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医療・材料から宇宙探査へ：　単発微粒子低速・高速・超高速衝突機構の構築

これらを通じて、医療分野のコア技術を宇宙探査に世界で初めて応用する実績を積む。本研究は、将来の深宇宙探査で求められる11000ミクロンオーダーの固体微粒子を11000m/sオーダーの速度で、真空中にて単発ずつ加速し、衝突現象をリアルタイムで観察できる実験機構群を、3年をめどに世界に先駆けて構築することが目的である。そのために、低速・高速・超高速の速度領域ごとに専用の固体微粒子加速機構を、日米に現存する実験装置を改良して構築する。また全機構に共通する検証用標的を開発し、地上での校正実験と本期間中に打上げ予定の宇宙検証実験の両方を行い、各性能を評価する。2018年度には、低速と超高速の領域で宇宙科学研究所(ISAS)と法政大学院が持つ衝突実験機構の改良・実験・検証を行った。まず110m/sオーダーには真空自由落下チューブを法政大学院に整備した。また法政大学院の一段式軽ガス銃に「運動量伝導ピストン」を追加することで、微粒子を10100m/sオーダーで射出することができるようになった。超高速である2-6 km/sの範囲では、ISAS二段式軽ガス銃のサボ射出法を調整して、50ミクロンから数100ミクロン径の単発粒子の加速を可能にした。一方100m-1000m/sオーダーの高速領域では、米国マサチューセッツ工科大学(MIT)の「Laser Induced Particle Impact Test(LIPIT)」機構に小型真空チェンバを新設し、従来のLIPITが大気中で実現した速度範囲である1-2km/sまで、真空中でも1-100ミクロンオーダーの微粒子を加速できることを確認した。また宇宙実証機会の一つとして想定していた国際宇宙ステーション搭載「たんぽぽ2」実験が2019年夏期打上げに採択されたので、実験準備をタイムリーに推進するため2018年度と2019年度の二か年にかかる関連予算および共同研究体制の見直しを行った。本研究は、以下の三つの具体的な作業パッケージに大別される。(1)低速・高速・超高速専用の真空中での固体微粒子加速機構を、日米に現存する実験装置を改良することで構築する、(2)全機構に共通する検証用標的を日米それぞれに開発し、地上での校正実験を行う、(3)本期間中に打上げ予定の宇宙実験・探査計画に同じ標的を搭載し、宇宙での検証実験を行う。(1)については、低速と超高速を担当する日本の実験装置ではチーム内のこれまでの実績を生かして効率よい開発が進められ、それぞれが分担する速度領域での加速はおおむね実現できた。一方中速高速を担当するMITのLIPIT装置では本研究採択前の予備実験で大気中での性能評価をほぼ終えていたので、本年度はその結果に基づいて真空チェンバーを日米協力して設計し、MITの費用にて製作し、増設できた。真空中で7ミクロンの単体微粒子を2km/s以上で射出し、高速度撮影・速度測定・標的センサのデータ取得のすべてに成功した。その結果、初年度ながらすべての速度領域で、真空中での固体微粒子の単発加速が実現できた。(2)については、特に極低密度超高速用捕集材「エアロゲル」、低密度低速度用捕集材「カーボンナノチューブ」、超高速用検出センサ「PVDF」、そして超高速衝突検出新素材「圧電繊維布材」の4種について、地上校正実験を開始できた。
中央アジア古代語文献の日・ロ共同研究

本国際学術共同研究は19941996年度の3年度にわたり、「中央アジアの古代語文献の日・ロ共同研究」という課題で行われた研究である。具体的にはロシア科学アカデミー東方学研究所サンクト・ペテルブルグ支所が所蔵する西夏語、ウイグル語、チベット語文献についてその種類や量に関する調査を行い、重要な文献についてはテキストエディション等を行った。研究方法は日本側研究者が当地に赴いてロシア人研究者と共同作業を行い、研究過程でロシア人研究者を日本側に招聘した。西夏語に関しては西田とE.Kychanovが既に存在するカタログの修正作業を行い、また、未知であった韻書の共同研究を行った。ウイグル語については庄垣内、藤代、L.TugushevaとS.Kljashtornyjが、全文献のカタログ化及び仏典を中心とする文献の共同研究を行った。チベット語に関しては御牧、武内、L.Savitsukij、V.UspenskijとM.Vorobyova=Deshatovskayaが文献調査を行い、その過程で重要と考えられる文献のマイクロ化による収集を行った。それぞれの分野における研究結果は既に出版段階にある。以下に本研究で扱った古代語文献の共同研究についてやや詳しく記しておく。(西夏語文献)コズロフ集主収集西夏語文献は膨大な量にのぼり、これに関するカタログも提出されているが、ごく初歩的な内容のものである。西田はこれをより精巧なものに改めるべく調査をおこない、所定の成果をあげた。また、西夏語研究においてもっとも重要な文献である韻書の中で、内容が知られていなかった「文海宝韻」の研究にクチャーノフと共に従事し、その研究内容は既に出版できる段階に至った。この韻書の研究は西夏語音韻における重要な位置を占めるものと考えられる。(ウイグル語文献)マロ-フやクロトコフによって収集されたサンクトペテルブルグ所蔵のウイグル語文献については、かつてロシア人研究者によって研究された一部を除いては全く未知の状態にあった。庄垣内、藤代はトゥグ-シェワと共にこれらウイグル文献の調査にあたり、カタログ化を進め、文献の種類と内容について大凡の概要を把握した。また、かつてベルリン収集品の中からミューラーによって研究された仏教説話「聖者伝」がサンクトペテルブルグにも存在することを発見し、その研究にも従事し現在出版準備中である。庄垣内は別にウイグル文字音写された漢文断片十数点を見つけ出し、その内容が「聖妙吉祥真実名経」「四分律比丘戒本」「黄昏礼懺」であることを同定しテキスト及び漢語音体系の記述を出版した。(チベット語文献)御牧は東方学研究所所蔵の未公開の貴重なチベット文献のマイクロフィルム数点を入手するとともに、サビツキ-、ウスペンスキーとの共同研究を遂行した。特に、チベット文献中でも稀書に属する文献である15世紀のタクツァンロツァワ・シェ-ラブリンチェン(1405-)の『タクツァン宗義書』(sTag tshang grubmtha')には蔵外文献中では極めて稀なモンゴル語訳が存在することが判明し、御牧とウスペンスキーは共著として、チベット語、モンゴル語の両文献をユネスコ東アジア文化研究センターより出版すべく準備中である。また、マイクロフィルムを入手したその他の文献についても順次出版すべく準備を進めている。また、武内は東方学研究所所蔵のチベット文献についてボロビヨワ・デシャトフスカヤと共同研究を行い、その研究成果の出版計画を進めている。国外の研究分担者は全員がこの国際学術研究において一度以上来日し、上記の個別的共同研究の他に、公開講演会等をとおして広く日本国内の研究者らとの学術交流をおこなった。上記のように、本研究においては3年間の研究期間を通じて当初の計画に沿って日露間で滞りなく共同研究が行われ、大きな成果をあげることが出来た。本研究による一連の成果が今後の東洋学研究に少なからぬ貢献をなすことに疑念の余地はない。

また、西夏語研究においてもっとも重要な文献である韻書の中で、内容が知られていなかった「文海宝韻」の研究にクチャーノフと共に従事し、その研究内容は既に出版できる段階に至った。この韻書の研究は西夏語音韻における重要な位置を占めるものと考えられる。(ウイグル語文献)マロ-フやクロトコフによって収集されたサンクトペテルブルグ所蔵のウイグル語文献については、かつてロシア人研究者によって研究された一部を除いては全く未知の状態にあった。庄垣内、藤代はトゥグ-シェワと共にこれらウイグル文献の調査にあたり、カタログ化を進め、文献の種類と内容について大凡の概要を把握した。また、かつてベルリン収集品の中からミューラーによって研究された仏教説話「聖者伝」がサンクトペテルブルグにも存在することを発見し、その研究にも従事し現在出版準備中である。庄垣内は別にウイグル文字音写された漢文断片十数点を見つけ出し、その内容が「聖妙吉祥真実名経」「四分律比丘戒本」「黄昏礼懺」であることを同定しテキスト及び漢語音体系の記述を出版した。(チベット語文献)御牧は東方学研究所所蔵の未公開の貴重なチベット文献のマイクロフィルム数点を入手するとともに、サビツキ-、ウスペンスキーとの共同研究を遂行した。特に、チベット文献中でも稀書に属する文献である15世紀のタクツァンロツァワ・シェ-ラブリンチェン(1405-)の『タクツァン宗義書』(sTag tshang grubmtha')には蔵外文献中では極めて稀なモンゴル語訳が存在することが判明し、御牧とウスペンスキーは共著として、チベット語、モンゴル語の両文献をユネスコ東アジア文化研究センターより出版すべく準備中である。また、マイクロフィルムを入手したその他の文献についても順次出版すべく準備を進めている。また、武内は東方学研究所所蔵のチベット文献についてボロビヨワ・デシャトフスカヤと共同研究を行い、その研究成果の出版計画を進めている。国外の研究分担者は全員がこの国際学術研究において一度以上来日し、上記の個別的共同研究の他に、公開講演会等をとおして広く日本国内の研究者らとの学術交流をおこなった。上記のように、本研究においては3年間の研究期間を通じて当初の計画に沿って日露間で滞りなく共同研究が行われ、大きな成果をあげることが出来た。本研究による一連の成果が今後の東洋学研究に少なからぬ貢献をなすことに疑念の余地はない。本研究は平成6年度から8年度の3年間継続して行う予定の国際学術共同研究である。中央アジア古代語の文献を多く所蔵するロシア科学アカデミー東方学研究所サンクト・ペテルブルグ支部の研究者と日本側の研究者が共同して行う研究である。1年目の6年度は日本側からのべ4名がロシア国等へ渡航し、ロシア側からは3名が来日した。日本側への古代文献のマイクロフィルム将来、ロシア側研究者と日本側研究者との広範にわたる学術的交流をも含め、順調に共同研究が進行している。以下にその概略を述べる;研究分担者名(渡航日程):内容西田龍雄(1994/7/2-17)/西夏語文献の調査閲覧。クチャーノフと共同研究。
教師教育者の専門性と育成モデルの開発に関する研究

教師教育者とは、教員の専門性の向上に寄与するために教育、訓練、並びに各種サポートを提供する役割を担う者を指す概念であるが、日本においては、教員養成、教員研修等に携わっているものを教師教育者とみなし、その役割、専門性について議論することがほとんど行われてこなかった。本研究は、そのような状況の中で、日本における教師教育者の役割、あり方、専門性について、議論が先行しているオランダや米国など諸外国の事例を参考にしながら検討を進め、また、教師教育者などへのヒアリングなどを実施した結果を提示し、日本における検討の研究的基盤を作ることに貢献した。本年度の研究実施計画として当初に以下の3つを挙げ、年間の研究活動を通じてそれぞれに成果を得ることができた。第一に、欧州教師教育学会の研究グループと、2010年8月に開催された年次大会の場等を通じて研究の交流を図った。欧州各国から集まった20名前後の研究者と教師教育者の専門性開発について情報共有を行ったほか、教師教育者に関する合同調査へ参画した。この合同調査は本報告提出時も継続的に行われており、日本からも5名のデータを収集して提供した。今後他国のデータと合わせて分析され、2011年度の同研究大会にて公開される予定である。国内の教師教育の先行研究が少ない状況で、情報の収集源として期待できるプラットフォームを構築するという成果を得ることができたと考えている。第二に、国内、海外の先行研究動向については、教師教育者に関する国内の先行研究が限りなく少ない状況にあることがわかり、海外の研究動向を中心に取りまとめた。具体的には、上記の欧州教師教育学会に加えて、昨年度開催された2つの国際大会に(東アジア(香港)・米国)参加し、研究の最新動向の把握に努めた。その結果、日本の教師教育者モデルは、海外のそれと比較すると、そのモデルとなる人材像やキャリアについて明確に異なる部分が発見でき、貴重な研究の視角を得ることができた。第三に、国内の教師教育者に関するヒアリング調査の実施について、上記第一に挙げた調査研究の一環として2機関5名の構造的ヒアリング調査を実施した。加えて複数の大学教員養成課程の教員に対して、それぞれの大学における教師教育の現状や、教師教育者の在り方についてのインフォーマルなヒアリングを実施し、日本における教師教育者のバックグラウンドや、専門性などに関しての基礎的なデータを収集することができた。この内容は、2011年度に引き継ぎ、日本国内の教師教育者モデルの開発の基礎的データとして利用する予定にしている。本年度は、全体の研究計画として挙げた5つの項目のうち、残る課題としていた2つの項目を中心に取り組んだ。この2つの項目とは、A.教師教育者の経歴,経験に関する情報の収集,整理、B.教師教育者の力量を高めるプログラムの開発である。まず、A.については、代表者が研究期間を通じて参加した欧州教師教育学会の課題研究の1つである、『教師教育者の専門性開発』での活動の一環として引き続き取り組んだ、国際共同研究としてのヒアリング調査を集計し、8月の同学会年次大会で発表した。また、この内容の一部を取り出し、9月の教師教育学会にて、それまでの理論研究による経緯とともに発表し、教師教育者に関する概念、役割をできるだけ具体的に提示できるように取り組んだ。国際比較調査については、教師教育者の経歴や経験について比較検討が行われた。その結果、経歴、経験という面では各国の教師教育制度の違いを反映した形となったが、実際の教師教育者の専門性開発という側面からは、それほど大きい違いは見られなかった。このことは、各国においての教師教育者の専門性開発が共通しているということも考えられるが、一方で、教師教育者の専門性開発に関する取り組み、検討がいまだに不十分であるということも併せて指摘されるべきであるという結論に達した。この経緯も踏まえ、B.の教師教育者を高めるプログラム開発の取り組みとして、教師教育者育成に関する第一人者であるFred Korthagen氏による教師教育者育成プログラムの開発に取り組んだ。日本の教師教育者10名程度が同氏によるプログラム実践の場に参加し、代表者も参与観察する立場でプログラムに参加し、その記録をまとめた。この記録は、プログラム終了後、2回にわたり参加者にフィードバックされ、日本における具体的な実践へ反映できるように工夫が行われた。また具体的な影響・効果要因を追及していくことが今後の研究課題として残った。
職場不適応症の免疫学的研究

2.ヒト抗TNP抗体の精製:ヒト抗TNP抗体(IgG)を静注用ヒト免疫グロブリン製剤からSepharose 4Bカラムを使用して精製した。これを100μg/mLに調整して標準ヒト抗TNP抗体(IgG)とした(安定剤としてBSAを1.0mg/mLの濃度で使用)。保存は-80°Cで行った。3.ヒト血清の収集:4070才までの一般的な中高年層の人、すなわち男性47人(平均年齢60±10才)、女性49人(平均年齢59±10才)の血液を採取し、その血清を収集した。またストレスに関連があると考えられる仕事についてのアンケ-ト調査と一般的な血液検査を同時に行った。4.ヒト血清中の抗TNP抗体の測定:酵素免疫測定法(ELISA)により血清中の抗TNP抗体の測定を行った。特に今回は職場不適応症の対照実験として4070才までの一般的な中高年層の人を選んで測定を行った。5.結果:抗TNP抗体量は主に220800μg/mLの間に分布していた。その平均値は男性415±196μg/mL、女性408±249μg/mLであった。220μg/mL未満の人は以前の研究結果から免疫機能が低下していると思われるもので、これらの人はストレスを受け易い体質であると推測された。女性では、40才台から70才台まで抗TNP抗体量はほぼ同じ値を示しており、それらの平均値は380±140μg/mLであった。一方、男性の40才台の値は290±120μg/mLで女性のそれと(380±120μg/mL)比べると低く、相対的な免疫機能の低下が推測された。この事は一般的に40才台の男性が社会的にストレスをより受け易い時期である事と関係があると考えられた。
独裁体制時代の政治的競争性の高さが、民主化後のもと独裁政党の存続に及ぼす影響

平成30年度の研究成果としては、1日本選挙学会の学会誌『選挙研究』での論文発表および2日本政治学会年次大会における学会報告および3博士学位論文の提出および博士学位号授与が挙げられる。1の研究は、独裁国家においては、選挙結果を通じた体制内エリートのパフォーマンスの測定が行われているために、体制内エリートは独裁者の目を欺くために選挙を不正に行うことがあり(ゲーミングとしての選挙不正)、このゲーミングとしての選挙不正を抑止するのは独立した野党による選挙参加であることをメキシコの事例を通じて論じたものである。この発見は、独裁者には体制内エリートのパフォーマンスを選挙によって測定するためには、野党勢力を必要とするという逆説が存在することを示唆する。2の学会報告は、独裁者はなぜ選挙不正を伴うにもかかわらず競争選挙を実施するのかという問いに対し、競争選挙を行わない一党独裁体制においては、独裁者は大衆に蓄積された不満を知るために地方暴動をはじめとした集合行動を利用せざるを得ないが、選挙権威主義体制の選挙不正を伴う競争選挙という制度は、地方暴動等の集合行動を通じた大衆の不満の測定を代替すると論じ、メキシコの事例を通じてこの議論がすくなくとも経験的事実と矛盾しないことをデモンストレートした。これらの知見を踏まえて、現在、当初の研究計画を変更し、新たなデータセットの作成に取り掛かっている。具体的には、独裁政党時代に確固たる政党システムが存在した上で民主化した場合には、支配政党はその勢力を維持できるが、野党が存在しなかったり、名目上は野党が存在しても政党システムが制度化されていなかった場合には、民主化後の支配政党は分裂を重ねることで、勢力を維持できなくなるという仮説を考案し、計量的に検証したい。今年度および来年度中には一定の結果を出す予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、独裁体制時代に独裁政党内で競争選挙が行われていたり、あるいは独裁政党と野党間で競争選挙が行われていた場合、独裁政党の組織が強化されるために、当該独裁国家が民主化した後にも、独裁政党はその勢力を維持できるというものであった。初年度にあたる平成28年度は、この仮説を実証する上での大前提となる理論構築作業に充てた。より具体的には、独裁政党・ソ連共産党が支配したソ連と、同じく独裁政党・制度的革命党が支配したメキシコの事例を探索的に比較検討し、党内・党間競争選挙が独裁政党の組織を強化するものかどうかを調査した。調査の結果として明らかになったことは、本研究の理論部分の大規模な変更を迫るものであった。ソ連とメキシコを問わず、党内競争選挙および組織化されない野党との間で行われる複数政党間競争選挙は、独裁政党の組織を強化するどころか、弱体化させることが明らかになったからである。すなわち、党内予備選挙や組織化されない野党との間の競争選挙は、独裁政党内で対立する派閥が各々、独自に選挙に出馬するために、体制内部の権力闘争を激化させたのである。その結果として、ソ連とメキシコの双方の事例、独裁政党の崩壊に繋がった。他方で、組織化された野党が存在した場合、独裁政党の組織化が強化されることが明らかになった。組織化された野党によって挑戦を受けた場合、独裁政党内部に凝集力が働き、独裁政党内部の対立する派閥は、相互に対立するにもかかわらず、一致団結して野党に対抗せざるを得ないからである。以上から、本研究課題の仮説を以下のように修正する。すなわち、「党内競争選挙や組織化されない野党の競争選挙は独裁政党の組織を破壊するが、組織化された野党との競争選挙は独裁政党の組織を強化する」。当初計画と比較して若干の遅れが見られる。その理由は、前述したように、当初の研究計画は、独裁体制内で行われる党内競争選挙あるいは組織化されない野党との複数政党間競争選挙もまた、独裁政党の組織を強化すると考えていたが、研究の進展によって、本研究課題の仮説は、「党内競争選挙や組織化されない野党の競争選挙は独裁政党の組織を破壊するが、組織化された野党との競争選挙は独裁政党の組織を強化し、民主化後にもその勢力を維持する」というものに変更されたためである。仮説が新規に練り直されたために、研究計画の立て直しが必要になった。これまでのところ、上記の新規仮説を構築する契機となったソ連・メキシコ比較論文については、2016年度の日本政治学会で発表し、フィードバックを得た上で、同内容を短縮したものを2017年度の比較政治学会年報へ投稿し、掲載が決定している。これらの論文では、組織化された野党が存在しないにもかかわらず競争選挙を導入したソ連共産党が一夜にして崩壊した一方で、制度操作を通じて、組織化された野党が10年単位で出現したメキシコでは、競争選挙はメキシコの独裁政党の組織を強化したことを、近年になって利用可能となったメキシコ政府の情報機関の一次資料およびメキシコの野党内アーカイブの資料をも利用して論じた。なお、2000年に民主化した後、メキシコのもと独裁政党・制度的革命党は2012年の大統領選挙で勝利した。以上をもって、主となる事例研究および理論構築作業作業はほぼ終了したと考える。2017年度は、主に3つの方向で研究を進めた。第1に、2017年5月20日(土)・21日(日)に香川大学で開催された日本選挙学会にて「独裁国家における中下級エリートの「ゲーミング」としての選挙不正」と題する研究報告を行った。

この報告は、独裁国家においては「独裁者」は、統治の実務に携わる「中下級エリート」の仕事ぶりを監督する必要に迫られているが(さもなければその統治効率が低下し、大衆蜂起が発生すれば体制が転覆する)、中下級エリートの仕事ぶりを何らかの数量的指標によって監督しようとすれば、その指標がゲーミング/歪曲の対象となるために効果を持たないこと、独裁者は中下級エリートの仕事ぶりを監視するために「大衆」の参加する選挙を用いても、その選挙結果さえも中下級エリートによってゲーミングの対象となるために利用できないこと(ゲーミングとしての選挙不正)、選挙結果が中下級エリートの仕事ぶりを正確に反映するためには、野党が分権化された選挙監視装置として参加する必要があることを、世界各国およびメキシコの事例を通じて論証したものである。本報告は、日本選挙学会の学会誌『選挙研究』に投稿中である。第2に、『日本比較政治学会年報』に「組織化された野党不在の下の競争選挙実施による支配政党の崩壊ーソ連とメキシコの比較分析」と題する論文を掲載した。第3に、以上の研究成果およびこれまで出版してきた研究をまとめる形で、博士論文『政党独裁国家における野党とは何か:ソ連とメキシコの比較事例研究に基づいて』を執筆し、早稲田大学大学院政治学研究科に提出、今年度中に博士号を取得する見込みである。申請した際の課題であるところの民主化後のもと独裁政党の存続という問題は、申請者の予想をはるかに上回る重要な課題であることが判明したため、研究の方向性を再検討したためである。特に、申請段階では独裁政党内での党内競争選挙の実施によって、独裁体制内のエリートの仕事ぶりが改善されるとした点は、誤りだと判明した。重要なことは、独裁体制に「組織化された野党」が発生し、この組織化された野党が独裁政党に競争選挙で挑戦する際に限り、民主化後にもと独裁政党が存続すると考えている。この点について、再度各国の事例を検討する必要が生じた。メキシコは、そうした事例であること、台湾もそうした事例であることが確認できている。他方で問題となるのは、申請書で書いたポーランドやハンガリーである。これらの事例では、もと独裁政党(共産党)は一時的に権力を奪取したものの、独裁体制時代に政党システムが制度化されていなかったために、西側「民主主義」国家で見られるような制度化された政党システムが樹立されなかった。このような場合には、もと独裁政党は、政党の一体性を維持することができなくなり、崩壊する。そして我々がいま見ているように、ポーランドおよびハンガリーは、権威主義国家への道を歩み始めているように見える。従って、申請者の研究テーマは、「民主化の成否」という問題にも直接的にかかわる問題となったのである。もと独裁体制が存続し、権力を再度奪取できるかという問いは、一連の問題の媒介変数であって、本研究が追求すべき真の従属変数は、民主化の成否となったとも言える。平成30年度の研究成果としては、1日本選挙学会の学会誌『選挙研究』での論文発表および2日本政治学会年次大会における学会報告および3博士学位論文の提出および博士学位号授与が挙げられる。
超低周波アナログ信号処理回路のワンチップ集積化のための大容量コンデンサ

本研究では、超小型医用電子機器へ応用可能な超低周波用アナログ集積化フィルタを実現するために有用な電流帰還型インピーダンススケーリング回路がもつ低周波特性の改善とオフセット電圧低減を両立させるための技術を確立することを目的として、様々な技術の検討を行った。対称型非接地回路を全差動形フィルタに応用した回路では、同相帰還をOTAではなく対称型非接地インピーダンススケーリング回路に付加することで、オフセット電圧を低減することができた。さらに、電圧帰還型インピーダンススケーリング回路や、原理的にオフセット電圧の発生しにくいフィルタ回路を提案した。インピーダンススケーリング回路は、小さな容量のコンデンサを大容量コンデンサとして利用するための回路で、超低周波医用生体電子システム用集積回路の大幅な面積削減に有効である。この回路がコンデンサとしての特性を示す周波数帯域の低周波側の特性改善手法として、カスコード段や負性抵抗回路を利用した内部インピーダンスの高抵抗化が有効である。しかしながら、NMOSとPMOSのミスマッチによるオフセット電流が高抵抗端子に流れることにより大きなオフセット電圧が発生し、フィルタへの応用の際、適正な動作点実現の妨げとなっていた。そこで、トランジスタのミスマッチによるオフセット電流を直流同相信号と見なせることに着目し、平衡型(完全差動型)フィルタに応用する際に必要となる同相信号除去回路の性能向上を図り、カスコード段および負性抵抗回路と組み合わせることにより、低周波特性を改善しつつオフセット電圧低減の効果を得た。我々の開発したインピーダンススケーリング回路は、電流帰還型構成であるために大きなオフセット電流が発生する。そこで、オフセット電流が発生しにくい回路機構の検討を行った結果、電圧帰還型構成が有効であるという結論を得た。これは、古くから知られているミラー効果そのものである。従来のミラー効果手法はコンデンサのスケーリング倍率を正確に決定できないという致命的欠陥があったが、本研究では、正確な増幅率を有する増幅回路を導入した電圧帰還型の接地型インピーダンススケーリング回路の新しい構成法を提案した。さらに、低周波用フィルタの高性能化に関連した回路技術として、新しい線形OTAの構成手法を提案した。この回路は従来回路と同等の線形性を有しつつ、回路規模および素子数・素子面積が小さく、従来回路で必要とした高い精度の減衰係数をもつ減衰器が不要である。以上の研究成果に関して、3件の国内研究会発表にて報告した。本研究課題では、インピーダンススケーリング回路における低周波帯域特性の改善とオフセット電圧の間のトレードオフの問題を解決することを主な目的としている。27年度の研究遂行方針として、対称型非接地インピーダンススケーリング回路の両端子に発生するオフセット電圧低減のための具体的な回路設計手法の検討と、その手法を用いて設計した回路のICチップを試作し、実験により回路の動作確認を行うことを計画として挙げた。具体的回路設計手法の検討として、(1)従来の同相除去(CMR)回路の改善、(2)新たな同相負帰還(CMFB)回路の導入、(3)CMRまたはCMFB回路の他のブロックとの一体化による回路規模および消費電力の低減、の3段階の目標を本研究の計画段階にて設定した。27年度の研究成果としては、これら(1)(3)のすべてにおいて検討をほぼ終え、結果を得ている。(1)の結果として、本研究の応用対象の一つである平衡型フィルタのオフセット低減に対してある程度の効果は得られたものの、十分な効果を発揮する手法の実現には至らなかった。そこで、(1)の手法について早期に見切りをつけ、(2)・(3)の手法の検討に移行し、有効性の高い回路構成手法を確立することができた。このように回路設計に関しては当初設定した目標以上に進展した。一方、実験用ICチップ試作については、計画に対して遅れ気味である。本研究課題の直前にようやく研究室の試作環境が整ったものの、レイアウト設計と発注までの作業の不慣れさから、試作チップが正常に動作せず、結果的に失敗に終わった。今後は本研究で考案した新しい回路設計手法の実験まで到達できるよう、ICチップ試作に注力していく予定である。以上のとおり、現在までの進捗状況は、進んでいるセクションと遅れているセクションがあるが、全体として評価すると概ね順調に進んでいるといえる。インピーダンススケーリング回路は、小さな容量のコンデンサを大容量コンデンサとして利用するための回路で、大容量を必要とする超低周波医用生体電子システム用集積回路の大幅な面積削減に有効である。我々が開発しているインピーダンススケーリング回路は、電流帰還の原理に基づいており、古くから知られている電圧帰還型(ミラー効果)と比べて、スケーリング係数を精度よく設定できる利点がある。この回路がコンデンサとして機能する周波数帯域の低周波側の特性改善手法として、カスコード段や負性抵抗回路を利用した内部インピーダンスの高抵抗化が有効かつ現実的である。そこで、電流ミスマッチによるオフセット電流を直流同相信号と見なせることに着目し、平衡型(完全差動型)フィルタに応用する際に必要となる同相信号除去回路の性能向上を図り、低周波特性を改善しつつオフセット電圧低減を低減することに成功した。一方、原理的にオフセット電圧を生じにくい超低周波用フィルタの研究にも取り組んだ。

インピーダンススケーリング回路は、コンデンサの周囲に接続した増幅回路により見かけの容量を大きくする回路であるが、遮断周波数を低く設定することが可能なパラメータをフィルタ回路全体の中で見つけ出す、あるいはパラメータを追加することにより、数式上で容量を大きく見せかけることと同等の効果を得ることができた。以上の研究成果に関して、6件の学会発表を行い、うち4件を国際学会にて報告した。本研究課題では、インピーダンススケーリング回路における低周波帯域特性の改善とオフセット電圧の間のトレードオフの問題を解決することを主な目的としている。27年度までに、問題解決のための手法、すなわち、(1)従来の同相除去(CMR)回路の改善、(2)新たな同相負帰還(CMFB)回路の導入、(3)CMRまたはCMFB回路の他のブロックとの一体化による回路規模および消費電力の低減、についてほぼ検討を終え、いくつかの具体的な回路技術を28年度に発表した。28年度以降の研究計画のもう一つの柱である集積回路の試作も実施した。当研究室の人員は、年に数回の集積回路の試作を継続していくにはあまりに人数が不足しているため、当初計画で目標としていた年に2回の試作が困難であり、試作は1回のみ行った。シミュレーションによる動作確認では、3次の能動フィルタを設計して性能評価を行ったが、試作環境が整ってからまだ日が浅く、試作の実績が不足しているため、試作回路が確実に動作することを優先事項に据えて、動作しない可能性が高くなる高次フィルタの実現は保留し、1次の全差動型ローパスフィルタの試作を行った。本報告書作成中現在、試作回路の測定を継続中である。フィルタ自体は動作しているが、遮断周波数が設計値と異なり、数倍の周波数になっているという結果得られた。その理由の解明に向けた考察検討を計測とともに継続中である。以上のように、現在までの進捗状況は、実験用集積回路の試作において、当初目標から若干遅れているものの、全体として評価すると概ね順調に進んでいるといえる。我々が開発しきてきたインピーダンススケーリング回路は、電流帰還回路を基本とした原理で動作するため、高増幅率電流出力部における直流バイアス電流の不整合による多大なオフセット電流が生じる。その結果、応用したフィルタの各節点において大きなオフセット電圧が生じ、トランジスタ回路の動作点が適切な範囲から外れてしまうという問題があった。これに対する解決法として、本研究では、有効な解決法は、全差動形フィルタにおいて不可欠な同相除去回路の性能を高めることで直流同相成分であるオフセット電圧を低減する方法を見出した。その一方で、オフセット電圧が発生しないような低周波フィルタの構成法にも着目した。昨年度は、その成果として、MOCCII(他出力第2世代カレントコンベア回路)を用いた低周波電流モードフィルタと、電圧帰還と電流帰還を組み合わせたインピーダンススケーリング回路を提案した。電流モードフィルタは、各能動ブロックの電流入力端子が低抵抗であるため、原理的にオフセット電圧が発生しない。
加水分解酵素を糖転移酵素に変換する新技術の開発～アノマー保持型・反転型をこえて～

多様なオリゴ糖の合成に,糖質加水分解酵素が多用されている.これを更に高効率にするために,加水分解酵素に類似する糖転移酵素を解析し,転移活性を発揮するためのアミノ酸残基を特定した.糖転移酵素のアノマー反転型加水分解酵素に類似するドメインが触媒ドメインであり,加水分解酵素同様の活性ポケットを有し,部分的な差違により転移酵素となっていることを明らかにした.多様なオリゴ糖の合成に,糖質加水分解酵素が多用されている.これを更に高効率にするために,加水分解酵素に類似する糖転移酵素を解析し,転移活性を発揮するためのアミノ酸残基を特定した.糖転移酵素のアノマー反転型加水分解酵素に類似するドメインが触媒ドメインであり,加水分解酵素同様の活性ポケットを有し,部分的な差違により転移酵素となっていることを明らかにした.本研究では,加水分解酵素(アノマー保持型・反転型の両者とも)を改変により高度に転移酵素化し,天然材料からの有用オリゴ糖の効率的生産への応用利用を示す.本年度は,まず加水分解酵素と高い配列相同性を有する糖転移酵素を詳細に解析し,糖転移に関わる構造(ホットスポット)の特定を実施した1.アノマー保持型:マルトオリゴ糖・イソマルトオリゴ糖等の非還元末端αグルコシド結合に作用する加水分解酵素(αグルコシダーゼ,OG酵素,DG酵素)に一次構造上良く類似する糖転移酵素I6GTの,糖転移に強く関与する構造因子ホットスポットを見いだした.すなわち本スポットのアミノ酸を改変した変異体16GTの転移活性は大きく変化した2.アノマー反転型:アノマー反転型水解酵素は一般に転移反応を触媒しない.しかし申請者らは専ら糖転移反応を触媒する酵素(DD酵素)が,アノマー反転型加水分解酵素(GA酵素)に配列類似を示すことを見いだした.本年は,DD酵素について,次の2点を明らかにした(1)活性に必須な最小コア構造:DD酵素は,一次配列および二次構造予測により,3ドメイン構造であると予測される.(Nドメイン,GA酵素様中央ドメイン,Cドメイン).両端のドメインの機能は不明であるが,欠失実験により,Cドメインは活性には必須ではないことがわかった.Cドメイン欠失酵素は,取扱が容易であり,大腸菌大量調製が可能なことから,本DD酵素の解析に有用である.結晶化解析用の高度精製標品調製法を確立した.(2)推定触媒残基変異酵素の解析:GA様中央ドメインの,GA酵素触媒残基相当アミノ酸残基の変異酵素を作成し,解析した.該当アミノ酸残基変異酵素は,全く活性を示さず,すなわちDD酵素においても活性に必須であることがわかった本研究では,加水分解酵素(アノマー保持型・反転型の両者)改変酵素を作出し,水解酵素のオリゴ糖等効率的生産への応用利用を示す.1.アノマー保持型:過年度実施の糖転移に関わる重要構造因子の同定を受けて,H23年度は,これを加水分解酵素(DG酵素,グルコシダーゼ類)に導入し,変異酵素を作出した.水解・転移の各反応初速度を精密に測定し,転移率(転移速度の対全反応速度比)により評価した.DG酵素および各種グルコシダーゼ類の変異酵素には,転移率の向上したものが見出された.設定反応条件下で専ら転移反応のみを触媒する酵素も得られた.転移率増加に速度増加を伴う変異酵素も得られた.高濃度側で基質阻害様速度低下を示す変異酵素も得られ,これが糖転移によるものであることを速度論的に証明した.2.アノマー反転型:アノマー反転型加水分解酵素(GA酵素)に一次構造上類似する転移酵素(DD酵素)を引き続き解析した.1.ドメイン構造の推定:より詳細な構造予測により,5ドメイン(N1・N2-A-B-C)構成であると判断した.2.推定触媒残基の機能解析:触媒ドメイン(A)は,GA酵素類の触媒残基(塩基触媒と酸触媒)に相当するDD酵素アミノ酸残基は活性に必須である.生化学的解析(基質の脱離基に依存した速度変化,および逆アノマー型フッ化グルコースを用いたグリコシンターゼ反応等)により,活性に必須な2残基の機能(酸塩基触媒基と求核触媒基)を明らかにした.ただし,求核触媒基に関しては,予測構造とあわせて,異なる反応の可能性もあり,検証・確定を進めている.3.酵素結晶化:高度精製酵素標品を用いて,結晶化条件を検討した.これまでの所,X線回折に適した結晶は得られておらず,進行中である.本研究では,加水分解酵素(アノマー保持・反転型の両者)改変酵素を作出しオリゴ糖の効率的生産への応用利用を示す.1.アノマー保持型酵素:ミツバチαグルコシダーゼの機能(下記3点)に強く関与するホットスポットを改変した.すなわちわずか2アミノ酸残基の変異により,(1)基質特異性(ショ糖・マルトオリゴ糖),(2)糖転移率,(3)転移生成物の結合特異性(α1,4およびα1,6)が著しく変化した.マルトースからパノース,ショ糖からエルロースやテアンデロースを効率良く生成する変異酵素が作出された.変異酵素による触媒速度は,転移反応のために通常のミカエリス・メンテン式から逸脱し,高基質濃度により活性化または活性抑制の場合があり,これらは加水分解-転移反応モデルにより解釈された.2.アノマー反転型:(1)アノマー反転型加水分解酵素(GA酵素,トレハラーゼ)に一次構造上類似する転移酵素(DD酵素)を解析した.

1.求核触媒残基をAla, Serに置換した酵素は,通常の基質に対する活性を失うが,通常の基質ではないβフッ化糖を基質として転移する,グライコシンターゼ活性を示した.酸塩基触媒残基変異酵素は,通常の基質に対する活性を失うが,良い脱離基を持つαフッ化糖には作用した.以上により,DD酵素の触媒残基を生化学的に決定した.2. GA酵素の触媒中心近傍の16アミノ酸残基のうち,DD酵素では保存されない7アミノ酸残基を解析した.求核触媒残基周辺の3残基のGA酵素型への変換によりDD活性は失われ,この領域がDD活性に必須であることが示された.(2)アノマー反転型トレハラーゼのグライコシンターゼ化に成功した.作出したサブサイト-1変異酵素は,塩基触媒変異酵素よりも高効率でβフッ化グルコースからトレハロース合成を触媒した.サブサイト+1変異を導入し,ガラクトース,タロース等を含む2糖が合成された.特にアノマー保持型酵素については,加水分解酵素を変異導入により(反応条件により)ほぼ完全に水解活性を失いしかし高い速度で転移反応を触媒する酵素に変換することに成功した.予定以上の成果である.アノマー反転型酵素は,DD酵素が特異な反応をするために触媒機構を詳細に解析しており若干計画より遅れているが,DD酵素および水解酵素の変異体作成・解析進行中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。アノマー保持型酵素に関しては,転移活性の高機能化を図る.すなわち,糖供与体・糖受容体に特異性を与えて,受容体の高重合度に資する性質付与を目指す.供与体・受容体比率により,オリゴ糖重合度の制御が可能と考える.アノマー反転型酵素に関しては,DD酵素の触媒機構を早急に決定し,作成中の変異酵素の解析を実施し,水解活性を示す変異酵素を見出す.アノマー反転型酵素(GA酵素類およびTre酵素)にも予想DD酵素触媒部位周辺の残基を導入し,糖転移活性を有する変異体を見出す.24年度が最終年度であるため、記入しない。
有機-無機ハイブリッドナノ構造を誘起する機能性糖類系バイオマテリアルの開発

失った歯・骨組織を元通りにする再生医療の実現のため,再生の場を提供する足場材料を合成した.足場には,有機物の軟らかさ・多様性と,無機物の硬さを併せ持つ多機能性有機-無機ハイブリッドゲルを設計した.歯・骨再生に効くタンパク質を内包できる疎水化多糖ナノ粒子に,歯・骨の無機成分であるリン酸カルシウムを複合化して固め,ゲル化したところ,歯・骨再生の過程で重要と考えられているナノ構造体を誘起しうる有機-無機ハイブリッドゲルが得られた.失った歯・骨組織を元通りにする再生医療の実現のため,再生の場を提供する足場材料を合成した.足場には,有機物の軟らかさ・多様性と,無機物の硬さを併せ持つ多機能性有機-無機ハイブリッドゲルを設計した.歯・骨再生に効くタンパク質を内包できる疎水化多糖ナノ粒子に,歯・骨の無機成分であるリン酸カルシウムを複合化して固め,ゲル化したところ,歯・骨再生の過程で重要と考えられているナノ構造体を誘起しうる有機-無機ハイブリッドゲルが得られた.本研究は骨再生足場材料への応用を目指し、リン酸カルシウムナノ結晶の生成を促進する材料の調査、合成を行う。以前に疎水化多糖プルラン、疎水化多糖マンナンを核に用いてリン酸カルシウムと複合化させたところ、それぞれ単分散なアモルファスリン酸カルシウムナノ粒子、ヒドロキシアパタイトナノ粒子が生成したことを報告した。糖類およびカルシウムと親和性のある官能基が、リン酸カルシウムの形成に関与したことが示唆された。そこで、カルシウムイオンとの強い相互作用が期待される酸性多糖として、ヒアルロン酸(HYA)およびコンドロイチン硫酸ナトリウム(ChSNa)を足場に用いた。各多糖存在下、pH-gradient法にてリン酸カルシウムのミネラリゼーションを行った。複合化の条件は両多糖とも終濃度1.0mg・mL^<-1>、[Ca^<2+>]=2.0mMとした。複合化中、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて経時的に複合体の観察を行った。その結果、HYA存在下では複合化3時間後、ChSNa存在下では5時間後に共にヘリックス状の無機物が観察された。このナノ構造体は、カルボン酸を置換した疎水化多糖プルラン存在下で得られたナノ構造と非常に類似していた。また、電子回折像よりナノ構造体はアモルファスであることが示唆された。HYAのナノ構造体は複合化時間が経つにつれて無くなり、それに代わりヒドロキシアパタイト粒子が生成した。一方、ChSNaは時間が経つにつれナノ構造は見られなくなったが、ヒドロキシアパタイトでは無く非常にコントラストの薄いナノ粒子が観察された。酸性多糖の種類によってリン酸カルシウムのミネラリゼーションが異なることが示唆された。今後は酸性多糖の他に、ポリグルタミン酸などアニオン性官能基を有するポリマーを用いてヘリックスナノ構造体が得られるか、調査する。本研究は歯・骨再生を促進する多機能性足場材料の開発として,多糖-リン酸カルシウム複合化を行った.本足場の機能として歯・骨再生に効くタンパク質を内包させた多糖をリン酸カルシウムで複合化してヒドロゲル化することで,足場の構造安定化とリン酸カルシウムの溶解に伴う薬物徐放を期待した.足場は次の2通りの方法で作製した.(1)既存のタンパク質キャリアであるコレステロール置換プルラン(CHP)ナノゲルにリン酸カルシウム形成に作用しうるトリカルボン酸および,生分解性架橋点を形成するアクリロイル基を結合させ(COOH)_3CHPOAを合成した.これを核に用いて申請者の複合化技術を応用した結果,幅約50nmのヘリックスを経て長軸約200nmのヒドロキシアパタイト(HAp)ナノ粒子が生成した.ヒドロゲル化のため,(COOH)_3CHPOA濃度を上げて複合化したところ,HApは得られず不完全なヘリックスのみが観察された.本結果よりヘリックスおよびHAp結晶転移に(COOH)_3CHPOAが寄与したことが確認され,HApミネラリゼーションに関する重要な知見が得られた.高濃度(COOH)_3CHPOA-リン酸カルシウムに分岐ポリオキシエチレンを反応させ,目的の(COOH)_3CHPOA-リン酸カルシウムを架橋点としたヒドロゲル(足場)を得た.(2)リン酸カルシウム形成に作用しうるカルボキシル基を有するヒアルロン酸を用い,新たなタンパク質キャリアとしてコレステロール置換ヒアルロン酸(ChHA)合成し,リン酸カルシウムと複合化させた.その結果,単分散なChHA-アモルファスリン酸カルシウムナノ粒子が得られた.今後は,ChHAにアクリロイル基を導入して無機物と複合化し,ヒドロゲル化を行う.本研究より,多糖-リン酸カルシウム複合体およびこれを架橋点としたヒドロゲル合成方法が確立でき,多機能性足場への応用に繋がると期待される.
触覚のGestaltが生み出す仮想表面の材質感制御

本研究では,ヒトが物体を触って得られる種々の情報を統合して,最終的に触っているものが何であるか理解する過程を明らかにする理論構築を目指している.Gestalt理論は,情報を統合化する過程を研究する上で重要であることから,錯覚現象を通じて触覚のGestaltについて実験的に明らかにして新しい触覚のGestalt理論を構築する.上述の目的を達成するため,広域ドットマトリクスディスプレイを開発するとともに,その装置上にVHIだけでなくKanizaの三角形などの図形を呈示して,Gestaltと錯触の関係を調査する.さらに,NIRSを用いた脳の機能解析も実施して,錯触の制御法を確立する.本研究では,ヒトが物体を触って得られる種々の情報を統合して,最終的に触っているものが何であるか理解する過程を明らかにする理論構築を目指している.Gestalt理論は,情報を統合化する過程を研究する上で重要であることから,錯覚現象を通じて触覚のGestaltについて実験的に明らかにして新しい触覚のGestalt理論を構築する.上述の目的を達成するため,広域ドットマトリクスディスプレイを開発するとともに,その装置上にVHIだけでなくKanizaの三角形などの図形を呈示して,Gestaltと錯触の関係を調査する.さらに,NIRSを用いた脳の機能解析も実施して,錯触の制御法を確立する.
腫瘍関連ムチンのがん診断治療への応用

腫瘍細胞におけるムチンは、腫瘍細胞の細胞生物学的な機能に深く関与する重要な分子であることが示唆されるため、MUC1を中心とするムチン分子の、腫瘍細胞における種々の機能を解析し、以下の諸点を明らかにした。1.ヒト腫瘍細胞株やマウス腺維芽細胞株にMUC1遺伝子を導入した細胞株を各種作製し、細胞生物学的側面から転移能や増殖能につき検討を加えた。MUC1は細胞凝集の抑制にはたらくとともに、in vivo、in vitroにおいて細胞増殖の抑制に作用した。線維芽細胞株に対するボンベシンの効果や、コラーゲン、フィブロネクチンをコートしたdish上での細胞増殖刺激効果がMUC1遺伝子導入により阻害され、MUC1が細胞表面レセプターと各刺激因子との相互作用を抑制する可能性が考えられた。2.脱糖鎖した胃のムチンを免疫原として新たなモノクローナル抗体(MoAb)A3D4を作製した。MoAbA3D4は正常消化器では大腸と胆嚢のみに陽性であるが、正常胃上皮とは反応せず胃癌と高率に反応した。正常大腸のlysateを用いたウエスタンブロットでは高分子量のスメア様のバンドが認められ、MoAbA3D4は既報のムチンコア蛋白とは異なる新たムチン分子を認識する可能性が示唆された。3.多発性骨髄腫患者の骨髄液中のリンパ球からCTLラインTSとKYを作製した。これらのCTLは骨髄腫細胞株や乳癌細胞株を幅広く障害した。MUC1トランスフェクタントを用いた実験等により、CTLは腫瘍細胞上のMUC1をHLA非拘束性にTCRを用いて認識することが示された。またMUC1を発現する腫瘍細胞の脱糖鎖により、細胞障害性は著しく増強され、MUC1上のCTLエピトープの発現にはMUC1の脱糖鎖が重要であると考えられた。1.腫瘍関連ムチンMUC-1に対する免疫応答について詳細な検討を行った。その結果、骨髄腫患者中、骨髄腫細胞においてMUC-1が増加していることを見い出だした。そこで、骨髄腫患者の末梢リンパ球から、MUC-1に対する細胞障害性Tリンパ球(CTL)の誘導を試みた。樹立CTL line TNはα/βTCRを用い細胞障害性を発揮していたが、その障害性は抗HLA抗体によって抑制を受けず、HLA非拘束性であった。また、MUC-1を発現している各種の細胞株に対して細胞障害性が認められ、MUC-1を導入したマウス由来の細胞にも認められることにより、MUC-1に特異的なCTLであると考えられた。これと同様のCTL lineはさらに最近も我々の研究室で樹立されており、MUC-1を発現する各種悪性腫瘍よりこのようなCTLを誘導し得ることはMUC-1の免疫原性やその認識機構を考える上で重要と思われる。リコンビナントMUC-1ペプチドを抗原として、ウェスタンブロット法によりMUC-1に対する自己抗体を大腸患者24例中8例に検出した。これらの症例中には早期癌3例も含まれており、注目された。これまでわれわれはモノクローナル抗体(MoAb)MUSE11により検出される癌関連ムチン抗原分子(MUC1)のコア蛋白について解析し、報告してきた。本研究においては新たな癌関連ムチン抗原の検索とともに、腫瘍関連ムチンを標的とした免疫遺伝子療法の基礎的検討を含めさらに解析を進めた。1)腫瘍細胞株にMUC1遺伝をトランスフェクトした細胞株を数種作製した。これらの細胞株につき細胞生物学的側面から転移能や増殖能、さらに糖鎖合成阻害剤の影響につき検討を加えた。2)正常ヒト胃液よりムチン分画を精製し、脱糖鎖した後にマウスに免疫し、新たなMoAbを作製した。作製されたMoAbはIgM型で腫瘍特異性を示し、新たなムチンコア蛋白を認識している可能性が示唆された。またELISAに応用可能であり、新たな腫瘍マーカーとして現在検討中である。このMoAbを用いていくつかの新しいcDNAの遺伝子クローニングを行い現在解析中である。3)未治療多発性骨髄腫忠者の骨髄単核球細胞を、MUC1を高発現している細胞株で刺激し、2例の患者からあらたにCTLラインを確立した。ひとつはCD8陽性T細胞主体、もうひとつはCD4陽性細胞が主体であった。MUC1トランスフェクタントを用いた細胞障害実験や抑制試験により、これらのCTLがMUC1をHLA非拘束性に認識することをあきらかとした。またヒト大腸癌細胞株CHCY-1にMUC1をトランスフェクトした細胞株を、糖鎖合成阻害剤で処理したところ、CTLラインに対する細胞障害性は増強され、脱糖鎖により腫瘍性のCTLエピトープの表出が可能と考えられた。以上の事実をふまえ、骨髄腫患者のリンパ球からex vivoでCTLを誘導する免疫遺伝子療法につき現在検討中である。

線維芽細胞株に対するボンベシンの効果や、コラーゲン、フィブロネクチンをコートしたdish上での細胞増殖刺激効果がMUC1遺伝子導入により阻害され、MUC1が細胞表面レセプターと各刺激因子との相互作用を抑制する可能性が考えられた。2.脱糖鎖した胃のムチンを免疫原として新たなモノクローナル抗体(MoAb)A3D4を作製した。MoAbA3D4は正常消化器では大腸と胆嚢のみに陽性であるが、正常胃上皮とは反応せず胃癌と高率に反応した。正常大腸のlysateを用いたウエスタンブロットでは高分子量のスメア様のバンドが認められ、MoAbA3D4は既報のムチンコア蛋白とは異なる新たムチン分子を認識する可能性が示唆された。3.多発性骨髄腫患者の骨髄液中のリンパ球からCTLラインTSとKYを作製した。これらのCTLは骨髄腫細胞株や乳癌細胞株を幅広く障害した。MUC1トランスフェクタントを用いた実験等により、CTLは腫瘍細胞上のMUC1をHLA非拘束性にTCRを用いて認識することが示された。またMUC1を発現する腫瘍細胞の脱糖鎖により、細胞障害性は著しく増強され、MUC1上のCTLエピトープの発現にはMUC1の脱糖鎖が重要であると考えられた。