hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
窒素酸化物/オゾン系の複合化学効果の精密解析と有機合成への応用

低級の窒素酸化物がオゾンの共存下で活性化されて、種々の芳香族化合物を低温の条件下で容易にニトロ化することを見い出した。幅広い基質に対する反応の生成物の分析と動力学的研究の結果から、この新しいニトロ化反応は窒素酸化物がオゾンにより酸化されて生じる電子不足の中性ラジカルNO_3を初期活性種とし、基質の酸化電位に依存した二通りの異なる機構で進行することが判った。すなわち、基質の酸化電位が低い場合にはNO_3による一電子酸化で発生したアレーンラジカルカチオンがNO_2で捕捉されてアレーニウムイオンを与える二段階的なラジカルイオン機構が主となるが、基質の酸化電位が高い場合には、NO_3がNO_2に捕捉されてN_2O_5となり、これがイオン開裂してニトロニウムイオンを発生するという古典的なイオン機構が重要となる。この新しいニトロ化反応は硝酸ー硫酸の使用を必要としないため大量の廃酸や廃水が生じることがなく、硝酸の原料であるNO_2を直接利用することができるため、省資源、省エネルギーおよび環境対策の面から見て次世代の新技術として期待ができる。交通量の多い市街地で採集した大気浮遊微粒子から著しく強い発がん性と変異原性を示す3-ニトロベンズアントロンを単離、同定した。母体化合物であるベンズアントロンを無機酸化物粉体上に担持させた模擬大気環境条件下でNO_2に対する挙動を調べた結果、オゾン濃度に比例して3-ニトロ誘導体の顕著な増加が認められ、大気環境ニトロ化における上記の新しいニトロ化機構の関与が確認された。さらに、本研究の展開としてNOとスーパーオキシドの反応で発生するペルオキシナイトライトによる生体関連の活性芳香族化合物のニトロ化およびヒドロキシル化についても併せて検討した。本年度における主たる研究の成果を以下の3項目に要約して示した。(1)二酸化窒素-オゾン系(NO_2-O_3)による芳香族炭化水素のニトロ化機構を解明するため、ビクメンを化学プローブに用いて種々のニトロ化試剤でニトロ化し、生成物の分布と試剤の関係を検討した結果、硝酸-硫酸系では正常なニトロ化が起こるのに対し、二酸化窒素-オゾン系の場合には、中央部分のC-C結合の顕著な開裂が認められ、電子移動によるラジカルカチオン種の発生がニトロ化過程において重要な意味を持つことが確認された(2)ピリジンは硝酸-硫酸系ではニトロ化できないが、NO_2-O_3系を作用させた後、反応混合物を亜硫酸水素ナトリウム水溶液で処理すると、ニトロ化合物がかなり好収率で得られることが判った。反応は、N-ニトロピリジニウムニトラートに対する亜硫酸水素イオンの付加に続く、ニトロ基の1,3-転移と亜硫酸の脱離を経て進むものと推定される。(3)NO_2-O_3系による芳香族炭化水素のニトロ化は電子移動を経るラジカルカチオン種の発生を経て進むため、ニトロ化は段階的に進行し、従来の硝酸-硫酸系のようにポリニトロ化物の並列的な生成はあまり認められないことを確認した。この優れた段階選択性は、大規模なニトロ化において、従来法に比べて大きな利点となる。本年度における主たる研究の結果を以下の4項目に分けて要約した。(1)二酸化窒素-オゾン系(NO_2-O_3)による脂肪族炭化水素のニトロ化の機構を解明するために、一連の1-置換アダマンタンについてその動力学と成生物分布を検討し、脂肪族炭化水素の反応においても、三酸化窒素による水素原子の引き抜きは、置換基の電気的効果に大きく支配されることを確認した。(2)α位に水素原子を持つ脂肪族エーテルは二酸化窒素

-オゾン系の作用により容易に酸化的開裂を受けてカルボニル化合物を比較的好収率で与えるため、基質によってはこの反応が合成的に利用できることが判明した。(3)ある種の芳香族ポリニトロ化合物は人口香料の原料として重要であるが、その合成には従来基質を濃硝酸-濃硫酸と高温に加熱するという方法が用いられてきた。しかし、二酸化窒素-オゾン系を用いると、少量の酸触媒の共存下に氷冷下でポリニトロ化が円滑に進行し、目的物が効率よく得られることが判った。(4)1,4-ジ-t-ブチルベンゼンについて二酸化窒素-オゾン系によるニトロ化と硝酸-硫酸によるニトロ化を比較した結果、前者によるニトロ化のほうがイブソ置換によるアルキル基の脱離傾向が大きいことが判った。これはイオン種とラジカルイオン種の溶媒和による見かけ上のかさ高さの違いがイブソ攻撃の度合いの違いとして反映されていると考えられ、反応機構的に興味深い知見を提供している。車両の排気ガス中に比較的多量に存在する縮合多環系芳香族ケトンのベンズアントロンおよびフェナレノンについて、単独ならびにオゾン共存下における二酸化窒素との反応を種々の条件下で検討し、生成物の分布を調べるとともに、エイムス試験によりそれらの変異原性を検討した。3-ニトロベンズアントロン(3-NBA)の場合に著しく強い変異原性が認められ、ラットを用いた実験では、短期間の継続的吸入により肺気道内に腫瘍の発生が確認された。3-NBAとDNAの反応を調べた結果、一般の芳香族二トロ化合物が生体内還元過程でN-C結合によりプリン塩基の8位へ結合するのに対し、3-NBAはC-C結合で同位置へ結合することが分かった。生体内で発生したニトレニウムイオン中間体が、隣接するカルボニル酸素との電気的な相互作用を通じて安定化されるため、この特異性が発現したものと推定した。しかし、異常に高い発ガン性との関係は、現在のところ不明である。フェノール、ジメチルアニリンに代表される活性芳香族化合物と、スーパーオキシドの共存下における一酸化窒素との反応の動力学と生成物を検討した。ニトロフェノールとカテコールが主生成物として得られ、反応速度とHammett定数や酸化還元電位との間によい直線相関が認められることや、ナフトキノンがエポキシ化され、ジメチルアニリンが脱メチルされることなどから、反応はペルオキシナイトライトのN-C結合の開裂で発生したニトロソニウムイオンによる-電子酸化を経て進むものと推定した。
脳損傷後の神経回路網再建を目指した神経再生療法の開発

1)平成27年度は、前期の研究の継続として、遺伝子改変マウス脳梗塞モデルでの、行動解析と神経軸索再生の検討を行った。その結果、Lotus過剰発現マウスではBederson testにて有意な運動能力の改善が得られ、脳幹部と頚髄にて対側(非損傷側から)の有意な神経軸索の再生が見られた。これらは、発現しているLotusの量と相関しており、過剰発現Lotusによる脳梗塞後の機能回復が可能となったと考えられ、現在論文を投稿するところである。2)胎児からの成体脳での歯状回での遊走障害に関しては、残念ならが最終的に傾向はあったものの有意な差がえられなかった。そのため、次年度予定を繰り上げて研究を進めることとした。3)実験系をラットに移行するためにRat Lotusを過剰発現するTgラットを作成した。また、ラットLotusを検出するより良好な抗体を作成した。RT-PCRにて導入遺伝子と蛋白発現との関連は良好であることを確認した。損傷モデルとしては、脳梁離断モデルと、皮質運動野損傷モデルを検討した。i)脳梁離断モデル:脳固定装置を用いてstereotaxicに脳梁を切断するモデルを作成した。DAを注入すると脳梁離断面を超えて右側の脳梁に染色された神経軸索が確認された。今後遺伝子発現や電気生理学的に検討を追加する。ii)皮質運動野損傷モデル:硬膜外から刺激可能なgrid電極を作成し、後肢領域を刺激することで下肢骨格筋から誘発反応を記録することに成功し、電気生理学的検索の準備はほぼ完了した。脊髄より逆行性トレーサー(FG)を注入し上肢運動野の錐体細胞が染まることを確認した。今後は腰髄注入も検討する予定である。これらの検証後に、運動野の損傷モデルを作成する予定である。損傷モデルの評価系に関しての個別事項は、ほぼ検証済みであり、進捗状況としては概ね順調にすすんでいる状況である。予定通りに次年度以降に損傷モデルとLotus発現との相関について、定量的な解析を進める予定である。
老化分子p53による心血管代謝制御メカニズムに関する基盤研究

ヒトは老化するにしたがって様々な疾患、例えば、動脈硬化や糖尿病、高血圧とそれに伴う心不全などを発症する.しかしこれまで老化の側面から見たこれらの疾患の治療開発は行われていなかった.本研究では、細胞の老化分子であるp53が心不全や糖尿病の発症に重要な役割を果たしていることを明らかにした.ヒトは老化するにしたがって様々な疾患、例えば、動脈硬化や糖尿病、高血圧とそれに伴う心不全などを発症する.しかしこれまで老化の側面から見たこれらの疾患の治療開発は行われていなかった.本研究では、細胞の老化分子であるp53が心不全や糖尿病の発症に重要な役割を果たしていることを明らかにした.私はこれまで,細胞レベルの老化シグナルの活性化が加齢に伴う血管機能障害,すなわち,血管老化を促進し,動脈硬化の進展に関与することを報告した。今回は,加齢に伴う血圧の日内変動低下のメカニズムについて検討した。睡眠や内分泌代謝など多くの日内変動は,時計遺伝子によって制御されている。実際加齢に伴い,血圧の日内変動は低下し,時計遺伝子の変動も障害されていた。時計遺伝子の欠失マウスでは,血圧の日内変動が低下していたことから,これらの現象は因果関係のあるものだと考えられた。以前私は,血管内皮細胞の老化に伴い,重要な血管拡張物質である一酸化窒素(NO)の産生が低下することを明らかにした。若年マウスにおけるNOの産生は日内変動を示したが,その変動は加齢に伴い減弱した。NO合成酵素の欠失により,血圧の日内変動の低下だけではなく,時計遺伝子の発現の障害もみられたことから,NOによる時計遺伝子の発現調節の可能性が示唆された。培養系の実験により,NOは時計遺伝子の発現をリン酸化あるいは,ニトロシル化によって,正に制御していることが明らかとなった。高齢マウスにNOを投与すると,時計遺伝子の発現は正常化し,血圧の日内変動も回復したが,これらの作用は,時計遺伝子欠失マウスではみられなかったことから,加齢に伴うNO産生低下が,加齢に伴う血圧の日内変動低下のメカニズムに関与していると考えられた。本研究では、老化分子p53を中心としたシグナルが心血管代謝疾患の病態生理に対してどのように関与しているかを検討し、関連シグナルの制御による新たな治療戦略を開発する基盤を構築することが目的であった。平成20年度には、2型糖尿病モデルにおけるp53シグナルについての解析を行った。カロリー制限は、酵母からマウスに至る様々な種において、寿命を延長させることが知られている。酵母や線虫においては、カロリー制限によってSir2と呼ばれるヒストン脱アセチル化酵素の活性が増加することが、寿命の延長に必須であることが知られている。ヒトのホモログであるSIRT1はp53を脱アセチル化することによって、細胞の寿命を正に調節することがわかっている。私は、培養内皮細胞を高濃度グルコース処理することによって、SIRT1活性の低下とそれに伴うp53シグナルの活性化が生じることを観察した。その結果、内皮細胞の寿命は著明に低下し、ICAM1などの接着因子の発現充進が認められた。高濃度グルコース処理によるこれらの内皮機能障害は、SIRT1遺伝子の導入やp53遺伝子の欠失によって改善した。次に、1型糖尿病モデルにおけるSIRT1の役割について検討した。培養系の実験結果と合致して、糖尿病マウスの血管では、SIRT1の活性は低下しており、p53のアセチル化も亢進していた。その結果、老化血管細胞数の増加やそれに伴う血管内皮機能障害(接着因子の発現充進と血管壁への接着白血球数の増加など)が認められた。これらの機能障害は、SIRT1活性化薬であるレスベラトロールの投与によって、改善させることができた。これらの結果は、糖尿病性の大血管障害に対する新たな治療戦略となりうるものと考えられた。
戦後の石橋湛山思想に関する総合研究

戦後史上における石橋湛山思想の貢献は、先見に満ちた二つの構想にある。その一は人間中心の小日本主義による経済復興再建の理念であり、その二は冷戦の解消、東西の和合の歴史の潮流を予見した「日中米ソ平和同盟」構想であった。前者において湛山は敗戦後の日本経済の再建、復興に根本的理念を提供し、後者において、湛山は、冷戦進行さなかの一九五〇年代後半から、脱冷戦の平和構想である「日中米ソ平和同盟」案を練り上げた。この二つの構想はいずれも、その後の時代になって初めて価値を認められる先見性に満ちたもので、十数年先の戦後日本経済の在り方を規定し、また数十年後の国際関係の行方を予見し得た。本研究は、この二つの構想を中心に、戦後の石橋湛山思想の全体像を解き明かす実証研究である。第一部では戦後初期から総理大臣引退までの経済復興構想を取り上げ、第二部において石橋湛山晩年の平和思想と行動に焦点を当てた。石橋湛山に関するあらゆる記録、資料を活用し、湛山思想の源流、二大構想の内容、その形成経緯だけではなく、現代、また未来における思想的価値についても評価を試みた。この研究により我々は、21世紀における日本経済、国際関係の在り方、また人間の生き方の面において、有益な示唆を受けられることを期待する。本年度は戦後初期の石橋湛山の思想と活動を中心に研究を進めてきた。作業の準備段階として、まず、戦後初期の石橋湛山の執筆及び関連資料の収集を行い、データベースを構築した。前記の資料群を材料に、丹念な分析と厳密な考察を行いながら研究を進め、成果として、1.「石橋湛山の小日本主義の再建構想」と、2.「政界への道」という二つの論文を完成した。前者は平成十五年六月号の《岡山大学文学部紀要》に掲載する予定である。1.の研究論文では、石橋湛山の戦後構想と戦前の「小日本主義」主張との関連性を指摘し、構想の原型は、敗戦前に行った「戦後研究」に既に現れ、その特徴は、資源、領土に頼らず、人間の労働、知恵によって戦後の日本復興をめざすことにある、と指摘した。2.の研究では、石橋湛山の政界入りの動機や、結局自由党に入党したいきさつを、未加工の原史料で調べ、石橋が当初は、社会党からの立候補をも考えていた事実を発見し、また保守的自由党と一線を画し、進歩的人民戦線の活勒にも深く関わったことも判明した。論文はこれらの新たな事実を通して、石橋の政党政派の利害ではなく、自分の主意・主張を伸張するため、政界入りした動機を指摘している。なお、14年度では、研究の準備として、「日中米ソ平和同盟」部分に関する資料の収集も行った。本年度は石橋湛山の公職追放期(1947-51)における言論活動、及び政界復帰の言論活動(1951-57)を中心に、資料の調査、収集を行いながら、研究を進めてきた。成果として1.公職追放期の石橋湛山に関する既成研究成果の再整理、2.政界復帰から総理大臣に至るまでの石橋湛山に関する研究論文を作成し、さらに、3.これまでの諸成果をまとめて単行本『石橋湛山の戦後-引き継がれゆく小日本主義』を刊行した。これで、戦後石橋湛山の思想に関する総合研究の第一部分が完了したことになる。集大成の成果『石橋湛山の戦後-引き継がれゆく小日本主義』は、先行の諸個別研究と違って、綿密な実証作業をベースにした、政治家・思想家・言論人石橋湛山の本格的総合研究であり、復興構想、政界入りの動機、大蔵大臣期の活動、追放期の活動、戦後石橋湛山の思想・政治姿勢の評価及び通産大臣、総理大臣期の活動全般をカバーしている。また、従来の政治家中心の研究と違う手法で、小日本主義の復興構想をバックボーンに、高度成長の理念を提供し、小国日本の在り方を規定した、言論人、思想家としての石橋湛山像を描き出している。本書の出版は、戦後高度経済成長の思想史的研究の意義があり、また日本近代化の在り方を問う反響を期待される。本年度は戦後石橋湛山研究の第二部である「日中米ソ平和同盟」について、資料を収集しながら最後の論文作成、整理を進めてきた。

この部分の研究は基本的には幾つかの旧稿を元にしているが、総合研究の課題に組み込むため、大規模の整理、再構成作業が行われた。また特に晩年の石橋の様子について、新しい資料に基づき一章を書き加えた。完成した第二部も、第一部に続いて単行本として刊行する計画を進めている。なお、三年間の研究の総決算として、第一部と第二部を併せたダイジェスト版である、報告書「戦後石橋湛山思想に関する総合研究」(約二〇万字)も作成し、主要図書館に配布する計画である。戦後史上における石橋湛山の最大の貢献は、先見に満ちた二つの構想にあるが、前年度までの第一構想(小日本主義による復興再建)に続いて、本年度はその第二の構「日中米ソ平和同盟」を取り上げた。石橋湛山は東西の和合、平和共存の歴史的趨勢を先取り、冷戦進行さなかの一九五〇年代後半からこの構想を練り上げ、その実現のため最後の命を捧げた。この構想は余りにも早熟であったため、冷戦対立の時代環境の下でその価値がほとんど認識されず、「出来ぬ相談」として、まわり人から冷ややかな目で見られていた。しかし、その三十年後、冷戦の象徴たるベルリンの壁の崩壊およびその後の世界情勢の推移を見ると、我々は湛山の予見の正確さに驚嘆せざるを得ない。敗戦前から戦後日本の経済針路を予見した湛山の小日本主義構想と同様に、東西の和合を目指す「日中米ソ平和同盟」の構想も、二〇世紀後半の国際政治の流れを見事に的中していたといえる。今日こうした石橋湛山の思想価値を掘り起こし、二一世紀日本の指針に供する現実的意義が大きい。
小川未明童話全集未収録作品の収集と研究

1、全集未収録童話の収集。雑誌が存在しない5編を除き、457編すべてを収集した。2、初出誌紙不明童話の調査。226編(初出不明515編のうち)を明らかにした。3、未明童話の再検討。研究会及びシンポジウムを開き、成果を『解説小川未明童話集45』(北越出版)、『新選小川未明秀作童話集ヒトリボッチノ少年』(蒼丘書林)にまとめた。4、全集未収録作品及び書誌情報の公開。『定本小川未明童話全集新資料457』及び『小川未明童話書誌』の公刊を本年度中に行う。『小川未明童話全集』(講談社昭和52)は童話作品を全16巻に編集したもので、全童話の約3割(318作品)が未収録である。さらに収録作品の多く(516作品)は初出誌・紙が分からない。未明研究を推進するために、全集未収録作品の収集と出典調査を行い、未明童話の全容をつかんだうえで、未明童話の特質に関する再検討を加える。これが本研究の目的である。研究の具体的な目的は以下の4点である。・全集未収録作品の収集。・全集出典不明作品の調査。・全集未収録作品をふくめた未明童話の再検討。・全集未収録作品および出典の公開。平成20年度の研究成果として、全集未収録作品の収集をほぼ終了した。未明童話の全容が示されれば、研究が飛躍的に推進するものと期待される。また出典調査については、約150作品について初出誌・紙を明らかにすることができた。未明童話がどのような雑誌メディアに、いつ掲載されたのかが判明すれば、さらに一層の研究推進が期待される。全集未収録作品をふくめた未明童話の再検討についても、平成20年度に一部実施した。全集未収録作品のうちには、戦争中に発表された未明童話や小説に近い内容の童話が数多くあることが明らかになった。後者については文学性の高い作品が数多く見られ、早い公開を目指したい。平成20年度の後半時期から、収集した資料の電子ファイル化を行い、公開準備を進めてきた。電子ファイル化したもののなかには、画像状態がわるいものもあり、トリミング作業を行いながら、公開テクストとして見やすいものを作成しているところである。さらに収録品の多く(516作品)は初出誌・紙が分からない。具体的な調査・研究は次の4点である。平成21年度の研究成果全集未収録作品の収集は、平成20年度にほぼ終了し、今年度は収集できなかった作品の収集に努めた。収集した本文については、電子ファイル化し、ウェブ公開にそなえて整理を行った。未明童話の全容をあきらかにすることができれば、研究はいっそう進展するものと思われる。全集出典不明作品の調査は、図書館等における調査の結果、約100作品の出典を明らかにすることができた(平成20年度は約150作品)。新資料も数多く発掘することができた。例えば、台湾の日本語新聞や宗教関係の新聞に数多く童話を発表していたことが判明した。メディアと未明童話の関係についての研究が進展することが期待される。全集未収録作品をふくめた未明童話の再検討は、平成20年度下半期から行ってきた。本年度は、未明の童話集(刊行順)の読解と考察を行い、さらに11月からは小川未明童話研究会を立ち上げ、月に1回の研究会を行った。未明童話の変遷とその特質を明らかにすることができた。全集未収録作品の多い初期童話に関する考察から、後の未明童話の特質がより明確に把握することができた。本研究の調査・研究内容は次の4点である。1全集未収録童話の収集。2出典不明童話の調査。3全集未収録童話をふくめた未明童話の再検討。4全集未収録作品および出典の公開。東日本大震災の影響により、研究の一部を平成22年度に繰り延べた。以下、平成22年度及び23年度の実績の概要を記す。平成22年度23年度の研究成果全集未収録作品の収集は、収集を終え、収集した本文の文字化を行い、紙媒体による公刊およびウエブ公開の準備を終えた。公刊は本年8月予定(『小川未明童話全集未収録作品450』全4冊)。全集

出典不明作品の調査は、図書館等における調査の結果、平成22年までに182編(初出不明515編のうち)の出典を明らかにした。なお上記のほか、新資料を74編明らかにした。全集未収録作品をふくめた宋明童話の再検討は、平成22年度までに、主要な未明童話集の読解と考察を、小川未明童話研究会等の活動を通して行い、未明童話の変遷とその特質を明らかにした。あわせて震災で延期された未明童話に関するシンポジウムを平成23年7月3日(日)に上越教育大学で行った。成果は、平成24年3月『解説小川未明童話集45』(北越出版)および平成24年7月刊行の『新編小川未明童話集』(蒼丘書林、小埜裕二編・解説)にて発表。全集未収録作品および出典の公開は、上記3冊の出版物のほか、出典調査結果及び童話集収録状況等を記した『小川未明童話書誌』を公刊する。刊行は平成24年12月予定(紀伊國屋書店)。
自然海岸・養浜海岸における海岸構造物設置後の浜崖形成予測モデルに関する研究

鹿児島県志布志町押切海岸、東串良町柏原海岸、吹上町吹上浜海岸、福岡市海の中道海岸等の各地海岸で、台風来襲後に形成された浜崖の形成状況について現地調査を行った。調査は、汀線位置の計測にGPSを用いて、浜崖形成位置および浜崖高さの計測には目盛り付きスタッフを用いて計測した。また、調査地海岸は、緩傾斜護岸、一文字突堤、T字型突堤、蛇籠などの各種海岸保全構造物がある箇所を選んで調査した。上記現地調査から得られた知見を下に、数値計算モデルを開発した。本数値計算モデルは、1ラインモデルを含めて5つのサブプログラムより構成された浜崖形成予測モデルである。そして、本計算モデルを、離岸提、突堤、養浜などの海岸保全工法に伴う浜崖の形成位置および規模の予測に関する数値予測に用いた。加えて、数値計算で予測される浜崖規模を抑制するために、テーパー型の突堤群あるいは養浜という保全工法を用いるとどのように浜崖の形成状況が変化するかを、本研究で開発したモデルにより計算した。その結果、テーパー型の突堤群構造物は浜崖形成領域延長および浜崖最大高さを抑制できる可能性があることが示された。なお、基本的に数値計算は理想的な設定条件を用いて計算されたので、今後、実海岸で実際の入力波条件を用いて浜崖の形成状況や抑制効果の検証を行う必要がある。また、質量(底質の体積)保全則に関して、若干改良しなければならない点も今後の課題である。研究成果に関しては、平成16年7月に開催された九州地区海岸工学者の集い、平成17年3月の土木学会西部支部研究発表会で報告された。また、平成17年7月13日開催の第30回海洋開発シンポジウム論文集に印刷中になっている。浜崖が顕著に形成されている海岸を探すために、鹿児島湾奥、薩摩半島西岸、志布志湾沿岸、そして、宮崎県の宮崎市以南沿岸を、まず、ヘリコプターにより目視観測した。その結果、自然海岸及び養浜海岸として、鹿児島県の吹上浜と柏原海岸、そして、宮崎県の青島海岸を選定し、海浜地形測量、既往の測深データ収集を行った。現状では、以下のようなことが分かった。(1)自然海岸である宮崎県青島海岸においては、自然起因のジャイアントカスプの発生に伴い汀線が屈曲して後退し、かつ浜崖も円弧状に形成されている領域において、海浜流観測を行った。海浜流観測においてはできるだけ広領域の平面流れ場を把握するために、小型のGPSを組み込んだフロートを開発し流れの概況を計測した。また、この観測の結果明らかになった浜崖形成個所前の離岸流域にWave Hunter及びAWACを設置し、流れと波浪の定点観測を行った。そして、高波浪時でなくても、浜崖前面の浅海域で流速1m/s程度の離岸流が発生している事が明らかとなった。(2)人工海岸で浜崖が形成されている柏原海岸においては、海岸中央部に設置された緩傾斜護岸周辺での浜崖高さ、および砂浜幅の沿岸方向分布を調査した。その結果、沿岸漂砂下手側の緩傾斜護岸北側海岸では、緩傾斜護岸境界で浜崖高さが5mを超え、そして、沿岸漂砂下手側に向かい徐々に浜崖高さが減少する。一方、砂浜幅は護岸境界から漂砂下手側に広がることがわかった。よって、沿岸漂砂の阻止による砂浜幅の狭小化の結果、浜崖面により遡上波が作用しやすくなることが、人工海岸での浜崖形成の助長を引き起こすことが明らかとなった.

現時点では、これらの知見に基づいて簡易数値モデルを開発しているところである。現地調査と数値計算プログラムに関して検討を行った。まず、現地調査は鹿児島県吹上浜海岸、宮崎県青島海岸、福岡市海ノ中道海岸において、また、参考として済州島においても済州大学校の金教授と海浜調査を行った。吹上げ浜海岸においては、小野川から万之瀬川に至る約10kmの区間で、汀線測量および浜崖基部(砂丘基部)位置のGPS測量を行った。また、伊作川前面の漁港形状と位置についてもGPS測量を行った。次いで、青島海岸では青島直背後から加江田川河口までの約2km区間で、干潮時汀線測量、HWL位置測量。浜崖位置測量、突堤位置測量を行った。また、顕著な浜崖が形成さている前面海域において、小型GPSを組み込んだフロートを用いて流れの観測を行い、沖向きの流れが卓越していることを確かめた。また、同位置では干潮時汀線・HWLともに陸側に交代していることが分かった。海岸構造物の影響を見るために、さらに、海ノ中道海岸で汀線測量、海岸構造物位置調査、および海食崖(浜崖)の状況を調べるための踏査を行った。その結果、漁港および突堤に隣接する海岸では、古砂丘までもが侵食され10m以上の高さを持つ海食崖状の浜崖が形成されていることがわかった。ただし、さらに漂砂下手側海岸では、まだ浜崖が形成されるほどの侵食は発生していなかった。ついで、数値計算用プログラムの改良もねらい、済州島のIho海岸で現地踏査を行った結果に基づき、海岸構造物による汀線変動の数値計算を行った。ただし、入射波高が小さい条件では浜崖が形成されるほどの汀線後退が再現されず、プログラムに改良の余地が高いことがわかった。さらに、青島海岸では、浜崖が沖向流れの発達する海浜背後に形成されていたが、この様な現象については現況のプログラムでは対処できず、次年度以降の検討課題として残される結果となった。なお、結果の一部については、H16年度の土木学会年次講演会で報告する予定である。今年度は、鹿児島県志布志町押切海岸および東串良町柏原海岸において、台風来襲後に形成された浜崖の形成状況について現地調査を行った。調査は、汀線位置の計測にGPSを用いて、浜崖形成位置および浜崖高さの計測には目盛り付きスタッフを用いて計測した。また、調査地海岸は、緩傾斜護岸、一文字突堤、T字型突堤、蛇籠などの各種海岸保全構造物がある箇所を選んで調査した。加えて、1ラインモデルを含めて5つのサブプログラムよりなる浜崖形成予測モデルを、現地調査で得られた知見をもとに作成した。そして、本計算モデルを、離岸提、突堤、養浜などの海岸保全工法に伴う浜崖の形成位置および規模の予測に関する数値予測に用いた。加えて、数値計算で予測される浜崖規模を抑制するために、テーパー型の突堤群あるいは養浜という保全工法を用いるとどのように浜崖の形成状況が変化するかを、本研究で開発したモデルにより計算した。その結果、テーパー型の突堤群構造物は浜崖形成領域延長および浜崖最大高さを抑制できる可能性があることが示された。なお、基本的に数値計算は理想的な設定条件を用いて計算されたので、今後、実海岸で実際の入力波条件を用いて浜崖の形成状況や抑制効果の検証を行う必要がある。また、質量(底質の体積)保全則に関して、若干改良しなければならない点も今後の課題である。研究成果に関しては、平成16年7月に開催された九州地区海岸工学者の集い、平成17年3月の土木学会西部支部研究発表会で報告された。
カオスダイナミカルメモリ集積回路に関する研究

本調査研究では,ある特定の非線形デバイスと時間遅れ要素からなるカオスユニットを相互結合して得られる多次元の非線形ダイナミカルシステムで,過去のいくつかの関連ある事柄を連鎖的に想起する人間の脳のような動きを呈する連想メモリの可能性について,そのハードウェアシステムの集積化を念頭において調べた.調査研究の主な成果について以下に述べる.1.カオスユニットの設計(1)カオスユニットはある特定の非線形デバイスと時間遅れ要素によって構成される.多くのシミュレーションから,効果的なカオス遍歴をつくり出せる写像関数は,飽和逆N型の関数であることが分かった.(2)巡回セールスマン問題(TSP)のようなNP完全問題を解くための相互結合型ネットワークを構成するカオスユニットとしては,飽和N型の関数がよいことが分かった.このようなカオスユニットを相互結合し,重み係数に乗じたゲインを0に近い値から徐々に増大させると,システムは解を与える状態に必ず収束する.(3)各カオスユニットの内部値(入力部でいくつかの入力に重み係数を乗じて総和を求めたもの)が,検出可能な類似性測度として有用であることが分かった.2.集積回路化の適性(1)本調査研究の結果,カオスユニットの構造は,重み付き加算回路,非線形関数回路,遅延回路の3つからなり,いずれも比較的簡単な回路で構成でき,集積回路化に適していることが分かった.(2)本調査研究で求めた相互結合型のカオスネットワークは,デバイスの寸法や特性のばらつき,抵抗値のばらつき等に対して動的挙動が極めて安定しており,集積回路化に適していることが分かった.本調査研究では,ある特定の非線形デバイスと時間遅れ要素からなるカオスユニットを相互結合して得られる多次元の非線形ダイナミカルシステムで,過去のいくつかの関連ある事柄を連鎖的に想起する人間の脳のような動きを呈する連想メモリの可能性について,そのハードウェアシステムの集積化を念頭において調べた.調査研究の主な成果について以下に述べる.1.カオスユニットの設計(1)カオスユニットはある特定の非線形デバイスと時間遅れ要素によって構成される.多くのシミュレーションから,効果的なカオス遍歴をつくり出せる写像関数は,飽和逆N型の関数であることが分かった.(2)巡回セールスマン問題(TSP)のようなNP完全問題を解くための相互結合型ネットワークを構成するカオスユニットとしては,飽和N型の関数がよいことが分かった.このようなカオスユニットを相互結合し,重み係数に乗じたゲインを0に近い値から徐々に増大させると,システムは解を与える状態に必ず収束する.(3)各カオスユニットの内部値(入力部でいくつかの入力に重み係数を乗じて総和を求めたもの)が,検出可能な類似性測度として有用であることが分かった.2.集積回路化の適性(1)本調査研究の結果,カオスユニットの構造は,重み付き加算回路,非線形関数回路,遅延回路の3つからなり,いずれも比較的簡単な回路で構成でき,集積回路化に適していることが分かった.(2)本調査研究で求めた相互結合型のカオスネットワークは,デバイスの寸法や特性のばらつき,抵抗値のばらつき等に対して動的挙動が極めて安定しており,集積回路化に適していることが分かった.本年度は,カオススニット及びカオスネットワークの設計を行った.カオスユニットは,ある単純な非線形関数と一個の時間遅れ要素から構成される.非線形関数には,シグモイド関数やN型関数あるいはそれらの合成関数など様々な写像関数が考えられる.それらに中から効果的なカオス遍歴が作り出せる写像関数として飽和逆N型の非線形関数を見つけ出した。そのカオスユニットをネットワーク結合させ,ネットワークの内部状態を観察した.記銘したパターンに類似したパターンを想起した場合および類似していないパターンを想起した場合の内部状態を比較し,記憶の機能との関連性および,効率よく類似したパターンのみを想起する手法を考察した.また,ダイナミカルなカオスネットワークの実現のためには,ネットワークから生成される時系列信号を解析し,想起回数の向上のために調整すべきパラメータを抽出した.一方,カオスネットワークの学習性能についての解析,及び応用の可能性の調査も行った.平成9年度および10年度の2年間にわたる研究成果から,非平衡系相互結合型ネットワークについて以下のことが明らかになった.(1)記憶した情動を,カオス遍歴を利用して効率よく想起できるようなネットワークを構成するには,それに使用するカオスユニットの非線形特性を飽和逆N型関数とするのがよい.(2)巡回セールスマン問題に代表されるような完全NP問題を解くためのカオスネットワークを構成するには,飽和N型関数の非線形特性をもつカオスユニットを使用し,重み係数に付加したゲインを徐々に増加させればよい.(3)上記の研究成果の音声処理や画像処理への応用(すなわち,ノイズ除去,混合情報の分離,輪郭強調等への具体的応用)の可能性がある.
非可換ガルニエ方程式と経路積分

1.計画書にある非可換ガルニエ方程式についての結果は次である。高次元の反自己双対接続でジョルダン群不変なものはガルニエ方程式に対応する。反自己双対接続の満たす解析力学としては,2種類のラグランジアンが知られている。両者共そのポテンシャルは3次式の形で書き下せる。その場合にもパンルベ方程式の場合と同様にポテンシヤルは3次式となることがわかった。更に,偶数次元のユークリッド空間に非可換構造を入れると,そのジョルダン群不変なものとして非可換ガルニエ方程式が得られる。ジョルダン群は各次元で分類されその変形が知られているが,その変形の下で,可換な場合のガルニエ方程式は,そのタイプの間の変形が得られる。非可換の場合も同様にジョルダン群の変形は非可換ガルニエ方程式の間の変形を与えることがわかった。結果は現在まとめている。2.計画書にある無限大数,無限小数の応用として期間無限大の経済学を経済学者と共同研究した。計画期間無限大の経済学では,各期の経済学上の値,つまり利益,損失,資本,生産の総和は通常無限大数となる。最大値問題を扱う際のラグランジアンを無限大数をも含む形にして動学,解析力学の問題として考えた。この場合は,利子率をかけて総和を有限の値にする必要はない。その方法で,最も基本的なラムゼーのモデルを解いたところ,その解は数学的に意味のある順序に基づいた最大のものであり,生産率を変化させて時間無銀大での定常的値の変化を調べたところ,少しでも利子率をかけて得られた結果とは根本的に異なる結果を得た。結果は3編の論文にまとめ現在投稿中である。(備考の1,2,3)3.経路積分については次の結果を得た。パンルベ方程式の満たす力学は,岡本によるハミルトン系がある。そのハミルトン系を形式的に量子化し,ハミルトニアンを指数関数の肩にのせ,経路積分をおこなうと,パンルベ方程式に対応するある種のシュレディンガー方程式の基本解が得られた。方法は,超準解析の離散化をおこない,経路積分をすると,指数関数の肩に3次式のポテンシャルを持つハミルトニアンをのせて和をとることになった。調和振動子に対するシュレディンガー方程式の基本解は,超準解析的に方程式を離散化して書き下せる。その場合,物理学者はよく時間を虚数にして熱方程式にすることで収束の議論を厳密にすることなく解を求めている。そこでまず,時間を複素数にしたときどこまで物理学者の言うことが成り立つか調べた。更にこの議論を新田,岡田[N-0]の汎関数の経路積分の理論を用いて,無限自由度のシュレディンガー方程式の基本解に拡張して跡をとるとリーマンゼータ関数が得られることがわかった。計画書の発展として,次の結果を得た。無限大数,無限小数の階層を用いることで,我々は汎関数の積分論,フーリエ変換論を構築したが,その結果を相対集合論の枠組みで一般化した。結果は論文の形にまとめていて,2008年国際研究集会WCNA2008に講演予定である。更に,パンルベ方程式を保っ変換群を調べたところ,方程式をそのまま優つ変換群はないことが計算できたので,各パンルベ方程式に対応する超幾何微分方程式の変換群のうち解をも保つものを調べた。その場合,微分方程式の係数で変換群の次元に差が出ることがわかった。結果は,2008年国際研究集会WCNA2008に講演予定である。以上,研究の目的の非可換ガルニエ方程式と経路積分については,微分方程式を量子化して区間分割することで経路積分の表示を得た。非可換ガルニエ方程式については,その変形がわかった。更にこのテーマに関し次の発展があった。一つは計画期間無限の経済の問題、階層を持つ集合論を用いたフーリエ解析と、バンルベ方程式と超幾何方程式の対称性についてである。本課題の大きな目的として無限大数や無限少数を有効に用いて様々の解析に応用するということがある。題材としてまず経路積分をとった。航路積分の無限大数や無限少数を用いた表現としてはLooの方法がある。Looの表現は調和振動子の基本解を空間、および時間を無限小格子で直線近似することで得られている。そのときの時間を複素化してLooと同様の計算をすると、収束が確かめられ、時間が実数のときは、シュレデンガー方程式の基本解に対応し、時間が虚数の時には熱方程式の基本解に対応する。そのふたつの間がうまく繋げることがわかった。無限大数を用いた応用の一つとして、経済で1920年代から問題となっていることがある。Tを期とし,c(t),k(t)をt期の消費、t期の資本、f(k)を資本kに対応する技術によって産まれる生産とする。U(c)を消費cに対する満足度とすると0期から無限大期までの満足度の総和はU(0)+U(1)+U(2)+【triple bond】となる。ところが一般にはその期間が無限大のため総和wは無限大となるので、このままでは最適化問題を解けない。

そのためaと正の数としてexp(a0)U(0)+exp(-a1)U(1)+exp(-a3)U(2)+【triple bond】と変形して最適化問題を解くことが提案され、経済学の中ではその負の重みに対する解釈が様々になされてきて、一般に用いられて来た。ところが最近の地球温暖化問題や京都議定書にあるように地球を永遠に保つことに人類の関心が移ってくると、上のように未来に負の付加をかけて和をとり最適化問題を解くことの正当性が議論されるようになって来た。そのような議論は初期の頃1920年代にはすでに、数学基礎論、経済学でRamseyが厳しく行っていたが主流にはならなかった。ところが我々の計算では無限大期を具体的にとることで負の付加をかけずに総和を取り最適解を見つけられた。更にその得られた解が実数の世界でも真に最適かどうかのための条件を見つけることができた。その条件を3つのかたちでまとめあげた。1.計画書にある非可換ガルニエ方程式についての結果は次である。高次元の反自己双対接続でジョルダン群不変なものはガルニエ方程式に対応する。反自己双対接続の満たす解析力学としては,2種類のラグランジアンが知られている。両者共そのポテンシャルは3次式の形で書き下せる。その場合にもパンルベ方程式の場合と同様にポテンシヤルは3次式となることがわかった。更に,偶数次元のユークリッド空間に非可換構造を入れると,そのジョルダン群不変なものとして非可換ガルニエ方程式が得られる。ジョルダン群は各次元で分類されその変形が知られているが,その変形の下で,可換な場合のガルニエ方程式は,そのタイプの間の変形が得られる。非可換の場合も同様にジョルダン群の変形は非可換ガルニエ方程式の間の変形を与えることがわかった。結果は現在まとめている。2.計画書にある無限大数,無限小数の応用として期間無限大の経済学を経済学者と共同研究した。計画期間無限大の経済学では,各期の経済学上の値,つまり利益,損失,資本,生産の総和は通常無限大数となる。最大値問題を扱う際のラグランジアンを無限大数をも含む形にして動学,解析力学の問題として考えた。この場合は,利子率をかけて総和を有限の値にする必要はない。その方法で,最も基本的なラムゼーのモデルを解いたところ,その解は数学的に意味のある順序に基づいた最大のものであり,生産率を変化させて時間無銀大での定常的値の変化を調べたところ,少しでも利子率をかけて得られた結果とは根本的に異なる結果を得た。結果は3編の論文にまとめ現在投稿中である。(備考の1,2,3)3.経路積分については次の結果を得た。パンルベ方程式の満たす力学は,岡本によるハミルトン系がある。そのハミルトン系を形式的に量子化し,ハミルトニアンを指数関数の肩にのせ,経路積分をおこなうと,パンルベ方程式に対応するある種のシュレディンガー方程式の基本解が得られた。方法は,超準解析の離散化をおこない,経路積分をすると,指数関数の肩に3次式のポテンシャルを持つハミルトニアンをのせて和をとることになった。調和振動子に対するシュレディンガー方程式の基本解は,超準解析的に方程式を離散化して書き下せる。その場合,物理学者はよく時間を虚数にして熱方程式にすることで収束の議論を厳密にすることなく解を求めている。そこでまず,時間を複素数にしたときどこまで物理学者の言うことが成り立つか調べた。更にこの議論を新田,岡田[N-0]の汎関数の経路積分の理論を用いて,無限自由度のシュレディンガー方程式の基本解に拡張して跡をとるとリーマンゼータ関数が得られることがわかった。計画書の発展として,次の結果を得た。
真核生物リボソームの品質管理における基質認識機構の解明

真核生物リボソームは4本のRNAと80個のたんぱく質から構成される、精緻で巨大な複合体である。この活性中心に小さな点変異が挿入されるだけでリボソームの活性は失われてしまうが、このようなリボソームを選択的に分解する「品質管理」が細胞には備わっていることが分かってきた。細胞がどのようにして機能不全リボソームを見出すのか、その分子機構を出芽酵母を材料にして解明しようとしている。
卵巣癌関連腹膜中皮に新機軸をおいた腹腔内細胞クロストークに関する学際的機能研究

卵巣癌の癌性腹膜炎の克服において、卵巣癌(種)だけではなく腹膜微小環境(土壌)を一体化するとの考えを基に、腹腔内全体を一つの包括的環境基軸と見なし、「卵巣癌-腹膜中皮間の細胞コミュニケーション」に着目した新規卵巣癌進展の機序を明らかにすることを目的とした。本年度の研究成果にて、卵巣癌関連腹膜中皮細胞が改変する細胞外基質が、卵巣癌細胞のプラチナ耐性を誘導していることを解明した。一方、卵巣癌細胞は治療抵抗性や晩期再発などを呈する難治性腫瘍の一つであるが、それらの機序には、癌細胞のStemness維持や休眠が関与しているとされている。我々は、卵巣癌関連腹膜中皮細胞と卵巣癌との細胞間コミュニケーションを別の角度から捉え、共接合によるシグナル伝達を特徴とするNotchシグナルに着目した。本年度の研究結果より、卵巣癌関連腹膜中皮細胞の提示するNotchリガンドの一つであるDLL3が、卵巣癌細胞のNotch3受容体を介して、一部の癌細胞におけるNotchシグナルを活性化し、腫瘍内極性を生み出すことを見出した。また、Notchシグナル活性化癌細胞では、非活性化細胞と比較して、細胞周期は遅延し、Stemnessを示すマーカー発現の上昇を認めた。さらに、強制発現系において、Notchシグナル活性化癌細胞の存在下では、非存在下に比較して、腫瘍スフェロイド形成能が格段に上昇することが判明した。これは、卵巣癌関連腹膜中皮細胞が生み出す、Nocthシグナルを介した卵巣癌細胞内の極性、すなわち不均一性が、腫瘍全体の悪性度を高め、また一部の癌細胞においてはStemness維持や休眠に関与するという、腹膜播種における臨床病態と合致する結果であった。卵巣癌関連腹膜中皮細胞との共培養により、Notchシグナルを介することで、一部の癌細胞に幹細胞性が誘導され、休眠を促す結果が得られた。本研究の目的の一つである、「卵巣癌関連腹膜中皮細胞が卵巣癌の“Stemness"の維持、“Tumor dormancy状態"に及ぼす影響の検証」を概ね達成することができたと考える。今後、更なる検証を重ねることで、新規治療標的の探索にまで視野を広げ、本領域に刷新的な研究領域を見出すことを期待する。また、「卵巣癌関連腹膜中皮細胞が腫瘍細胞のインターカレーションを誘導する分子メカニズムの解明」に関しては、卵巣癌細胞のFascinとMyosin Xの相互関係を基軸とした、腹膜への浸潤を解明し、検証を重ねて論文投稿を完了した。本研究成果は、分子生物学的機序の一端を解明したことに留まらず、顕微鏡を用いた詳細な細胞イメージング技術を駆使して、卵巣癌腹膜播種における動物実験手法を確立したことにある。更に、当初の目的の一つであった、「臨床検体に基づく卵巣癌関連腹膜中皮細胞/癌性腹膜炎誘導因子を探求するための網羅的解析」においても、先に示したNotchシグナルを基軸とした卵巣癌関連腹膜中皮細胞と卵巣癌との細胞間コミュニケーションとそれに伴う癌細胞内の極性を標的に、メタボローム解析を行う準備を整えた。具体的には、動的に変動し得る癌細胞内のNotchシグナルを、ゲノム編集技術を用いて、より細胞への負の影響を少なくしつつ可視化することに成功した。総じて、本年度の研究により、「全体として“Occult metastasis"、多発腹膜播種形成、そして癌性腹膜炎にいたるメカニズムを解明し、癌・腹膜の双方向性分子標的の可能性を追究する」という本研究計画の根幹を、昨年度に引き続いて具体的に明らかにすることができたと考える。本年度に得られた結果を、より具体的な成果へと昇華させるべく研究を推し進める。第一に、卵巣癌-腹膜中皮間の細胞コミュニケーションにおける、卵巣癌関連腹膜中皮細胞が発現するファイブロネクチンと卵巣癌プラチナ体制獲得機構に関する研究結果の検証を行う。昨年度までに、細胞株等を用いたメカニズムの検証は実施済みであり、本年度は主に、イメージング技術を用いた動物モデルでの実験を主とする。本研究内容は、癌関連腹膜中皮細胞が、卵巣癌細胞の悪性化を促すことを発見し、具体的な分子やシグナルなどの詳細な分子生物学的機序を解明した初の結果を含むものであり、次年度中の論文化を目標とする。また、上記課題に関連した、癌関連腹膜中皮細胞が織り成す、Nocthシグナルを介した卵巣癌細胞内の不均一性とStemness維持・休眠に関する研究においては、ゲノム編集技術を用いて樹立した、Notchシグナルを可視化できる細胞株を用いて、実験結果の検証と、動物モデルを用いた新たな機序の同定を試みる。更に、新規メカニズムの解明と、治療標的の探求を目的として、メタボロームを含めた網羅解析を実施する。更に、現在投稿中の課題である、FascinとMyosin Xの相互関係を基軸とした腹膜への浸潤腹膜における卵巣癌細胞のインターカレーションにおける研究成果から派生した、卵巣癌腹膜播種における動物実験モデルやイメージング技術を、他の研究課題にも応用し、包括的な理解を深めることができるよう、手技手法の確立に努める。もし、上述の研究の一部が計画通りに進まない場合においては、先に提示した計画書に準拠して、癌関連腹膜中皮細胞による薬剤耐性獲得の有無、細胞外マトリックスのリモデリング、局所線維化とそれに伴う炎症と組織脆弱性、さらに血管新生に与える影響など、他の癌性腹膜炎化に関与する機能研究に適宜切り替えて、研究を遂行する。

平成29年度は主として臨床検体を用いた卵巣癌腹膜播種巣における癌関連腹膜中皮細胞(CAM)の存在と共浸潤性を見いだした。具体的成果を以下に示す。卵巣癌腹膜播種巣の手術検体を、calretininとαSMAで免疫科学組織染色を行ったところ、上皮性卵巣癌細胞の下層あるいは周囲にcalretininおよびαSMAが陽性となる領域を77.8%(7/9検体)の症例で認めた。この細胞は腹膜中皮細胞を起源とし、癌間質を構成する癌関連腹膜中皮細胞(cancer-associated mesothelial cells: CAM)であると考え、その役割を解明するために手術検体大網由来の初代細胞(human primary mesothelial cells: HPMC)を抽出・培養し、進行卵巣癌患者の腹水を添加して形態の変化を観察した。その結果、通常培養下で敷石状であるHPMCは、腹水処理にて紡錘形へと変化し、間葉への転換が誘導された。進行卵巣癌患者の腹水(n=18)にてTGF-β1の存在と濃度分布を確認し、TGF-β1がHPMCの形態変化を生じ、E-cadherinの減少、αSMAの上昇、さらにMMP-2、MMP-9の分泌増加とそれに伴う浸潤能亢進を引き起こし、CAMへの変化を誘導する主要因子であることを確認した。また、複数の上皮性卵巣癌細胞株からTGF-β1が分泌されていることを確認した。癌細胞と中皮細胞の3次元腹膜擬似モデルを構築して垂直軸方向への浸潤を評価したところ、HPMCとの共培養では浸潤は見られなかったのに対して、CAMとの共培養では癌細胞と共にCAMが浸潤していく様子を確認した。これらの結果から、腹膜中皮細胞は卵巣癌細胞由来のTGF-β1によりCAMへと変化し、癌細胞が腹膜播種巣を形成する段階において、CAMは協働して浸潤している可能性が見出された。本課題は本来防御的な腹膜中皮が卵巣癌関連腹膜中皮細胞に至る腫瘍側からの誘導メカニズムは何か明らかにすることである。具体的な研究過程としては卵巣癌患者の臨床検体(腹水・血清)を用いてメタボローム解析、エクソソーム解析、サイトカインアレーを通じて因子探索のため、包括的解析を行うことである。現在、当初予想していた機能実験系の結果が順調に判明しつつある。臨床検体の採取・解析状況も概ね良好である。卵巣癌の癌性腹膜炎の克服において、卵巣癌(種)だけではなく腹膜微小環境(土壌)を一体化するとの考えを基に、腹腔内全体を一つの包括的環境基軸と見なし、「卵巣癌-腹膜中皮間の細胞コミュニケーション」に着目した新規卵巣癌進展の機序を明らかにすることを目的とした。本年度の研究成果にて、卵巣癌関連腹膜中皮細胞が改変する細胞外基質が、卵巣癌細胞のプラチナ耐性を誘導していることを解明した。一方、卵巣癌細胞は治療抵抗性や晩期再発などを呈する難治性腫瘍の一つであるが、それらの機序には、癌細胞のStemness維持や休眠が関与しているとされている。我々は、卵巣癌関連腹膜中皮細胞と卵巣癌との細胞間コミュニケーションを別の角度から捉え、共接合によるシグナル伝達を特徴とするNotchシグナルに着目した。本年度の研究結果より、卵巣癌関連腹膜中皮細胞の提示するNotchリガンドの一つであるDLL3が、卵巣癌細胞のNotch3受容体を介して、一部の癌細胞におけるNotchシグナルを活性化し、腫瘍内極性を生み出すことを見出した。
光OFDM通信用全光型ノード信号処理技術に関する研究

容量・距離の変動に応じて、必要最小限の帯域の柔軟な割当を行う適応型光ネットワーク通信が、資源の節約の観点から重要となっている。光OFDMは通信の周波数利用効率を向上できるため、本ネットワーク用の信号に適する。本研究では、小型・安定・低消費電力な集積光デバイスを用いて、本ネットワークのノードに必要で新規構成を持つ、信号の分岐挿入を行う可変容量光OFDM信号用全光処理型アド/ドロップマルチプレクサ、信号を任意の方路に分岐する可変容量光OFDM信号用全光処理型波長選択スイッチを実現することを目標とする。また、実現した光アド/ドロップマルチプレクサ、光波長選択スイッチを用いてシステム実験を行う。