hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面筋電信号に基づくウェーブレット係数の重心推移法を活用した黙声認識に関する研究

対象とした少数語彙世界は,被介護者が要望として発する1語文および2語文とした.単語数は15語で,文表現としては21種である.単語数認識の精度は95%程度であった.自然な発声を対象としているため,従来手法のように発声変化位置の同定を行うこととしたが,その場合,変化位置数が不明であることによる曖昧さが問題となる.そこで語彙数が限られていることを活かして,各語で検出されうる変化位置数の確率を推定するモデルを構築し,認識に組み入れた.認識実験における1位正解率は,1単語文の単語で89.4%,2単語文の先行語で51.0%,後続語で80.0%であった.自然な母音の発声の際に口唇形状が最も明確になった位置として推定する口形極点付近において,抽出する特徴量をいくつか変更して連続母音認識を試みてみたが,1位正解率にはあまり大きな違いは出なかった.それゆえ,口形極点位置の情報のみでの識別能力向上に力を注ぐことは得策ではないと判断することができ,従来研究の発声変化位置での特徴と合わせての認識へと進む際のベースラインとして設定できた.今年度は少数語彙世界での実験を行えたことからも,研究はおおむね順調であると言える.少数語彙に絞ったにしては1位正解率は不満が残るものであったが,少数語彙であるからこそ適用可能な手法の開発を行うことができ,今後の改良のための課題も見えた.本年度の研究では,口形極点に基づく連続黙声母音認識に関して,認識用パラメータの抽出方法および認識手法の工夫で認識精度向上を試みた.パラメータとしては,口唇の縦横幅を扱う口形値の他,我々が提案するウェーブレット重心とウェーブレットRMSとを用いた場合が最も良好であったものの,1位正解率は6割台にとどまった.また,本年度の研究において,収集した黙声単子音の特徴分析を進めたものの,個々の子音を明確に識別できるまでの特徴は得られなかった.しかし,各チャネルのウェーブレット重心がピークを迎えるタイミングには特徴が見受けられたため,ピーク位置の前後関係に基づいて黙声単子音をクラスタに分類することを試みた.結果は,有効性は認められるものの十分とは言い難いというものだったが,パラメータとして使用するピーク位置の前後関係は絞る必要があり,すべての前後関係を含めても結果を悪化させるだけであるという知見を得た.本課題は,発声中も連続的に緩やかに口唇形状が変化し続ける自然な発声を対象である.発声の推移中は特徴も中途半端であり,そのような状況を区別なく扱うと認識が難しくなることは自明である.そのため,本課題の補助期間においては,緩やかに変化する発声過程の中で,特徴を抽出する基準位置を検出する手法を提案した.その一つは発声変化位置であり,もう一つは上述の口形極点である.両者を組み合わせての認識は今後の課題となったが,個別には1位正解率6割台である.少数単語世界での認識の研究も行い,複数音から構成される単語は8割台の1位正解率を得たが,単音からなる語については5割強の1位正解率にとどまった.本年度の成果も踏まえて考えると,発声に依存して変化するはずの各チャネルの重要度を均等に扱って認識を行っていることが,認識精度を伸び悩ませている原因の一つと予想する.これを踏まえた認識手法の改良が今後の課題である.声を出さずに自然に発声された内容を口唇周辺の表面筋電を用いて認識することを目指し,ウェーブレット係数の重心推移法を活用した認識手法の研究を行った.自然な連続発声は口唇形状を緩やかに変化させつつ行われるため,認識のための特徴を抽出すべき位置を同定しなければ,良い認識結果を得ることは難しい.
サブナノ空間の応力誘起変態特性を示す多孔質超弾性体の創製

本研究では、超弾性(応力負荷・除荷による可逆的な結晶相転移を伴う固体変態特性)を示す多孔性金属錯体の合成を目指し、様々な低分子有機化合物の単結晶に関して応力誘起変態を探査し、超弾性発現の鍵となる分子構造・結晶構造等を調べた。その結果、超弾性と同様のせん断型応力誘起変形ではあるが自発逆変形性を持たない"強弾性"を示す低分子有機化合物を見出した。顕微鏡下観察、単結晶X線構造解析、単結晶試料のせん断試験により、ミクローマクロ両面からの強弾性変形機構の解明および機械的特性の観測に初めて成功した。これまでに見出した超弾性体と強弾性体の構造的知見は、多孔性超弾性体等の多様な超弾性材料の創出に役立つ。超弾性を示す合金は約80年前に発見され、現在は形状記憶合金としての利用例が有名である。本研究では、超弾性(応力負荷・除荷による可逆的な結晶相転移に伴う結晶変態特性)を示す多孔性金属錯体を探索および新規合成し、応力誘起の結晶構造変化を利用して、ナノスケールの細孔内空間の形状、内径、方位、次元性等を可逆的・能動的・精密に制御する手法の開発を目指す。これまでに研究代表者は、一種の多孔性金属錯体結晶において超弾性挙動を見出している。平成28年度は、多孔性超弾性体の合成指針を得るための足がかりとして、研究代表者が所属する横浜市立大学高見澤研究室において見出された有機超弾性体と類似の分子構造をもつ有機化合物を中心に物質探査を行った。約110種の有機化合物の単結晶を育成し、顕微鏡下の結晶変形観察、単結晶X線構造解析、単結晶試料のせん断試験等を行った結果、平成28年度終了時までに10を超える数の有機化合物において超弾性挙動を確認した。具体的には、ベンゼン環を主骨格とする平面性分子のファンデルワールス結晶、アルキル鎖を主骨格とする分子の水素結合結晶である。探査した物質の大半は、弾性変形・塑性変形をほとんど示さずに壊れるか、すべり変形を示した。その他の一部の化合物では、双晶変形または超弾性変態を示し、いずれも三斜晶または単斜晶に属する結晶構造をもつことが分かった。一方、tert-ブチル基やスルホニル基などの比較的嵩高い置換基をもつ化合物については、いずれも双晶変形ないしは超弾性変態を示さなかった。これは、結晶変態の過程で求められる分子配向の変化が嵩高い置換基の影響で困難になっているためと推察される。初年度の目標であった多孔性金属錯体の超弾性挙動の探査は、平成28年度終了時点で目立った成果を残せていないが、並行して取り組んだ有機化合物における超弾性挙動(有機超弾性)の探査はおおむね順調に進み、新たに複数種の有機超弾性体を見出すことができた。既存の有機化合物の結晶化実験と比較して、多孔性金属錯体の合成・結晶化実験は、錯体形成、細孔の形成、溶媒脱離後の細孔の維持など、超弾性変態の確認実験以前に達成すべき項目が多く、進捗がやや遅れている。一方、超弾性現象は結晶で見られる現象であり、これまでに有機化合物だけでなく金属錯体でも見られることを確認している。そのため、今回見出した有機超弾性体における、分子構造と結晶構造の関係、超弾性変態機構などの知見は、本研究課題の目標である多孔性超弾性体の探査・合成にもそのまま活用できる。従って、本研究の進捗状況はおおむね順調であると考えた。今後、多孔性超弾性体の探査を推進し、本研究の目標達成を目指す。その結果、超弾性と同様の応力誘起変形ではあるが自発逆変形性を示さない"強弾性"を示す有機化合物(5-クロロ-2-ニトロアニリン、4,4'-ジカルボキシジフェニルエーテル、アジピン酸)を見出した。これまで強弾性は原子性固体である合金等の無機材料において研究されてきたが、分子性固体である有機物単結晶の強弾性(有機強弾性)の研究は殆ど行われていなかった。本研究で見出した有機強弾性は、分子配向変化、分子内回転、分子コンフォメーション変化を伴う双晶変形機構により生じる。これは、高い構造自由度に起因する分子柔軟性を特徴とした新しい強弾性材料である。強弾性は変形した固体形状を元に戻すために逆向きの応力負荷が必要である以外は、除荷により自発的形状復元が起こる超弾性と本質的に同様のせん断型無拡散変形であり、その構造解析・機械特性観測から得た知見は今後の超弾性探査・合成に活かせる。また、強弾性材料は、超弾性体と比べて原理的に散逸エネルギー密度に優れるため、振動吸収材料への応用展開も期待できる。その結果、超弾性と同様のせん断型応力誘起変形ではあるが自発逆変形性を持たない"

強弾性"を示す低分子有機化合物を見出した。顕微鏡下観察、単結晶X線構造解析、単結晶試料のせん断試験により、ミクローマクロ両面からの強弾性変形機構の解明および機械的特性の観測に初めて成功した。これまでに見出した超弾性体と強弾性体の構造的知見は、多孔性超弾性体等の多様な超弾性材料の創出に役立つ。超弾性を示す多孔性金属錯体結晶を探査する上で必要な、結晶構造、分子間相互作用、分子配列等の条件が徐々に明瞭になってきた。これまでに見出した有機超弾性体をリード化合物として用い、また平成28年度に得られた知見を基に物質探査の対象範囲を絞り込んで、合成実験を加速させる。今後、多孔性超弾性体の探索を継続することで、経験的な知見を蓄積して具体的な合成指針をうち立てる。29年度が最終年度であるため、記入しない。錯体化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
圧延プロセスにおけるチャタリング現象に関する基礎的研究

近年の圧延プロセスでは,圧延速度の高速化や新素材の導入による圧延材の硬質化に伴い,チャタリング現象と呼ばれる振動が多発し,多大な損害をもたらしている.チャタリング現象が発生した場合,ロール上に周期的なパターンが形成される.これらの現象は,古くから知られているものの圧下率を小さくしたり通板速度を下げたりする対策が施されているだけで,根本的なメカニズムの解明は全くなされていない.本研究は,このような接触ロール系に発生するパターン形成現象について,基礎的な再現実験を行うことにより発生メカニズムを実験的に調査,解明することを目的とする.基礎的な実験として,材質の異なる金属ロールを接触回転させる試験機を製作し,金属表面にパターンを発生させる実験を行った.材質特性とパターン形成現象の関連を調べるため,試験片材料は硬度,じん性,耐摩耗性に優れるSCM435(浸炭焼き入れ),耐力大で耐摩耗性に劣るチタン合金およびS45Cの3種類を用いた.それぞれの材料を接触回転させた場合,材料表面に12mmピッチのパターンが成長し1.54kHzの振動が発生した.振動発生時の振動数および軸受台のリサージュ図形から,パターンは大別して上下2軸の垂直方向および水平方向の振動モードで成長した.発生振動数はそれぞれの方向の固有振動数に近接していた.垂直方向のモードではSCM435およびS45Cに,また,水平方向の振動モードではチタン合金表面にパターンが形成された.材料の機械特性および振動方向から,材質の違いによりそれぞれ塑性および摩耗による変形を伴ったパターン形成現象が存在することがわかった.また,接触面にわずかな滑りを伴うときにパターンが発生しやすいことも確認された.さらに,摩耗を伴うパターン形成現象のメカニズム解明に関連して,直流モータに発生するフラッシュオーバー現象に対し,理論解析および数値計算を行った.近年の圧延プロセスでは,圧延速度の高速化や新素材の導入による圧延材の硬質化にともない,チャタリング現象と呼ばれる振動が多発し,多大な損害をもたらしている.チャタリング現象が発生した場合,数10Hz数1000Hzの振動をともない,多くの場合,ロール上に周期的なパターンが形成されている.これらの現象は,古くから知られているものの,圧下率を小さくしたり通板速度を下げたりする対策が施されているだけで,根本的なメカニズムの解明は全くなされていない.本研究は,このような接触ロール系に発生するロールのパターン形成現象について,基礎的な再現実験を行うことにより発生メカニズムを実験的に調査,解明することを目的としている.そこで,圧延機のチャタリング現象の発生メカニズムを解明するための基礎的な実験として,硬質および軟質材から構成される一対の円板状試験片の端面に一定荷重をかけた状態で接触回転させる実験装置を作成した.その実験装置を用いて,一方の試験片をインバータモータにより駆動し,軟質側の試験片の接触面にパターン形成を発生させる.実験を行った結果,実験開始後数分から数十分後に,軟質側の試験片表面に12mmピッチのパターンが形成され,その影響で約20003000Hzの振動が確認された.この振動数は,回転数を変更してもほぼ一定であった.ハンマリングにより固有振動数を調査した結果,系の固有振動数の一部に回転数×角形数の値と一致したものが存在した.このパターン形成現象の発生メカニズム解明のため,振動モードの特定,両試験片間のわずかな滑りの影響および両試験片の平行度の影響等を考慮した実験や,得られた結果をもとにしたモデリングおよび理論解析を今後行う予定である.近年の圧延プロセスでは,圧延速度の高速化や新素材の導入による圧延材の硬質化に伴い,チャタリング現象と呼ばれる振動が多発し,多大な損害をもたらしている.チャタリング現象が発生した場合,ロール上に周期的なパターンが形成される.これらの現象は,古くから知られているものの圧下率を小さくしたり通板速度を下げたりする対策が施されているだけで,根本的なメカニズムの解明は全くなされていない.本研究は,このような接触ロール系に発生するパターン形成現象について,基礎的な再現実験を行うことにより発生メカニズムを実験的に調査,解明することを目的とする.基礎的な実験として,材質の異なる金属ロールを接触回転させる試験機を製作し,金属表面にパターンを発生させる実験を行った.材質特性とパターン形成現象の関連を調べるため,試験片材料は硬度,じん性,耐摩耗性に優れるSCM435(浸炭焼き入れ),耐力大で耐摩耗性に劣るチタン合金およびS45Cの3種類を用いた.それぞれの材料を接触回転させた場合,材料表面に12mmピッチのパターンが成長し1.54kHzの振動が発生した.振動発生時の振動数および軸受台のリサージュ図形から,パターンは大別して上下2軸の垂直方向および水平方向の振動モードで成長した.発生振動数はそれぞれの方向の固有振動数に近接していた.垂直方向のモードではSCM435およびS45Cに,また,水平方向の振動モードではチタン合金表面にパターンが形成された.材料の機械特性および振動方向から,材質の違いによりそれぞれ塑性および摩耗による変形を伴ったパターン形成現象が存在することがわかった.また,接触面にわずかな滑りを伴うときにパターンが発生しやすいことも確認された.さらに,摩耗を伴うパターン形成現象のメカニズム解明に関連して,直流モータに発生するフラッシュオーバー現象に対し,理論解析および数値計算を行った.
強誘電性液体の開発

本研究は、従来固体(金属酸化物、無機結晶、高分子)においてのみ得られる強誘電性を、イオン液体を基盤とするソフトマテリアルにおいて実現するための新しい方法論を開拓することを目的とした。前年度までに、芳香族スルホン酸を有するイオン液体について、特定の温度領域で強誘電ヒステリシスを観測した。本年度は、PUND測定により、誘電ヒステリシスにおける常誘電成分、強誘電成分ならびにリーク電流成分の評価を行った。その結果、電極近傍における交流電場印可に伴い、分子の反転(配向変化)が誘起されていること、またイオン液体の分子レベルの共連続相構造が誘電ヒステリシスに密接に関わることを明らかにした。本研究は従来固体(金属酸化物、無機結晶,高分子)においてのみ得られる強誘電性を、イオン液体を基盤とするソフトマテリアルにおいて実現するための新しい方法論を開拓することを目的とする。具体的には,構造制御された固ー液界面において、大きな双極子モーメントを有するイオン液体やディープ共融液体(DES, deep eutectic solvent)に交流電場を印加し、これら液体分子に巨視的な配向を誘起するための条件(分子設計、ならびに交流電場の強度,周波数,温度など)を明らかにする。本年度は、種々のイオン液体ならびにディープ共融液体(DES)について、その誘電特性を系統的に調査した。その結果、芳香族アニオンを有するイオン液体において、強誘電ヒステリシスを与えることを見いだした。このヒステリシスは、印加電場を切っても20分間程度は保たれ、イオン液体分子が電極間に誘電配向し、さらにその分子配向が長時間保たれることを意味する。また、シアニン色素をこのイオン液体にドープし、電場印可に伴う蛍光スペクトル特性の変化について検討した。その結果、シアニン色素は電極近傍により分布しやすいこと、また、電場印可にともなうイオン液体分子の配向変化と同期してシアニン色素の分子配向が変化することが明らかとなった。種々のイオン液体について、誘電特性を系統的に調査した結果、大きな双極子モーメントを有するイミダゾリウム塩において、強誘電ヒステリシスを与えることを見いだした。この強誘電ヒステリシスは、電極近傍における交流電場印可に伴う分子の反転(配向変化)に基づく機構であることを、蛍光色素のドーピング実験から明らかにした。PUND測定より、常誘電成分と強誘電性成分、リーク電流成分の分離解析を行って、強誘電性分の存在を確認した。一方、塩化コリンとチオ尿素などの分子性混合液体であるディープ共融液体(Deep Eutectic Solvent)については、上記のイオン液体と同じ条件では強誘電ヒステリシスが観測されなかった。このことは、次のメカニズムにより説明できる。イオン液体においてはカチオン分子とアニオン分子の間に静電的相互作用が常に働き、電極近傍においても分子レベルの共連続相を与える。カチオン分子、アニオン分子の分子配向変化は、互いに影響を及ぼすが、共連続相の構造変化には時間がかかるため、分子の配向変化はもはや液体中の自由運動では記述できない。すなわち、イオン液体においては、分子レベルの共連続相構造が存在するために、交流電場の印加に対して速度論的な活性化ポテンシャルが生ずる。これが、液体であるにもかかわらず強誘電性が観測される理由と考えられる。一方、ディープ共融液体については、かかる共連続相は発達していないことから、強誘電性は観測されなかったものと考えられる。以上、本研究によって、イオン液体が強誘電性を示すことがはじめて明らかとなり、萌芽的であるが極めて挑戦的な課題に対して、有意義な成果が得られた。高分子様々なイオン液体を系統的にスクリーニングした結果、数種のイオン液体が強誘電ヒステリシスを示すことを見いだした。イオン液体分子の分子配向が、電場により変化することをシアニン色素をプローブとする蛍光測定から明らかにした。以上より、液体強誘電体の概念が正しいことを実証でき、研究計画は順調にスタートできた。今後は、これら液体の構成成分を重合することにより、巨視的な構造異方性(自発分極)を有する新しいタイプの強誘電性ソフトマテリアルを得る。また、機能性コンポーネントを導入した新しいディープ共融液体(DES)を開発し、その融点制御にもとづく強誘電制御についても検討を進める。本年度は数種のイオン液体が強誘電ヒステリシスを示すことを見い出すことを目的として必要となるであろう実験器具等を交付申請の際に記載した。しかしながら実際には実験手順の工夫により試薬・消耗品費等大幅に抑えられた。また、当初予定よりも出張が少なかったことも一因であると考えられる。

来年度は様々なイオン液体の構成成分を重合することにより、巨視的な構造異方性(自発分極)を有する新しいタイプの強誘電性ソフトマテリアルを得る。そのため必要となる試薬・および測定にかかる消耗品ならびに成果発表するための旅費として有効に使用する予定である。
動脈硬化モデル動物を用いた血管内皮および支配神経機能に関する研究

本研究では、正常動物での血管内皮機能に関する検討を行い、さらに、血管内皮および支配神経機能に及ぼす動脈硬化や高脂血症の影響を、遺伝性高脂血症(WHHL)ウサギおよび高脂食飼育による高脂血症日本ザルを用いて検討した。成果は以下の通りである。1.サル舌動脈におけるアセチルコリン(ACh)による内皮依存性弛緩は、一酸化窒素(NO)とCa2+依存性K+チャネルを開口するチトクロームP450 3A4由来のアラキドン酸代謝物によると考えられた。2.イヌ陰茎海綿体におけるAChによる内皮依存性弛緩は、NOと低コンダクタンスのCa2+依存性K+チャネルの開口物質によると考えられた。3.WHHLウサギの頚動脈に動脈硬化が斑状に存在した。頚動脈において、動脈硬化の存在部位でAChによる内皮依存性弛緩は抑制された。同ウサギでのサブスタンスP(SP)による内皮依存性弛緩は、動脈硬化の有無に関わらず、正常ウサギにおける同弛緩より大であった。したがって、動脈硬化は内皮のムスカリン受容体機能を低下させ、高脂血症は内皮のSP受容体機能を上昇させると考えられた。4.高脂血症ザルの中大脳動脈(MCA)に動脈硬化所見はなかった。そのMCAにおけるヒスタミンによる内皮依存性弛緩は正常動物よりも増大していたが、Ca2+イオノフォア弛緩には差がなかった。ニコチンは、MCAを支配するNO作動性神経を化学的に刺激し、NO遊離により動脈を弛緩する。同神経性弛緩は、高脂血症により影響を受けなかった。したがって、高脂血症は、MCAにおける内皮や支配神経機能を障害せず、内皮のヒスタミン受容体からNO合成・遊離に至る過程を亢進させると考えられた。高脂血症を呈するモデル動物を用いた研究から、動脈硬化や高脂血症は、血管内皮機能および血管支配神経機能を一様に障害するのではなく、内皮細胞の特定の受容体機能に変化を与えることが示唆された。WHHLから摘出した頚動脈では、斑状に広がる動脈硬化所見が観察された。動脈硬化を認めるWHHL頚動脈でのアセチルコリンによる弛緩反応は、動脈硬化を認めないWHHL頚動脈およびJW頚動脈における同反応と比較して、有意に低下していた。L-ニトロアルギニン(L-NA)処置によって、アセチルコリン弛緩はいずれの血管でも抑制されたが、残った弛緩はWHHLの動脈硬化を認める頚動脈で有意に弱く、Ca^<2+>依存性K^+チャネル阻害薬のチャリブドトキシン処置により消失した。他方、サブスタンスPによる弛緩は、動脈硬化の有無にかかわらずWHHLにおいてJWよりも有意に強かった。NOドナーによる内皮非依存性弛緩は、両群間で差が無かった。L-NA処置に抵抗性のサブスタンスP弛緩はチャリブドトキシン処置で消失したが、同弛緩も動脈硬化による影響を受けなかった。以上の成績から、長期間の高脂血症や動脈硬化は血管内皮機能全般を障害するのではなく、内皮細胞に存在するムスカリン受容体機能を選択的に抑制すると考えられる。さらに、動脈硬化は内皮由来過分極因子による弛緩にも影響しないようである。

2.高脂肪食により飼育した日本ザルから摘出した血管標本においても、1.に記したウサギを用いた実験と同様、少なくとも脳および冠状動脈における血管内皮機能は障害されておらず、特定の受容体機能に変化が生じているような予備成績を得ており、現在検討中である。本研究では、正常動物での血管内皮機能に関する検討を行い、さらに、血管内皮および支配神経機能に及ぼす動脈硬化や高脂血症の影響を、遺伝性高脂血症(WHHL)ウサギおよび高脂食飼育による高脂血症日本ザルを用いて検討した。成果は以下の通りである。1.サル舌動脈におけるアセチルコリン(ACh)による内皮依存性弛緩は、一酸化窒素(NO)とCa2+依存性K+チャネルを開口するチトクロームP450 3A4由来のアラキドン酸代謝物によると考えられた。2.イヌ陰茎海綿体におけるAChによる内皮依存性弛緩は、NOと低コンダクタンスのCa2+依存性K+チャネルの開口物質によると考えられた。3.WHHLウサギの頚動脈に動脈硬化が斑状に存在した。頚動脈において、動脈硬化の存在部位でAChによる内皮依存性弛緩は抑制された。同ウサギでのサブスタンスP(SP)による内皮依存性弛緩は、動脈硬化の有無に関わらず、正常ウサギにおける同弛緩より大であった。したがって、動脈硬化は内皮のムスカリン受容体機能を低下させ、高脂血症は内皮のSP受容体機能を上昇させると考えられた。4.高脂血症ザルの中大脳動脈(MCA)に動脈硬化所見はなかった。そのMCAにおけるヒスタミンによる内皮依存性弛緩は正常動物よりも増大していたが、Ca2+イオノフォア弛緩には差がなかった。ニコチンは、MCAを支配するNO作動性神経を化学的に刺激し、NO遊離により動脈を弛緩する。同神経性弛緩は、高脂血症により影響を受けなかった。したがって、高脂血症は、MCAにおける内皮や支配神経機能を障害せず、内皮のヒスタミン受容体からNO合成・遊離に至る過程を亢進させると考えられた。高脂血症を呈するモデル動物を用いた研究から、動脈硬化や高脂血症は、血管内皮機能および血管支配神経機能を一様に障害するのではなく、内皮細胞の特定の受容体機能に変化を与えることが示唆された。
大腸線癌細胞の転移浸潤に及ぼす低分子量GTP結合蛋白RhOA・p21の影響

大腸癌の浸潤機構の解明を目的とした、3次元的な培養系によって大腸癌細胞の間質浸潤能を形態学的に定量化する実験モデルをin vitroで作成しこの系を用いて大腸腺癌株WiDr細胞が示す肝細胞増殖因子HGF依存性浸潤機構の検索を行った。RhoA・p21は細胞運動の制御に重要な働きをする低分子量GTP結合蛋白であり、またHGFによって活性化されることが知られている。そこで平成8年度は大腸癌細胞の浸潤能に及ぼすRhoA・p21の活性化の影響に焦点を絞って検索を行った。CMVプロモーター下に活性型rhoA・Val^<14>遺伝子をWiDr細胞に導入し9株のtransfectantを得た。それらの間質浸潤能を検討した結果、1株のみが僅かに浸潤能の亢進を示したのみで非活性型rhoA・Vala^<14>Ala^<37>導入細胞、あるいはベクター導入細胞との間には有意に差を認めなかった。この結果からはHGFによって誘導される間質浸潤能はRhoA・p21単独の活性化のみによっては誘導され得ない可能性が示唆された。しかし、これまでの実験では導入遺伝子の蛋白産物が極めて少ない問題があり、現在は遺伝子の5'UTにKozak consensus配列を付加し高発現株の作成を試みている。今後は作成した活性型rhoA遺伝子導入細胞において浸潤能が実際に亢進するのかをin vitroの実験でさらに検討を加えていく。またHGFによって亢進するWiDr細胞の浸潤能をdominant negative formのrhoA(Val^<14>Asn^<19>mutant)遺伝子の導入によって抑制できるかも現在検索を行っている。本研究によって大腸癌細胞の浸潤におけるRhoAの活性化の役割に関して新知見が得られものと期待しており、癌の浸潤、転移を抑制する治療にも結びつけていきたいと考えている。
MEMS加速度・ジャイロセンサを用いた地震被害計測センサの開発

本研究の目的は,地震による構造物の変形を街規模で迅速に計測するための安価なセンサを開発することである.そのために本研究では,無線センサネットワークに搭載可能な安価なMEMS加速度・ジャイロセンサで加速度・角速度を計測し,地震動に伴う回転角(建物に固定した場合には,建物の傾斜角)を計測するためのアルゴリズムを開発する.2018年度は,1)センサ試作,2)層間変形角の推定アルゴリズムの開発,3)アルゴリズムの実装,4)振動実験,5)生活ノイズフィルタの開発と実証試験,6)地震動強さ指標の妥当性検証を予定していた.1)は2017年度に別予算で試作したセンサを用いることで代用した.2)および3)については,姿勢制御などで使われている標準的なカルマンフィルタアルゴリズムを基にプログラムを実装し,センサの出力結果をPC上で解析するところまで進めた.ただし,センサ自体には未だ実装していない.4)は別予算で小型の2軸振動台を購入し,これを用いてセンサ試作機を固定して振動実験を行った.この観測データを用いて,センサの回転角(傾斜角)を推定するところまでは実現している.5)の生活ノイズフィルタは試作しているものはあるが,継続的に動作を検証する必要があり,完了はしていない.6)の地震動強さ指標の妥当性は検証し,やはり構造物に固定したセンサで計測された地震応答を用いると,地盤の地震動を用いるよりも過大評価する傾向があること,しかも過大評価の程度は,地震動と対象構造物の振動特性に依存するために大きくばらつく傾向があり,構造応答から計算される地震動指標とはほぼ相関性が見られないことが明らかになった.進捗状況は,研究項目によって多少は凸凹はあるものの,先にも説明した通り,おおむね順調に進展している.そのため,2019年度も当初予定通りに研究を進めることができる.当初の計画では,上記のうちの6)は2018年度中に完了しており,残りの1)センサ試作,2)層間変形角推定アルゴリズムの開発,3)上記アルゴリズムの実装,4)振動実験,5)生活ノイズフィルタの開発と実証試験を継続することになっている.1)のセンサ試作では,現在,別の新しいMEMSセンサの性能を検討している最中であり,特に性能が向上することがないようであれば,現在の試作機をそのまま継続して使用する.より良い製品があれば,試作機を作製して,精度が向上するかどうかを確認する.2)のアルゴリズム開発では,プログラムを実装して2軸振動データを解析できるところまできており,今後,プログラムの精度向上を目指す.カルマンフィルタを使用していることから,初期値の与え方,分散共分散行列の設定の仕方,カルマンフィルタに入力する前のフィルタ処理などの前処理方法により精度が向上する可能性があり,これを1つ1つ点検していくことになる.とくに,2018年度の解析結果より,強い地震動が加速度応答として入力された場合に,加速度から推定される傾斜成分の精度が悪化することが分かっており,加速度と角速度の重みのバランスをどのように設定すべきかが研究の重要な点となっている.3)の実装については,PC上で動作するプログラムから小型センサに実装できるプログラムへの修正について考えるが,2)の進展状況に依存するため,2020年度の実施とする可能性が高い.4)の振動実験は継続して実施する.5)の生活ノイズフィルタの開発と実証試験も,現状のまま継続することとする.本研究の目的は,地震による構造物の変形を街規模で迅速に計測するための安価なセンサを開発することである.そのために本研究では,無線センサネットワークに搭載可能な安価なMEMS加速度・ジャイロセンサで加速度・角速度を計測し,地震動に伴う回転角(建物に固定した場合には,建物の傾斜角)を計測するためのアルゴリズムを開発する.2018年度は,1)センサ試作,2)層間変形角の推定アルゴリズムの開発,3)アルゴリズムの実装,4)振動実験,5)生活ノイズフィルタの開発と実証試験,6)地震動強さ指標の妥当性検証を予定していた.1)は2017年度に別予算で試作したセンサを用いることで代用した.2)および3)については,姿勢制御などで使われている標準的なカルマンフィルタアルゴリズムを基にプログラムを実装し,センサの出力結果をPC上で解析するところまで進めた.ただし,センサ自体には未だ実装していない.4)は別予算で小型の2軸振動台を購入し,これを用いてセンサ試作機を固定して振動実験を行った.この観測データを用いて,センサの回転角(傾斜角)を推定するところまでは実現している.5)の生活ノイズフィルタは試作しているものはあるが,継続的に動作を検証する必要があり,完了はしていない.6)の地震動強さ指標の妥当性は検証し,やはり構造物に固定したセンサで計測された地震応答を用いると,地盤の地震動を用いるよりも過大評価する傾向があること,しかも過大評価の程度は,地震動と対象構造物の振動特性に依存するために大きくばらつく傾向があり,構造応答から計算される地震動指標とはほぼ相関性が見られないことが明らかになった.進捗状況は,研究項目によって多少は凸凹はあるものの,先にも説明した通り,おおむね順調に進展している.そのため,2019年度も当初予定通りに研究を進めることができる.当初の計画では,上記のうちの6)は2018年度中に完了しており,残りの1)センサ試作,2)層間変形角推定アルゴリズムの開発,3)上記アルゴリズムの実装,4)振動実験,5)生活ノイズフィルタの開発と実証試験を継続することになっている.1)のセンサ

試作では,現在,別の新しいMEMSセンサの性能を検討している最中であり,特に性能が向上することがないようであれば,現在の試作機をそのまま継続して使用する.より良い製品があれば,試作機を作製して,精度が向上するかどうかを確認する.2)のアルゴリズム開発では,プログラムを実装して2軸振動データを解析できるところまできており,今後,プログラムの精度向上を目指す.カルマンフィルタを使用していることから,初期値の与え方,分散共分散行列の設定の仕方,カルマンフィルタに入力する前のフィルタ処理などの前処理方法により精度が向上する可能性があり,これを1つ1つ点検していくことになる.とくに,2018年度の解析結果より,強い地震動が加速度応答として入力された場合に,加速度から推定される傾斜成分の精度が悪化することが分かっており,加速度と角速度の重みのバランスをどのように設定すべきかが研究の重要な点となっている.3)の実装については,PC上で動作するプログラムから小型センサに実装できるプログラムへの修正について考えるが,2)の進展状況に依存するため,2020年度の実施とする可能性が高い.4)の振動実験は継続して実施する.5)の生活ノイズフィルタの開発と実証試験も,現状のまま継続することとする.2018年度と2019年度にセンサの試作を検討していたが,2018年度はそれ以前に試作したセンサをそのまま用いて2軸振動実験を行い,アルゴリズム開発・実装のための基礎データを取得することができた.2018年度に試作しなかったために,予算を若干残し,2019年度のセンサ試作と合わせて使用することができると考えている.実際には,センサ試作のための市場調査(入手が容易な安価なMEMSセンサのサーベイ)を2018年度末に企業に依頼しており,その支払いをまだ済ませていない.2019年度のセンサ試作とあわせて処理を進める予定である.
テラヘルツイメージングによる水トリー劣化の早期発見技術の構築

水トリー劣化はケーブルの絶縁破壊の主要な要因である。このため,多くの研究がなされているが,本研究では近年注目されているテラヘルツ波を用いて水トリーの検出を試みた。その結果,水による吸収が顕著であるテラヘルツ波を利用することで,非破壊で水トリーを検出できることが明らかになった。現在水トリーの劣化診断方法としては、水トリー劣化による損失電流の高調波成分を電気信号として取得するなどの方法がある。これによって水トリー劣化を検出することは可能であるが、実際の水トリーの大きさや形状、または分布などの可視情報を得ることができず、どうしても切断などを行い、絶縁体の部分をスライスして着色後、顕微鏡で観察するという方法が必要となる。そこで本研究では、この水トリーを水による吸収が顕著であるTHz周波数帯を利用することによって、その透過強度から劣化試料を非破壊で直接観察し、分布や大きさなどを可視情報として知ることを目的とした。その結果、水トリー発生部分と未発生部分にTHz波の透過量に差が見られた。これは水トリー発生による架橋ポリエチレン内部の水分量が増加したためであると考えられる。特に、水トリー長が長く、密集している部分では水分量が多く、THz波の吸収率が高くなるため、より透過量が減少する事が分かった。乾燥後の試料の水トリー発生部分全体のTHz波の平均透過量は乾燥前の試料の透過量より少なくなった。この理由として考えられることは、乾燥によって水トリー内部の水分が蒸発し、THz波の吸収が弱まったことが考えられる。非破壊でケーブル中に発生した水トリーを検出する方法として,最近特に注目されている,THz波を用いた。THz波は水による吸収が顕著なため,水トリーの内部に存在する水により透過量が減少し,この透過量の変化からケーブル内の水トリーの有無や量が非破壊で推定できると思われる。電力ケーブルの絶縁材料であるポリエチレン中に人工的に水トリーを発生させるために,試料表面に水トリー発生の起点となる傷をつける必要があるが,この傷によりTHz波が散乱され,透過量が変化する事も予想される。そこで,表面に傷をつけたポリエチレン試料にTHz波を照射し,表面各部位におけるTHz波の透過量をはじめに調べた。次にこの試料に交流高電圧を印加し,水トリーを発生させ電圧印加前と同様にTHz波を照射することで,表面各部位におけるTHz波の透過量を求めた。これらの透過量の比を求めた結果,水トリーの発生部位ではTHz波の透過量の減少割合が大きく,水トリーの発生していない部位では透過量に変化は見られなかった。このことから,THz波の透過量の減少は水トリーの発生によりもたらされている事を確認した。また,昨年度より厚い試料を用いた場合でも水トリーの有無によりTHz波の透過量に差が見られる事を明らかにした。さらに,試料断面を顕微鏡で観察した結果,試料には水トリーが密に発生している場所と,そうでない場所が見られた。水トリー発生量とTHz波の透過量には関連があり,水トリーが密に発生している場所において,特にTHz派の減衰が顕著であった。現在、水トリーの劣化診断方法としては、水トリー劣化による損失電流の高調波成分を電気信号として取得するなどの方法がある。これによって水トリー劣化を検出することは可能であるが、実際の水トリーの大きさや形状、または分布などの可視情報を得ることができず、どうしても切断などを行い、絶縁体の部分をスライスして着色後、顕微鏡で観察するという方法が必要である。そこで,本研究では水による吸収が顕著であるテラヘルツ波を利用することにより、非破壊で水トリーを検出することができるか検討することを目的とした。その結果,水トリーの有無によりテラヘルツ波の透過量に違いがみられたが,テラヘルツイメージング装置の問題点として,タンネットの出力が変動するため、透過量を直接比較することが困難であることが分かった。そこで,テラヘルツ画像において、各画素の透過量を透過量の最大値で割って、比率で評価することを考えた。これより比率が一番大きく下がる区域は水トリーが多い区域であり,比率がほとんど変わらない区域は水トリーが発生しない区域であることが分かった。したがって,透過量の比率変化によって水トリー劣化を検出できることが分かった。さらに,水トリーの発生量の異なる種々の試料において同様の実験を行い,水トリーの発生量とテラヘルツ波の透過量には相関関係があることを明らかにした。即ち,テラヘルツ波を利用することで,水トリーによる絶縁劣化の程度を非破壊的に観察できる可能性があると考えられる。
変形性膝関節症および膝前十字靭帯の発生要因および予防に関する疫学的研究

地域住民健診から、変形性膝関節症の危険因子は女性、加齢、肥満、メタボであり、膝痛がロコモに強い影響を与えていた。また、血液中のヒアルロン酸濃度が高ければ変形性膝関節症が進行しやすく、運動療法の効果も少なかった。小学5年生から中学3年生までのジャンプ着地時の下肢アライメントを縦断的に観察すると、いずれの年齢においても女子で外反角度が大きく、成長とともにその角度は増加した。また、体幹トレーニングを8週間(週4回以上、1回10分程度)行ったところ、ジャンプ着地動作時の体幹屈曲角度の増加、膝外反モーメント及び体幹の側方移動量が減少し、ACL損傷予防に効果的であった。1.形性膝関節症の疫学調査岩木健康増進プロジェクト健診は、年間約1000名の一般住民を対象として平成19年度から行っているが、変形性膝関節症の疫学調査(平成21年度)では833名の参加者に対して膝機能の総合評価を行い、日本整形外科学会が提唱しているロコモティブシンドローム(運動器症候群)と膝機能との関連について調査した。結果は、ロコモティブシンドロームの疑いがある者の有病率は全体の35%(男性28%、女性41%)であり、ロコモティブシンドロームと膝機能低下との強い関連を認めた。本結果から、ロコモティブシンドロームの予防のためには、変形性膝関節症の認識・予防・治療についての啓蒙が必要であることが示唆された。また、本研究には健康診断としての役割もあり、平成21年度の結果について全対象者へ結果を通知し、調査後の説明会を行った(変形性膝関節症の危険因子、大腿四頭筋訓練による予防法、治療法等についての啓蒙と指導を行った)。2.膝前十字靭帯(ACL)損傷の疫学調査:着地動作中の動的下肢アライメントの変化弘前市岩木地区小学5、6年生、中学2年生290人を対象に、動的下肢アライメント(K/H比)と年齢、身長、体重、運動機能評価(反復横跳び、立ち幅跳び)の相関を検討した。男子ではK/H比と相関する因子は認めなかったが、女子ではK/H比と年齢、身長、反復横跳び、立ち幅跳びで負の相関を認めた。経時的に動的下肢アライメントの測定が可能であった生徒では、男子は膝外反に変化を認めなかったが、女子では外反アライメントの増大を認め男女で異なる傾向を示した。思春期女子は、成長・運動機能の発達とともに動的下肢アライメントの増大を認め、ACL損傷の一因となることが考えられた。1.形性膝関節症の疫学調査岩木健康増進プロジェクト健診では、平成19年度から変形性膝関節症(膝OA)の調査を施行している。平成20年度に両膝立位正面X線撮影と膝症状の評価を施行した対象者のうち、443名(男性150名、女性293名)に対して平成22年度に追跡評価が可能であった。2年間の縦断調査において膝OAの進行は886膝中52膝に認められた.また膝OAの進行に影響を及ぼす因子には"女性"の他に、初回調査時における"年齢"と"膝痛の強さ"が関連していた。本結果より、膝痛の程度が強い者は膝OAの進行が早期に生じる可能性があるため、膝痛の管理を適切に行い、膝痛を軽減することが重要であることが示唆された。さらに本研究には健康診断としての役割もあるため、平成22年度の結果は全対象者へ通知して説明会を行い、膝OAの危険因子・大腿四頭筋訓練による予防法・治療法等についての啓蒙と指導を行っている。2.膝前十字靭帯(ACL)損傷の疫学調査:着地動作中の動的下肢アライメントの変化平成22年度は青森県弘前市岩木地区と弘前市内の小学5、6年生と中学13年生、高校生13年生の計1287人にジャンプ着地時の動的下肢アライメント、身長、体重、運動機能評価、膝伸展/屈曲筋力にういて調査を行った。同時に腰痛検診と膝蓋骨トラッキングの評価も行った。平成19年から平成22年まで経時的に動的下肢アライメントの測定が可能であった生徒では、男子は年齢ともに、膝外反アライメントが軽減していく傾向、女子では膝外反アライメントが増大する傾向を認め男女で異なる傾向を示した。1.変形性膝関節(膝OA)の疫学調査岩木健康増進プロジェクト健診では、平成19年度から変形性膝関節症(膝OA)の調査を施行している。

平成20年度に両膝立位正面X線撮影と膝症状の評価を施行した対象者のうち、443名(男性150名、女性293名)に対して平成22年度に追跡評価が可能であった。2年間の縦断調査から膝OAの進行は886膝中52膝に認められ、膝OA進行のリスク因子として"女性"の他に、初回調査時における"年齢"と"膝痛の強さ"検出された。また、ロコモティブシンドロームに対しても膝OAに関連する膝痛の存在が大きな影響を与えることが明らかとなった。本結果より、女性における膝痛管理の重要性が示された。この結果を住民説明会あるいは本プロジェクトで主催している健康実践教室の場を利用して、予防的側面からの運動習慣獲得の必要性を説明している。実践の中で指導や啓蒙活動を行うことは効果的であり、健康教室への継続参加者も次第に増加してきている。2.膝前十字靱帯(ACL)損傷の疫学調査:着地動作中の動的下肢アライメントの変化平成23年度は青森県弘前市岩木地区の小学5、6年生と中学13年生の計508名を対象にジャンプ着地動作時の動的下肢アライメント、身長、体重、運動機能評価、膝伸展/屈曲筋力について調査を行った。同時に腰痛検診と膝蓋骨トラッキングの評価も行った。平成19年から平成23年まで経時的に動的下肢アライメントの測定が可能であった生徒では、男子は年齢とともに、下肢外反アライメントが軽減していく傾向、女子では下肢外反アライメントが増大する傾向を認め、昨年までと同様に男女間で異なる傾向を示した。思春期女子は、成長・運動機能の発達とともに下肢外反アライメントの増大を認め、ACL損傷の一因となることが考えられた。1.変形性膝関節症の疫学調査岩木健康増進プロジェクト健診では、平成19年度から変形性膝関節症(膝OA)の調査を施行し、“高齢"、“女性"、“肥満"が膝OAの危険因子として検出されている。“膝痛"の存在も膝OA進行に寄与する因子であり、ロコモティブシンドロームの最も強い関連因子(オッズ比2.7倍)であった。介護保険利用者数の増加を抑制するためには膝OAの進行予防と膝痛の管理が重要となると考えられる。当科では膝OAの早期診断、進行予測マーカーとしての血清ヒアルロン酸(sHA)濃度に注目して疫学調査を行ってきた。5年間の追跡調査からsHA高値例では膝OAが早く進行することが明らかとなった。また、6か月間の運動教室では膝OAのリスク因子である肥満や低筋量は改善したが、その一方でsHA高値例では運動療法の効果は低く、膝痛が増悪する傾向もみられ、介入前の指標になると考えられた。2.膝前十字靱帯(ACL)損傷の疫学調査着地動作中の動的下肢アライメントの変化を小学5年生から中学3年生までの5年間、54名での追跡調査を行った。女子では下肢外反アライメントは成長に伴って有意に増大したが、男子では経時的な変化を示さなかった。また、女子では小学5年の時点ですでに男子よりも有意な下肢外反アライメントを示し、ACL損傷リスクが高い背景が示された。予防的観点からは思春期早期からの介入が必要性が示された。また、健常大学生運動選手を対象にACL損傷予防トレーニングとしての体幹トレーニングがジャンプ着地動作の動的下肢アライメントに及ぼす影響を検証した。8週間(週4回以上、1回10分程度)のトレーニング後には体幹屈曲角度の増加、膝外反モーメント及び体幹の側方移動量が減少し、体幹トレーニングはACL損傷予防に必要不可欠なトレーニングであることが示唆された。受傷機会の多い学童にも本結果を応用していく予定である。1.変形性膝関節症の疫学調査岩木健康増進プロジェクト健診では、平成19年度から変形性膝関節症(膝OA)の調査を施行している。
酵母IscSタンパク質(Nfs1p)を介したtRNA塩基への硫黄付加反応の解明

硫黄は生体には必須で、鉄と結合した「鉄硫黄クラスター」やtRNAの硫黄修飾(2チオ修飾)に用いられて翻訳複合体の安定性を増し、翻駅の効率や正確さを向上させている。本研究ではtRNAのアンチコドン第一位の2チオ修飾(s2U34)の硫黄付加の経路が、ミトコンドリアとサイトゾルのtRNAとでは異なることを明らかにした。すなわち、鉄硫黄クラスターの生合成はミトコンドリアで起こるのに対して、ミトコンドリアtRNAのs2U34の2チオ修飾には硫黄を供給するシステインデスルフラーゼNfs1以外の鉄硫黄クラスター生合成経路は関与しない。一方、サイトゾルtRNAのs2U34の2チオ修飾は、サイトゾルに存在する鉄硫黄タンパク質のクラスター形成に必要なCIAタンパク質群を必要とすることを明らかにした。バクテリアでは鉄硫黄タンパク質に依存しない、硫黄の授受反応の連続でtRNAが2チオ修飾をうけるが、酵母ではこのようなバクテリア型タンパク質のホモログは知られておらずこのことからも、核生物はオルガネラ局在に呼応したtRNAへの硫黄付加反応を獲得してきたと考えられる。また、HeLa細胞で鉄硫黄クラスター合成経路とtRNAの2チオ修飾の相関を解析する手段として、本研究ではNfs1のノックダウンとマウスNfs1による非常に効率の良い相補の系を確立した。これにより今後酵母と培養細胞の解析を両立する基盤を作ることができた。鉄硫黄クラスター(ISC)の生合成には様々な蛋白質が関与する。真核生物ではISC合成はミトコンドリアで行われることが知られている。ISCのコンポーネントである硫黄原子は、デスルフラーゼIscS(酵母ではNfs1p)によって切り出されたシステインの硫黄原子である。一方Nfs1pはISCに硫黄を供給するばかりではなく、他の含硫小分子に付加される硫黄をも供給している。1つの例として、tRNAの中に、そのアンチコドンの最初のウリジン塩基が転写後修飾によって2-チオウリジンになっているものがあり、我々は真核生物(酵母)においてこのチオ修飾にミトコンドリアに存在するNfs1pが関与することを初めて見いだした。このtRNAのチオ修飾はサイトゾル、ミトコンドリア両tRNAに見いだされるが、いずれのチオ修飾もミトコンドリアのNfs1pの影響を受けることから、我々はサイトゾルのtRNAのチオ修飾に着目し、ミトコンドリアNfs1pによって切り出された硫黄がサイトゾルでtRNAに付加される過程に、ISC合成のNfs1p以外の関連分子が影響を与えるかどうかを解析した。その結果サイトゾルの鉄硫黄蛋白質へのISC形成に必要である蛋白質がサイトゾルtRNAのチオ修飾に関与していることを明らかにした。さらにサイトゾルの鉄硫黄蛋白質形成に関与する、ミトコンドリア内のISC合成関連蛋白質のうちいくつかのものはNfs1p同様、影響を及ぼしていることも明らかにした。硫黄は生体には必須で、鉄と結合した「鉄硫黄クラスター」として生体内で種々の酸化還元反応に関与する他、一部のtRNAのアンチコドン部位の硫黄修飾(2チオ修飾)に用いられて翻訳複合体の安定性を増し、翻訳の効率や正確さを向上させている。本研究において、中井は、真核生物における含硫小分子への硫黄供給経路に興味を持ち、酵母を用いて研究を進めてきたが、本年度中に、酵母においてアンチコドン第1位のウリジンの2チオ修飾(s2U34)の硫黄付加の経路が、ミトコンドリアとサイトゾルのtRNAとでは異なることを明らかにした。一方、サイトゾルtRNAのs2U34の2チオ修飾は、サイトゾルに存在する鉄硫黄タンパク質のクラスター形成に必要な真核生物特有のCIAタンパク質群を必要とすることを明らかにした(研究発表11参照)。バクテリアでは基本的にミトコンドリア型の、鉄硫黄タンパク質に依存しない、硫黄の授受反応の連続でtRNAが2チオ修飾をうける。

従って、本研究で明らかになった、真核生物独自の硫黄供給経路は、真核生物がミトコンドリア、サイトゾルという異なる局在の含硫小分子の代謝調節を行う上で大変重要と考えられるものである。研究代表者の中井は、また、酵母にひきつづき、HeLa細胞でも、鉄硫黄クラスター合成経路とtRNAの2チオ修飾の相関を解析する手段として、システインデスルフラーゼNfs1のノックダウンとマウスNfs1による非常に効率の良い相補の系を確立した(研究発表11参照)。酵母で知られている鉄硫黄クラスター合成関連のタンパク質で培養細胞ではまだ知られていないものもあり、今後、酵母と培養細胞の解析を両立する基盤を作ることができたといえる。
固形がんにおけるALKおよびその他のチロシンキナーゼ遺伝子異常の新規診断法の開発

本研究の目的A.新たなALK融合遺伝子陽性腫瘍の高感度スクリーニング・診断法を開発し,臨床の場でALK阻害剤治療の対象症例を簡便に選別する手法を確立する.B. ALKを含む代表的チロシンキナーゼ遺伝子を対象とした染色体異常の効率的スクリーニング・診断法を開発し,種々の固形腫瘍におけるチロシンキナーゼ遺伝子の融合・再構成の新規同定を試みる.C.染色体転座の有無,キメラ遺伝子の発現を,病理組織切片上で形態学的情報を保ったまま可視化する技術(in situ visualization)を開発する.結果上記Aについて:独自に開発したALK融合遺伝子のスクリーニング・診断法を論文発表した.上記Bについて:種々の固形癌につき,9種の新規融合キナーゼ遺伝子を同定した.上記Cについて:確立した方法をスクリーニングや診断に応用することにより実績を上げている(上記A,B).なおも改良を加えていく.計画・方法の概要本研究の目的は以下の通りである.A.新たなALK融合遺伝子陽性腫瘍の高感度スクリーニング・診断法を開発し,臨床の場でALK阻害剤治療の対象症例を簡便に選別する手法を確立する.B.ALKを含む代表的チロシンキナーゼ遺伝子を対象とした染色体異常の効率的スクリーニング・診断法を開発し,種々の固形腫瘍におけるチロシンキナーゼ遺伝子の融合・再構成の新規同定を試みる.上記Aについて平成20年度中に完了し,確立したALK融合遺伝子のスクリーニング・診断法を論文発表した.上記Bについて他のチロシンキナーゼに対する新規split probe setを調整し,種々の腫瘍の組織アレイに対しFISHを施行する.平成20年度中に着手したい.→着手済みで進行中である.上記Cについて平成20-21年度にかけA,Bの実現の過程で開発,改善を適宜行っていく予定であるが,実施済みの検討ではかなりの困難が予想される.本研究の目的A.新たなALK融合遺伝子陽性腫瘍の高感度スクリーニング・診断法を開発し,臨床の場でALK阻害剤治療の対象症例を簡便に選別する手法を確立する.B. ALKを含む代表的チロシンキナーゼ遺伝子を対象とした染色体異常の効率的スクリーニング・診断法を開発し,種々の固形腫瘍におけるチロシンキナーゼ遺伝子の融合・再構成の新規同定を試みる.C.染色体転座の有無,キメラ遺伝子の発現を,病理組織切片上で形態学的情報を保ったまま可視化する技術(in situ visualization)を開発する.結果上記Aについて:独自に開発したALK融合遺伝子のスクリーニング・診断法を論文発表した.上記Bについて:種々の固形癌につき,9種の新規融合キナーゼ遺伝子を同定した.上記Cについて:確立した方法をスクリーニングや診断に応用することにより実績を上げている(上記A,B).なおも改良を加えていく.