hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハンガー反射を利用した頭位異常の治療の研

ハンガー反射誘発デバイスを使用して頭位異常疾患(痙性斜頚)を治療する多施設共同臨床研究を行った。改善例が見られており、臨床応用できる可能性が高くなってきた。また、デバイスを軽量化し、剛性を上げることに成功した。さらに、前屈・側屈患者でもハンガー反射を応用するデバイスを開発し、臨床応用を開始した。1.頭部回旋を主症状とする痙性斜頚に対する臨床研究:われわれが開発したハンガー反射を誘発するデバイスを用いて痙性斜頚への治療効果を評価する多施設共同臨床研究を、平成24年度より開始した。現在のところ症例数は7名で、引き続き臨床研究を継続する予定である。著効例も見られており、臨床への応用が期待される。今後はさらに、ボツリヌス毒素単独vsボツリヌス毒素+ハンガーデバイスでのdouble blindの臨床研究を開始する予定である。2.頭部前後屈/側屈を呈する患者への研究:前屈患者や側屈患者でも効果がみられることが判明し、前屈や側屈用のデバイスを新たに開発した。現在臨床応用し、効果を上げている。3.発現率と発現要因の調査:われわれの研究で、健常人でハンガー反射の発現率が高率にみられることが判明し、これについては英文雑誌に投稿予定である。われわれは、ハンガー反射の発生要因として、前側頭部皮膚の圧迫だけでなく、皮膚へのせん断力も関係していると推測している。発生要因の解明のため、ニホンサルでハンガー反射を誘発させる実験を行ったが、現在のところ反射誘発には至っていない。今後も実験を続けていく予定である。4.研究結果の検証:多施設共同臨床研究の中間報告を国際学会で発表する予定である。また、国内学会でも講演ならびに成果報告をしている。今後、臨床研究の結果についても、英文雑誌に投稿予定である。5.デバイスの改良ならびに発展:義肢装具業者と提携し、デバイスを開発した。強化プラスチック製のものを使用し、より軽く強力に反射を誘発させるデバイスの作製に成功した。あらかじめ、様々な大きさのものを用意し、患者の頭の大きさに合わせてすぐに装着することが可能となった。今後もより軽く、剛性の強い製品を開発し、製品化を目指す。また、前述の前後屈、側屈患者用のデバイスの開発も続ける。1.痙性斜頚に対する臨床研究:当院で臨床研究を行い、2症例の参加が得られた。1例で効果が認められた。もう1例は、効果がみられなかった。mobile, phasic typeであり、左右への振戦様運動があったため効果が見られなかった可能性が考えられた。当院だけでは症例数が集まらないため、2012年4月より多施設共同研究(4大学を含む8施設)を開始することとなった。症例数は54例を予定している。当院では倫理委員会で承認され、各病院で倫理委員会での審議・承認を経て、症例数を増やしていく予定である。2.頭部前後屈/側屈を呈する患者への研究:前後屈、側屈患者へのハンガー反射の誘発を試みたが、誘発力が弱く、実用的ではなかった。今後も反射を有効に誘発する方法を検討する。後述の動物実験にて、有効な反射誘発方法の研究を進める。3.発生率と発生要因の調査:120名(男女それぞれ60名)にハンガー反射がでるかどうかを調査し、約92.1%に反射の発生を認めた。高年齢の女性で反射の発生頻度は低かった。今後、論文発表予定である。4.動物実験:サルでハンガー反射の誘発させる動物実験モデルの作製を試みた。反射を誘発させるためには、持続的でなく間歇的な圧迫刺激が必要と思われた。今後、機械的に刺激を引き起こす装置を開発する。5.デバイス開発:デバイス作製のための協力企業の選定を行い、協力が得られることになった。デバイスの素材の改良を行い、強度と耐久性を上げるべく開発を続ける。当院での症例数は少なかったが、2012年4月より多施設共同研究を開始することができた。また、基礎的な研究として、動物実験を開始することができた。業者選定が済み、実用化への道筋がつけられた。1.多施設共同研究により症例数を増やしていく。8施設の協力施設が得られ、症例数の増加が期待できる。また、短期間での反応をみる新たな臨床研究を立ち上げる予定である。2.発生率についての論文発表を行う。3.当初は動物実験を想定していなかったが、動物実験ができる環境が整ったため、ハンガー反射の基礎的な研究を進めていく。これにより前後屈、側屈患者への対応を進める。4.協力企業とともにデバイスのさらなる改良を進めていく。・主にデバイス開発費、材料費に使用する。・協力施設への旅費(他施設へ臨床研究手法の説明・指導を行う)・学会旅費・学会参加費・英文校正
e-ビジネス環境下における戦略的意思決定支援のための分散型バーチャルファクトリ

本研究は,e-ビジネス環境下において実務的・戦略的に利用可能な意思決定支援システムとして,分散シミュレーション技術を活用した分散型バーチャルファクトリを位置づけ,基本的必要機能の充実を図るとともに,その戦略的意思決定への適用について検討し,下記の成果を得た.(1)市販シミュレーションシステムを用いて構築された工場シミュレータを統合し,DVFとして機能させるために必要な同期機構・通信インターフェースの開発し,DVF構築の基盤を整備した.(2)離散型製品生産工場,連続製品生産工場のモデル化を行い,開発した基盤の有用性を検証した.(3)モデル工場の生産管理システムとして市販ソフトウエアの組み込みを行い,MRP, APS等の生産管理法を評価出来る体制を整えるとともに,他の市販ソフトウエア導入に関する知見を得た.(4)リアルシステムとバーチャルシステムが連動し,生産システムの運用を効率的に行える機能の実現に必要なアーキテクチャについて基礎的検討を進め,次世代シミュレーションシステムに関する基礎的知見を得た.(5)従来の時間,個数,量に基づく工場等の効率性評価に加えて,コストに基づく評価機能について検討し,活動基準原価計算法(Activity based Costing, ABC)に基づくコスト評価システムを開発し,DVFで得られる結果をコスト面から解析できる環境を整備した.2.バーチャルファクトリの戦略的意思決定への適用(1)モデル工場を用いて工場運営法の改善評価を試み,本研究で開発・提案したDVF,コスト評価指標などの有用性について検証し,今後の工場運営の効率化のツールとしての可能性を示した.(2)複雑系経済学の観点からの人工市場の研究やサプライチェイン環境下におけるバーチャルエンタプライズの研究を推進し,成果を上げるとともに,戦略的意思決定へのバーチャルファクトリ適用の可能性と有意性について明らかにした.本研究は,e-ビジネス環境下において実務的・戦略的に利用可能な意思決定支援システムとして,分散シミュレーション技術を活用した分散型バーチャルファクトリを位置づけ,基本的必要機能の充実を図るとともに,その戦略的意思決定への適用について検討し,下記の成果を得た.(1)市販シミュレーションシステムを用いて構築された工場シミュレータを統合し,DVFとして機能させるために必要な同期機構・通信インターフェースの開発し,DVF構築の基盤を整備した.(2)離散型製品生産工場,連続製品生産工場のモデル化を行い,開発した基盤の有用性を検証した.(3)モデル工場の生産管理システムとして市販ソフトウエアの組み込みを行い,MRP, APS等の生産管理法を評価出来る体制を整えるとともに,他の市販ソフトウエア導入に関する知見を得た.(4)リアルシステムとバーチャルシステムが連動し,生産システムの運用を効率的に行える機能の実現に必要なアーキテクチャについて基礎的検討を進め,次世代シミュレーションシステムに関する基礎的知見を得た.(5)従来の時間,個数,量に基づく工場等の効率性評価に加えて,コストに基づく評価機能について検討し,活動基準原価計算法(Activity based Costing, ABC)に基づくコスト評価システムを開発し,DVFで得られる結果をコスト面から解析できる環境を整備した.2.バーチャルファクトリの戦略的意思決定への適用(1)モデル工場を用いて工場運営法の改善評価を試み,本研究で開発・提案したDVF,コスト評価指標などの有用性について検証し,今後の工場運営の効率化のツールとしての可能性を示した.(2)複雑系経済学の観点からの人工市場の研究やサプライチェイン環境下におけるバーチャルエンタプライズの研究を推進し,成果を上げるとともに,戦略的意思決定へのバーチャルファクトリ適用の可能性と有意性について明らかにした.e-ビジネス環境下における戦略的意思決定支援システムの中核となる分散型バーチャルファクトリの構築に関わる研究を中心として遂行するとともに,次年度以降の機能拡充を目指して,下記の研究課題について研究した.1.e-ビジネス環境下における戦略的意思決定支援に関する基礎研究e-ビジネス環境下における経営,生産に関する意思決定と生産活動について検討し,本研究の方向性を明らかにした.2.分散型バーチャルファクトリに関する基本構想前項の成果に基づいて戦略的意思決定支援に必要な基本機能を明確化し,従来の分散型バーチャルファクトリの概念,機能を発展させた総合的な構想を検討した.3.分散型バーチャルファクトリの構築研究目的に合致した構成要素工場の詳細構想と開発仕様の作成した.さらに,個別に開発してきた通信機能,同期機能,データ整合機能をパッケージ化した通信インターフェースの再設計,標準化を行い,一般ユーザの分散型バーチャルファクトリ構築の利便性を向上させた.さらに,市販の生産管理ソフトウエアの組み込みや,分散型バーチャルファクトリの試験的構築を試み,問題点や今後の開発課題を明確にした.4.戦略的意思決定支援のための機能要素の検討活動基準原価計算法(ABC法)の導入方策の検討とともに,その運用支援インターフユースの設計・開発を進めた.さらに,SCMのための意思決定支援方策として分散型バーチャルファクトリの具体的な活用方法についても検討を進めている.本研究は,e-ビジネス環境下における経営,生産の両面における実務的ばかりでなく戦略的にも利用できる意思決定支援システムとして,分散シミュレーション技術を活用した分散型バーチャルファクトリを位置づけて,基本的必要機能の充実を図ることを目的としている.平成16年度においては,平成15年度の各研究課題の継続・発展を図るとともに,下記の研究を行った.(1)モデル工場の構築新しい市販シミュレーションシステムとしてFleximを導入し,要素工場として利用するための通信インターフェースの開発を進めた.次年度において要素工場モデルとして組み込む.組立型離散型製品を対象とするモデル工場の充実を図り,市販の生産管理ソフトウエア(ACCROAD-Pro)の組み込みを行った.

これにより,MRP,APS等の生産管理法をモデル工場を対象として評価出来る体制が整った.現在,コスト評価用のABC法ソフトウエアの整備と組み込みを進めている.(2)実システム自動追従機能の基礎検討リアルシステムとバーチャルシステムが連動し,生産システムの運用を効率的に行える機能の実現に必要なアーキテクチャについて基礎的な検討を進めている.(3)バーチャルファクトリの戦略的意思決定への適用複雑系経済学の観点からの人工市場の研究やサプライチェイン環境下におけるバーチャルエンタプライズの研究を推進し,戦略的意思決定へのバーチャルファクトリ適用の可能性と方法について検討した.(4)ABC法組み込みバーチャルファクトリによる生産管理技法の総合的評価(1)に述べたようにモデル工場にABC法ソフトウエアを組み込みつつあり,生産管理法の特徴をABC法によりコスト面から解析できる環境を整備している,また,(3)の研究を通じて,ABC法の戦略的意思決定への適用法についても検討を進めている.本研究は,e-ビジネス環境下における経営,生産の両面における実務的・戦略的意思決定支援システムとして分散型バーチャルファクトリを位置づけて,その基本的必要機能の充実を図ることを目的としている.平成17年度においては,平成15・16年度の各研究課題の継続・発展を図るとともに,下記の研究を行った.(1)対象モデル工場の拡充生産管理ソフトウエアの実装組立型離散型製品を対象とするモデル工場だけでなく,分解型製品を対象とする工場の充実を図り,多様な生産方式の向上を対象として評価出来る環境を整備した.(2)生産管理システムの実装と拡充市販の生産管理ソフトウエア(ACCROAD-Pro)に対して,MRP,APS等の生産管理法を実現出来る仕組みを構築してきたが,さらに現実と同じようにバケットタイムごとに管理システムが起動し,計画立案を行う機能を実装するためのシミュレーションシステムとしての構築方法を確立し,実装した.これにより,現実の工場環境と同等なシミュレーション環境をモデル工場を対象として整備し,実工場の運用状況を再現出来る体制が整った.(3)実システム自動追従機能との基礎検討リアルシステムとバーチャルシステムが連動し,生産システムの運用を効率的に行える機能の実現に必要なアーキテクチャについて,ユビキタス情報環境も視野に入れた検討を進めた.(4)バーチャルファクトリの戦略的意思決定への適用複雑系経済学の観点からの人工市場の研究やサプライチェイン環境下におけるバーチャルエンタプライズの研究を推進し,戦略的意思決定へのバーチャルファクトリ適用の可能性と方法について検討した.
直線型遺伝子封入ナノ粒子を用いたイムノエンジニアリング技術による癌治療法の確立

前年度において、従来型粒子と比較して肝臓における遺伝子発現活性を100倍以上向上させる事に成功した。また、改良後の粒子は高い肝臓移行性並びに鋭敏なpH応答性を有し、これらの性質が高い活性に寄与したことを明らかとした。しかし一方で、改良型粒子は投与時にサイトカイン濃度の増加等の炎症反応を誘導することが明らかとなった。これらの反応はDNA未搭載粒子投与時、並びにマクロファージ除去処理時には大きく抑制されたことから、DNA搭載粒子が免疫細胞によって取り込まれ、細胞内DNAセンサー系を活性化させた結果、免疫応答が引き起こされたと考えられた。これに関し、抗炎症剤であるデキサメタゾンを粒子へ搭載することにより炎症反応の抑制並びに遺伝子発現活性の増強に成功した。次に、DNA搭載ナノ粒子の投与による免疫系活性化を介した癌治療を試みた。新たな機能性素子を用いることで癌組織標的型ナノ粒子を調製し、担癌マウスに尾静脈内投与した際の抗腫瘍効果を検証した。その結果、DNA搭載ナノ粒子投与による腫瘍内I型IFN発現量の亢進及び抗腫瘍効果が示された。これらの結果より、DNA搭載ナノ粒子自体による免疫活性化を介した抗腫瘍効果が示唆された。更に、PGE2の異化代謝酵素である15PGDH DNAを送達した場合、より強力な抗腫瘍効果及び腫瘍内PGE2量の減少傾向が観察された。次に、ナイーブマウス及び担癌マウス(PBS投与群)の脾臓中細胞に占める免疫抑制細胞MDSC、そして抗腫瘍免疫に関わるCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞の割合を測定した結果、担癌状態のマウスではMDSC数の増加、及び両T細胞数の減少が観察された。一方、15PGDH DNA投与群においてはPBS投与群と比較して脾臓細胞中に占める中MDSCの割合の減少及び両T細胞の割合の増加が観察された。以上の結果より、15PGDH DNA搭載粒子の投与はMDSCの脾臓における免疫抑制機能の減弱にも有用であることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。採用初年度に当たる平成26年度は「腫瘍への遺伝子送達による環境正常化」という本研究の遂行に不可欠な遺伝子送達システムの開発に焦点を当てた研究を行った。当研究室では独自の脂質ナノ粒子を用いた遺伝子送達システムの開発を行っており、本システムは腫瘍への遺伝子送達にも有用である事がこれまでにも示されているが、その一方で従来型粒子による遺伝子送達においては遺伝子発現活性・持続性向上のために複数回の連続投与を要するという課題が残されていた。この課題の解決のため、ナノ粒子調製法の根本的な見直しを含めた一連の条件検討により、評価の簡便な肝臓における遺伝子発現活性を指標としたナノ粒子調製条件及び脂質組成の最適化を行った。綿密な検討の結果、従来型粒子と比較して100倍以上高い遺伝子発現活性を示すナノ粒子の開発に成功した。また、本研究のオリジナリティの1つである直線型DNA調製システムにおいてもその改良を進めている。本システムでは、大腸菌を用いた直線型DNA調製によって通常のプラスミドDNA抽出とほぼ同じ工程・所要時間で直線型DNAを調製することを可能としている。また、切断末端をヘアピン化する特殊な酵素を用いている点も重要なポイントであり、ヘアピン化によってDNA分解酵素に対する耐性を高めている。更に切断の際に、プラスミドDNAからの遺伝子発現を減弱する要因と考えられている大腸菌由来配列を切り離すことで、遺伝子発現持続性の向上を狙った。現在までに直線型DNAの調製には成功しており、得られた直線型DNAをマウス肝臓へハイドロダイナミクス法を用いて投与した際の遺伝子発現活性を測定したところ、同じ発現カセットを持つ環状プラスミドDNAと比較して優れた遺伝子発現持続性を示した。次に、ナイーブマウス及び担癌マウス(PBS投与群)の脾臓中細胞に占める免疫抑制細胞MDSC、そして抗腫瘍免疫に関わるCD4陽性T細胞、CD8陽性

T細胞の割合を測定した結果、担癌状態のマウスではMDSC数の増加、及び両T細胞数の減少が観察された。一方、15PGDH DNA投与群においてはPBS投与群と比較して脾臓細胞中に占める中MDSCの割合の減少及び両T細胞の割合の増加が観察された。以上の結果より、15PGDH DNA搭載粒子の投与はMDSCの脾臓における免疫抑制機能の減弱にも有用であることが示された。本研究は「腫瘍への遺伝子送達に応用可能なDNA送達システムの開発」と「腫瘍への遺伝子送達による環境正常化」の2段階の目標を掲げており、平成26年度はその一段階目である送達システムの改良を行ってきた。昨年度の研究の成果として遺伝子送達システムの大幅な性能向上に成功し、腫瘍への治療用遺伝子送達による環境正常化効果検証を行うためのツールを手に入れる事が出来た。今年度は予定通り、腫瘍への遺伝子送達実験を行い、腫瘍内環境(低酸素化、血管新生、免疫抑制等)の正常状態への矯正を目的とした一連の実験を行い、「腫瘍環境正常化療法」というコンセプトの正当性の立証に取り組む予定である。直線型DNA調製システムにおいても、これまで明らかとしていた直線型DNAの優位性(小型粒子形成)の他に、遺伝子発現持続性の向上という新たな側面を見出す事が出来た。今年度は調製システムの更なる改良を行い、遺伝子発現活性および発現持続性の向上した次世代DNA搭載ナノ粒子の構築を目指す。27年度が最終年度であるため、記入しない。改良型粒子を表面修飾による血中滞留性付加によって腫瘍標的型へと改変し、腫瘍への遺伝子送達機能の評価を行う。脂質組成や粒子径等の細かな調整によって腫瘍標的に適した粒子へと最適化した後は、治療用遺伝子を搭載し、その機能を評価する。載する治療用遺伝子の候補としては腫瘍環境正常化機能が報告されているHRG(Rolny C, Cancer Cell. 2011)や15-PGDH(Eruslanov E, J Immunol. 2009)といった因子の他、抗腫瘍免疫抑制シグナルを阻害する因子などをコードした遺伝子を用いる。上記の因子の腫瘍内での発現は免疫系細胞の浸潤やサブタイプの種類、低酸素領域の改善や血管正常化といった面に寄与すると考えられ、それらの効果の検証により環境正常化の有効性を立証していく。また直線型DNA調製における課題としては、目的DNA断片と共に生成される大腸菌由来配列を含む不要断片をいかにして除去するかという問題がある。現在はゲル抽出によって除いているが、今後は大腸菌内で不要断片を分解可能なシステムの組み込み等の更なる改良を重ね、ナノ粒子を用いたin vivo遺伝子送達に応用可能な質・量の担保を目指す。
音楽アウトリーチ活動の評価に関する研究

本研究では、学校を中心に50件以上の音楽アウトリーチを展開し、関係者へのインタビューや聞き取り調査を通して、音楽アウトリーチ活動における評価の重要な観点を明確にした。音楽アウトリーチ活動の質的向上に向けては、(1)準備の周到性、(2)コンセプトの明確化、(3)享受者の状況を考慮したプログラミング、(4)言語的コミュニケーションと非言語的コミュニケーションのバランス、(5)即興的な対応、(6)徹底した自己省察、(7)学びを継続・発展させる工夫、が特に大切となる。本研究の目的は、音楽におけるアウトリーチ活動の評価に焦点化し、その観点や基準、方法等を明らかにすることである。本研究では、音楽アウトリーチを「芸術教育・普及活動」及び「協働的な学びの場」ととらえている。フィールドの対象を教育現場(学校・幼稚園等)にしぼり、音楽家・実演家らのアウトリーチ実践者と学校や幼稚園などの受け入れ側(子どもや教師等)、それらを仲介する文化政策・教育委員会等の関係者への詳細な聞き取り調査を通して、質的に音楽アウトリーチ活動のプロセスと成果を評価・検証する方法論を構築することが本研究の眼目である。平成24年度は、首都圏をはじめ、仙台や長野、神戸などでもアウトリーチを実践するとともに、学校等から評価を含めた聞き取り調査も進めることができた。アウトリーチ実践者と学校関係者、さらには教育行政関係者がいろいろな形で情報・意見交換できたことが大きな成果である。アウトリーチ実践者たちの自己評価や振り返りのシステムも、まだまだ完全ではないが、構築できつつある。また、受け入れ側の評価としては、演奏等の内容のレベルの高さとともに、いかに児童・生徒とかかわり、彼らを意欲的に活動に参加させ、巻き込んでいるかという観点が重要であることが明らかになった。25年度に向けては、研究のフィールドを焦点化し、継続的なアウトリーチ活動において、児童・生徒や教師、さらには演奏家らアウトリーチ実践者の変容を実証する手立てを提示することが大きな課題となる。本研究の目的は、音楽によるアウトリーチ活動の評価に焦点化し、その観点や基準、方法等を明らかにすることである。音楽アウトリーチを「芸術教育・普及活動」及び「協働的な学びの場」ととらえる本研究では、フィールドの対象を教育諸機関(学校・幼稚園等)にしぼり込み、そこで展開される音楽アウトリーチの内容を分析するとともに、アウトリーチの実践者と受け入れ側、さらには仲介するコーディネーターらに詳細な聞き取り調査を実施する。それらを通して、音楽アウトリーチのプロセス及び成果を質的に評価・検証する方法論を構築することが本研究の眼目である。平成25年度は、23・24年度に引き続き各地で音楽アウトリーチを実践し、受け入れ機関である学校等からの評価を踏まえて、アウトリーチの実践者や音楽科教員らと協議を重ね、アウトリーチ実践の評価及び実践者の自己評価の観点を抽出することができた。また、インタビューや聞き取り調査による音楽家の自己省察を通して、音楽専門教育・演奏家教育としての音楽アウトリーチの意義を実証することができた。さらに、音楽アウトリーチを経験することによって、児童・生徒はもとより、受け入れ教育機関の教員自身が新たな気付きや課題等を見出していることが明らかになった。学校現場の音楽科教員の自己省察とアウトリーチ実践にかかわった音楽家たちによる自己評価がきわめて深い関係性をもっていることを明確に示した点も本研究の成果と言える。本研究は、(1)文献研究・資料調査、(2)調査研究、(3)実践研究、という3つのレベルから構成されている。まず、(1)文献研究・資料調査のレベルでは、アウトリーチや芸術活動の評価に関する主な文献及び資料を収集し、データベース化を進めている。次に、(2)と(3)の研究レベルは、いわば往復運動的にリンクしている内容で、従来の音楽アウトリーチ活動の現状や問題点についてていねいに聞き取り調査を行うとともに、実践を通して新たな活動提案を行った。具体的には、首都圏の幼稚園や小学校、中学校や高校などを中心に、音楽鑑賞のコンサートやワークショップの提案、歌唱や器楽(和楽器を含む)、創作の指導などを実施した。また、病院関係では演奏提供を中心に活動を行った。さらには、これまでの先行経験を生かして仙台市や伊那市(長野県)、徳島市といった地域の学校現場でも、音楽アウトリーチ活動を展開した。これらを通して蓄積できた記録及び評価は、音楽鑑賞や部活動の指導、音楽科の授業補助のアウトリーチ・モデルを提案する上で、大変貴重な資料となる。また、次年度での展開に向けて、札幌市や名古屋市の教育委員会等と連携し、情報や意見の交換を行うことができた。さらには、発展的なアウトリーチ活動の展開には不可欠な演奏家・実演家や作曲家、実践研究の協力者となる教育関係者、様々な立場から専門的知識を提供してくれる研究者等のネットワークを構築できたことも今年度の大きな成果と言うことができる。音楽によるアウトリーチ活動の実践に関しては、当初の予想以上に量的にも質的にも高いレベルでの取り組みが展開できている。

研究の眼目である「評価」に関しても、受け入れ側からは大変積極的な協力をいただき、貴重なデータ資料が蓄積されている。また、本研究の特徴である「協働的な学びの場」としてのアウトリーチも、情報や意見の交換も活発に行われ、大きな成果をあげつつある。ただし、そうした成果を発信するという面では、課題を残している。さらに、アウトリーチ実践者の自己評価、振り返りに関しては、チェックシートの内容など、まだ一層の工夫が求められる。以上,総合的にとらえると、「(2)おおむね順調に進展している」と判断される。(1)文献研究・資料調査、(2)調査研究、(3)実践研究、という3つのレベルから構成されている本研究において、(1)と(2)に関しては、ほぼ計画通りに順調に進んでいると判断される。そして、本研究の中核である(3)の「実践研究」は、質量ともに当初の計画以上に進展していると判断し、(1)の区分とした。その理由としては、まず、首都圏のみならず、全国各地でアウトリーチの企画が受け入れられ、実施した内容が高く評価されている点である。例えば、音楽鑑賞とワークショップを組み合わせたコンサート&ワークショップは、子どもたちの感想や教師の報告を見ても高い評価を受けていることは明らかである。また、和楽器や創作の新たな指導法の提案、「基礎・基本」に焦点化した楽器の指導法の提案などは、演奏家・実演家や作曲家と教育現場との連携で確立されたもので、アウトリーチならではの所産と言っても過言ではない。さらに、このこととも深くかかわって、本研究で構築されたネットワークを活用し、様々な立場や見地から、演奏家・実演家や作曲家、教師、コーディネーター、研究者などが相互に学ぶ関係ができあがっているということである。文化芸術の普及や啓発がアウトリーチの目的や評価で取り上げられるが、教育的な意義も内在する活動であることが実証されたと言えよう。これまでのアウトリーチの実践と評価を振り返りながら、対象とするフィールドと実践仮説を焦点化し、音楽アウトリーチ活動のプロセスと成果を評価・検証する方法論を構築する。アウトリーチ活動は、生の音楽経験の交流であり、常に実践のフィールドにおいて評価方法を検証し,再構成する必要がある。また、研究の成果を発信するなどし、外部からの評価を受けることも重要な取り組みとなる。今年度と同様に、「文献研究・資料調査」「調査研究」「実践研究」という3つのレベルを深く関連させながら研究を推進するが、その中核は「実践研究」である。今年度に実施した場所で活動を継続しながら、開発した指導法等のさらなる発展を求めるとともに、次年度では、すでに準備を進めている名古屋市や札幌市、あるいは関西地域においても新たなアウトリーチを展開し、実践研究の成果を得たいと計画している。その際、最終年度での成果の総括も視野に入れ、アウトリーチの実践方法の提案とともに、それらの評価方法をどのように確立するかが、次年度の眼目となる。
X線光電子分光法による環境試料のキャラクタリゼーション

いくつかの環境試料の表面層における元素組成,元素の存在状態を明らかにするためX線光電子分光法(XPS)による分析を行い以下の成果を得た.1)都市ごみ焼却炉にて生じるフライアッシュ(電気集塵器灰),残灰粒子では銅,亜鉛,鉛,スズなどの重金属元素の表面層における濃度が平均組成にくらべ顕著に高く,これらが表面に集積していることを明らかにした.フライアッシュを水で浸出すると多くの金属が塩化物として溶出するが,鉛は硫酸塩として表面に再沈着することもXPSにより直接確かめられた.残灰では浸出による組成変化が比較的少かったが,これは溶出成分量が少いことによく対応していた.XPSでは金属イオンと同時に,塩素,硫黄,リンなどの陰イオン成分の分析を行えることが,有害成分の化学形態の推定に役に立つことがわかった.起源の異なる焼却炉灰の分析により, XPSが焼却炉灰による環境影響を考える場合に重要な,定性ないし半定量分析データを提供する手段であることが明らかになった.2)摩周湖底泥の分析では,湖外から供給される火山灰質の堆積物の成分と,湖底湧水成分として供給された後,酸化物として堆積する鉄やマンガン等の起源の違いが, XPSによって分析される表面層組成にも反映されており,鉄,マンガンの酸化物としての化学形態が鉄,マンガンおよび酸素のスペクトルから推定できることがわかった.3)ムラサキヒシャクゴケ,ヘチマゴケなどの水生蘇苔類に蓄積された鉛の化学形態につきXPSによる直接分析を試み,鉛の硫酸塩,硫化物の寄与は少なく,他の配位子を主に結合していることを明らかにした.この結論は鉛の化学形態別の湿式化学分析結果によっても支持された.いくつかの環境試料の表面層における元素組成,元素の存在状態を明らかにするためX線光電子分光法(XPS)による分析を行い以下の成果を得た.1)都市ごみ焼却炉にて生じるフライアッシュ(電気集塵器灰),残灰粒子では銅,亜鉛,鉛,スズなどの重金属元素の表面層における濃度が平均組成にくらべ顕著に高く,これらが表面に集積していることを明らかにした.フライアッシュを水で浸出すると多くの金属が塩化物として溶出するが,鉛は硫酸塩として表面に再沈着することもXPSにより直接確かめられた.残灰では浸出による組成変化が比較的少かったが,これは溶出成分量が少いことによく対応していた.XPSでは金属イオンと同時に,塩素,硫黄,リンなどの陰イオン成分の分析を行えることが,有害成分の化学形態の推定に役に立つことがわかった.起源の異なる焼却炉灰の分析により, XPSが焼却炉灰による環境影響を考える場合に重要な,定性ないし半定量分析データを提供する手段であることが明らかになった.2)摩周湖底泥の分析では,湖外から供給される火山灰質の堆積物の成分と,湖底湧水成分として供給された後,酸化物として堆積する鉄やマンガン等の起源の違いが, XPSによって分析される表面層組成にも反映されており,鉄,マンガンの酸化物としての化学形態が鉄,マンガンおよび酸素のスペクトルから推定できることがわかった.3)ムラサキヒシャクゴケ,ヘチマゴケなどの水生蘇苔類に蓄積された鉛の化学形態につきXPSによる直接分析を試み,鉛の硫酸塩,硫化物の寄与は少なく,他の配位子を主に結合していることを明らかにした.この結論は鉛の化学形態別の湿式化学分析結果によっても支持された.
鉄筋コンクリート構造物の塩害を対象とした維持管理技術の開発・整備

(1)塩害調査に用いる試験方法の開発と整備:ドリル削孔粉・小径コアを用いた試料の採取方法、硝酸銀噴霧法を用いた浸透深さ試験方法について、複数の論文等で成果をまとめ・報告した。(2)暴露試験方法の整備:環境データ(温湿度、風速・風向等)から飛来塩分量を推定する方法を考案し、論文で提案した。また、「暴露試験マニュアル」の案を作成した。(3)自動モニタリングシステムの開発と整備:試案した鉄筋腐食危険性を評価する方法を具体的に暴露試験・促進試験に適用させ、既に整備している遠隔地試験データ入手システムに適用させた。(4)塩害促進試験方法の開発:新たに暴露試験によって得られた結果と既に実施した促進試験の結果と比較し、促進試験による評価方法を構築した。また、鉄筋入り試験体の暴露試験と促進試験を行った。(5)塩害抑制効果に関する検証と維持管理手法への展開:水セメント比、乾燥開始材齢、混合セメントの使用が塩害抑制効果に与える影響について、追加暴露・促進試験を行い、結果を検討した。(6)塩害メカニズムの解明:塩分量、水セメント比の異なるモルタル供試体について、含水率・湿度の観点から腐食量との関係を解明した。(7)実構造物調査から得られる知見の整理:軍艦島(端島)の建物について、その塩化物イオン量、飛来塩分量を測定した。(8)塩害を対象とした維持管理マニュアルの作成:「維持管理マニュアル」の作成をはじめた。(1)塩害調査に用いる試験方法の開発と整備:ドリル削孔粉を用いた塩分浸透深さ試験方法(硝酸銀噴霧法)を検討・検証し、微破壊で危険な塩化物イオン量を評価する方法を考案した。(2)暴露試験方法の整備:ALC等を利用して飛来塩分捕集器をいくつか試製し、沖縄及び北海道の暴露場に適用し、1ヶ月ごとに回収、これらの相互の測定値を検討した。(3)自動モニタリングシステムの開発と整備:環境データと飛来塩分量の関係を検討した。(4)塩害促進試験方法の開発:3年(普通セメントとエコセメント、乾燥開始材齢の違い:平成18年開始)及び2年(水セメント比の違い:平成19年開始)暴露した試験体を回収し、塩分分布を測定して既に入手している10、20、40、80サイクルの促進試験結果と照合した。(5)塩害抑制効果に関する検証と維持管理手法への展開:各種セメントを用いたコンクリートを促進試験を行い、暴露試験を開始した。(6)塩害メカニズムの解明:鉄筋を中心に埋めたモルタル供試体について、含水率と腐食の関係を検討した。(7)実構造物調査から得られる知見の整理:イタリア・アウグスタの飛行船格納庫の補強工事に際し、微破壊試験であるドリル粉末採取法およびコア法により、塩化物イオン浸透量の高さ方向、平面上の分布を把握し、これまでにない有益なデータを得た。(1)塩害調査に用いる試験方法の開発と整備:ドリル削孔粉を用いた塩分浸透深さ試験方法(硝酸銀噴霧法)を検討・検証した。また、ドリル・コア径が塩化物イオン量の分析に及ぼす影響を検討し始めた。(2)暴露試験方法の整備:平成21年度に引き続いてALC等を利用して飛来塩分捕集器をいくつか試製し、沖縄及び北海道の暴露場に適用し、1ヶ月ごとに回収、これらの相互の測定値を検討した。(3)自動モニタリングシステムの開発と整備:平成21年度に引き続いて、環境データと飛来塩分量の関係を検討した(4)塩害促進試験方法の開発:1年(使用したセメント種類の違い:平成21年開始)暴露した試験体を回収し、塩分分布を測定して既に入手している10、20サイクルの促進試験結果と照合した。(4)塩害促進試験方法の開発:1年(使用したセメント種類の違い:平成21年開始)暴露した試験体を回収し、塩分分布を測定して既に入手している10、20サイクルの促進試験結果と照合した。(5)塩害抑制効果に関する検証と維持管理手法への展開:フライアッシュ・高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートについて、促進試験、暴露試験用の試験体を作製し始めた。(6)塩害メカニズムの解明:平成21年度に引き続いて鉄筋を中心に埋めたモルタル供試体について、含水率と腐食の関係を検討した。(7)実構造物調査から得られる知見の整理:塩化物イオン量を測定可能な実構造物が見あたらず、平成22年度は実構造物調査ができなかった。(1)塩害調査に用いる試験方法の開発と整備平成23年度に引き続き、連携研究者澤本とともに、ドリル削孔粉を用いた塩分浸透深さ試験方法(硝酸銀噴霧法)の検討・検証した。また、ドリル径・コア径をかえて試料を採取し、それぞれの径が試験結果に及ぼす影響を検討した。鉄筋腐食深さセンサを試製・検証する。既往の鉄筋腐食度評価方法の検証を行った。(2)暴露試験方法の整備暴露場の飛来塩分量を測定し整理した。また、これらの結果とコンクリートの浸透量を比較検討した。(3)自動モニタリングシステムの開発と整備WEBモニタリングシステムの整備を行った。(4)塩害促進試験方法の開発暴露した結果と既に実施した促進試験の結果と比較し、促進試験による評価方法を検討した。(5)塩害抑制効果に関する検証と維持管理手法への展開

フライアッシュ・高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートについて、暴露試験を開始させようとしたが、暴露準備が整わず、平成24年度の課題となった。(6)塩害メカニズムの解明塩分量、水セメント比の異なるモルタル供試体について、含水率に変化を与え、酸素量をコントロールした密閉容器の中で腐食量を測定した。(7)実構造物調査から得られる知見の整理端島(軍艦島)のRC構造物調査に参加し、実構造物の塩害状況を調査した。(1)塩害調査に用いる試験方法の開発と整備:ドリル削孔粉・小径コアを用いた試料の採取方法、硝酸銀噴霧法を用いた浸透深さ試験方法について、複数の論文等で成果をまとめ・報告した。(2)暴露試験方法の整備:環境データ(温湿度、風速・風向等)から飛来塩分量を推定する方法を考案し、論文で提案した。また、「暴露試験マニュアル」の案を作成した。(3)自動モニタリングシステムの開発と整備:試案した鉄筋腐食危険性を評価する方法を具体的に暴露試験・促進試験に適用させ、既に整備している遠隔地試験データ入手システムに適用させた。(4)塩害促進試験方法の開発:新たに暴露試験によって得られた結果と既に実施した促進試験の結果と比較し、促進試験による評価方法を構築した。また、鉄筋入り試験体の暴露試験と促進試験を行った。(5)塩害抑制効果に関する検証と維持管理手法への展開:水セメント比、乾燥開始材齢、混合セメントの使用が塩害抑制効果に与える影響について、追加暴露・促進試験を行い、結果を検討した。(6)塩害メカニズムの解明:塩分量、水セメント比の異なるモルタル供試体について、含水率・湿度の観点から腐食量との関係を解明した。(7)実構造物調査から得られる知見の整理:軍艦島(端島)の建物について、その塩化物イオン量、飛来塩分量を測定した。(8)塩害を対象とした維持管理マニュアルの作成:「維持管理マニュアル」の作成をはじめた。項目により前倒しや遅れが若干見られるが、総体としては概ね順調であると考えている。研究期間の後半に入ったことから、これまでのデータ・知見をもとに、維持管理手法の策定、維持管理マニュアルの作成といったまとめの作業に重点を移していきたい。
超低速イオンを用いたFIB誘起ダメージ層の除去による原子レベル表面・界面構造解析

本研究では,超低速イオンビーム(100eV以下)を用いた断面透過型電子顕微鏡観察用試料作製法の確立と,半導体デバイスの原子レベルでの表面・界面構造評価への応用を目的としている.低速イオンビーム照射を行うにあたり,試料へ均一なイオンビーム箏流で照射し,イオンビームのドーズ量をおさえる必要があるため,低速イオン銃の集束レンズ条件を設定する際に,試料にイオンビームを照射することなく集束レンズ条件の設定を行えるように,低速イオンビームの軸調整用ホルダーを試作した.試作した軸調整用ホルダーを用いて,集束レンズ条件を設定した後,低速イオンビームを照射して,FIB誘起ダメージ層の除去を行った.本年度に得られた結果は以下のとおりである.GaAsへき開試料に表面垂直方向から25keV Ga^+FIBを照射し,GaAs試料表面に形成されたFIB誘起ダメージ層へ100eV Ar^+イオンを照射し,FIB誘起ダメージ層の除去を行った.その結果,FIB誘起ダメージ層が除去出来ている部分と,完全に除去されていない部分とを観察した.除去出来ている部分は,FIB照射後に見られた表面・界面荒れが平坦となっており,また厚さ35nmのFIB誘起ダメージ層が2nmに除去できていた.完全に除去出来ていない部分は,表面・界面が荒れており,また厚さ10nmのダメージ層を観察した.このことから,100eV Ar^+イオン照射によるFIB誘起ダメージ層の除去では,FIB照射後の表面・界面荒れおよび,FIB誘起ダメージ層全体を除去することが出来ないことがわかった.本研究では,超低速イオン(100eV以下)を用いた断面TEM観察用試料作製法の確立と,デバイスの原子レベルでの表面・界面構造評価への応用を目的とする.本年度は,低速イオンのエネルギー分布を調べた.また,GaAs試料へ25keV Ga^+-FIB照射を行い,試料表面に形成されたFIB誘起ダメージ層へ,200-100eV Ar^+イオン連続照射及び100eV Ar^+イオンのみを照射してFIB誘起ダメージ層の除去を行った.これまでに得られた研究成果は,以下の通りである.1.阻止電場型エネルギー分析器を試作し,200,100及び50eV Ar^+イオンのエネルギー分布を調べた.その結果,測定したエネルギー分布から,各々のエネルギー分布のピークエネルギーと加速電圧で設定した入射エネルギー間の差が小さいことを確認した.2.200-100eV Ar^+イオン連続照射により,厚さ35nmのFIB誘起ダメージ層が2nmに除去できていることを確認した.また,200eV Ar^+イオン照射後と比べると,100eV Ar^+イオン照射後では表面・界面の荒れがさらに除去できており,連続照射がFIB誘起ダメージ層の除去に対して有効であることを確認した.3.100eV Ar^+イオン照射のみによるFIB誘起ダメージ層の除去では,同一試料内において表面・界面が荒れた部分と平坦な部分が存在することが分かった.FIB照射なしで100eV Ar^+イオンをGaAsへ照射した場合は,200eV Ar^+イオン照射した場合と比べて,平坦な表面・界面が得られることを確認していることから,100eV Ar^+イオン照射のみによる除去では,FIB照射後の表面・界面荒典及びFIB誘起ダメージ層を試料全体にわたって完全に除去することができないことが分かった.本研究では,超低速イオンビーム(100eV以下)を用いた断面透過型電子顕微鏡観察用試料作製法の確立と,半導体デバイスの原子レベルでの表面・界面構造評価への応用を目的としている.低速イオンビーム照射を行うにあたり,試料へ均一なイオンビーム箏流で照射し,イオンビームのドーズ量をおさえる必要があるため,低速イオン銃の集束レンズ条件を設定する際に,試料にイオンビームを照射することなく集束レンズ条件の設定を行えるように,低速イオンビームの軸調整用ホルダーを試作した.試作した軸調整用ホルダーを用いて,集束レンズ条件を設定した後,低速イオンビームを照射して,FIB誘起ダメージ層の除去を行った.本年度に得られた結果は以下のとおりである.GaAsへき開試料に表面垂直方向から25keV Ga^+FIBを照射し,GaAs試料表面に形成されたFIB誘起ダメージ層へ100eV Ar^+イオンを照射し,FIB誘起ダメージ層の除去を行った.その結果,FIB誘起ダメージ層が除去出来ている部分と,完全に除去されていない部分とを観察した.除去出来ている部分は,FIB照射後に見られた表面・界面荒れが平坦となっており,また厚さ35nmのFIB誘起ダメージ層が2nmに除去できていた.完全に除去出来ていない部分は,表面・界面が荒れており,また厚さ10nmのダメージ層を観察した.このことから,100eV Ar^+イオン照射によるFIB誘起ダメージ層の除去では,FIB照射後の表面・界面荒れおよび,FIB誘起ダメージ層全体を除去することが出来ないことがわかった.
超音速空気流れによる水滴の冷却と氷核生成

微小な氷粒子および過冷却水滴を超音速で噴射するマイクロアイスジェットノズルの内部における水の微粒化と水滴の冷却及び氷核生成について調べた。位相レーザドップラー粒子分析計により水滴の粒径を測定した結果、ノズル内に供給された水はニードル近傍の領域において主に微粒化されていることがわかった。また、ノズル出口における粒子の状態相は水滴の粒径により異なり、直径5ミクロン以下の微小な水滴はノズル内で氷核が生成していることがわかった。半導体や超精密機械部品の製造プロセスにおいて洗浄工程は不可欠であり,微細かつ複雑形状に付着した微小な汚染粒子を除去可能な洗浄方法の開発が切望されている.本研究者は,環境負荷が少なく洗浄効果が高い洗浄媒体として「氷」に着目し,液体窒素等の特別な冷媒を使用せず,ミクロンサイズの微小な氷粒子や過冷却水滴を噴射可能な新規な洗浄ノズルを考案した.本ノズル内部における水滴の冷却や氷核生成による状態変化はミリ秒以下の時間スケールでの物理現象であり,この水滴の冷却過程を明らかにすることができれば氷生成率の向上および制御が可能となる.そこで本研究では,ラバルノズル内部における低温空気との熱伝達による水滴の過冷却と氷核の生成について明らかとするために,ノズル内において微粒化された水滴が低温空気からの熱伝達により過冷却状態を経て氷粒子になる冷却過程を調べた.解析結果によれば,水滴の粒径によってノズル内部における水滴の冷却特性は大きく異なり,水滴の粒径が小さいほど冷却速度が大きくなる.また,空気により冷却された水滴は過冷却状態となるため氷点では凍結せず,水滴の粒径により多少異なるもののマイナス42°C程度で氷核が生成し,混相状態を経て氷粒子となる.本研究の実施により,ラバルノズル内部において水滴を凍結させるためには,水滴の粒径を小さくすること,凍結までに必要な時間に対して水滴のノズル内滞留時間が長くなるようにノズル形状を設計することが非常に重要であることが明らかになった.半導体や超精密機械部品の製造プロセスにおいて洗浄工程は不可欠であり,微細かつ複雑形状に付着した微小な汚染粒子を除去可能な洗浄方法の開発が切望されている.本研究者は,環境負荷が少なく洗浄効果が高い洗浄媒体として「氷」に着目し,液体窒素等の特別な冷媒を使用せず,ミクロンサイズの微小な氷粒子や過冷却水滴を噴射可能な新規な洗浄ノズルを考案した.本ノズル内部における水滴の冷却や氷核生成による状態変化はミリ秒以下の時間スケールでの物理現象であり,この水滴の冷却過程を明らかにすることができれば氷生成率の向上および制御が可能となる.そこで本研究では,ラバルノズル内部における水滴(粒子)の流動と熱伝達を考慮した流体解析を実施することにより,水滴の冷却に最適なノズル形状を調べた.液滴を冷却し凍結させるためには液滴がノズル内に滞在する時間を長くとる必要があるが,管路が長くなった場合には,ノズル壁面に境界層が成長し,流路の有効断面積が減少してしまうことが明らかとなった.また,解析で得られた形状となるようにラバルノズルを製作し,ノズル出口における噴霧特性を位相レーザドップラ分析計により調べたところ,算術平均粒径D_<10>が5ミクロンの微小な粒子が超音速(480m/s)で噴射されていることが示された.前年度の解析結果から,液滴を冷却し凍結させるためには液滴がノズル内に滞在する時間を長くとる必要があるが,管路が長くなった場合にはノズル壁面に境界層が成長し,流路の有効断面積が減少して速度と氷生成率が減少することがわかった.そこで,ノズル長さによる氷生成率の変化について実験により調べることとした.水滴から氷粒子への相変化により氷となった粒子の表面には微小な凹凸ができるため,粒子に照射されたレーザの散乱光の偏向度は一部解消される性質を有する.この性質を利用して,偏向性の高いレーザを粒子に照射し偏向比の解消について調べることで,水滴と氷粒子の判別を試みた.偏光比解消を利用した固液判別実験により,ノズルが長くなるに伴い偏光解消度が大きくなり,氷生成量が増加していることが示唆された.ここで,ミー散乱理論によれば,球形の水滴に対してレーザを入射させた場合,散乱光の偏光度は保存され偏光解消度に変化しないとされているが,水滴が空間内に多数存在する場合には,多重散乱により偏光解消が生じる.そこで,多重散乱の影響について調べるために,散乱光の光量を調べたところ,ノズルが長くなるに伴い水滴の空間密度が低下するため,受光量が低下していることがわかった.したがって多重散乱の影響が小さくなるにも関わらず,偏光解消度が増加しているため,本実験で調べたノズル長さの範囲では,氷生成率が単調に増加していることがわかった.また,ノズル出口から噴射されるマイクロアイスジェットを有機膜に衝突させて除去性能について調べたところ,水の供給量とノズル長さに対して除去性能が変化し,氷粒子生成量がマイクロアイスジェットの除去性能に強く影響していることが明らかとなった.
新規に同定された短い遺伝子にコードされるホルモン様ペプチドの機能解析

AT32ペプチドを過剰発現させると、ブラシノステロイド欠損変異体とよく似た特徴的な矮性表現型を示すことから、AT32ペプチドはブラシノステロイドのシグナルを阻害することが示唆されている。AT32ペプチドが機能する組織や生育段階を明らかにするため、AT32プロモーター下でGUS遺伝子を発現する形質転換体を作出し、GUS解析を行った。その結果、茎頂・根端メリステムと種子といったブラシノステロイドが機能するとされる領域の周辺でGUS発現が見られた。これは、ブラシノステロイドが機能する領域の周辺でAT32ペプチドも発現し、ブラシノステロイドの効果をコントロールしている可能性を示唆している。また、AT32ペプチドの発現抑制体を用いて、表現型の観察を行う。AT32ペプチドを欠損した植物体では、ブラシノステロイドのシグナルが遮断されず、異常な表現型を示すことが予想される。ブラシノステロイドはシロイヌナズナの暗所での初期成長時に胚軸を伸長させる機能がある。AT32欠損変異体(AT32KO)の表現型を、暗所での初期成長時に観察した。その結果、AT32欠損変異体の胚軸長はコントロールと比較して有意に長くなっており、AT32ペプチドがブラシノステロイドのシグナルを遮断するというこれまでの結果を強く支持する結果が得られた。これまでの研究で、AT32ペプチドはブラシノステロイド受容体であるBRI1を含む複数のLRR受容体Kinase(細胞外Leucine-rich repeatドメインと細胞質Kinaseドメインをもつ膜貫通型受容体)の複合体に結合することが示唆されている。そこで、AT32ペプチドの受容体を明らかにするため、共受容体候補の8つのLRR受容体Kinaseをシロイヌナズナ、タバコBY-2培養細胞、カイコ培養細胞で発現させ、AT32ペプチドとの結合を解析する。当初の予定通り、発現場所も特定でき、遺伝子欠損体の表現形質も想定通りであったため、順調に進展していると判断した。AT32共受容体タンパク質の探索では、FLAGタグを融合した受容体タンパクを発現するベクターを構築し、カイコに感染するバキュロウイルスに導入した。この組換えバキュロウイルスをカイコ培養に感染させることで、カイコ培養細胞中でAT32受容体候補タンパク質を発現させた。このカイコ培養細胞から膜画分を単離し、AT32ペプチドと混合したのち、抗FLAGタグを用いてPull downを行なった。Pull downサンプルの質量分析を行い、AT32の有無を確認したところ、いずれの共受容体候補でもAT32の結合が確認できなかった。現在、これらの共受容体候補を発現する形質転換シロイヌナズナを作出しており、今後はシロイヌナズナで発現させたタンパク質を用いてAT32ペプチドとの結合実験を行う。
膜内配列切断機構の理解による新規アルツハイマー病創薬標的因子の探索

アミロイド産生にかかわるγセクレターゼの活性阻害によるアルツハイマー病治療を考えた際、その構造活性相関および切断機構の分子レベルでの理解は必須である。しかしγセクレターゼはPresenilin(PS)、Nicastrin、Aph-1、Pen-2を主たる構成因子とする、複数の多回膜貫通型蛋白からなる高分子量膜蛋白複合体であり、通常の構造生物学的アプローチが困難である。PSには、TM6およびTM7に存在する二つのアスパラギン酸が活性中心として考えられているほか、基質結合部位が存在することが明らかとなっており、PSはγセクレターゼの活性中心サブユニットとして考えられている。PSの構造活性相関の理解は、γセクレターゼによる切断機構の理解および活性調節を決定しうる可能性があるとして注目を集めている。そこでSubstitutedcysteine accessibility method(SCAM)をPSに適用し、TM6およびTM7に存在する二つのアスパラギン酸からなる活性中心が親水性領域に面していることを明らかとした。すなわち、膜内の蛋白分解はγセクレターゼ複合体内に存在する、脂質二重膜内のcatalytic poreにおいて起こっているとするモデルを提唱した(Sato, et. al. J Neurosci. 2006)。引き続いてSCAMを行い、TM7以降のC末端領域すべての残基について検討した。その結果、TM8が完全に疎水性領域に面しているのに対して、TM9もcatalytic poreに面し、PAL領域が活性中心の近傍に存在すること、さらに基質結合領域として機能している可能性が示された。これらの研究により、γセクレターゼ複合体は基質として膜貫通領域をTM1/2およびTM9近傍で認識した後、脂質二重膜である疎水性環境から親水性環境であるcatalytic poreへと運び、切断を行うというモデルが考えられ、その活性を制御するにあたり様々な作用点の存在が予測された。アルツハイマー病の発症機序に深く関与していると考えられているアミロイドの産生に関わるγセクレターゼによる膜内配列切断機構を理解し、新規アルツハイマー病創薬標的分子を同定するため、ショウジョウバエS2細胞を用いてγセクレターゼ活性調節因子の同定を試みた。その結果、計二十程度の遺伝子がγセクレターゼ活性調節因子として同定された。その機能解析および遺伝子機能のアノーテションの結果から、小胞体-ゴルジ体の輸送がAPPおよびNotch特異的な切断様式を決定していることが示唆された。またバキュロウイルス・Sf9細胞発現系を用いてγセクレターゼの再構成を行い、活性を保持した状態で精製を行った。その画分を用いて電子顕微鏡による観察・単粒子解析による構造解析を行った。その結果γセクレターゼはハート型の形状をしている、長径約500オングストロームの約8メガダルトンからなる構造物であることが明らかとなった。システインスキャン法によりγセクレターゼの膜内活性中心付近に親水性環境が存在することを解明した。PS1の各幕貫通領域がγセクレターゼの性状および活性に対して及ぼす影響について精査した。光親和性標識基をもつγセクレターゼ阻害剤を複数作製し、そのうちジペプチド型阻害剤DAPTがプレセニリン蛋白に対して直接相互作用することを見出した。また天然物の有機全合成における中間化合物を集めたオリジナル低分子化合物ライブラリーを用いてin vitroγセクレターゼ活性アッセイ系を用いたスクリーニングを行い、新規骨格をもつγセクレターゼ阻害剤GS155、GS416の同定に成功した。