒音を低減させるために、流れ場を効率よく能動的に制御することのできるデバイスを開発することであった.撹乱に対する受容性の最も高いキャビティ上流端に設けたスリットからシンセティックジェットを吹き出す方法によりスパン方向の位相を制御することで,キャビティ音の低減を試みた.まずスピーカーと共鳴器からなる制御ユニットを試作し,その効果の検証を行ったところ,共鳴箱の長さが音波の半波長の場合に共鳴効果が得られ,圧力変動の腹の位置にスロットがある場合に強いジェットが発生できることがわかった.この制御ユニットでは印加する音波の周波数を調整することで,特定の周波数を持つキャビティ音を効率的に低減することができた.また,さらなる高効率化を図るため,自励振動流体デバイスであるフルイディクスを利用した制御システム(変動励起ユニット)を構築し,キャビティ音の抑制を行った.フルイディクスに導入する流量を調整することで自励振動の周波数を変化させることができるため,この制御システムもまたキャビティ音が有する特定の周波数に併せて選択的に制御を行うことができた.この制御システムにより,層流の場合のみならず,乱流の場合に発生するキャビティ音も抑制することに成功した.いずれの制御の場合も,その騒音低減効果はせん断層を上方に持ち上げることで下流端への衝突頻度を減らすというシンセティックジェット自身によるせん断層偏向効果ではなく,スパン方向にジェットの位相を制御した結果であることを確認した.本研究によって考案された制御システムを用いた効率的なキャビティ音抑制法は世界的に見ても前例がなく,実際に得られた抑制効果も大きいため,非常に重要な意義を持つと自己評価している.本研究が目的としたのは,流れ場から発生する空力騒音を低減させるために、流れ場を効率よく能動的に制御することのできるデバイスを開発することであった.撹乱に対する受容性の最も高いキャビティ上流端に設けたスリットからシンセティックジェットを吹き出す方法によりスパン方向の位相を制御することで,キャビティ音の低減を試みた.まずスピーカーと共鳴器からなる制御ユニットを試作し,その効果の検証を行ったところ,共鳴箱の長さが音波の半波長の場合に共鳴効果が得られ,圧力変動の腹の位置にスロットがある場合に強いジェットが発生できることがわかった.この制御ユニットでは印加する音波の周波数を調整することで,特定の周波数を持つキャビティ音を効率的に低減することができた.また,さらなる高効率化を図るため,自励振動流体デバイスであるフルイディクスを利用した制御システム(変動励起ユニット)を構築し,キャビティ音の抑制を行った.フルイディクスに導入する流量を調整することで自励振動の周波数を変化させることができるため,この制御システムもまたキャビティ音が有する特定の周波数に併せて選択的に制御を行うことができた.この制御システムにより,層流の場合のみならず,乱流の場合に発生するキャビティ音も抑制することに成功した.いずれの制御の場合も,その騒音低減効果はせん断層を上方に持ち上げることで下流端への衝突頻度を減らすというシンセティックジェット自身によるせん断層偏向効果ではなく,スパン方向にジェットの位相を制御した結果であることを確認した.本研究によって考案された制御システムを用いた効率的なキャビティ音抑制法は世界的に見ても前例がなく,実際に得られた抑制効果も大きいため,非常に重要な意義を持つと自己評価している.流れがはく離するキャビティ上流端は、撹乱に対する受容性が最も高い。そのような位置にピエゾブレードを取り付け、そこから周期変動を導入することで、流れ方向に同じ周期をもちながらスパン方向には位相の異なる流れ場を作り出すことができる。これまでの実験から、このような変動パターンによってスパン方向に隣接する位置から位相の異なる空力音を発生させることで、遠方場においてそれらがお互いに打ち消し合って全体として発生音を低減させる効果があることがわかっている。本年度は、ピエゾ素子を貼り付けたT字型のプレートを複数用意し、ピエゾの駆動周波数にプレートの共振周波数を一致させ、さらに大きな変動を導入することを試みた。その結果、アクチュエータの固有振動数が制御対象のキャビティ音の支配周波数に等しくなると、騒音低減効果が大きく増加することを確認した。しかしながら、この方法ではアクチュエータの性能に限界があり,より高性能なアクチュエータの製作には軽量で弾性率の高い新素材が必要であることも明らかとなった.一方、キャビティ内部に小さな板状の遮蔽物を挿入するだけでもせん断層に影響し、その挿入位置によってはキャビティ音が大きく減少することもこれまでの研究によりわかっている。そこで、キャビティ音の発生メカニズムに対する理解を深めより効率的な制御方法を探ることを目的として、キャビティ内に挿入した制御デバイスがせん断層中の渦構造にどのような影響を与え、キャビティ音がどのように変化するのかについて、あわせて実験と数値計算の両面から検討を進めた。実験から上流の境界層が層流の場合、遮蔽物の挿入位置とその騒音抑制効果は乱流の場合と大きく異なることがわかった。数値計算では実験とほぼ同様の流れ場を再現することに成功したが、定量的な評価を行うには至っていない。数値シミュレーションによる空力音響場の予測精度を向上させるため、一様流中に置かれた2次元円柱から発生するエオルス音の新しい評価式を提案し、2次元圧縮性流れのDNSデータとの比較検証を行ったところ、遠方場の圧力変動だけでなく平均圧力についてもよい一致が得られた。流れがはく離するキャビティ上流端は、撹乱に対する受容性が最も高い。

そのような位置にピエゾブレードを取り付け、そこから周期変動を導入することで、流れ方向に同じ周期をもちながらスパン方向には位相の異なる流れ場を作り出すことができる。これまでの実験から、このような変動パターンによってスパン方向に隣接する位置から位相の異なる空力音を発生させることで、遠方場においてそれらがお互いに打ち消し合って全体として発生音を低減させる効果があることがわかっている。昨年度は、ピエゾ素子を貼り付けたT字型のプレートを複数用意し、ピエゾの駆動周波数にプレートの共振周波数を一致させ、さらに大きな変動を導入することを試み、その結果アクチュエータの固有振動数が制御対象のキャビティ音の支配周波数に等しくなると、騒音低減効果が大きく増加することを確認した。しかしながら、この方法ではアクチュエータの性能に限界があることも明らかとなった。今年度はより強い変動を導入することを目標にスピーカーと共鳴箱を利用し、共鳴箱の中で強い変動を一旦作成し、片端に空けたスリットからジェットを吹き出すことで強い変動を作り出す制御器を作成した。そしてキャビティ上流端並びに下流端から強い速度変動を導入する実験を行った。その結果キャビティ上流端から変動を導入した場合、スパン方向に位相をずらすことで効果的な騒音抑制ができることが明らかとなった。一方キャビティ下流端から変動を導入した場合にはスパン方向に位相をずらす制御では騒音抑制効果は見られず、同位相で変動を導入し、周波数を少しずらす制御が効果的であることがわかった。共鳴箱の中のスピーカーの位置を変えた実験を行った結果、上記実験では共鳴効果を十分に生かし切れていないことが判明した。さらに共鳴箱の長さは当初考えていた音波の半波長ではなく、音波の波長の整数倍にした方が高調波の発生が抑えられ望ましいという結果が得られた。これまでの研究では、撹乱に対する受容性の最も高いキャビティ上流端にピエゾブレードを取り付け、そこから周期変動を導入することで流れ方向に同じ周期をもちながらスパン方向には位相の異なる流れ場を作り出し、はく離せん断層の制御を試みてきた。その結果、このような変動パターンによってスパン方向に隣接する位置から位相の異なる空力音を発生させることで、遠方場においてそれらがお互いに打ち消し合って全体として発生音を低減させる効果があることがわかっている。しかしながら、ピエゾブレードそのものを振動させ変動を導入するという方法では、導入可能な振幅に限界があり、代表スケールの大きな流れ場では相対的に効果が低減するという問題があった。そこで、より強い変動を導入することを目標として、一昨年からスピーカーと共鳴箱を利用した制御器を作成し、キャビティ上流端に設けたスリットからシンセティックジェットを吹き出す方法を採用してその効果を検証してきた。その結果、共鳴箱の長さが音波の半波長の場合に共鳴効果が得られ、圧力変動の腹の位置にスロットがある場合に強いジェットが発生することがわかった。また、その騒音低減効果は、せん断層を上方に持ち上げることで下流端への衝突頻度を減らすというシンセティックジェット自身によるものではなく、スパン方向にジェットの位相を制御した結果であることが示された。