hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＤＮＡ複製制御因子による減数分裂期のセントロメア構造変換機構の解明

配偶子形成に必須な減数分裂では二回の染色体分配によってゲノム量が半減する。第一分裂では相同染色体が分配されるが、このとき姉妹染色分体の動原体が同一方向を向き、紡錘体の同一の極と結合する。この姉妹染色分体の動原体の一方向性を生み出すセントロメア構造の形成機構は解明されていない。我々は前年度までに、分裂酵母において、このセントロメア形成に接合フェロモンシグナルおよびDNA複製チェックポイント因子であるMrc1、Rad3およびTel1キナーゼ、およびDNA複製フォークの安定化因子であるSwi1が必要であること、さらにサイクリン依存性キナーゼの制御因子であるWee1およびMik1キナーゼが関与することを見いだしている。今回、減数分裂の主制御因子であるPat1キナーゼにATPアナログによって阻害可能な変異を導入し、さらにWee1の高温感受性変異を組み合わせ、セントロメア形成におけるDNA複製とWee1の機能との関係を解析する細胞系を構築した。この細胞系を用いて解析したところ、減数分裂のセントロメア形成にはDNA複製期にWee1の不活化が必要であることを支持する結果が得られた。この結果はDNA複製を介して減数分裂型のセントロメア構造が形成されることを支持している。また、最近ダイニン軽鎖が動原体と微小管の結合形成に関与することが報告されているため、ダイニン軽鎖の減数分裂における役割を解析したところ、ダイニン軽鎖が減数分裂期のテロメアの動態制御に重要な役割を果たすことを見いだした。テロメア集合にはテロメアに中心体類似構造体である「テロセントロゾーム」が形成されることが必要であり、このテロセントロゾーム形成にダイニン軽鎖が重要な役割を果たすことを示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。配偶子形成に必須な減数分裂では二回の染色体分配によってゲノム量が半減し、配偶子融合によって生み出される次世代の個体のゲノム量が一定に保たれる。第一分裂では相同染色体が分配されるが、このとき相同染色体は紡錘体の両極から伸びた微小管と動原体を介して結合し、姉妹染色分体は同一の極と結合する。姉妹染色分体が同一極と結合するためには、その動原体が同一方向を向くことが必要だが、この一方向性を生み出すセントロメア構造の形成機構は解明されていない。我々は分裂酵母をもちい、このセントロメア形成に接合フェロモンシグナルおよびDNA複製チェックポイント因子であるMrc1が必要なことを報告している。セントロメア構造制御機構を解明するために、DNAチェックポイント因子について染色体分配を解析し、セントロメア形成に関与するのかを検討した。その結果、Mrc1をリン酸化するRad3およびTel1キナーゼ、およびDNA複製フォークの安定化因子であるSwi1が関与すること、しかしMrc1の下流で働くCds1キナーゼは関与しないことを見いだした。またサイクリン依存性キナーゼの制御因子であるWee1およびMik1キナーゼの欠損は接合フェロモンシグナルがなくても、減数分裂型のセントロメア構造形成を引き起こした。以上の結果から、接合フェロモンシグナル経路の制御下でWee1およびMik1キナーゼが不活性化し、これらDNA複製関連因子がDNA複製期に働き、減数分裂特異的なセントロメア形成を促すという可能性が考えられた。また、染色体分配には相同染色体を物理的に結合するキアズマも関与するため、セントロメア構造と染色体分配の関連を明らかにするために、キアズマの影響も解析した。その結果キアズマは姉妹染色分体の両極との結合を抑制し、同一の極との結合を促進する効果があった。そのため、キアズマ形成の有無によってセントロメア構造が染色体分配に及ぼす影響が異なる可能性が考えられた。

テロメア集合にはテロメアに中心体類似構造体である「テロセントロゾーム」が形成されることが必要であり、このテロセントロゾーム形成にダイニン軽鎖が重要な役割を果たすことを示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。DNA複製関連因子の変異株ではlacリプレッサーを用いた染色体の可視化法に影響があり、染色体のシグナルが細胞分裂を経ることによって弱くなる傾向があった。このため、当初の予想より染色体分配の解析が進まなかった。また、ATP類自体で阻害のかかるキナーゼの変異体およびプロモーター置換による発現制御変異体をいくつか作成したが、当初の予想どおりには機能しなかったため、計画の変更が必要になった。染色体分配や動態解析だけでなく、これまで見いだした個々の因子のリン酸化状態を解析することにより力を注ぐ。これによってリン酸化状態からこれら因子の制御経路における順序を決定し、制御経路の全体像の把握をめざす。またセントロメア構造形成に必須なコヒーシン複合体の染色体局在を解析する実験をおこない、実際にセントロメア構造形成にどのように関与しているのかを解析する。また、動原体の方向性を解析する新たな実験系の構築に取り組み、これら因子のより詳細な機能の解明をめざす。また研究に従事する人員を増やす予定である。
γ線多重層ビルドアップ係数表示式の系統的パラメータ推定に関する研究

1.多層散乱光CGモデルを援用したモデル行列式の簡略化モデル行列式のパラメータを系統的に整理するため、前年度に調べた減衰と相関のある変数のうち、厚さ数mfpの媒質透過によるビルドアップを経た後、多重散乱光がCG的に一定のエネルギー分布をもった形で減衰する「(準)平衡スペクトル」状態に着目した。平衡スペクトルは媒質の断面積に依存し、透過距離に対して緩やかに指数減衰するが、その程度は、ビルドアップ計算の母数である非散乱線の減衰の程度と異なる。この非散乱線と平衡スペクトルの関係が薄いことがモデル式のパラメータを系統的に定める障害になることがわかった。そこで、非散乱線をひとまず措いて、平衡スペクトルの形成過程に着目し、形成を支配するγ線として「順透過γ線」を定義した。ポリ、鉄、鉛の主要遮蔽材に対するモンテカルロシミュレーションの結果、順透過γ線の線量は、媒質中の線量減衰と40mfpまで良く追従することがわかった。よって、媒質の平衡スペクトル(断面積依存)に依存したほぼ一定の補正係数を与えることで、透過距離に対する線量の外挿が可能と考えられる。また、40mfpまでの補正係数は、遮蔽厚1mfpの追加より小さく、平衡スペクトルベースの表現が適当であることもわかった。なお、こうして作成した平衡スペクトルベースの線量ビルドアップ表現式は、非散乱線の減衰を表わす行列を組み込むことで、元々のBFの定義に沿った形で扱うことが可能である。2.多重層BFモデル式を実験的に検証するため、多重層を模擬して透過スペクトル及び線量の測定試験を行った。それに伴い、手持ちのγ線測定器の校正を行った。ポリエチレン(前)+鉛(後)、及び鉛(前)+ポリエチレン(後)の2重層に対する20mfpまでの測定を終えた。引き続き、コンクリートと鉄の2重層に対する測定を実施する。全ての研究項目に着手しているが、進捗は前年度から計画よりやや遅れており、所属の請負業務にエフォートがとられて、研究及び発表を満足に行えなかったため、一年間の研究期間延長を申請して認められた。昨年度までに計算して蓄積したデータに基づき、多層散乱光のCG等からヒントを得て、ある程度透過した後の平衡スペクトルをベースに通例の透過線量減衰から表現モデルの見直しを行った。そのために時間をとられ、さらにそれに関する論文発表を行う準備をしていたことで遅延を招いた。今年度は最終年として、多重層表現モデルの最終化と計算式の行列パラメータの整備を行い、検証実験との比較で計算結果の妥当性を証明する。また成果を整理してレポートの作成を行う。研究期間の1年延長による最終年として、成果の最終化、論文発表、及び成果レポートの作成を行う。昨年、それまで蓄積したデータに基づき、多層散乱光のCG等からヒントを得て、ある程度透過した後の平衡スペクトルをベースに通例の透過線量減衰から表現モデルの見直しを行った。これによって、媒質依存の平衡スペクトルと一定の補正を用いて透過距離に対する理論的・系統的な透過減衰表現が可能になった。今年度は、これに係る論文発表を行う。また、この見直しに基づいて以前に開発した多重層BFモデル行列式を書き換え、主要遮蔽材に対する行列式パラメータの整備を行う。最後に、同行列式で計算した多重層の減衰カーブを、モンテカルロシミュレーション、及び2重層を模擬した検証実験との比較で妥当性を証明する。最後に、成果を整理して学会発表及びレポートを作成する。1.代表的な媒質組み合わせに対する多重層ビルドアップ(BF)リファレンスデータの整備ベンチマーク実験で用いる媒質の組み合わせ(鉄、ポリエチレン、鉛、コンクリ)に対して、2重及び3重の多重層BFデータを、モンテカルロ法コード(PHITS+EGS)を用いて整備した。各層の厚さは実験で用いる板厚に従って10パターンとし、また線源エネルギーは実験で使用するコバルトとセシウム線源を想定したkeVMeV領域とした。整備にあたり、モンテカルロ法によるBF計算体系の検討を行うとともに、従前の懸念事項であったkeV領域で顕著となるコヒーレント散乱等のマイナーな相互作用がBFに与える影響を明らかにした。また、モデル行列式のパラメータ検討に用いるデータとして、各層から出るフラックスと反射するフラックスのエネルギーと角度分布を大まかな分割幅で整理した。2.多重層BFを表す従来の透過行列式に対する改良モデル行列式の検討多重層BFを表す従来の透過行列式を改良し、層間散乱の非連続性を再現するために反射行列式を各層間に挿入した。行列要素をパラメータ表現して、上記リファレンス計算で得られた単純2層の透過フラックスと反射フラックスのエネルギーと角度分布から、最適なパラメータの決定法を検討した。3.多重層BFモデル式とパラメータ推定の妥当性を実験的に検証する準備として、現有していない3種類の厚さの鉛板(80cm×80cm、厚さは7.5, 15.1, 30.2mm)を製作した。1年目は多重層計算モデルの妥当性評価に用いるリファレンスデータ整備と検証実験の準備を行っており、概ね研究計画どおりに進捗している。また、日本原子力学会の2017年春の年会において、γ線簡易計算に関する発表のなかで、上記実績の1で述べたBFリファレンスデータの作成と課題について報告した。特に、現行のBFで無視されているγ線のマイナーな相互作用(干渉性散乱他)の影響を評価し、特定keV領域で透過厚さに応じて1割を超える差を生ずることが明らかになった。現行のモンテカルロ計算はマイナーな相互作用をデフォルトで考慮しているため比較に不都合である。

BF補正を行うか、無視したまま単に誤差を提示するかは議論によるが、いずれにせよ、実験検証課題の一つである。1.多重層BFモデル行列式に対する系統的なパラメータ推定法の検討前年度に作成したモデル行列式のパラメータを、物理的な根拠をもって推定する方法を検討した。ポリエチレンと鉛の2重層BFのモデル行列式に対して、次の変数がパラメータに寄与する傾向と程度を調べた。・媒質原子番号、線源エネルギー、媒質厚さ、光電散乱及びコンプトン散乱の断面積、各層の単位媒質厚さに対する透過行列と反射行列(単位媒質厚さ行列)相関分析・主因子分析を用いて高い相関のある変数とその範囲を調べた。例えば、線源エネルギーの低い所で単位媒質厚さ行列と相関が高く、媒質が厚いとエネルギーや単位媒質厚さより原子番号に依存し、また相関が薄い範囲も特定した。それらを場合分けして、下記2とともに、上の変数でパラメータフィットする方法を検討した。またKエッジや特性X線を扱えるように、特定のエネルギーに対してフィットを制御する方法を検討した。2.CGの多層散乱光の処理等で、計算量を絞るため、媒質の性質をもとに視線方向に対する透過光と反射光の表現を簡略化する考え方がある。そうした考え方に基づき、ポリエチレンと鉛の多重層モデル行列式のパラメータを少ない変数による低次式でフィットできるか、また物理的な意味がない方法を導入してフィットの精度をあげられるか検討した。3.提案する多重層BFモデル式を実験的に検証するため、遮蔽板を重ねて多重層を模擬し、透過スペクトル及び線量を様々な方向で測定するため、固定用治具付き台車を製作した。測定試験を行い、ポリエチレンと鉛の2重層遮蔽を模擬できることを確認した。2年目は前年度に整備した多重層BFのリファレンスデータに基づき、提案した多重層BFモデル行列式のパラメータ推定法の検討と、検証実験の準備を行った。パラメータ推定法については、代表的にポリエチレンと鉛の2重層を取り上げて関係する物理変数とパラメータとの相関性を調べ、場合分けを行ってパラメータフィットする方法を検討した。またできるだけ計算を速める必要から、計算量を抑える簡略化について検討した。相関のある所では低次のフィットが有効であり、それを基本にフィット精度を上げるために特別な項を導入するか、精度を求めず保守的なフィットにとどめて計算量を維持するか検討中である。検証実験については、固定治具付き台車を製作し、1年目に製作した鉛板と現存遮蔽板とを併せて多重層を模擬した実測が可能になった。多重層の透過測定はあまり前例がないが、コバルト線源から数mfp以内のポリエチレン+鉛遮蔽を透過したスペクトルは、入射方向が垂直に近い所でリファレンス計算データとほぼ一致した。研究の進捗について、計画よりやや遅れており、所属業務にエフォートがとられて計画の一部を進められず、研究発表を満足に行えなかった。パラメータ推定法の検討をポリエチレンと鉛の2重層でしか行えず、別の媒質の組み合わせや3重層への拡張について系統的な議論ができなかった。検証実験も多重層を模擬した測定が可能なことを確認したのみにとどまった。
B型肝炎ウイルスのステルス性による慢性感染成立の機序解明と阻止分子標的の創薬

B型肝炎は世界に蔓延し、特に慢性化への対応が急がれる。ヒト化肝臓キメラマウスモデルにB型肝炎ウイルス(HBV)を感染させトランスクリプトームを解析した結果、感染直後より持続的に高発現する3つのmicroRNA(miRNA)とHBVのステルス性を示唆する遺伝子プロファイルを得た。(1) miRNAがHBVのステルス性にどう関与しているのか、(2) miRNAと標的mRNAが慢性化を阻止する分子になるのか、(3)核酸アナログ体との併用でHBVを排除できるのか、を検討し慢性化の成立機序を解明する。これによりB型肝炎の慢性化阻止に向けた新たな分子標的の創薬が期待される。
MRI酸素代謝イメージング法の確立:毛細血管における動的磁場歪みの応用

MRIにおいて、毛細血管中の赤血球による磁場歪みの影響を受けた磁気共鳴信号が組織酸素代謝を反映することを明らかにした。さらに、その磁気共鳴信号を強調する撮像法をファンクショナルMRIに応用し、真の脳賦活領域を限局して描出できることを示した。また、毛細血管周囲からの磁気共鳴信号変化と神経活動との定量的関係も明らかにし、MRIによる組織酸素代謝の画像化の基礎を確立した。毛細血管内赤血球によるミクロ磁場歪みの影響を定量的に把握するために、次の順に研究を進めた。I.血液中赤血球による磁場歪みの定量化採血したラット血液の酸素飽和度を変え、7T分析用NMR装置を用いマルチエコー法により横緩和時間を求めた。その結果、横緩和率から導出された赤血球による磁場歪みの値は、別途1.5TMRIにて測定した値と比較し、磁場強度およびエコースペースの違いを考慮するとほぼ一致した。また、血液に常磁性造影剤を加え同様な実験を行い、造影剤投により血漿の磁化率が増加するために、横緩和時間が最大となる血液酸素飽和度が予想どおり低下することを確認した。これらの結果から、血液中では赤血球によるミクロ磁場歪みが発生していることが検証され、その程度も定量的に求められた。II.大脳皮質における毛細血管内赤血球によるミクロ磁場歪みの影響の定量評価1.5TMRI装置を用いて成人男性頭部を異なる2つのエコータイム(TE=5.2,88ms)のスピンエコー法で1分毎に50分間撮像し、常磁性造影剤投与による大脳皮質の信号強度変化を測定した。常磁性造影剤投与により血液磁化率を増加させたとき、太い血管周囲の磁場歪みの影響を反映するTE=88msの信号強度は低下したが、毛細血管での磁場歪みを反映するTE=5.2msの信号強度は有意な変化を示さなかった。一方、被験者の血液酸素飽和度が低下したときは、造影剤投与と同様にTE=88msの信号強度は低下し、さらに、TE=5.2msの信号強度も顕著に低下した。次に、TEを変えて撮像することで大脳皮質の横間和時間を解析し、毛細血管での磁場歪みによる緩和時間が約20msであり、この値は上記Iの実験結果と矛盾しないことを確認した。以上の結果から、毛細血管内赤血球によるミクロ磁場歪みによるT2^*緩和現象の詳細が明らかになった。1賦活による毛細血管内赤血球ミクロ磁場歪みの変化赤血球と血漿の磁化率の違いにより赤血球周囲の磁場が歪むが、その影響は毛細血管において顕著となり、安静時緩和時間が20ms程度の速い横緩和として現れる。そこで、この速い横緩和の賦活による変化を調べた。1.5T MRIにてマルチエコーFast SEを用い、光刺激(8Hzチェッカーフラッグ)によるヒトfMRI実験を行い、賦活領域の遅い緩和変化(実効TE=64ms)および速い緩和変化(実効TE=16ms)を求めた。速い横緩和が変化した賦活部位は皮質部位に限局されており、賦活領域の平均信号強度変化率(ΔS/S)をTEで除することで求まる横緩和率変化(ΔR_2)は、速い緩和の方が遅い緩和よりも30倍以上大きな変化であった。赤血球によるミクロ磁場歪みが賦活により顕著に変化することが確認され、その変化領域により賦活焦点を描出できる可能性が示唆された。2ラット体性感覚野におけるBOLD信号と神経活動との相関BOLD信号と神経活動との相関を調べるために、雄SDラット(n=11)の前足に4秒間の電気刺激を40秒間隔で繰り返し加え、動物用7T MRI装置でSpin-Echo EPI法によりBOLD信号を測定し、かつ、体性誘発電位(SEP)も測定した。電気刺激の周波数(1,3,5,10Hz)および強度(0.5,1.0,2.0mA)を変えて測定を行ったが、刺激強度に関わらず、SEPの積分値(P1-N1差の和)は刺激周波数3-5Hzで最大を示した。一方、BOLD信号も、刺激強度に関わらず、刺激周波数3-5Hzで最大を示し、高磁場Spin-Echo BOLD信号と神経活動の指標となるSEPの積分値は比例関係にあることが判明した。微小循環のゆらぎ安静時の酸素代謝ゆらぎを調べるため、微小循環を敏感に反映する低b値での拡散強調撮像を用いる方法を確立した。従来も拡散強調撮像を用い微小循環情報の抽出が行われていたが、従来の方法は脳脊髄液の影響を受け不正確であることを明らかにし、新たに脳脊髄液を抑制し低b値を用いる方法を開発した。健常成人ボランティアを対象に新しいこの方法を用いることで、安静時の大脳皮質酸素飽和度(酸素代謝)が25%程度ゆらぐことが示唆された。このゆらぎは安静時背景脳波のゆらぎに対応する。

BOLD信号と神経活動との定量関係BOLD信号と神経活動との定量関係を調べるために、SDラットの前足に0.3msの電気刺激パルスを4種類の周波数(1, 3, 5, 10Hz)で4秒間加え40秒間隔で3回繰り返し、動物用7TMRI装置でSpin-Echo EPI法によりBOLD信号を測定し、かつ、体性誘発電位(SEP)も測定した。また、電気刺激強度(0.5, 1.0, 2.0mA)も変えて測定を行つた。その結果、各電気刺激パルスに応じて発生するSEPの積分値(P1-N1差の和)とBOLD信号強度は刺激周波数および刺激強度に関わらず、一定の比例関係を示した。SEPの積分値は神経活動により消費されるエネルギーを示している。一方、Spin-Echo BOLD信号は毛細血管およびその近傍からの磁気共鳴信号を反映しているので、組織において供給される酸素量を表していると推測された。また、このBOLD信号変化の機序となる主な緩和現象は、毛細血管内赤血球による動的磁場歪みによるものであり、この磁場歪みは神経活動により消費されるエネルギーを定量的に反映すると解釈できた。
水素平衡法による極域雪氷試料の水素同位体比測定法の確立

本研究では極域雪氷試料のd値を得るのに必要な、水素同位体比の測定を、煩雑な還元法に代わって、水素平衡法で測定することを試み、そのために必要な色々なノウハウの習得をおこなった。この目的のために、取り扱いが容易なシリンジバイアルを反応容器として用いて、水素同位体交換反応を行わせることを試みた。使用するバイアル容器、セプタム、同位体比換算法などについて検討した結果、次のような測定条件を確定した。(1)バイアル:容積3.2mlの平底型。試料水量は1ml。(2)セプタム:3mm厚のバイトンを使用。(3)白金触媒:ホッコービーズの粒径1mm、Pt1%のものを5-8mg使用。(4)バイアルへの水素ガス充填法:グローブバッグ内で充填。(5)2種の標準水を測定試料と同時に測定し、この標準水のδDH20とδDH2の関係から検量線を作成して、試料水の水素同位体比を求める。このように実験条件の最適化を行った後、SMOWスケールで-189‰、-412‰の水を標準水として、-210-390‰の範囲の5種類の水の水素同位体比を測定した。その結果、5種類の水いずれでも、平衡法による値は還元法によるものと1.4‰以内で一致し、検量線の範囲内なら、水素平衡法と還元法で、同位体比が系統的にずれるような事はなかった。次に-299‰のMIZUHO雪で、34回の繰り返し測定を行ったところ、Δ平衡法-還元法=-0.29‰と両法で差は認められなかった。また標準偏差も±1.2‰(1σ、n=34)であった。このように、水素平衡法によって、一般的な水素同位体比の測定精度といわれる±1‰程度の精度で水素同位体比の測定が可能になり、極域雷氷試料の水素同位体比の測定に使用することができる事が判明した。試料水量は1ml。
ガラス繊維とポリプロピレン繊維のコミングルドヤーン平織りクロスの円筒深絞り成形

繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである.ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく,成形加工の効率化が期待できる.そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.また比較のために新たに開発された四軸織物のガラス繊維強化ナイロン-6樹脂シートも用いて,同種の深絞りの成形実験を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.1.ブランク内の繊維は,絞りに伴う円周方向圧縮力のためフランジ部で回転を起こしながらダイス内に流入する.その結果,繊維は成形品側壁部でポンチ軸方向に向かって配向する.絞り深さが深くなると,側壁部ダイ肩近辺においては,ほとんどの繊維がポンチ軸方向に平行に配向した.2.金型温度90°Cにおける成形品の破断は,成形品の0°方向において,側壁部ダイ肩付近で生じた.これは,絞り深さが深くなると,0°方向フランジ部において繊維が流入できずに残るために,側壁部での0°方向の引張強度が45°方向の引張強度より低下し,破断が起こった.3.四軸織物ブランクでは,ポンチ肩半径R=20mm,金型温度150°Cにおいて,ブランク温度230°Cのとき,D=30mmでは絞りが成功し,D=40mmでは繊維の表面露出,D=50mmでは繊維の破断が生じた.ブランク温度250°Cのとき,D=30,40mmでは絞りが成功し,D=50mmでは繊維の表面露出が生じ,D=60,70mmでは繊維の破断が生じた.繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で,使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.そこで低コストで実用的な成形方法の確立が必要不可欠である.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである。ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく、成形加工の効率化が期待できる。そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.得られた主な結果を以下に示す.1.平行ブランクでは,ブランク温度180,200,220°C,金型温度90°Cにおいて,絞り深さD=40mmですべてのポンチ肩半径Rで絞りが成功した.R=20,15mmのとき,D=50,60mmでは繊維の表面露出,D=70mmでは繊維の破断が生じ,R=10,5mmのとき,D=50mmでは繊維の表面露出,D=60,70mmでは繊維の破断が生じた.2.交差ブランクでは,ポンチ肩半径R=5,20mm,ブランク温度180,200,220°C,金型温度90°Cにおいて絞り深さD=40mmでは絞りが成功し,D=50,60,70mmでは繊維の表面露出が見られた.3.金型温度が90°Cのとき,ブランク温度,しわ押さえ力を変えても成形性にほとんど影響は見られなかった.また,金型温度が75°C以下のとき,ブランク温度が低いほど,樹脂が硬化するまでの時間が早くなるために,繊維破断が見られ,成形品の表面状態が悪化した.4.ブランク内の繊維は,絞りに伴う円周方向圧縮力のためフランジ部で回転を起こしながらダイス内に流入する.その結果,繊維は成形品側壁部でポンチ軸方向に向かって配向する.絞り深さが深くなると,側壁部ダイ肩近辺においては,ほとんどの繊維がポンチ軸方向に平行に配向した.繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである.ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく,成形加工の効率化が期待できる.そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.また比較のために新たに開発された四軸織物のガラス繊維強化ナイロン-6樹脂シートも用いて,同種の深絞りの成形実験を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.1.ブランク内の繊維は,絞りに伴う円周方向圧縮力のためフランジ部で回転を起こしながらダイス内に流入する.その結果,繊維は成形品側壁部でポンチ軸方向に向かって配向する.絞り深さが深くなると,側壁部ダイ肩近辺においては,ほとんどの繊維がポンチ軸方向に平行に配向した.2.金型温度90°Cにおける成形品の破断は,成形品の0°方向において,側壁部ダイ肩付近で生じた.

これは,絞り深さが深くなると,0°方向フランジ部において繊維が流入できずに残るために,側壁部での0°方向の引張強度が45°方向の引張強度より低下し,破断が起こった.3.四軸織物ブランクでは,ポンチ肩半径R=20mm,金型温度150°Cにおいて,ブランク温度230°Cのとき,D=30mmでは絞りが成功し,D=40mmでは繊維の表面露出,D=50mmでは繊維の破断が生じた.ブランク温度250°Cのとき,D=30,40mmでは絞りが成功し,D=50mmでは繊維の表面露出が生じ,D=60,70mmでは繊維の破断が生じた.繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で,使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.そこで低コストで実用的な成形方法の確立が必要不可欠である.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである.ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく,成形加工の効率化が期待できる.そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.得られた主な結果を以下に示す.1.コミングルドヤーンクロスのブランクでは,金型温度が90°Cのとき,ブランク温度,しわ押さえ力を変えても成形性にほとんど影響は見られなかった.また,金型温度が75°C以下のとき,ブランク温度が低いほど,樹脂が硬化するまでの時間が早くなるために,繊維破断が見られ,成形品の状態が悪化した.2.成形品側壁部の軸方向引張強さは,繊維が回転により軸方向に向かって配向するため高くなり,元のブランクの引張強さより大きくなった.3.金型温度90°Cにおける成形品の破断は,成形品の0°方向において,側壁部ダイ肩付近で生じた.これは,絞り深さが深くなると,0°方向フランジ部において繊維が流入できずに残るために,側壁部での0°方向引張強度が45°方向引張強度より低下し,破断が起こる.繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである.ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく,成形加工の効率化が期待できる.そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.また比較のために新たに開発された四軸織物のガラス繊維強化ナイロン-6樹脂シートも用いて,同種の深絞りの成形実験を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.1.ブランク内の繊維は,絞りに伴う円周方向圧縮力のためフランジ部で回転を起こしながらダイス内に流入する.その結果,繊維は成形品側壁部でポンチ軸方向に向かって配向する.絞り深さが深くなると,側壁部ダイ肩近辺においては,ほとんどの繊維がポンチ軸方向に平行に配向した.2.金型温度90°Cにおける成形品の破断は,成形品の0°方向において,側壁部ダイ肩付近で生じた.
白血病細胞のペプチド性分化誘導因子に関する研究

細胞が産生する分化誘導因子は細胞毒性が低い為と生体内でも有効なことが予想される為に、白血病の治療薬として検討されている薬物のひとつである。我々は、マウス骨髄性白血病細胞(M1細胞)から自然に分化した細胞が、低分子量の分化誘導物質を産生していることを発見した。このように細胞自身により産生される分化誘導因子としては、高分子量のタンパク質以外は報告されていない。低分子量の分化誘導因子は、高分子量のものに較べて抗原抗体反応に起因する障害を起こしにくいと考えられるので、この因子を精製し、その構造を明らかにし、白血病の治療薬としての検討を加えることは意義があると考えられる。本研究では、まず分化誘導因子の精製に使われている従来の方法でこの因子を部分精製し、この化合物の分子量が約1300であることを証明した。このような低分子量の分化誘導因子の精製法は知られていなかったので、この分化誘導因子の精製法を種々検討して確立した。すなわち、細胞の条件培地をSephadex G-15によるゲルろ過、陰イオン交換クロマトグラフィー、シリカゲルによる薄層クロマトグラフィー、ODS-120Tカラムによる高速液体クロマトグラフィー、TSK-3000SWカラムによるゲルろ過により均質なペプチドを精製した。このペプチドはアミノ酸12個よりなり、N末端はブロックされていた。精製したペプチドは、M1細胞をマクロファージ様細胞に分化誘導した。ヒトの白血病細胞HL-60に対して、このペプチドは5x【10^(-7)】g/mlの濃度で加えると、その増殖を著しく阻害した。さらに、マクロァージの癌化したp388D1細胞をリポポリサッカライドにより活性化したときに、ペプチド性因子が産生されていないかを調べた結果、タンパク性の分化誘導因子は大量に産生されていたが、ペプチド性のものは微量な為に現在のところ精製に成功していない。
TFGの発現調節異常が肥満・代謝障害形成に及ぼす役割

平成30年度は脂肪細胞におけるTFGの役割を明らかにするため、タモキシフェン誘導性成熟脂肪細胞特異的TFG KOマウス(AiTFG KO)の解析を中心に行った。これまでにob/obマウスや高脂肪食負荷マウスといった肥満モデルマウスの白色脂肪組織ではTFGの発現量が著増することを見出している。そこでTFGが肥満に伴う脂肪組織の増大に重要な役割を果たしているのではないかと考え、AiTFG KOに高脂肪食を6週間負荷し、体重・脂肪組織重量の変化や異所性脂肪蓄積である脂肪肝形成への影響を検討した。その結果、AiTFG KOは高脂肪食負荷に伴うadipose expansionが障害され、脂肪肝が増悪することが明らかとなった。その一因として、AiTFG KOの脂肪組織では脂肪細胞分化・機能に重要な転写因子であるPPARγの発現量が減少していることが明らかとなった。現在、その分子機序について検討を行っているところである。また、その機序や全身の代謝における意義・影響については未だ解析中であるが、AiTFG KOでは脂肪組織におけるミトコンドリア量・機能も低下しており、特に皮下脂肪におけるBeige化が障害されている。これまでの結果から、TFGは脂肪細胞が増大し余剰エネルギーを脂肪組織に蓄積するのに重要であり、AiTFG KOではadipose expansionの障害・異所性脂肪蓄積によるインスリン抵抗性が主な原因となり、耐糖能障害を来すと考えている。また筋肉特異的TFG KOマウスについても既に作製が完了し、運動能(筋力・持久力)、代謝の両面から現在解析を行っている。脂肪細胞におけるTFGの役割について、AiTFG KOの表現型解析により概ね明らかとなってきており、2019年度中の論文投稿に向け精力的に解析を続けているところである。筋肉におけるTFGの役割についても、興味深いデータが出てきており、今後並行して解析を行っていく予定である。TFGの脂肪細胞における機能については、2019年度中の論文投稿(できれば掲載)を目指す。筋肉におけるTFGの役割について、高脂肪食負荷時の代謝への影響や、加齢・糖尿病に伴う筋萎縮などに着目し、他臓器におけるTFGの機能解析で得られた知見も踏まえ、解析を進めていきたい。Trk-fused gene (TFG)は小胞体からGolgi体へのCOPII小胞輸送に重要な役割を担うこと、またその遺伝子異常がいくつかの神経変性疾患の原因となることが近年明らかとなってきた蛋白である。TFG遺伝子異常によって生じる神経変性疾患の1つである遺伝性近位筋優位運動感覚ニューロパチー(HMSN-P)では糖尿病・脂質異常症の合併が多いことが知られている。我々はTFGの代謝制御機能に着目し、各臓器特異的TFG KOマウスを作製、その解析を進めている。膵β細胞特異的TFG KOマウス(βTFG KO)はインスリン分泌低下に伴いグルコース負荷試験にて顕著な血糖上昇を認めた。β細胞増殖低下によるβ細胞量の低下と単離膵島におけるグルコース応答性インスリン分泌の低下を認め、β細胞量・機能双方の障害により耐糖能障害を呈することを明らかにし、その背景としてインスリン顆粒内の結晶径の低下、小胞体ストレス、転写因子Nrf2の活性低下が示唆されることを報告した(Yamamotoya T, et al. Sci Rep. 2017; 7: 13026)。現在は後天的に成熟脂肪細胞特異的にTFGを欠失するタモキシフェン誘導性脂肪細胞特異的TFG KOマウス(AiTFG KO)を作製し、その解析を進めている。AiTFG KOは通常食負荷下でもインスリン抵抗性・耐糖能障害を呈する。その機序については現在解析中であるが、マイクロアレイ解析の結果からミトコンドリア機能への影響が示唆される結果を得ている。その他、筋肉特異的TFG KOマウス(MuTFG KO)についても運動能・代謝機能双方の面から解析を開始している。平成29年度は膵β細胞におけるTFGの役割について論文にまとめ国際誌に掲載することができた。現在は脂肪細胞におけるTFGの機能を中心に解析を進めており、マイクロアレイの結果からミトコンドリア機能への影響を示唆する、興味深い結果が得られている。

これまでの結果から、TFGは脂肪細胞が増大し余剰エネルギーを脂肪組織に蓄積するのに重要であり、AiTFG KOではadipose expansionの障害・異所性脂肪蓄積によるインスリン抵抗性が主な原因となり、耐糖能障害を来すと考えている。また筋肉特異的TFG KOマウスについても既に作製が完了し、運動能(筋力・持久力)、代謝の両面から現在解析を行っている。脂肪細胞におけるTFGの役割について、AiTFG KOの表現型解析により概ね明らかとなってきており、2019年度中の論文投稿に向け精力的に解析を続けているところである。筋肉におけるTFGの役割についても、興味深いデータが出てきており、今後並行して解析を行っていく予定である。脂肪細胞におけるTFGの機能については、ミトコンドリア機能に着目し、古典的な白色脂肪細胞としての機能およびベージュ・褐色脂肪細胞における熱産生能の双方につき解析を進めていく。筋肉特異的TFG KOマウスについては通常食飼育下では顕著な表現型を認めていないが、高脂肪食負荷時の体重変化や運動能にも着目し、解析を続けたいと考えている。TFGの脂肪細胞における機能については、2019年度中の論文投稿(できれば掲載)を目指す。筋肉におけるTFGの役割について、高脂肪食負荷時の代謝への影響や、加齢・糖尿病に伴う筋萎縮などに着目し、他臓器におけるTFGの機能解析で得られた知見も踏まえ、解析を進めていきたい。マウス用トレッドミルの購入を検討していたが、他研究室より借りることができ不要となった。平成30年度に電子顕微鏡観察や各種ELISAで費用がかさむことが予想されるため、そちらに充填する予定である。現在脂肪細胞におけるTFGの機能につき、論文投稿に向け精力的に実験を進めているが、当初の想定以上に成果が得られつつあることもあり、研究期間の延長が必要となった。また、2018年7月の土砂災害の影響で一部実験の実施が遅れたことも研究期間内の終了が困難となった一因である。
新しい研究分野「超幾何系」を組織するための企画調査

本企画調査の目的は、「超幾何系」の新分野を組織し、重点領域の領域申請のための企画調査を行うことであった。研究代表者は、「多変数超幾何函数に関連する諸問題を現在の観点から再編統合し、『超幾何系』の研究分野を組織して、21世紀の自然科学及び工学への新しい基盤を提供する」ことを目的として、各研究分担者とともにその方法についての具体的な検討を行い、平成9年11月に、「平成10年度発足特定領域」として「超幾何系の理論-数学新時代へのプラットフォーム」の領域申請を行った。これによって本企画調査の第一の目的は達成された。申請中の特定領域研究(B)「超幾何系の理論」は、総括班と4つの計画研究(ア)配置空間の幾何と超幾何函数による一意化(イ)代数多様体の周期と量子コホモロジー(ウ)超幾何積分のde Rham理論(エ)D加群と表現論の観点からの超幾何系からなり、基幹部分として配置空間と代数多様体の族に対する超幾何系のモジュライ理論の研究を、また基礎理論としてD加群と表現論からの代数適研究と超幾何積分の大域構造の研究を行い、これによって数理物理、数理工学、情報科学等への新しい応用を開くことを目指すものである。3つの拠点である神戸大学・九州大学・東京大学を「仮想超幾何系研究センター」として連携し、研究の機動的な体制をとることをその骨子とした。この間、特定領域の申請準備とともに、研究分担者間で、「超幾何系」の有機的な研究体制を整えるための検討を行った。また平成9年12月に神戸大学に於いて「超幾何系ワークショップinKobe」を開催し、超幾何系の研究分野の研究動向の確認と、関連分野の有機的な連携のための討論を行った。
低周波数の分子振動がプロトントンネリングに及ぼす効果

超音速ジェット冷却された5-メチルトロポロンの蛍光励起スペクトルおよびホールバーニングスペクトルを測定した。S_1-S_0遷移の0-0バンドは4個のバンドに分裂していることが分かった。この分裂はメチル基の内部回転運動とプロトンの運動がカップルしていることを明確に示している。S_1状態のゼロ点準位の分裂成分の最高準位と最低準位の分幅は2.2cm^<-1>と決定された。トロポロンの対応する値は20cm^<-1>である。メチル基の導入によってトンネリング分裂値は1桁する。これは、メチル基の安定構造がトロポロンの対称軸からずれているために、プロトン移動に沿った対称2極小ポテンシャルが非対称化するためである。メチル基の内部回転準位を励起すると、励起エネルギーの増加に伴い分裂幅は次第に大きくなる。この理由は、内部回転準位の励起エネルギーが増加するとメチル基の波動関数が空間的に拡がり、非対称の効果が小さくなるためと考えられる。本研究は、電子遷移において、メチル基の内部回転運動とプロトン移動がカップルすることを示した最初の例である。また、トロポロン分子と希ガス原子、窒素分子、または一酸化炭素分子のファンデルワールス錯体の蛍光励起スペクトルとホールバーニングスペクトルを測定した。S_1状態のゼロ点準位、および分子間振動準位のトンネリング分裂を決定した。希ガス原子が結合した場合には、トンネリング分裂値はトロポロンとほとんど変わらないが、窒素分子の場合は半分、一酸化炭素分子の場合は分裂が観測されない。分子間振動モードの解析から、このような分裂値の違いは、溶媒原子(分子)がトロポロンの分子面上の非対称な位置に局在化する確率に依存していることが示唆された。すなわち、希ガス原子は非局在しているが、一酸化炭素分子では局在化の度合いが大きい。以上のように、本研究から低振動数の分子振動がプロトントンネリングに及ぼす効果が初めて詳細に解明された。
光源アレイの一次元走査を用いた多眼式立体ディスプレイ

一次元走査光学系と光源アレイを組み合わせにより新しい三次元ディスプレイを構成する。それぞれの構成要素の性能を評価し、光学系と駆動システムの設計と試作、および人間工学的評価を行った。(1)光ビームの一次元走査には、ガルバノメーターの利用を検討した。走査位置を任意に制御できる通常のガルバノスキャナーでは、走査周波数60Hzで走査精度は50μmであった。機械的な共振現象を用いて走査精度を向上させたレゾナンススキャナーでは、走査周波数200Hzで走査精度は30μmであった。レゾナンススキャナーを用いた場合に、50個以上の視差画像の表示が可能であることがわかった。(2)光源として、LEDと半導体レーザーの利用を検討した。任意波形発生装置で光源を変調し、光検出器で変調特性を調べた。いずれの場合も、20MHzまでの変調が可能であることがわかり、十分な特性であることがわかった。また、走査光学系と同期させて発光させることに成功した。(3)一次元走査光学系に関する基礎実験をもとに、変形二次元配置した光学系を用いた三次元ディスプレイの光学系の設計を行った。64個の小型カラーLCDパネルを変形二次元配置し、それぞれの水平表示方向が異なる光学系を試作した。(4)64個の画像を表示するためには64個のビデオ信号が必要になる。これを実現するために、64枚のフレームメモリを8台のPCクラスターで制御する駆動システムを試作した。(5)以上の光学系と駆動システムを組み合せて、実際に三次元像を表示した。従来の三次元ディスプレイの問題点である疲労の原因とされる輻輳と調節の不一致について評価するため、レフラクトメーターを用いて人間の調節応答について測定を行った。その結果、試作システムで発生した三次元像に対する調節応答は、実在の三次元物体に対する調節応答に類似していることが判明した。本研究では、一次元走査光学系と光源アレイの組み合わせで多眼式立体ディスプレイを構成する。平成13年度は、それぞれの構成要素の性能について研究を行った。1.一次元走査光学系本構成方法では、集光した光ビームを広い範囲で走査する必要がある。一次元走査について調査した結果、高NAで広い走査角を満たすのはガルバノメーターを用いた機械的な走査方法しかないことが判明した。これには、走査位置を任意に制御できる通常のガルバノスキャナーと、機械的な共振現象を用いて走査精度を向上させたレゾナントスキャナーがある。それぞれについて、走査精度を求めた。ただし、焦点距離が350mmのスキャニングレンズを用いた。通常のガルバノスキャナーでは、走査周波数60Hzで、走査精度は50μmであった。レゾナンススキャナーでは、走査周波数は200Hzで走査精度は30μmであった。この結果から、レゾナンススキャナーを用いた場合に、約50個の視差画像の表示が可能であることがわかった。ただし、これはカタログ値より低い精度であるので、今後はスキャナーの固定方法などを改良することで走査精度を向上させて、表示できる視差画像数を増やす予定でいる。2.光源アレイ光源としては、LEDと半導体レーザーの利用を検討した。本年度は、アレイ化に先立ち、個々の素子の特性について調べた。いずれの場合も、20MHzまでの変調が可能であることがわかり、十分な特性があることがわかった。

また、走査光学系と同期させて発光させることに成功した。光学素子におけるナノテクノロジーの応用、とくに、光ディスク技術や光通信技術などの高牲能化に寄与するナノ構造を有する回折光学素子の実現を可能にするために、最適化アルゴリズムを用いた超解像技術、および、ナノ構造製造技術について研究を行った。1.超解像用マスクの最適設計法ナノ構造の作製に用いるマスクは、作製上の制約から、二値振幅と24譜調の位相値しか表現できない。そこで、平成13年度に開発した超解像の最適化アルゴリズムに変更を加え、この条件を組み込んだ。最適化アルゴリズム実行時に拘束条件を穏やかに加えることで、上記の条件を満たし、かつ従来と同程度の超解像パターン形成が可能な超解像用マスクが設計できることが判明した。2.ベクトル回折理論の導入ナノ構造の有する光学特性は、スカラー回折理論で求めるのは適切ではなく、ベクトル回折理論を用いる必要がある。そこで、ナノ構造光学素子の光学特性を調べるために、ベクトル回折理論としてRigorous Coupled-Wave Analysisを導入した。これを用いて、ナノ構造光学素子の光学特性を調べ、ナノ構造に必要な空間的な周期とアスペクト比を求めた。3.ナノ構造製造技術の開発ナノ構造を有する回折光学素子を作製する技術として、超解像マスクからのパターン形成を、空間的にシフトしながら数回繰り返し行い、より微細なナノ構造を作製する技術を提案した。これは、従来の大量生産に用いられるエンボス法に比べて、高い精度で形状を作製でき、高いスループットが得られる点に特徴がある。
抗腫瘍遺伝子治療・細胞療法の第一相試験における用量漸増法の評価と新規漸増法の開発

遺伝子治療の用量漸増法を用いた第一相試験の評価として下記の事項を明らかにした。(1)腫瘍内投与が42.6%、皮下投与は10.6%であり、静脈内投与は4.3%、筋注等が4.3%と全身投与が極めて少ない。(2)45試験が単一数での被験者数を各用量レベルで試験していた。このうち75.6%の試験で3人を被験者数としていた。12名のaggressive incrementの試験はそれぞれ1試験であった。(3)用量レベルは中央値4で、212段階であり、8段階以上の試験は6.7%であった。(4)漸増率はHalf-logとfull-logで約半数を占めていた。増加率を漸減する方法として、ある段階までfull-logで増加しその後にhalf-logに切り替える方法も17%認めた。最大増加率は2-logであり、これを超える増加率は認めなかった。(5)4試験(8.2%)でDLTを観察し、腫瘍免疫に基づくものは認めなかった。MTDを規定できたものは3試験(6.3%)であった。これらの知見を基に新規用量漸増法開発を薬物動態に基づく方法、数学的モデルを使用した方法、毒性に基づく方法に分けて研究した。この結果、下記のような新規漸増法を考案した(1)導入遺伝子の役割が腫瘍免疫であること、(2)腫瘍内、皮内など局所投与であること、(3)接種部位での副作用がNCI CTC ver.2でgrade2以上の出現もしくはDLTが出現するまでは2 log (x100)で用量を増加する、(4)上記の毒性が出現した場合には増加率を1 log (x10)とする。これにより腫瘍免疫遺伝子治療では12レベルは省略することができ、しかも量大投与量に安全に達することができるものと考えられた。今後は実際の試験で実証できるか検討したい。本研究は腫瘍性疾患を対象とした遺伝子治療の第一相試験において、より効率的な研究デザイン、特に用量漸増法のを改良し、新たなモデルを作成することを目的としている。本年度は二年計画の初年度にあたっており、腫瘍性疾患に対する遺伝子治療の第一相試験から第三相試験までの臨床応用例と臨床研究実施計画書を文献、学会抄録より検索し一覧表を作成しデータベース化した。対象は、遺伝子マーキング等を除外した治療を目的とする試験とした。これらの坑腫瘍遺伝子治療の第一相試験において。用量漸増法を組み込んだ試験は増加の傾向にあり、特に近年ではTaxolなどの坑腫瘍薬と組み合わせた試験と、複数の導入遺伝子を用いる試験が増加している。腫瘍性疾患に対する遺伝子治療の特徴としては、腫瘍免疫による坑腫瘍効果を目的としているものが80%以上を占めること、対象疾患が悪性黒色腫など腫瘍免疫の発現しやすい疾患に偏っていること、投与方法が腫瘍内注入や腹腔内投与もみられ多岐であることがあげられる。また、導入した遺伝子による産物の量により実際にヒトに接種するか規定しているものが大多数であるがこの規定量にばらつきが認められており、この差をどう解析するかが間題点になっている。現在までに、これらの問題をどう普遍化し他の試験と比較するか数学的モデルも導入し検討しており初回投与量・規定量の至適域の検討と用量漸増法が的確であるかの検討を行った。詳細は現在、用量漸増法のモデルを作成し、各研究に当てはめ有用性の確認を行っているところであり、これらが確定する次年度に合わせて報告する。

腫瘍性疾患に対する遺伝子治療の第一相試験のうち、用量漸増法を研究デザインとして採用し詳細が論文発表されている研究は約40試験であった。用量の増加率は最高で100倍であったが多くの試験で1 log、half-logの増加率を採用していた。増加率の種類が、従来の抗がん剤の用量増加法と比べて多種類が採用されていることは特徴であり、8割以上の試験でthree patient cohortsを採用していたことも特徴である。用量規定因子(dose limiting factor)が出現した試験は2割以下であり、最大許容量(Maximum Tolerated Dose)をオーバーしMTDが規定できた試験は1割以下であった。腫瘍免疫を治療概念とする試験でのDLT出現頻度は特に低く、1 logの用量漸増法が適当であると考えられ、この増加率をretrospectiveに各試験に当てはめても適当であった。ただし、1 logを超えると細胞数の調整が難しくなり、実際の投与で困難が生じる可能性が考えられた。その他の治療概念の遺伝子治療においてはDLTの出現頻度は前臨床試験での毒性発現の程度と関連していると考えられ、前臨床での発現が軽度の試験では1 logを、高度の試験ではhalf-logの増加率を採用することが適切であると考えられた。また、実際での投与量の最大値を規定していた因子は投与可能な細胞数であり、導入効率の向上が真の意味での第一相試験の意義、最大投与量を規定すること、の達成に不可欠であると考えられた。用量の漸増が3-5段階であった試験がほとんどであり、ベイズモデルを応用した数学的増加モデルの設定を試みたが、この程度の用量増加段階では精度が低く、また各試験での算定の煩雑さを考慮すると遺伝子治療においては適当ではないと考えられた。現在、投稿、学会発表準備中であり、詳細はこれらを通じて明らかにする。