hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵癌に対するオーダーメイド治療法の開発にむけてSmad4を用いた遺伝子治療

4遺伝子を大腸癌細胞に導入することで、(1)細胞の増殖能が抑制され、(2)urokinase-typeplasminogen activator(uPA)の発現を抑制することにより、浸潤能が抑えられることが解ってきている。また最近の研究で(3)Smad4には血管新生抑制作用があることが認められ、以上の知見からSmad4はNK4と並んで膵癌遺伝子治療の有力な候補となり得る。・今回の研究は、膵癌に対しオーダーメイドの治療を試みる際の候補としてのSmad4の有効性を検討することを目的とし、以下の項目について検討する。(1)ヒト膵癌に対するSmad4遺伝子導入:stable transfectantを作成し、in vitroでの細胞の増殖能・浸潤能について検討(2)ヒト膵癌に対するSmad4遺伝子治療:a)Smad4を組み込んだアデノウイルスを作成し、in vivoでの腫瘍への感染効率、腫瘍抑制効果について検討b)Smad4組替えアデノウイルス投与による血管新生抑制効果とそれに基づく腫瘍抑制効果について検討以上に関して現在検討中である。・膵癌は最も予後不良の悪性新生物の1つであり、5年生存率は5%に満たない。膵癌の悪性たる所以は、その高度な増殖能に加え、浸潤・転移能が極めて高いことにあり、これを直接コントロールすることこそが膵癌制圧につながると考えられる。いわゆるTumor dormancy療法の考え方である。この考え方に基づき申請者らはHGFアンタゴニストであり、血管新生抑制因子でもあるNK4を調製し、膵癌遺伝子治療の基礎研究を行ってきた。これまでの実験からHGFの受容体であるc-METを発現している膵癌細胞株を用いたNK4遺伝子治療では局所での膵癌の発育・進展を抑制するのみならず、腹膜播種をも強力に抑制することをつきとめた。しかしながらHGFの受容体であるc-METをすべての膵癌が発現しているわけではなく、癌の特性に応じた治療法つまりオーダーメイドの治療法が必要である。・DPC4遺伝子は第18番染色体長腕q21に存在し、Smad4蛋白をコードしている。Smad4は細胞増殖抑制因子であるTGFβのシグナル伝達系の中心的役割を果たしており、その欠失は膵癌の約50%に認められるとされている。我々のこれまでの免疫組織学的検討でも約50%の膵癌で欠失を認めている。・これまでの研究でDPC4遺伝子を大腸癌細胞に導入することで、(1)細胞の増殖能が抑制され、(2)urokinase-typeplasminogen activator(uPA)の発現を抑制することにより、浸潤能が抑えられることが解ってきている。・今回の研究は、膵癌に対しオーダーメイドの治療を試みる際の候補としてのSmad4の有効性を検討することを目的とし、以下の項目についで検討した。(1)ヒト膵癌に対するSmad4遺伝子導入:stable transfectantを作成し、in vitroでの細胞の増殖能・浸潤能について検討(2)ヒト膵癌に対するSmad4遺伝子治療:
音声認識における誤認識要因の解明およびシステム利用のための訓練方法の確立

本研究は音声認識システムを広く一般に普及させることを最終的目標として掲げ、その前段階として申請期間において『音声認識の誤認識要因の解明』及び『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』に関し研究を進めた。『音声認識の誤認識要因の解明』は雑音下数字音声認識において誤認識になりやすい点として、発話区間検出誤りによる無音区間の誤認識が大きく影響することが解った。また、特定の発声者が長期に渡り複数回音声認識器を使用した場合の誤り傾向の分析を行なった。『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』に関しては最終的には確立までは至らなかったが、複数の音声認識システムを構築することによりその礎を築いた。人間のコミュニケーション手段の一つである音声をコンピュータなどとのコミュニケーションに利用するためには音声インタフェースが必要となる。近年、音声インターフェースは、カーナビゲーションや携帯電話などに搭載されるようになり、我々の身近な存在となりつつある。しかし、利用者がそれらを積極的に使用しているとの話はほとんど聞かれず、未だ音声はコンピュータなどとのインタフェースとして定着していない。この原因として、音声認識システムの誤認識が影響していると思われる。音声認識の誤認識は、必ずしもシステムだけの影響ではなく、利用者が音声インタフェースに対して熟練度が低いために生じる場合も存在すると考えられる。本研究では、『音声認識の誤認識要因の解明』および『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』に関し研究を進めている。音声認識システムが誤認識する発声に対し、音響的観点および言語的観点から詳細に分析し、誤認識の要因を明白にする。その後、誤認識を回避する簡易でかつ効果的な訓練方法の確立を目指す。この訓練方法が確立できれば、音声インタフェースの普及を促進できると思われる。2013年度は、システムに実際に入力された音声を収集するため、音声認識による大学案内システムを構築した。本システムは大学案内を対話的に行うシステムであり、この対話システムを利用する事により、実際の音声を収集する。また、講演音声に対する音声認識実験を異なる言語モデルを用い行ない、誤認識要因の分析を行った。2013年度においては、『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』としてAndoroidOSを用いた音声対話による地図案内システムを構築し、様々な場面での音声入力を行える環境を整えた。人間が音声認識器を定期的に使用していると認識しやすい場面としにくい場面があることが解り、これを科学的な尺度により明確にする予定である。また、『音声認識の誤認識要因の解明』に関しては、雑音下音声認識用評価基盤「CENSREC-1」を用いた誤認識要因の解明を行った。雑音により音声認識精度が劣化する事は明白であるが、その要因の一つとして、特定の数字の特徴が雑音との特徴と類似していることが明白となった。また、特定の数字が全区間として認識される特徴があることも分った。2014年度までにおいて、AndoroidOSを用いた音声対話による地図案内システムを構築し、様々な場面での音声入力を行える環境を整えた。また、雑音下音声認識用評価基盤「CENSREC-1」を用いた誤認識要因の解明を行い、雑音により音声認識精度が劣化する事を確認するとともに、特定の数字の特徴が雑音との特徴と類似していることが明確にした。2015年度においては、実際に音声認識システムに対して3名の特定話者が半年間に渡り音声入力を行い、その誤り傾向を分析し誤認識要因の解明を試みた。誤認識要因の一つとして、話者が音声認識システムに精通しておらず、認識可能な語彙の把握がなされていないために起こる音声認識誤りが存在する事を解明した。また、音声認識システムの評価尺度として一般に用いられる単語正解率に対しても正解系列とのマッチングに不備があると音声認識システムを正当に評価ができないことが解った。2013年度において、『音声認識における誤認識要因の解明』に関することの研究進歩が十分でなく、その影響において2014年度も遅れが生じてしまった。

さらに、2014年度において、雑音下での誤認識要因の解明を行ったが、まだ、話者の違いによる分析など不十分な点があり、研究計画通りに進んでいないのが現状である。また、音声認識器利用者のための訓練手法の確立の前段階として、音声収集用のシステムおよび不特定の場所での音声認識システムを使用するため、携帯端末上で動作する音声ん式システムを構築し、訓練方法の第一歩目を動き始めたが、AndroidOSにシステムを構築する事に時間がかかり、科学的な分析には至っておらず、訓練方法をどのようにするかなどの検討ができていない。このような原因により、予定通りの進捗となっていない。人間のコミュニケーション手段の一つである音声をコンピュータなどとのコミュニケーションに利用するためには音声インタフェースが必要となる。近年、音声インターフェースは、カーナビゲーションや携帯電話などに搭載されるようになり、我々の身近な存在となりつつある。しかし、利用者がそれらを積極的に使用しているとの話はほとんど聞かれず、未だ音声はコンピュータなどとのインタフェースとしては定着していない。この原因として、音声認識システムの誤認識が影響していると思われる。音声認識の誤認識は、必ずしもシステムだけの影響ではなく、利用者が音声インタフェースに対して熟練度が低いために生じる場合も存在すると考えられる。本研究では、『音声認識の誤認識要因の解明』及び『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』に関し研究を進めた。2015年度までにおいて、AndroidOSを用いた音声対話による地図案内システムを構築、雑音下音声認識評価基盤「CENSRECー1」を用いた誤認識要因の解明を行い、雑音により音声認識精度が劣化することを確認するとともに、特定の数字の特徴が雑音との特徴と類似していることを明確にした。また、実システムに対し、数名の特定話者が半年に渡り音声入力を行い、その誤り傾向を分析し誤認識要因の解明を試みた。誤認識要因の一つとして、話者が音声認識システムに精通しておらず、認識可能な語彙が把握していないことに起因する音声認識誤りが存在することを明確にした。また、正解系列とのマッチング部に改善の余地があることが解った。さらに、最終年度においては現在までの知見を生かし、二足歩行ロボットに音声対話システムを構築することにより実施検証を行った。二足歩行ロボットに音声対話システムを搭載するにはロボットの持つ特有の制限により対話システムに制限がかかり、納得いくシステム作成には至らなかった。本研究は音声認識システムを広く一般に普及させることを最終的目標として掲げ、その前段階として申請期間において『音声認識の誤認識要因の解明』及び『音声認識システム利用のための訓練方法の確立』に関し研究を進めた。『音声認識の誤認識要因の解明』は雑音下数字音声認識において誤認識になりやすい点として、発話区間検出誤りによる無音区間の誤認識が大きく影響することが解った。
変形画像照合による積算線量分布の有用性を向上させる新たな部分的精度・信頼性の開発

本研究課題では,まず変形レジストレーションの特性を評価するためデジタルファントムを作成した.更に,変形レジストレーションの結果を評価する新たな評価指標である部分的・信頼性指標(Local Uncertainty)を開発し,作成したデジタルファントムを用いてLocal Uncertaintyの評価を行った.また,直接線量積算を想定した評価を行うためその実験に適切なゲル開発を行った.そのゲル線量計を用いて実際に積算された線量と変形レジストレーションを用いて計算された積算線量を比較する実験を行う予定である.放射線治療のコースにおいて複数回放射線治療計画を変更する適応放射線治療では,変形レジストレーションを用いて時期の異なる複数の線量分布を合算する.その線量積算では変形レジストレーションの精度が重要であり,変形レジストレーションの結果を評価する必要がある.我々は変形レジストレーションの体積的な評価を行うとともに,局所的な評価を行う部分的精度・信頼性を開発した.平成26年度には,変形レジストレーションの体積的な評価として国内学会で研究成果の発表をおこなった(研究発表1,2).研究発表2の結果では,臨床で撮影されたコーンビームCTと通常のCTをもちいて変形レジストレーションを行ったが,十分な精度があるとは言えない結果となった.そのため,デジタルファントムを作成し,改めて変形レジストレーションの体積的な評価を行った.結果では体積の95%以上が一致する結果を得たものの,変形しない部分への影響も確認できた.変形レジストレーションソフトの精度評価と同時に部分的精度・信頼性を計算するソフトウェアの開発を行い,症例データを用いて試行した.その結果について国際学会にてその成果を発表し,論文として発表した(雑誌論文1).この結果では,部分的精度・信頼性の計算アルゴリズムを提案し,実際に変形のあるCT画像同士を変形レジストレーションした出力結果を元に計算した部分的精度・信頼性を示した.部分的精度・信頼性の値は変形が有る部位では高く,骨など変形しない部位ではほぼゼロとなることが示せた.本研究課題では,変形レジストレーションの結果を部分的精度・信頼性指標を用いて評価することで,変形レジストレーションを用いた積算線量の精度指標にすることを目的としている.平成26年度より作成してきている部分的精度・信頼性指標を計算するソフトも,作成したデジタルファントムで評価し視覚的評価にて不正確な変形が行われているところを明確に現すことができ学会発表を行った.また,今年度予定していたゲル線量計での検討では,複数回の放射線の照射によっても誤差の少ないPAGAT系ゲルの使用を開始した.PAGAT系ゲル線量計の製品はなく調剤が必要であり作成にもスキルの習得が必要である.今年度は,ゲル線量計作成法の習得とその特性の把握と検証のため,ゲルを使った治療装置の精度検証を行った.結果として,ゲル線量計作成スキルの習得ができ,変形レジストレーションの評価に使うことができると判断できた.本研究課題では,毎日の放射線治療において患者に与えられた線量を合算した積算線量を求めるため変形レジストレーションを用いることを検討している.積算線量分布を求める際,毎日の線量を計算するためにはその日の患者体位を現す画像が必要になるが,現在cone beam CT(CBCT)が有用な装置である.線量分布計算にはCT値を物質の電子密度に変換する必要が有るため,通常電子密度が既知の物質を撮影し, CT値と電子密度の関係グラフを求め,線量分布計算に用いる.今年度当初に論文採択された研究では,使用を想定するCBCT画像での線量分布の精度が変形レジストレーションを用いて計算した積算線量分布の精度に影響するため,CBCTのCT値と電子密度の関係グラフが長期的に安定しているかを検証した.しかしながら, CBCT画像のCT値-電子密度の関係は安定せず,現状装置のCBCT画像をそのまま線量分布計算に用いると大きな誤差となることが分かった.今後,線量計算において安定した画像が取得できる装置を検討する.平成27年度の計画では,変形レジストレーション結果に対する部分的精度・信頼性の評価指標をゲル線量計をもちいて評価する計画をしていたが,使用を想定していたゲル(BangGel)の特性上本研究での評価には向かないことが判明した.そのため,自作する別な種類のゲル線量計(PAGAT系ゲル線量計)の使用を決定した.このゲル線量計は自身での調剤作成が必要なため,十分な精度のゲル線量計作成のスキル習得およびその特性の検証に時間を必要とした.現在,ゲル線量計作成の習得も十分となり,今年度に実験の実施を行う予定である.本研究課題は,放射線治療の現場で現在精度評価ができない変形レジストレーションを用いた放射線線量積算に対して,変形レジストレーションの精度指標を提供することで,線量積算の有用性を享受でき,個別化医療を促すことを狙っている.研究初年度に於いて開発した,変形レジストレーションを用いた線量積算に対する新たな評価指標であるLocal Uncertaintyを計算するソフトを,ゲル線量計を用いて評価するために適切なゲル線量計を開発した.変形させるために適度な柔らかさと,ゲル線量計が酸素で感度低下をきたすため十分な酸素遮断が出来る構造をもったものとした.ゲルの硬さの検討ではゼラチンの種類やその他の増粘剤(カラギーナン)を添加することである程度の高温に耐えれるゲルを作成した.酸素遮断では,ゴム製チューブにゲル線量計を封入し,グリセリンに沈めることで酸素遮断ができ,ゲル全体が有感領域となるゲル線量計を作成できた.

そのゲルを用いてLocal Uncertainty計算ソフトの評価を現在計画中である.線量積算を放射線治療の現場で使用するための変形レジストレーション手法の特性評価では,初年度に作成したデジタルファントムを更に刷新しそれを用いて評価した.その結果,画像ノイズや体内金属マーカーの有無による影響は無く,2画像間の形態の違い,変形度合いの大きさに変形レジストレーションの精度が大きく影響されることを示した.これらの成果は海外学会で発表し評価を得た.また,現在論文執筆中および投稿中である.本研究課題では,まず変形レジストレーションの特性を評価するためデジタルファントムを作成した.更に,変形レジストレーションの結果を評価する新たな評価指標である部分的・信頼性指標(Local Uncertainty)を開発し,作成したデジタルファントムを用いてLocal Uncertaintyの評価を行った.また,直接線量積算を想定した評価を行うためその実験に適切なゲル開発を行った.そのゲル線量計を用いて実際に積算された線量と変形レジストレーションを用いて計算された積算線量を比較する実験を行う予定である.研究計画で実施するとした,ソフトウェアの開発は順調に進み,そのソフトを用いての評価が行え,さらに国際学会においてその成果について発表することができた.研究計画で実施予定の2つ目のゲル線量計による実験は,昨年度3Dゲル線量計研究会への参加などにより,ゲル線量計の現状や特性を調査した.また,ゲル線量計を用いた実験は現在準備中である.まず,ゲル線量計を用いて,変形レジストレーションの部分的精度・信頼性指標の検証を行う.現在その実験準備を行い実施計画中である.ゲル線量計による検証と並行し,一般的な外部照射では照射直前の撮影はCBCTとなるため,通常のCT画像を用いた密封小線源治療と外部照射の治療計画の積算線量分布を評価の対象とし,臨床データを用いて,部分的精度・信頼性の評価を行うことを計画している.CBCTではなく通常のCT画像となるため, CT値と電子密度の関係は安定しており積算する線量分布は十分な精度を持っている.また,変形レジストレーションのそのものの評価も部分的精度・信頼性指標の良い対象となるため並行して行う.放射線治療技術引き続き部分的精度・信頼性ソフトウェアを用いて,計算パラメータ調整のための検討およびその特性の評価を行う.具体的には,計算パラメータとして臓器の辺縁を捉えるために画像上のCT値の変化を捉えているが,そのCT値の変化量として適切な値を求める.また, 1つの部分的精度・信頼性の値は,現時点では各画素を中心とする立体18方向にCT値の変化量を超える画素を探すが,その適当な方向数を検討する.特性としては,適用する人体の部位により部分的精度・信頼性の一般的な値がどの程度を把握すること,および部分的精度・信頼性に影響する因子を検討する.ゲル線量計を用いた実験では,まず作成したゲル線量計の安定性の確認,および酸素に触れることで感度が下がるため,使用する実験容器での感度分布測定を行う.その後,ゲル線量計を用いて部分的精度・信頼性の妥当性を評価する.
膵ラ氏島β細胞死の制御を目標としたI型糖尿病の治療法の開発

本研究の材料として、マウス膵ラ氏島β細胞株のMin6とβTCの2種類の細胞を用いた。これらの細胞のアンチオキシダント機能の測定と、インスリン分泌とプレプロインスリン遺伝子発現、及びそのプロモーター領域の解析を行った。β細胞の障害を、TNF-αやIL1-βを投与してDNA障害として観察した。β細胞の抗酸化能と還元能を制御する目的で、グルタチオン合成の律速酵素であるγ-グルタミルシステインシンテターゼ(γ-GCS)の遺伝子をクローニングすると共に、そのプロモーター領域の解析を行った。更に、γ-GCSの遺伝子発現を低下させる目的でリボザイムにγ-GCS遺伝子のアンチセンスコドンを結合させ、β細胞に導入して遺伝子修飾を試みた。(結果)1.Min6,βTC細胞ともグルタチオン(GSH)濃度やSOD、及びGSH関連酵素活性が他のマウスの組織細胞に比較して10分の1以下に低下していた。このことはβ細胞が酸化的ストレスに弱く、細胞内還元能も低いことを示している。2.インスリン分泌は、GSH濃度で負の制御を受けていた。3.プレプロインスリン遺伝子発現はGSHの制御を受けなかった。4.GSHはサイトカインによる細胞障害を防御した。5.リボザイム導入細胞ではサイトカインなどの刺激に反応する、インスリン分泌が亢進していた。6.これらのことは、β細胞がインスリンを分泌するためにGSH濃度を低く保つ必要性があること、一方で細胞障害を受けやすいことを示している。GSH合成酵素を強制発現させて、GSH濃度を増加させる知療法が遺伝子操作で可能なことが強く示唆された。研究方法:マウスβ細胞(βTC)を用いて28mMグルコースを加えて7日間培養した。5.5mMグルコースを加えた群をコントロールとした。結果:糖尿病の患者や実験動物に於て組織内のGSH濃度は低下している。そこで28mMグルコースを添加し細胞内グルタチオン(GSH)濃度を経時的に検索した。7日間培養すると、GSH濃度は前値の45%まで減少した。即ち高濃度グルコース長期暴露が細胞内GSH濃度を低下させることが判明した。次に100units/mlのTNF-αとIL-1βをコントロールに添加すると、3時間後にGSH濃度はそれぞれ約6倍まで増加した。その後48時間で前値まで減少した。28mMグルコースで7日間培養した細胞ではサイトカインを添加してもGSH濃度は変化しなかった。グルタチオンの合成酵素(γ-GCS)の活性に及ぼす影響を検討したところ、高グルコース群ではサイトカイン刺激前にすでに約50%に減少していた。サイトカイン投与3時間後にコントロールではGSHの増加に一致してγ-GCS活性は約2倍に増加した。しかし高グルコース群ではγ-GCS活性の増加は認めなかった。次にγ-GCSmRNAレベルを検討した。サイトカイン添加2時間後のγ-GCSmRNAを測定すると、コントロールではγ-GCSmRNAは迅速に反応し、前値の約1.8倍まで増加を認めた。一方28mMグルコース下で7日間培養した細胞では、45%までγ-GCSmRNA量は、減少しており更にサイトカインの刺激に対する反応は欠如していた。過酸化水素を種々の濃度で添加し細胞障害を測定すると、高グルコースで培養した細胞では細胞死を容易に来たすことが明かとなり、糖尿病発症の機序の要因となることが示唆された。研究方法:マウスβ-細胞(β-TC,Min6,Rin)を用いて転写因子の活性とグルタチオン(GSH)によるレドックス制御を高血糖群(28mMグルコース)とコントロール(5.5mMグルコース)で比較した。結果:前回β-TCの高血糖群ではコントロールの約50%にGSHが低下すること。

その低下が合成酵素(γ-GCS)の発現低下によることを報告した。更にTNF-αなどサイトカインによるGSH合成の誘導が高血糖で認められないことを観察した。NF-κBはp65/p50サブユニットとIκBの複合体として細胞質に依存し、IκBが遊離してp65/p50がDNAのNF-κB結合部位に結合する。このNF-κB活性化に高血糖がどのような影響を及ぼすかを、ゲルシフトアッセイ、転写因子の遺伝子発現で検討した。IκBやp65,p50はautoregulationでNF-κBによって発現が制御されている。今回この発現がGSHによって負の制御を受けていることも観察できた。高血糖β-細胞では、特にIκBの発現が低下していた。次に高血糖β-TCでは細胞内活性酵素が上昇していること、TNF-αによってそれが増加することを観察した。これらの結果は、高血糖β-細胞において転写因子のレドックス制御の異常からサイトカインによる細胞障害性が引き起こされ易いことを示唆している。β-TCやmin6,RINなどのβ-細胞株では、GSH濃度が他の細胞の1/51/10に維持されている。このことは、活性酵素に対する防御ばかりでなく、サイトカインに対するレドックス制御が容易に行なわれる可能性を示唆している。現在そのGSH合成を更に低下させる目的でγ-GCS遺伝子のアンチセンスコドンを挿入したリボザイムをβ-TCに導入し、サイトカインによるβ-細胞機能刺激や細胞障害のレドックス制御について準備中である。更に細胞障害の防御の方法について検討をすすめている。本研究の材料として、マウス膵ラ氏島β細胞株のMin6とβTCの2種類の細胞を用いた。これらの細胞のアンチオキシダント機能の測定と、インスリン分泌とプレプロインスリン遺伝子発現、及びそのプロモーター領域の解析を行った。β細胞の障害を、TNF-αやIL1-βを投与してDNA障害として観察した。β細胞の抗酸化能と還元能を制御する目的で、グルタチオン合成の律速酵素であるγ-グルタミルシステインシンテターゼ(γ-GCS)の遺伝子をクローニングすると共に、そのプロモーター領域の解析を行った。更に、γ-GCSの遺伝子発現を低下させる目的でリボザイムにγ-GCS遺伝子のアンチセンスコドンを結合させ、β細胞に導入して遺伝子修飾を試みた。(結果)1.Min6,βTC細胞ともグルタチオン(GSH)濃度やSOD、及びGSH関連酵素活性が他のマウスの組織細胞に比較して10分の1以下に低下していた。このことはβ細胞が酸化的ストレスに弱く、細胞内還元能も低いことを示している。2.インスリン分泌は、GSH濃度で負の制御を受けていた。3.プレプロインスリン遺伝子発現はGSHの制御を受けなかった。4.GSHはサイトカインによる細胞障害を防御した。5.リボザイム導入細胞ではサイトカインなどの刺激に反応する、インスリン分泌が亢進していた。6.これらのことは、β細胞がインスリンを分泌するためにGSH濃度を低く保つ必要性があること、一方で細胞障害を受けやすいことを示している。GSH合成酵素を強制発現させて、GSH濃度を増加させる治療法が遺伝子操作で可能なことが強く示唆された。
多成分量子モンテカルロ法を用いた電子正孔系の研究

電子正孔系が織りなす多彩な物性相発現と、その量子相制御を念頭に、中間領域を含めた相図の大域的様相や、その内部構造に及ぼす電子相関の効果を、信頼性の高い拡散量子モンテカルロ法を用いて明らかにする。本課題は、電子の交換相関に対する励起子効果の基礎的知見開拓や、励起子を素材とした量子凝縮の様相を探る基礎研究にも相当する。当該手法に従来用いられる節固定近似を超えた信頼性を確保し、国際的にも最尖鋭の成果を達成すべく、バックフロー自由度を含めた多体試行関数を高い精度で数値最適化し、二体の密度行列値から、秩序パラメタを直接算定して相境界を同定する。最終年度となる当該年度においては、流体相とペアリング相を統一的に記述する多体波動関数と、二体密度行列から非対角長距離秩序の凝縮率を直接算定して秩序相の出現を同定する枠組みの実装を終え、rs=0.58.0までの濃度域に対する広範なサーベイを完了した。これらにより、励起子相の出現範囲を同定するのみならず、広く予想はされながらも、理論的同定には事例の少ない励起子分子相の出現範囲を特定することに成功した。特に励起子分子相出現の同定手法は方法論的にも新しく、類似の先行研究の誤りや同定不能な相出現を明らかにした。励起子相については、同相が、より高密度領域にまで安定に存在することを明らかにした。また、励起子分子相については、層間距離が十分小さい場合においても、高濃度領域において消失する事を明らかにした。これら新規性の高い結果は、原著論文にとりまとめ、Phys. Rev. Lett.誌に投稿された。24年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度においては、二次元電子正孔系の、流体相と励起子相の相境界同定を進行させると共に、更にウィグナー固相まで統一的に記述するジェミナル型の多体波動関数の実装を進めた。電子相関の影響を信頼性高く記述するため、バックフロー自由度による試行関数の節構造変調を取り入れた。このスキームでは、従来のエネルギー値比較による相境界同定が不可能となるため、代わりに二体密度行列から非対角長距離秩序を算定し秩序相の出現を同定した。電子密度を横軸、二層間の距離を縦軸とした広域な相図上で、32 x 32 = 1024点のグリッド上で、広域なサーベイを行い、相境界の細かな様相を明らかにした。新たな知見として、高密度領域(rs=1.0)におけるペアリング相の安定な存在(先行研究では安定ではないという結論が報告されていた)を見いだした。当該研究に携わっていた博士研究員の転出による研究協力者の確保難を事由として予算繰越を行った。この予算を研究補助員雇用などに充当し、繰越計画通りデータ処理と精査、とりまとめを遂行した。データ処理の過程で新たに、本手法が、励起子分子相の出現を記述している事が明らかになり、続く計画年度での論文出版を更にインパクトの高いものとする事が出来た。

低密度側の領域に、新規の知見を発見しつつある。結果は非常に順調に揃いつつあり、当初、想定していたよりも内容の充実した原著論文にまとまるものと期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度の成果として、層間距離が小さく比較的低密度の領域において、バイエキシトン相の出現を反映していると思われる振舞いが観測される様子を見いだした。本年度は、この領域に注目し、バイエキシトン相の出現に伴う秩序パラメタの減衰変化や、その出現領域の同定に取り組む。また、バイエキシトン相の記述に適した試行関数を並行して開発する。
重度歯根吸収発生機構におけるシグナル経路間クロストークの解明

平成30年度はIn vivoにおいて、ラットの臼歯を10gの至適矯正力(10g群)、50gの強い矯正力(50g群)にて牽引し、当該部の切片は免疫組織科学染色・蛍光染色を行った。In vitroでは、ヒト歯根膜細胞(hPDL cells)に至適矯正力モデルとして1.0g/cm2、強い矯正力モデルとして4.0g/cm2の荷重(compression forces : CF)を作用させ、CF1g群・CF4g群とし、Notchシグナル、Wntシグナル関連遺伝子発現量・タンパク発現量を検討した。また、昨年度の研究実績より、In vitroにおいてNotchシグナル伝達を阻害した際にはWnt5a遺伝子発現の増大が見られ、Wntシグナル伝達を阻害した際にはJagged1遺伝子発現の増大が認められた。これらのことから、矯正学的歯の移動時における歯牙移動及び歯根吸収にNotchシグナル伝達とWntシグナル伝達が相互に関与している可能性が考えられる。今後は引き続き、in vivoでの実験的歯根吸収モデルにて、シグナル伝達阻害剤を歯根吸収モデルラットの歯肉に注射し、歯根吸収阻害実験を行う。また、Hedgehogシグナル及びBMPシグナル等のシグナル伝達経路とのクロストークを検討する予定である。矯正治療による歯根吸収の発生には歯根膜における炎症性サイトカインの発現が関与しており、NotchとWntシグナル伝達がそれらのサイトカインの発現を制御していることが明らかになっている。また、Hedgehogシグナル伝達やBMPシグナル伝達は、骨格の発生、形成過程において重要な役割を果たしている事が報告されている。このことより、矯正学的歯の移動時に生じる歯根吸収の発生にはNotch、Wntシグナル伝達のみならず、BMP、Hedgehogシグナル伝達が関与している可能性が考えられる。そこで本研究では、歯根膜細胞と破歯前駆細胞におけるシグナル伝達経路間のクロストークに焦点を当て、矯正治療における歯根吸収メカニズムについて検討した。In vivoにおいて、ラットの臼歯を50gの矯正力にて牽引し、当該部の切片は免疫組織科学染色を行った。In vitroでは、ヒト歯根膜細胞(hPDL cells)に至適矯正力モデルとして1.0g/cm2、強い矯正力モデルとして4.0g/cm2の荷重(compression forces : CF)を作用させ、CF群とした。またNotchシグナル、Wntシグナル伝達阻害剤をそれぞれ培地に添加し、CFを作用させた群をCF+阻害剤群とし、遺伝子発現量を検討した。平成29年度の計画では、in vivoでラットを用いた実験的歯根吸収モデルにて、歯根膜細胞(PDL cells)におけるNotchシグナル関連遺伝子、Wntシグナル関連遺伝子、Hedgehogシグナル関連遺伝子及びBMPシグナル関連遺伝子の発現を検討すること、それぞれのシグナル伝達の阻害剤をラット付着歯肉に注射し、歯根吸収阻害実験を行う予定であった。実験的歯根吸収モデルにおいて、強い矯正力を負荷した際に歯根吸収が生じることを確認し、Notchシグナル関連遺伝子及びWntシグナル関連遺伝子の発現を検討することまではできたが、Hedgehogシグナル関連遺伝子及びBMPシグナル関連遺伝子の発現の検討までは遂行できなかった。In vitroにおいては平成30年度に行う予定であった、ヒト歯根膜細胞(hPDL cells)における圧迫側モデルを用い、Notchシグナル関連遺伝子Wntシグナル関連遺伝子の発現を検討することができた。平成30年度では平成29年度に遂行できなかったin vivoでの実験的歯根吸収モデルにて歯根膜細胞(PDL cells)におけるHedgehogシグナル関連遺伝子及びBMPシグナル関連遺伝子の発現の発現を検討し、シグナル伝達阻害剤を歯根吸収モデルラットの歯肉に注射し、歯根吸収阻害実験を行う。次にin vitroでは、ヒト歯根膜細胞(hPDL cells)における圧迫側モデルを用い、Hedgehogシグナル関連遺伝子及びBMPシグナル関連遺伝子の検討を行う予定である。
キャスタブル・ガラス・セラミックスの補綴応用に関する基礎的ならびに臨床的研究

歯科材料としては従来より各種金属が一般に持いられてきたが、生物学的為害性や審美性に問題を有することがあるため、さらに優れた材料の開発が求められるようになってきた。しかし、このセラミックスの歯科への応用は十分とはいえず、いまだ種々の点で研究開発途中であるのが現状である。そこで、臨床における歯冠修復材料としてさらに十分な強度、適合性、審美性、生体親和性を有する鋳造可能なガラスセラミックスの開発を行うことを目的として本研究を行ってきた。我々は、キャスタブルガラスセラミックスの強度面の検討として各種条件下(鋳造条件、結晶化熱処理の条件)における引張り試験を行い、同時に各種歯冠修復用のニューセラミックスの引張り試験も対照として行ってきた。その結果、前歯部のクラウン、ラミネートベニアにおいては、審美性、強度に関して他の材料より優れた性質を有し、小臼歯および大臼歯部のクラウンにおいては、前歯部より破折の可能性は高くなるものの、臨床応用に関して十分に有用性のあることが明らかになった。一方色調に関しては、キャスタブルガラスセラミックスを臨床応用するためにはいくつかの問題点を有しているため、現在用いられている各種歯科用ポーセレンの色調の研究を行い、キャスタブルガラスセラミックスに求められる色調再現性を検討した。その結果、各種ポーセレンのもつ色の特異性がある程度明らかになり、キャスタブルガラスセラミックスにおいては、厚さの違いにより、色調を変化させることができるということがわかった。キャスタブルガラスセラミックスの補綴応用を可能にするため、マイカ系、およびアパタイト系キャスタブルガラスセラミックスに注目し、現在までに種々の物性の検討、ならびに有限要素法によるクラウンおよびブリッジの応力解析を行い、以下の知見を得た。1.マイカ系キャスタブルガラスセラミックスは、1070°C6時間の熱処理によって約55vol%のマイカの結晶が、アパタイト系キャスタブルガラスセラミックスは、910°C2時間の熱処理によって30ー40vol%のアパタイトを主とする結晶が析出する。この結晶化熱処理によって高い強度と、天然歯に近似した半透明性を得ることができる。2.従来の歯科用ポ-セレンと比較し、マイカ系キャスタブルガラスセラミックスは曲げ強さ、引張り強さが高く、アパタイト系キャスタブルガラスセラミックスはヤング率、曲げ強さが高い。3.マイカ系、およびアパタイト系キャスタブルガラスセラミックスともに、クラウンへの応用に十分な強度を有する。また前者は前歯部の3ユニットブリッジにも応用可能である。後者のブリッジへの応用を考える場合、さらに引張り強さの改善が必要となる。4.キャスタブルガラスセラミックスの臨床応用において、強度の面でより安全性を高めるために、咬合の与え方、セメントおよび支台築造材料の選択基準、ブリッジ連結部のデザイン等を、力学的に提唱した。現在までの研究によって、キャスタブルガラスセラミックスのクラウンへの臨床応用は可能な域にまで達した。今後さらに物性、および有限要素法による力学的検討を進めるとともに、色調やセメントとの接着性等についての検討も加えることによって、ブリッジやラミネ-トベニア等への応用も可能にしたい考えである。高度の科学技術の発達により優れた強度を有する材料の製作が可能になってきた。歯科材料としては従来より各種金属が一般に用いられてきたが、生物学的為害性や審美性に問題を有することがあるため、さらに優れた材料の開発が求められるようになってきた。それらの諸点に対応する材料として、最近キャスタブルガラスセラミックスが登場するに到った。その臨床応用は、単に歯科の分野のみならず、医学の分野に対しても幅広い可能性を有していると考えられる。しかし、このセラミックスの歯科への応用は充分とは言えず、いまだ種々の点で研究開発途上であるのが現状である。

我々は、特にキャスタブルガラスセラミックスの強度面の検討として各種条件下(鋳造条件、結晶化熱処理の条件)における引張り試験を行い、同時に各種の歯冠修復用のニュ-セラミックスの引張り試験も対照として行ってきた。その結果、ある条件下においてはキャスタブルガラスセラミックスはクラウン、ラミネ-トベニアとしての臨床応用が可能ではないかと思われた。しかしながらブリッジに応用するためには引張り強さの不足などの問題点が残されており、これに対しては有限要素法を用いた応力解析プログラムによる検討を行っている。一方色調に関しても臨床応用するためには未だいくつかの問題点が残されている。今後強度面において臨床応用を確立するためには、他の物性(圧縮、曲げ、剪断、捻りなど)に関しても検討を行う必要があり、これらの諸物性に関して有限要素法による応力解析を行うことによって、さらにそれらの結果を物性測定にフィ-ドバックさせ、最適物性を有するキャスタブルガラスセラミックスの開発を行う予定である。高度の科学技術の発達により優れた強度を有する材料の製作が可能になってきた。歯科材料としては従来より各種金属が一般に用いられてきたが、生物学的為害性や審美性に問題を有することがあるため、さらに優れた材料の開発が求められるようになったきた。それらの諸点に対応する材料として、最近キャスタブルガラスセラミックスが登場するに到った。その臨床応用は、単に歯科の分野のみならず、医学全般にわたって幅広い可能性を有していると考えられる。しかし、このセラミックスの歯科への応用は十分とはいえず、いまだ種々の点で研究開発途中であるのが現状である。そこで、臨床における歯冠修復材料としてさらに十分な強度、適合性、審美性、生体親和性を有する鋳造可能なガラスセラミックスの開発を行うことを目的として本研究を行ってきた。我々は、キャスタブルガラスセラミックスの強度面の検討として各種条件下(鋳造条件、結晶化熱処理の条件)における引張り試験を行い、同時に各種歯冠修復用のニュ-セラミックスの引張り試験も対照として行ってきた。一方色調に関しては、キャスタブルガラスセニミックスを臨床応用するためにはいくつかの問題点を有しているため、現在用いられている各種歯科用ポ-セレンの色調の研究を行い、キャスタブルガラスセラミックスに求められる色調再現性を検討した。
頭頚部癌の転移に関する分子生物学的研究

βカテニンは細胞接着因子E-カドヘリンの裏打ち蛋白として、細胞接着システムに関与することが知られているが、最近、癌化に重要な役割を演じるWntシグナル経路の構成要素でもあることが明らかになってきた。また癌抑制遺伝子であるAPC (adenomatous polyposis coli)はβカテニンを開始、Wntシグナル経路を抑制することが明らかになっている。したがってAPCの変異、またはβカテニン自体の異常により、βカテニン分解が進まず過剰蓄積が起こり癌化が進むと考えられている。今回の研究では、頭頚部扁平上皮癌におけるβカテニンおよび、APCの異常を検討した。βカテニンの過剰蓄積を頭頚部扁平上皮癌49例について免疫染色法で検索した。細胞膜にのみ染色されているものを正常発現型、癌巣単位で核または細胞質が染色されているものを過剰発現型とした。βカテニン過剰発現は49例中12例(24.5%)に認められ、正常発現群に比べ過剰発現群は有意に予後不良であった(P<0.01)。また過剰発現群に局所再発が多い傾向がしめされた。βカテニン過剰蓄積の原因を探るため、ダイレクトシークエンス法により、APCとβカテニンの遺伝子変異を検討した。APCについて15例中1例にAPCのアミノ酸の異常を伴う遺伝子変異が見られた。一方、βカテニンについては、頭頸部癌31例を対象としたが、遺伝子変異は認めなかった。頭頸部癌においては、βカテニンの過剰蓄積の機序としてAPCおよびβカテニン遺伝子変異の関与の頻度は低いと推測された。
心理的柔軟性に焦点を当てた育児ストレス予防プログラムの開発

1.平成30年度は、平成29年度に実施した本プログラム(平成29年10月平成30年1月まで実施。また、フォローアップセッションを平成30年3月4月に実施。研究協力者は、3歳から8歳の子どもを持つ養育者。分析対象となったのは3回の調査に参加した16名であった)の効果評価の結果を分析し、学会発表(2回)を行った。事前・事後・フォローアップ期間後の各指標を比較分析した結果、プログラムの事前・事後においてマインドフルネス傾向が高まったこと、アウトカム指標である育児ストレスの低下が示されたこと、さらに、フォローアップ時点において、マインドフルネスの変化が維持されていたこと、がプログラムの効果として示された。2.さらに、プログラムの感想や自由記述等の質的データの分析も加え、プログラムの効果について分析を進め、論文として発表すべく作業を進める予定であったが、平成29年度から平成30年度にかけて発生した研究代表者の予期せぬ健康上の理由等により、遅延している。3.当初は、平成30年度中に、待機群デザインによって本プログラムの効果評価を行う予定であったが、平成29年度末からの上記問題の発生により、実施を見送らざるを得なかった。このため、研究期間を延長して平成31年度に計画を実施するため、平成30年12月から平成31年3月にかけて、研究協力者のリクルートと事前面談、効果指標の再検討等の準備を行った。当初の研究計画において、平成30年度に実施を計画していた待機群デザインによるプログラムの実践と効果評価については、研究代表者の予期せぬ健康上の理由等により、実施時期を延期することとした。このため、研究期間を1年間延長し、平成31年度に実施すべく、準備を進めている状況にある。平成31年度は、待機群デザインにてプログラムを実施し、効果評価を行う予定である。また、これまでの効果評価の結果を論文として発表するべく、データの分析と執筆を進めていきたい。1.パイロット版プログラムの改良。平成27年度に実施済みのパイロット版プログラムを改良するため、障がい児の親を対象としたACTに基づく親支援プログラムを実践している研究者(立命館大学、谷晋二教授)から助言と情報提供を得た。また、ACTに基づく親支援について文献レビューを進めるとともに、支援者向けのワークショップに参加し、技能の向上を図った。2.改良版プログラムの実施。改良したプログラムを、平成28年10月から12月にかけて実施した。プログラムは1回90分、全5回であり、大学附属の心理相談機関にて実施された。研究協力者は、38歳の子どもを持つ母親、2グループ各10名を募集し、スクリーニングのための事前面接を経て16名が参加した。3.改良版プログラムの効果評価。参加者16名のうち15名が効果評価のための質問紙調査(プログラム実施前・実施後・フォローアップの3回)に回答した。質問紙調査では、プロセス指標として心理的柔軟性、アウトカム指標として育児ストレスを測定した。また、プログラムの影響を確認するために、子どもの行動に対する認知、コーピング、育児ソーシャルサポートを測定した。分析の結果、事前と比較して事後の育児ストレスが有意に低減し、プログラムの育児ストレスへの効果が認められた。一方で、心理的柔軟性については、有意な変化が見られなかった。効果評価の結果については、平成29年度に学会発表(2回)を行う予定である。今後は、質的データの分析も併せてさらにプログラムの効果について精査し、プログラム内容の改善と効果評価の指標の検討を行う必要があると考えられる。1.当初の計画通り、平成27年度に実施したパイロット版プログラムの改善のため、国内の研究者と意見交換を行い、ACTのワークショップに参加した。文献研究の知見も加え、プログラム内容の改良を行うことができた。予定していた海外のACTワークショップへの参加と研究者との意見交換は、ワークショップ主催者の都合により日程が延期されたため、平成29年5月に実施する予定である。2.当初の計画通り、平成28年10月から12月にかけて、改良版プログラムを実施することができた。参加者に対する質問紙調査を実施し、効果評価のためのデータを得ることができた。データの分析もほぼ完了している。3.平成27年度に実施したパイロット版プログラムの効果評価について学会発表(1回)を行った。4.平成27年度に実施したパイロット版プログラムの効果評価を参加者ごとに行い、論文化した。以上の点から、当初の計画通りおおむね順調に進展していると言える。平成29年度は、平成28年度に作成したAcceptance & Commitment Therapy(以下ACT)に基づく、幼少児の親を対象とした育児ストレス予防プログラム(改良版)をさらに改良して本プログラムを作成し、効果評価を行うことを目指した。1.プログラムの改善。プログラムの改善のため、海外のACTに基づく親支援プログラムを実践している研究者(Dr. Louise Hayes)による支援者向けのワークショップ"ACT for children (and parents, too)"(於シドニー)に参加した。また、プログラムの内容について意見交換を行い、助言を得た。また、平成28年度に実施したプログラムの効果評価の結果を学会発表、論文として発表した。2.効果評価のための指標の検討。効果評価のために使用していた指標について検討し、プロセス指標として、マインドフルネスを加えることとした。3.本プログラムの実施。平成29年10月から平成30年1月にかけて、本プログラムを実施した。プログラムは1回90分全5回と、3か月後のフォローアップ・セッションによって構成された。

プログラムには、38歳の子どもを持つ母親、2グループ各10名を募集し、スクリーニングのための事前面接を経て19名が参加した。4.本プログラムの効果評価と発表。参加者19名のうち途中で参加を取りやめた3名を除く16名が効果評価のための質問紙調査(プログラム実施前・実施直後・フォローアップの3回)に回答した。質問紙調査では、プロセス指標として心理的柔軟性とマインドフルネス、アウトカム指標として育児ストレスを測定した。分析の結果、事前と比較して事後のマインドフルネスが有意に向上し、育児ストレスが有意に低下した。効果評価の結果については、平成30年度に学会発表を行う予定である。1.当初の計画で平成28年度に予定していた海外の研究者による支援者向けのACTワークショップへの参加は、主催者側の都合によって延期されていたが、平成29年5月に参加することができた。また、海外研究者との意見交換も行うことができた。2.平成28年度に実施した育児ストレス予防プログラムにおいて収集したデータは分析を終え、学会発表を2回行い、結果の一部を論文にまとめた。引き続き、投稿論文の執筆を進めている。3.平成29年度に計画していた育児ストレス予防プログラムの改良と実施は、計画通り2グループ計16名を対象として実践し、データを収集することができた。データの分析を進めている。4.平成30年度に実施を計画している待機群デザインによるプログラムの実践と効果評価については、研究代表者の予期せぬ健康上の理由により、当初の計画よりも準備が遅れているが、時期を遅らせて実施する予定で準備を進めている。以上のように、平成29年度のプログラムは計画通り実施できたが、次年度計画の準備が遅れているため、「やや遅れている」とした。1.平成30年度は、平成29年度に実施した本プログラム(平成29年10月平成30年1月まで実施。また、フォローアップセッションを平成30年3月4月に実施。研究協力者は、3歳から8歳の子どもを持つ養育者。分析対象となったのは3回の調査に参加した16名であった)の効果評価の結果を分析し、学会発表(2回)を行った。事前・事後・フォローアップ期間後の各指標を比較分析した結果、プログラムの事前・事後においてマインドフルネス傾向が高まったこと、アウトカム指標である育児ストレスの低下が示されたこと、さらに、フォローアップ時点において、マインドフルネスの変化が維持されていたこと、がプログラムの効果として示された。2.さらに、プログラムの感想や自由記述等の質的データの分析も加え、プログラムの効果について分析を進め、論文として発表すべく作業を進める予定であったが、平成29年度から平成30年度にかけて発生した研究代表者の予期せぬ健康上の理由等により、遅延している。
光合成膜内アンテナの微細会合構造解析とアンテナ機能発現のための色素会合要因の決定

光合成膜内アンテナは光合成明反応の原動力である光エネルギーの獲得を行う色素-タンパク質複合体である。この膜内アンテナの機能発現に光合成色素(クロロフィル類)の会合体形成が欠くことのできない要素である。まず、種々の溶媒中におけるバクテリオクロロフィルa,cについて、吸収および磁気円偏光二色性解析(B/D解析)を行った。この結果、両バクテリオクロロフィルの電子構造を解明し、バクテリオクロロフィルの詳細な配位構造を明らかにした(Biochim.Biophys.Acta 1410,19-31&Biochim.Biophys.Acta,in press)。また、紅色光合成細菌Rhodospirillum rubrumの膜内アンテナは界面活性剤の濃度により,吸収極大位置が880nm,820nm,770nmへと変化することが知られている。これらの3状態について、B/D解析を行うことでバクテリオクロロフィルの配位構造・電子構造を解明した。この結果、880nm状態ではバクテリオクロロフィル2分子の強い電子的相互作用が示され、820nm,770nm状態ではその相互作用はほとんど存在しなかった。82nm状態に於いて電子的相互作用がほとんど存在しないことは極めて新しい知見であり、この電子的相互作用の有無がアンテナ機能発現のための色素会合要因であることが示唆された(Biochim.Biophys.Acta,in press)。更に、近年、バクテリオクロロフィルの中心の金属が亜鉛であるバクテリオクロロフィル(Zn-BChl)を持つ光合成細菌が発見され、このZn-BChlを含むアンテナ錯体・反応中心についてB/D解析を行った。この結果、アンテナ錯体はMg-BChlのものと同様の電子的相互作用を持つものと考えた。しかし、反応中心の第一電子供与体ではそのカチオン状態において電子がダイマーの一方に局在化しているなど、Mg-BChlのものとは大きく異なるものであることを明らかにした(Biochemistry,in press)。光合成膜内アンテナは光合成明反応の原動力である光エネルギーの獲得を行う色素-タンパク質複合体であり、この膜内アンテナの機能発現には光合成色素(クロロフィル類)の会合体形成が欠くことのできない要素である。膜内アンテナに存在するペプチド分子は色素会合体形成において重要なファクターとなっており、これがアンテナ機能発現に大きな役割を果たしている。紅色イオウ光合成細菌Chromatium(C.)tepidumの膜内アンテナ(LH1)は吸収極大位置が915nmと他の光合成細菌と比べ30nm長波長シフトしていることから、色素(バクテリオクロロフィル)-ペプチド分子間相互作用とアンテナ機能発現の相関を明らかにするものであると考えられる。まず、C.tepidum LH1が他の光合成細菌と同様、2本のポリペプチド(α,βサブユニット)から構成されていることを示し、次に、これら2つのサブユニットのアミノ酸配列を決定した。この結果、通常バクテリオクロロフィル近傍に存在するαサブユニットのアルギニン残基が欠失していることが分かり、このアルギニン残基がバクテリオクロロフィル近傍の電荷状態を制御することで色素会合体の吸収極大波長を変化させていることを明らかにした(PhotosynthesisRes.,58,193-202)。更に、種々の溶媒中におけるバクテリオクロロフィルの吸収および磁気円偏光二色性解析(B/D解析)を行い、バクテリオクロロフィルの電子構造を解明し、バクテリオクロロフィルの詳細な配位構造を明らかにした(Biochim.Biophys.Acta,in press)。今後はこれらの知見を基にペプチド分子の設計,溶液系の選択,バクテリオクロロフィル分子の創作を行い、それらを相互に変化させることで光合成膜内アンテナ内色素会合体における色素-ペプチド間,色素-色素間相互作用の微細構造解析を磁気円偏光二色性を用いて行い、アンテナ機能発現の色素会合要因を明らかにする。

この結果、アンテナ錯体はMg-BChlのものと同様の電子的相互作用を持つものと考えた。しかし、反応中心の第一電子供与体ではそのカチオン状態において電子がダイマーの一方に局在化しているなど、Mg-BChlのものとは大きく異なるものであることを明らかにした(Biochemistry,in press)。