hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超伝導トカマク起動のためのECHによる無誘導磁気面形成法の研究

ITERのような超伝導トカマクを起動する場合、ECHによる無誘導磁気面形成はきわめて有用である。低アスペクト比の幾つかの装置においてこれが可能であることが示されているが、通常のアスペクト比(R/a=3)の場合の実験はほとんど無かった。低アスペクト比実験装置において、可動リミターによりプラズマのアスペクト比を1.3から始めて最大3まで設定した一連の実験を行った。その結果、垂直磁場の径方向減衰係数を増大すればR/a=3においても磁気面形成が可能であることを示した。通常アスペクト比を持つ将来の超伝導トカマク炉への発展・適用を念頭に、マイクロ波電力によるプラズマの電子サイクロトロン加熱(ECH)を用いた無誘導磁気面形成法の開発研究を小型装置LATEにおいて行う。特にa/R=1.5の低アスペクト比からa/R=3の通常アスペクト比にわたる広範囲での実現を3年計画でめざす。本年度は初年度であり、成果は以下のとおりである。(1)マイクロ波電力を増力すれば、磁気面形成に至る時間を短縮できることが判明し、従来の磁場パルス幅で磁気面形成が図れる見込みがたったので、マイクロ波電力の増力を行った。これにより、より大電流まで立ち上げが可能となり、より本格的な磁気面形成を目指すことができる。(2)アスペクト比をa/R=1.53の範囲で任意に設定できる可動式アスペクト比設定用リミターを製作した。(3)付加的な垂直磁場Bvコイルと同駆動電源、およびプラズマ水平位置検出回路よりなるプラズマ位置帰還制御システムを試作した。(4)フラックスループからの磁気信号を基にしたプラズマ電流分布推定法において、従来のものより磁気信号により適合する新たな電流分布モデルを導入した。(5)プラズマ電流は主に高エネルギー電子テイルが運ぶが、非等方圧力モデルによりその空間分布を導出する方法を開発した。初年度に整備した実験機器を用いて低アスペクト比R/a=1.5と通常アスペクト比R/a=3の中間領域である、アスペクト比R/a=2.2の領域での磁気面形成実験を遂行した。(1)プラズマ平衡用垂直磁場Bvに関して、中間アスペクト比領域では、ディケイ係数を低アスペクト比領域に比べて上げる必要があることが分かった。これは、プラズマ電流立ち上げ初期において外部磁場による磁力線のミラー比を確保し、電流立ち上げに有効な高速電子のミラー閉じ込めを確保することが重要であることを示している。Bv帰還制御によるプラズマ水平位置制御は不要であった。(2)実験はR/a=1.5の低アスペクト比領域から始め、順次アスペクト比を上げ、中間アスペクト比R/a=2.2近傍での成功を目指した。アスペクト比設定用可動リミターによりアスペクト比を設定した。マイクロ波源は2.45GHz(2sec, 40kW)を用いた。(3)フラックスループの磁気信号を用いて、プラズマ電流分布の時間発展をもとめて磁場構造を導出することにより、磁気面形成過程を追跡した。その結果、アスペクト比R/a=2.2近傍においても、低アスペクト比の場合と同様に電流ジャンプを経て磁気面形成がなされたことが分かった。(4)磁気面形成過程をプラズマ発光像で観察するために軟X線断層像と高速カメラによる可視光像の撮像を試みた。高速カメラによる可視光像の撮像には成功したが、機器の故障により軟X線断層像の像再生には至らなかった。本年度は3年計画の最終年度であり。初年度に整備した実験機器と2年目のアスペクト比R/a=2での実験経験をもとに、主に通常アスペクト比(R/a=3)領域での磁気面形成実験を遂行するとともに、研究をまとめた。具体的な研究成果は以下のとおりである。(1)既設の3本の70GHz干渉計コードに加え、通常アスペクト比(R/a=3)領域でのトーラスプラズマの電子密度計測のためのミリ波干渉計を新たに整備した。(2)昨年度の中間アスペクト比R/a=2.2近傍での成果に基づきアスペクト比R/a=3での磁気面形成を試み、成功した。このときアスペクト比設定用可動リミターによりアスペクト比を設定した。比較的低磁場で実験が行える2.45GHzのマイクロ波電力を用いた。(3)フラックスループの磁気信号を用いて磁気解析を行い、プラズマ電流分布と磁場構造の時間発展を追跡し、磁気面形成過程をしらべた。その結果、このアスペクト比が3である場合も電流ジャンプを経て磁気面が形成されることが分かった。(4)上記の磁気解析に加えて、軟X線断層像と高速カメラによる可視光領域でも磁気面形成過程を追跡した。磁気面形成にともなうプラズマ像の変化が観測され、確かに磁気面が形成されていることを確認された。

(5)昨年度までの成果と比較するとアスペクト比が上昇するとともに外部垂直磁場の径方向減衰係数を大きくすることが磁気面形成に必要であることが判明した。このことは、トロイダル磁場と垂直磁場で構成される外部磁場構造において磁力線に沿って一定のミラー比が必要であり、マイクロ波によりサイクロトロン加熱された電子のミラー閉じ込めが重要な役割をはたしていることを示唆している。
吉備地域における「『雄略朝』期」の考古学的研究

国家形成史上、中央の権力が地方支配を強めたとされる「『雄略朝』期」(5世紀後半)について、吉備という一地方を対象に、古墳を主とした考古資料の検討からその実態を復元した。具体的には、この時期の吉備地域における古墳のデータを集成し、また二つの古墳の発掘・測量調査を行うことによって吉備地域の「『雄略朝』期」における首長墓の築造パターンや内容を分析し、その動向を具体的に捉えた。結果として、5世紀後半の吉備地域では、造山・作山などの巨大前方後円墳を核とした大形古墳群の造営が終了したあと、そのやや縁辺ともいえる各地域に中規模の前方後円墳を主体とする首長系譜が顕在化することが見て取れ、これが西日本に共通したパターンであることが判明した。また、そうした古墳の内容の検討から、この動きは中央による地方支配の強化の反映というよりも、古墳自体の社会的変質を示すものであるとの結論に達した。さらに、この社会的変質を反映する古墳の内容変化を明らかにするために、岡山県真備町天狗山古墳の測量・発掘調査と、岡山市・総社市の夫婦塚古墳の測量調査を行った。天狗山古墳では墳丘や外表施設・埋葬施設の調査によって、社会的に変質していく時期の古墳において旧い要素と新しい要素とが併存する具体的状況や、新しい要素に朝鮮半島などからの外来の影響が見て取れることが明らかになった。以上の作業から、「『雄略朝』期」の古墳の動きが示す変革の内容は、中央による地方支配が強化されるという政治的側面よりも、国際関係やそれを刺激とする文化の変革もたらした社会的側面をより直接的に反映している可能性が強まった。さらに、政治的側面も含めたこの時期の動態をより具体的に捉えるためには、首長墓以外の小古墳の検討が必要であるとの展望的結論を得た。5世紀後半を中心とする吉備地域の主要古墳について、墳丘・外表施設・埋葬施設・副葬品等に関するこれまでの記録や調査データを収集し、大枠の編年や築造時期を確定した。また同時に、編年や築造時期に関して、今後のデータの充実や調査の必要がある古墳・古墳群・地域を明確にし、そのうちの主要なもの(牛窓町鹿歩山古墳、岡山市・総社市夫婦塚古墳、同編笠古墳、同銭瓶塚古墳、真備町天狗山古墳など)については踏査を行って墳丘構造等に関するデータを得た。また、近畿地方を中心に該期の古墳および古墳群を踏査して、墳丘構造、立地、古墳間の位置関係などについての比較資料を得た。調査を要する古墳のうち、夫婦塚古墳については墳丘の測量を実施し、西側半分については精密な測量図を作成するとともに、全長など墳丘各所の計測値から、墳丘の平面形・立面形に関するデータを得た。また、埴輪などの採集資料をもとに、古墳の築造時期や周辺の古墳との築造順序を詳細に検討した。さらに、天狗山古墳についても、埋葬施設や墳丘の規模・構造を解明するための発掘調査ならびに墳丘測量に着手した。以上の作業を通じて、5世紀後半の吉備地域の首長墓級の古墳の編年序列を大枠で確定するとともに、地域や古墳群によっては測量や発掘調査のデータを得ることによって、より詳細かつ正確に編年序列を確定し、古墳の実態を解明することができた。他地域の古墳や古墳群との比較も行いつつ、「雄略朝」期の吉備地域の古墳の築成状況を、列島各地の該期の古墳築成状況の流れの中に適切に位置づける有効な手がかりを得た。5世紀後半を中心とする吉備地域の主要古墳について、昨年度に引き続いて墳丘・外表施設・埋葬施設・副葬品等に関する調査記録やデータを収集し、それぞれの築造時期やその順序の確定作業を進めた。

それらの中でも、主要な位置を占めながらこれまで精確なデータが知られていなかった岡山県吉備郡真備町天狗山古墳については墳丘測量と発掘調査を進め、墳丘全長の確定、墳丘下部および周溝・周堤の構造の検討、周堤上埴輪列の精査、竪穴式石室(大正末年昭和初年に乱掘)の再確認などを行った。同時に、円筒埴輪片を中心とする出土資料を得て、その整理作業から、天狗山古墳のおおよその築造時期を推定した。また、岡山市・総社市の夫婦塚古墳については昨年に引き続いて墳丘測量を行い、墳丘および周囲の測量図を完成した。この図の検討により、夫婦塚古墳の墳丘の精確な平面形・立面形を把握した。また、測量中に採集した円筒埴輪片の検討から、夫婦塚古墳の築造時期について、従来以上に精確な知見を得た。天狗山・夫婦塚両古墳については、測量作業と同時に、墳丘面及び周囲の標高を計測・算出して、墳丘形態に関する基礎的な研究データを得た。さらに、GIS(地理情報システム)によって、当該時期の吉備地域の古墳間および古墳群間の空間的な関係を検討した。5世紀後半を中心とする吉備地域の主要古墳について、一昨年度および昨年度に引き続いて墳丘・外表施設・埋葬施設・副葬品等に関する調査記録やデータを収集した。これをもとに、主として埴輪や須恵器の資料に基づいてそれぞれの築造時期と築造順序を確定し、時間的・空間的な首長墓築造パターンの抽出を行った。5世紀後半には首長墓築造パターンに大きな変動がみられるが、この変動の中で主要な位置を占める岡山県吉備郡真備町天狗山古墳については、これまでに引き続いて墳丘測量と発掘調査を進め、墳丘の平面規格および墳丘・埋葬施設の立体的構造を把握した。同時に、天狗山古墳に近接する小古墳である天狗山西古墳の墳丘測量と発掘調査を行い、その規模・形態・構造を確認するとともに、この2古墳の築造時期に関する有力な土器資料を得た。次に、天狗山古墳に後続する首長墓とみられる真備町二万大塚古墳の墳丘測量を行い、墳丘の上半部については精確な測量図を作成するとともに、墳丘各所の計測値をとり、墳丘の平面形・立面形に関する詳細なデータを得た。横穴式石室とみられる内部主体についても、予備的な観察・記録を実施した。さらに、天狗山古墳・二万大塚古墳の近傍にある真備町勝負坂古墳の踏査を行い、円形の墳丘に前方部がつく可能性を見い出した。また、同じく近傍にあって方墳といわれる真備町竜王塚古墳の踏査と略側を行い、円墳である可能性を新たに認識した。以上の作業を通じて、5世紀後半の吉備地域でもっとも顕著に首長墓築造が隆盛する一地域である小田川下流域の古墳について、その築造パターンを解明するための詳細なデータを集成しえた。さらに、これらのデータを整理して吉備の他地域や日本列島の各地域との比較を試みることによって、「『雄略朝』期」の吉備地域の社会的・政治的具体像の詳細を解明する有効な手がかりを得た。5世紀後半を中心とする吉備地域の主要古墳について、平成911年度に引き続いて、墳丘・外表施設・副葬品等に関する調査記録やデータを収集した。その他の古墳の資料についても埴輪や須恵器の資料から築造時期を確定する作業を継続し、首長墓築造のパターンをつかむ作業を完了した。その上で、各地域で展開される中小古墳についてのデータを整理し、首長墓との関係を分析した。首長墓築造パターンの上で重要な位置をみせる天狗山古墳については、第3次の発掘調査を実施し、墳丘の構造を調べるとともに、前方部に付設された造り出しの調査を行い、墳丘本体との関係や、その上面で行われた祭祀の痕跡を分析した。
腸内細菌による腸炎発症・腫瘍転移・感染防御の修飾における糖鎖認識受容体の役割解析

本研究最も重要な成果は、糖鎖認識受容体C型レクチンDectin-1の腸管内シグナルを阻害すると、抗菌ペプチドを誘導できなくなるため腸内乳酸桿菌が過剰増殖し、炎症抑制に働く制御性T細胞が誘導され大腸炎の発症を抑制するという成果がCellの姉妹科学誌Cell Host & Microbe(微生物学領域の世界Topジャーナル)に掲載されたこと(Tang C. et al. Cell Host Microbe. 2015;18:183-97.)。更に新聞・テレビを介して研究成果を国民に発信したことに限らず、Dectin-1を標的とした大腸炎の治療を目的とする新薬の開発に重要な科学根拠を提供してある。平成26年度では、Dectin-1/2の自然発症大腸炎による腸管Th細胞分化のバランス調節における役割の解析を行ったところ、ナイーブT細胞をRag2-Dectin-1/2二重欠損マウスに移入した後、Dectin-1欠損マウスの自然大腸炎の発症はcontrolに比べて緩和されることに対し、Dectin-2欠損マウスでは顕著の変化が見られなかった。Rag2-Dectin-1二重欠損マウスではナイーブT細胞がTreg、Th17細胞により分化しやすくことに対し、Th1細胞に分化し難く、その原因は、Dectin-1欠損マウスでは過剰増殖している腸内乳酸桿菌がTreg、Th17の分化に重要なサイトカインではるTGF-bを強く誘導することが分かった。無菌Dectin-1欠損マウスにSPFの野生型マウスの腸内フローラを定着させた後、一月立つと、無菌野生型マウスに比べ、腸内乳酸桿菌の量が20倍以上上昇し、この乳酸桿菌の定着・増殖は、腸管Dectin-1シグナルに強く制御されることが分かった。Dectin-2欠損マウスはDectin-1欠損に比べて、腸内乳酸桿菌の変化が顕著でなく、腸管での発現を調べたところ、発現レベルが比較的に低いことから、Dectin-2は腸管免疫・腸内フローラの制御には有意な役割を果たしていないのではないかと考えられる。Dectin-1のリガンドであるb-glucanフリー飼料を野生型マウスに投与したところ、野生型マウスの腸内乳酸桿菌の定着量が有意に上昇し、更にDSS大腸炎を誘導したところ、control群に比べて、有意に炎症の抑制効果が見られた。Dectin-1欠損マウスの腸管以外の組織のTreg・Th17を調べたところ、特に野生型マウスとは変化しなかったことから、Dectin-1シグナル欠損による腸管Treg/Th17の上昇は腸管に限定されることが示唆された。平成27年度において、本研究の重要な実績は、糖鎖認識受容体C型レクチンファミリーメンバーDectin-1の腸管内シグナルを阻害することによって、抗菌タンパク・抗菌ペプチドを誘導できなくなるため腸内細菌の乳酸桿菌が過剰増殖し炎症抑制に働く制御性T細胞Tregが誘導され大腸炎の発症を抑制するという前年度の研究内容を更に進んだ後、科学論文として投稿し、平成27年8月にCellの姉妹科学誌Cell Host & Microbe(微生物学領域の世界Topジャーナル)に掲載されることです(Cell Host Microbe. 2015;18(2):183-97.)。論文の掲載と伴に、研究内容を国内新聞社日本経済新聞、日刊工業新聞など合計6社に科学ニュースとして取り上げられ、日本テレビからの取材も受け、4月30日夜の番組「世界一受けたい授業」で研究内容の紹介をする予定になっている。一方、平成27年の研究計画に従って、次の研究テーマにも順調に進んでいた。本研究当初に予定していたメラノーマ悪性黒色腫の転移肺がん転移モデルが、去年e-Lifeという科学誌にほぼ同様な研究論文が掲載されたことを受け、前段階の研究に明らかになっていたDectin-1シグナルによる腸内細菌の変動が腸管恒常性の維持に重要であることに基づいてC型レクチン受容体Dectin-1の大腸がんの発症・発展における役割の解析に変更した。自然発症家族遺伝性大腸腺がんのマウスモデルであるがん関連遺伝子APCの遺伝子mutantマウスとDectin-1遺伝子欠損マウスと交配させることによって、腸管ポリープ、そして線がんの発症にはDectin-1シグナルが関与していることが明らかとなった。一方、抗生物質投与による腸内細菌を除去しても発症程度には変化がなかったため、大腸炎の発症を増悪化するメカニズムとは異なり、Dectin-1は腸内細菌の変動と無関係で大腸がんの発症に関与することも明らかとなった。平成27年度で、当初の計画に従い研究を実施した上で、前年度の研究内容を論文として発表し、更に新聞・テレビニューズを介して研究成果を国民に発信したことに限らず、Dectin-1のシグナルを阻害する低分子量βグルカンを用いる腸内細菌・腸管恒常性の維持を目的とする健康食品の開発、そしてDectin-1を標的とした大腸炎の治療・予防と目的とする新薬の開発に大変重要な科学根拠を提供し、社会還元・社会貢献に力になるため、当初の予定以上に進展していると考えている。平成28年度において、APCminとDectin-1欠損マウスとの交配による小腸ポリープ形成におけるDectin-1の役割の検証に基づいて、更にそれらのマウスにDextran sulfatesodium saltを飲料水投与によって誘導される家族遺伝性大腸腺がんモデルを用いて、Dectin-1の腺がん形成における役割を解析した。その結果、Dectin-1欠損マウスでは大腸腺がんの発症は顕著に抑制されることを見出した。Dectin-

1欠損マウスでは、小腸と大腸の腸内細菌の組成がかなり違っていることを腸内細菌ribosomal RNAのシーケンス解析によって明らかとなって、前年度に発見された腸管乳酸桿菌は小腸ではなく、APCmin-Dectin-1欠損マウスの大腸でしか過剰増殖していなかったことが分かった。その乳酸桿菌の増殖は腸管炎症抑制に働く制御性T細胞の分化誘導を促進させるため、Dectin-1シグナルが腸内細菌と腸管炎症の制御を介して大腸腺がんの形成を促進させることを明らかにした。現在、Dectin-1のアンタゴニストの投与による大腸腺がんの治療効果の検証を実施している所である。一方、結核菌ワクチンBCGの接種によるT細胞応答におけるDectin-1の役割について解析を実施し、その結果、野生型マウスと比べて、Dectin-1欠損マウスでは統計学的に顕著な変化が見られなかった。その対策としては、今まで発表されたことがない全く新しいC型レクチン受容体ファミリーメンバーClecXxの遺伝子欠損マウスを用いて、BCGの接種実験を行い、Th1細胞の誘導はClecXxの欠損マウスでは有意に低下したことを見出した。現在、結核菌細胞表面のその受容体のリガンドを同定している所であり、最終的にそのリガンドと受容体を標的とした新型結核菌ワクチンの開発に繋がる研究を達成すると考えている。本研究最も重要な成果は、糖鎖認識受容体C型レクチンDectin-1の腸管内シグナルを阻害すると、抗菌ペプチドを誘導できなくなるため腸内乳酸桿菌が過剰増殖し、炎症抑制に働く制御性T細胞が誘導され大腸炎の発症を抑制するという成果がCellの姉妹科学誌Cell Host & Microbe(微生物学領域の世界Topジャーナル)に掲載されたこと(Tang C. et al. Cell Host Microbe. 2015;18:183-97.)。更に新聞・テレビを介して研究成果を国民に発信したことに限らず、Dectin-1を標的とした大腸炎の治療を目的とする新薬の開発に重要な科学根拠を提供してある。当初の平26年度計画に記載された研究内容を実施した上で、無菌Dectin-1欠損マウスを用いて、腸内乳酸桿菌の増殖は、腸管Dectin-1シグナルに強く依存していることを明らかにした。また、b-glucanフリー飼料、そして酵母由来の可溶性b-glucanを野生型マウスに投与したところ、大腸炎の抑制効果が見られたことと同時に腸内乳酸桿菌の増加、腸管Treg、IL-10産生性T細胞の増殖が認められたことから、Dectin-1を標的とした大腸炎の予防・治療の臨床応用には大変重要な科学的な根拠が得られ、当初の予定より計画以上に進展している。平成27年度に得られた研究結果に基づいて、平成28年度に結核菌ワクチンであるBCGの接種によるTh1・Th17の細胞応答・メモリーT細胞の分化におけるDectin-1の役割、そしてDectin-1のリガンド投与による結核菌のワクチン効果の増強作用を重点として解析する予定であり、最終的にDectin-1シグナルを標的とした新型結核菌ワクチンの開発に役に立つ科学的な根拠を得る目標として研究を進展していこうと考えている。粘膜免疫学、感染免疫学
ＭＹＣＮトランスジェニックマウスを用いた神経芽腫新規分子標的治療の開発

MYCNトランスジェニックマウスのホモ・ヘテロについて、Hedgehogシグナル関連タンパク(Sonic Hh, GLi1, Patched)の蛋白発現の検討を行った。HE染色ではホモ・ヘテロともにヒト神経芽腫のundiffrentiated subtype相当と病理組織学的に差がなかった。また、Sonic Hh, patchedの発現は陽性であったがGlI1についてはホモ・ヘテロとも陰性であった。我々が報告しているヒト神経芽腫検体においては、GLI1も陽性であった結果と異なっており、MYCNトランスジェニックマウスにおいてヒトとHhシグナル活性化が異なることが明らかとなった。大量化学療法が用いられている現在でも、進行神経芽腫の予後は不良で5年生存率が30-40%と報告されている。今回我々は、小児の髄芽腫、成人の消化器癌、基底細胞癌など種々の発癌に関与することが知られ、さらに分子標的治療薬としても注目されているHedgehog(Hh)シグナル伝達系が神経芽腫においても活性化していることから、神経芽腫発生モデルであるMYCNトランスジェニックマウスを用いて神経芽腫における新規分子標的治療薬の開発を目標に研究を行う。Hhシグナル伝達経路は,もともとショウジョウバエの研究から明らかとなったシグナル伝達経路で,ショウジョウバエの胚発生における前後決定にかかわるsegment polarity geneと考えられている。現在、ヒトにおいて、Hhシグナルは神経、消化管、肢芽等の形成に関与し、また、その異常で小児の髄芽腫、成人の消化器癌、基底細胞癌など種々の発癌に関与することが知られている。また、このことから、髄芽腫・基底細胞癌に対する分子標的治療薬としての開発も進んでおり、実際、髄芽腫の全身転移の患者に、Hhシグナル阻害剤を経口投与し、一時的にではあるが、著名な腫瘍の縮小を認めた症例も報告もされている。一方、進行神経芽腫の治療成績は、大量化学療法が用いられている現在でも、予後不良である。それらの症例に対して新たな治療法の開発が期待されているが有用な報告はほとんどない。そこで、我々は、Hhシグナルが神経芽腫の新規治療になりうるのではないかと考え、本研究を開始した。神経芽腫の臨床検体におけるHhシグナルの活性化の有無を調べたところ、神経芽腫でHhシグナルが活性化していることを発見し、Hhシグナルが神経芽腫に対する分子標的治療薬となりうると考え、研究を進めている。今回我々は、小児の髄芽腫など種々の発癌に関与することが知られ、さらに分子標的治療薬としても注目されているHedgehog(Hh)シグナル伝達系が神経芽腫においても活性化していることから、神経芽腫発生モデルであるMYCNトランスジェニックマウスを用いて神経芽腫における新規分子標的治療薬の開発を目標に研究を行った。MYCNトランスジェニックマウスは神経堤細胞においてMYCN蛋白が強発現することにより胸腹部交感神経節由来の神経芽腫が発生する。このモデルマウスはヒトの神経芽腫の発生、進展のメカニズムの解明及び、治療開発モデルとして非常に有用であることが報告されている。

今回、MYCNトランスジェニックマウスの、ホモ、ヘテロそれぞれにおいて生存率を検討したが、ホモは100%死亡するのに対して、ヘテロは約半数が死亡するにとどまった。ホモとヘテロで腫瘍の生物学的悪性度が異なると考え、腫瘍死したそれぞれの個体から、腫瘍組織を採取し、そのHh signal経路の中で重要とされているHh蛋白(Sonic Hh), Patched, Gli1の抗体を用い、タンパク発現を検討してした。まず、HE染色では、ホモ・ヘテロともにヒト神経芽腫のundiffenetiated subtype相当であり、S-100やNSEの陽性率に差は認めなかった。またHedgehogシグナル関連蛋白はSonic Hh、Patchedは強陽性であったものの、Gli1はホモ・ヘテロとも陰性であった。この結果より、ホモとヘテロにおいて生存率が大きく異なるのに比較して、組織学的に2群に差がなかった。また、組織学的に我々が報告しているヒト神経芽腫検体においては、Gli1も陽性であった結果と異なっており、ヒト神経芽腫とMYCNトランスジェニックマウスにおいてHhシグナルの活性化の程度が異なることが明らかとなった。小児外科学分野近年、神経芽腫のモデルマウスとして、MYCNトランスジェニックマウスが開発され、このマウスは特異的発現するTyrosine Hydroxylaseのプロモーターの下流にヒトのMYCN cDNAが位置するベクターが導入されたもので、神経堤細胞においてMYCN蛋白が強発現することにより胸腹部交感神経節由来の神経芽腫が発生する。また、このマウスに発生する神経芽腫において、ヒトの神経芽腫において生じる染色体変化と多くの同じ変化が対応するマウス染色体に生じており(W.A.Weiss, Cancer Res. 2000)、ヒトの神経芽腫の発生、進展のメカニズムの解明及び、治療開発モデルとして非常に有用であることが報告されている。現在、当研究室でもMYCNトランスジェニックマウスを飼育しており、ホモ、ヘテロでの神経芽腫の発症率など、検討を行いそのnatural courseについて、ホモはほぼすべてが腫瘍死するのに対して、ヘテロは約半数が生存すること今回、確認した。また、MYCNトランスジェニックマウスで自然発症した神経芽腫の検体を集め、そのHh signal経路の中で重要とされているHh蛋白(Sonic Hh, Indian Hh, Desert Hh), Patched(Ptch1,Ptch2), Gli(Gli1,Gli2,Gli3)の抗体を用い、タンパク発現の検討を終了し結果を解析中である。また、mRNA発現の検討を行っており、結果を検討している。MYCNトランスジェニックマウスのHhシグナルの活性化の状態を確認が終了次第、次の分子標的治療としての効果の判定実験へ進む予定である。
太陽光とバイオマスを利用する新型燃料電池の実験的検証

太陽光とバイオマス、2つの再生可能エネルギーを利用する新しい仕組みの燃料電池のための原理確認や実験的検証を行った。セルロース系バイオマス材料の電気化学酸化に対して触媒特性を有する金ナノ粒子と、光触媒特性を有する酸化チタンナノ粒子をカーボンナノ材料に修飾したナノ構造電極を作製し、グルコース、エタノール、メタノール、アルギン酸などの電気化学的酸化特性が、光照射によって向上することを示した。作製したナノ構造電極を用いてオリジナルの燃料電池を構築し、発電特性と光照射効果を解析した。特にアルギン酸を燃料物資とした場合、50mW/cm2の紫外光照射によって、約4倍の最大電力密度を得ることに成功した。金ナノ粒子や酸化チタンナノ粒子をカーボン材料に修飾したナノ構造電極を作製し、グルコースなどの単糖類や多糖類、バイオエタノール等を酵素を用いずに電気化学酸化するバイオ燃料電池機構に光触媒効果を組み合わせ、太陽光とバイオマス、2つの再生可能エネルギーを利用する新しい仕組みのカーボンニュートラルなエネルギー変換技術の原理確認や実験的検証に取り組んだ。親水処理したカーボンペーパーに酸化チタンナノ粒子と金ナノ粒子を修飾したナノ構造電極を作製した。金ナノ粒子修飾法として、酸化チタン上で金イオンを還元する手法、あらかじめ合成した金ナノ粒子を吸着させる手法等を比較し、後者の手法で作製した電極がより大きな酸化電流を生じることが分かった。作製したナノ構造電極を用いて水、メタノール、エタノール、グルコースの電極酸化反応やその光照射効果について調べた。光を照射しない場合酸化電流はほとんど検出されないが、20mWのUV光照射によって酸化電流が観測された。金ナノ粒子を修飾した電極では、修飾していない場合に比べて2倍近い酸化電流の増加が見られた。当初、アルカリ環境下では修飾した酸化チタンが剥離するという問題点が見られたが、熱処理の温度や時間を検討することにより問題点を解決出来たため、今後、金ナノ粒子の触媒効果がより顕著になるアルカリ環境下での電気化学特性について測定できる準備が整った。また、レーザー加工機を利用してアクリル基板を加工することにより、ナノ構造電極を組込むための燃料電池のフレームを作製した。グルコースなどの単糖類や多糖類、バイオエタノール等を酵素を用いずに電気化学酸化するバイオ燃料電池機構に光触媒効果を組み合わせ、太陽光とバイオマス、2つの再生可能エネルギーを利用する新しい仕組みのカーボンニュートラルなエネルギー変換技術の原理確認や実験的検証に取り組んだ。電気化学酸化反応に対する触媒効果と、光触媒効果を有する電極として、カーボンペーパーの片面に酸化チタンナノ粒子を、反対面にカーボンナノチューブと金ナノ粒子を修飾したナノ構造電極を開発した。作製したナノ構造電極を用いてメタノール、エタノール、グルコース、アルギン酸溶液に対する電気化学酸化反応やその光照射効果について調べた。いずれの物質に対しても、ナノ構造電極にUV光を照射することにより、酸化電流の増加が観測された。酸化電流が大きく、かつ酸化電位がネガティブ側に現れるよう、金ナノ粒子や酸化チタンの担持量、電極の熱処理時間や温度の最適化を行った。アクリル基板をレーザー加工した筐体に、燃料極となるナノ構造電極とイオン交換膜、空気極となるプラチナ電極を組込んだ燃料電池を作製し、各物質を燃料として用いた時の発電特性を調べた。いずれの物質に対しても、UV光照射により得られる電力が増加し、特にアルギン酸に対しては、金ナノ粒子-カーボンナノチューブ電極を用いた場合に比べ約4倍の電力を得ることに成功した。アルギン酸は大型褐藻の主要構成成分であり、太陽光とバイオマス組み合わせたエネルギー変換技術が極めて有望であることを実証した。本研究ではさまざまな金ナノ構造電極を作製し、その表面でのグルコースの酸化特性を電気化学測定してレーザー光照射効果を定量的に解析する。電極表面の金ナノ構造を最適化し、光照射によるグルコース酸化反応の促進に基づくバイオ燃料電池の発電特性の向上を目的とし、本年度は以下の2種類の実験を進めた。(1)カーボンナノチューブに金ナノ粒子を修飾したナノ構造電極を作製し、レーザー照射によるグルコースの電極酸化還元反応の変化について調べた。金ナノ粒子を修飾していないカーボンナノチューブ電極では、レーザー照射によるサイクリックボルタモグラムの変化は見られなかったが、金ナノ粒子を修飾した電極では、20mWのレーザー照射によって酸化ピーク電流値が1.4倍増加した。金ナノ粒子をカーボンナノチューブに固定した電極では、レーザー光をカーボンナノチューブが吸収することによる温度上昇効果も考えられる。そこでアミノシランカップリング処理をしたITO透明電極に金ナノ粒子を固定化した金ナノ粒子-ITO電極の作製を行った。次年度以降、本電極を用いてグルコースの電極反応に対する光照射効果を解析する。(2)貴金属ナノ構造のサイズ、形状を制御し、電極表面に固定する新たな手法として、可視レーザー光による貴金属ナノ構造作製に取り組んだ。光学顕微鏡下で観察や分光解析が容易な銀を対象とし、銀イオンと還元剤の混合溶液を滴下した基板表面に、緑色レーザー光を集光して、集光点に銀ナノ構造を作製することに成功した。

レーザー強度や還元剤の濃度によって、ナノ構造のサイズや分光特性が制御できることも示した。金ナノ粒子と酸化チタンナノ粒子をカーボンペーパーに修飾したナノ構造電極に光照射することにより、グルコース、エタノール、メタノールの酸化ピーク電流が増大することを明らかにした。カーボンナノチューブに金ナノ粒子を修飾したナノ構造電極にレーザー光を照射することにより、グルコースの酸化ピーク電流を増大させることに成功した。電極構造の最適化、溶液のpHの検討により光照射による酸化ピーク電流を向上させる。実際に燃料電池構造を作製し、その発電特性について評価する。金ナノ粒子のサイズ、形状、密度等を制御したナノ構造電極を作製し、光照射による酸化ピーク電流を向上させる。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
カシ類とそれに特異的な内生菌の親和性をSSRおよび菌特異的マーカーにより解明する

Tubakia属菌のカシ類内の宿主選好性および地理的分布を明らかにするため、カシ複数種が共存する森林で内生菌の分布調査を行い、Tubakia属菌を得た。東京都八王子市の高尾山,千葉県鴨川市の東京大学千葉演習林,静岡県賀茂郡南伊豆町の東京大学樹芸研究所、鳥取県鳥取市、京都府福知山市内、宮崎県綾町のカシ天然林にてカシ類7種の内生菌を組織分離法により調査した。さらにT. dryina、T. subglobosaおよび未知種5種、計7菌種の菌糸成長を1040°Cで比較し、菌種間の培養特性を検討した。またカシ類すす葉枯れ病をはじめ数種がブナ科樹木の葉枯性病原菌としても報告されているため、未記載4菌種を含む内生菌Tubakia spp.の病原性の有無を明らかにし、それらの分離傾向と病原性との関係を考察した。分離試験の結果、Tubakia属菌の優占を示した。また内生菌組成には宿主樹種の違いが最も強く影響した。宿主選好性の違いにより、Tubakia属菌は選好性の強い5種、選好性の弱い3種に分けられた。西日本では他調査地に比べTubakia属菌の分離頻度が低いなど群集組成の地域差も見られた。宮崎県綾町では同じブナ科のマテバシイ、シリブカガシ、スダジイ、ツブラジイについても調査したところ、同所的に生育する個体でもTubakia属菌は全く分離されなかった。菌糸成長速度は最速のT. dryinaと最遅のT. sp.4では5倍の差異があった。ジェネラリストほど成長が速い傾向にあり宿主選好性の違いとよく対応していた。病原性については、まず無傷区では、どの菌種も病斑を形成しなかった。一方、有傷区では宿主選好性の高い種は病原性が弱い傾向にあった。また樹種による病原性の明らかな差異はなかった。これまでの関東での調査結果と比較し西日本の調査ではTubakiaの優占度が低い傾向にあり、これが地域変動か季節変動か判別できないので、追加調査を行うかを検討中である。課題の実行期間中に妊娠に伴う悪阻で思うように野外調査や実験が行えなかったため、研究に遅れが出ている。またTubakia属菌の多くが培養に時間を要し、また二次代謝物質を生成しているためか純度の高いDNAの抽出が極めて困難である。研究計画を遂行し、特にTubakia属菌の培養や抽出について様々な方法を試行する。
中世からバロックにかけての「愚」の概念変遷

宗教改革期から三十年戦争終結後の17世紀後半におけるドイツ文学研究を進めるうえで、ハンス・ヤーコプ・クリストッフェル・フォン・グリンメルスハウゼン(1622-1676)のドイツ・バロック文学を代表する『阿呆物語(1668)』を主な研究対象としている。同作品は三十年戦争中の荒廃したドイツを舞台とし、ピカレスク小説の形式をとりつつ主人公ジンプリチウス・ジンプリチシムスの生涯を通して人々の道徳的堕落を批判していく諷刺作品である。研究期間中、同作品の「愚」の概念が中世から近世にかけて強い宗教的影響を受けつつ発展・昇華された点に着目し、中世文学作品の愚者性と『阿呆物語』のそれとの対比を行う。
出芽酵母の伸展活性化カルシウムチャネルの構造・機能相関

1.Mid1の機能に重要なアミノ酸残基の役割を明らかにする目的で、Mid1のアミノ末端から356番目のフェニルアラニン残基(Phe-356)に注目し、Phe-356をさまざまなアミノ酸に置換した。Phe-356に注目した理由は、先の研究でMid1活性に重要であることを突き止めていたからである。結果、親水性のアミノ酸残基群に置換すると細胞の生存率とCa^<2+>の取り込みの両方が低下した。この結果は、Phe-356の疎水性として性質がMid1の機能に重要であることを示唆する。2.Mid1が細胞内のどこに存在するのかを、Mid1に対する抗体を用いて間接蛍光抗体法によって調べた。その結果、Mid1は細胞膜と小胞体膜に存在することを明らかにした。この結論は、別の実験法(すなわち細胞分画法とイミュノブロット法)によっても支持された。さらにMid1はジスルフィド結合により多量体を形成していることを明らかにした。3.Mid1タンパク質の細胞レベルでの活性制御機構を調べるために、mid1変異株の致死性を相補できる多コピー抑圧遺伝子を単離した。塩基配列とアミノ酸配列の解析により、この多コピー抑圧遺伝子はSPA2遺伝子の5'末端が欠けたもの(SPA2ΔN)であった。Spa2タンパク質は細胞の極性伸長を制御することが知られている。SPA2ΔN遺伝子からSpa2ΔNタンパク質が多量に発現すると正常なSpa2の細胞内局在が異常となり、細胞が極性伸長を行えなくなる。このことにより、Mid1がはたらく時期が来ないので、結果的にSPA2ΔN遺伝子がmid1変異を相補したことを明らかにした。4.Mid1と強調的にはたらくことが遺伝子学的に示されているCch1との機能相関を調べる目的で、CCH1遺伝子をクローニングした。この遺伝子はこれまで長年にわたりクローニングが不可能とされてきたものである。我々はベクターを工夫してそれに成功した。これを使って、Mid1とCch1が共存して存在することが1つのCa^<2+>チャネルとしてはたらくことに不可欠であることを分子レベルで明らかにした。5.上記の研究の過程で、Mid1およびCch1と機能上または構造上似ている植物のホモログの研究でも成果を挙げることができた。1つは、Cch1と2次構造が似ているイネの電位依存性Ca^<2+>チャネル候補であるOsTpc1の薬理学的性質を調べた。その結果、動物の電位依存性Ca^<2+>チャネルのブロッカーであるベラバミルとニフェジピンによってOsTpc1のチャネル活性は阻害された。この結果から、OsTpc1が電位依存性Ca^<2+>チャネルであることを示唆した。また、OsTpc1は細胞膜に所在することも明らかにした。2つ目は、mid1変異株の致死性を相補するシロイヌナズナの遺伝子(MCA1と命名)を単離し、機能を調べた。その結果、Mca1は、植物体において、機会刺激に応答してCa^<2+>を流入させる伸展活性化Ca^<2+>チャネル活性をもち、根の接触刺激応答に必要であることを明らかにした。

5.上記の研究の過程で、Mid1およびCch1と機能上または構造上似ている植物のホモログの研究でも成果を挙げることができた。1つは、Cch1と2次構造が似ているイネの電位依存性Ca^<2+>チャネル候補であるOsTpc1の薬理学的性質を調べた。その結果、動物の電位依存性Ca^<2+>チャネルのブロッカーであるベラバミルとニフェジピンによってOsTpc1のチャネル活性は阻害された。この結果から、OsTpc1が電位依存性Ca^<2+>チャネルであることを示唆した。また、OsTpc1は細胞膜に所在することも明らかにした。2つ目は、mid1変異株の致死性を相補するシロイヌナズナの遺伝子(MCA1と命名)を単離し、機能を調べた。その結果、Mca1は、植物体において、機会刺激に応答してCa^<2+>を流入させる伸展活性化Ca^<2+>チャネル活性をもち、根の接触刺激応答に必要であることを明らかにした。1.Mid1の構造-機能相関を明らかにする目的で、Mid1のアミノ末端から356番目のフェニルアラニン残基(Phe-356)に注目し、Phe-356をさまざまなアミノ酸に置換した。その結果、サイズの小さなアミノ酸残基に置換すると細胞の生存率が下がり、親水性のアミノ酸残基に置換すると生存率とカルシウムイオンの取り込みの両方が低下した。この結果は、Phe-356の疎水性として性質がMid1の機能に重要であることを示唆する。2.出芽酵母の伸展活性化(SA)チャネルはMid1というタンパク質によって形成されている。このMid1が細胞内のどこに存在するのかを、Mid1に対する抗体を用いて間接蛍光抗体法によって調べた。その結果、Mid1は細胞膜と小胞体膜に存在することを明らかにした。この結論は、別の実験法(すなわち細胞分画法とイミュノブロット法)によっても支持された。さらに、Mid1はジスルフィド結合により多量体を形成していることを明らかにした。3.イネの電位依存性Ca^<2+>チャネル候補であるOsTpc1の薬理学的性質を調べた。その結果、動物の電位依存性Ca^<2+>チャネルのブロッカーであるベラパミルとニフェジピンによってOsTpc1のチャネル活性は限害された。この結果はOsTpc1が電位依存性Ca^<2+>チャネルであることを示唆する。4.存在は7年前から分っていたがクローニングをすることができないとされてきた酵母のCCH1遺伝子をクローニングすることに成功した。それを用いて、Cch1がCa^<2+>チャネルとしてはたらくためにはMid1の存在が必要であることを明らかにした。5.シロイヌナズナの葉肉細胞のプロトプラストには機械作動性陰イオンチャネルが存在することを発見した。このチャネルは細胞膜が膨らむときに活性化したので、膨圧センサーとして機能していることが推測される。1.出芽酵母の伸展活性化カルシウムチャネルの候補であるMid1タンパク質の細胞レベルでの活性制御機構を調べるために、mid1変異株の致死性を相補できる多コピー抑圧遺伝子を単離した。塩基配列と予想されるアミノ酸配列の解析により、この多コピー抑圧遺伝子はSPA2遺伝子の5'末端が欠けたもの(SPA2ΔN)であった。Spa2タンパク質は細胞の極性伸長を制御することが知られている。
核磁気共鳴画像による眼球内および眼窩内腫瘍の診断に関する基礎的臨床的研究

〔目的〕眼球内および眼窩内腫瘍の臨床磁気共鳴画像(MRI)の正しい解読を摘出標本の形態学的ならびにT_1, T_2緩和時間の測定分析により確立する.〔対象および方法〕症例は網膜芽細胞腫2例,眼窩内神経鞘腫2例,神経線組腫1例,悪性リンパ腫2例,涙腺腺様嚢胞癌1例,マイボーム氏腺癌1例,横紋筋肉腫1例,眼窩炎性偽腫瘍1例の計11例である.これらの症例において手術中に摘出腫瘍の一部を直径5mmのNMR用サンプルチューブに採取し,直ちに-75°Cで急速凍結して保存しておいたものを測定直前に室温におき, NMRスペクトラム解析装置(Bruker社製Mirispec PC-20)を用いてそのT_1, T_2緩和時間を測定した.また同一腫瘍の一部を光顕にて組織学的に検索した.〔結果〕各腫瘍における測定結果を表1に示す.同一の病理組織学的診断を得たサンプルでは近似した計測値を示し,組織診断とMR診断はいずれもその診断能の信憑性が高いことが示唆された.一般的に悪性腫瘍では緩和時間の延長が認められるというが,今回の結果では必ずしも悪性度とT_1, T_2緩和時間の延長度との相関は明きらかではなかった.一方炎性偽腫瘍ではT_1, T_2共に著明に短縮しており従来の報告とよく一致する結果であった.以上より,摘出したサンプルのin vivoでのT_1, T_2緩和時間の測定結果はMRIの解読に際し有用な情報を提供してくれるものであると云える.〔目的〕眼球内および眼窩内腫瘍の臨床磁気共鳴画像(MRI)の正しい解読を摘出標本の形態学的ならびにT_1, T_2緩和時間の測定分析により確立する.〔対象および方法〕症例は網膜芽細胞腫2例,眼窩内神経鞘腫2例,神経線組腫1例,悪性リンパ腫2例,涙腺腺様嚢胞癌1例,マイボーム氏腺癌1例,横紋筋肉腫1例,眼窩炎性偽腫瘍1例の計11例である.これらの症例において手術中に摘出腫瘍の一部を直径5mmのNMR用サンプルチューブに採取し,直ちに-75°Cで急速凍結して保存しておいたものを測定直前に室温におき, NMRスペクトラム解析装置(Bruker社製Mirispec PC-20)を用いてそのT_1, T_2緩和時間を測定した.また同一腫瘍の一部を光顕にて組織学的に検索した.〔結果〕各腫瘍における測定結果を表1に示す.同一の病理組織学的診断を得たサンプルでは近似した計測値を示し,組織診断とMR診断はいずれもその診断能の信憑性が高いことが示唆された.一般的に悪性腫瘍では緩和時間の延長が認められるというが,今回の結果では必ずしも悪性度とT_1, T_2緩和時間の延長度との相関は明きらかではなかった.一方炎性偽腫瘍ではT_1, T_2共に著明に短縮しており従来の報告とよく一致する結果であった.以上より,摘出したサンプルのin vivoでのT_1, T_2緩和時間の測定結果はMRIの解読に際し有用な情報を提供してくれるものであると云える.
酵母cohesinの生物機能の新側面-姉妹染色分体間組換えとDNA修復への関与

cohesinはDNA複製で生じた姉妹染色分体をつなぎ止めるのに働くタンパク質複合体で、未熟な染色体分配を防ぐとともに、そのつなぎとめがM期中期から後期に移る際に解除されることで染色体分配の時期を厳密に制御している。分裂酵母のcohesinをコードするrad21^+遺伝子は、染色体分配に加えてγ線照射などによって生じたDNA損傷の修復にも関与していることから、cohesinが姉妹染色体をつなぎ止めることで、姉妹染色分体の相同組換え並びに二重鎖切断修復に関与する可能性を検討した。最初に、N末あるいはC末を欠失した2つの変異leul遺伝子で栄養要求マーカーをはさんだコンストラクトを染色体に組み込んだ株を作成し、姉妹染色分体間の相同組換えを検出する系を構築した。これを用いて野生株およびrad21変異株において姉妹染色分体間の相同組換えを定量したが、両者の間に顕著な差は認められなかった。現在、UV、γ線照射時における組換え頻度への影響を検討中である。cohesinの機能に関わる他因子を探索する目的で、rad21変異株の特徴的な表現型(放射線感受性、HU感受性ならびに染色体分配異常)を示す温度感受性変異株を2種類単離し、解析を行った。このうち変異株199は上記の表現型に加えて、NaやKに対する感受性も示した。この変異株の温度感受性を抑制する多コピー抑圧遺伝子を単離したところ、クロマチン・リモデリング因子の出芽酵母ARP9相同遺伝子であることがわかった。したがって変異株199の原因遺伝子が、クロマチンのリモデリングを介して染色体分配、DNA修復をはじめとする様々な細胞機能に関わっていることが示唆され、大変興味深い。今後原因遺伝子の解析を通じて、クロマチンのリモデリングと染色体分配、DNA修復などの様々な細胞機能との関連とその分子機構を解明していくことが期待できる。DNA複製で生じた姉妹染色分体はcohesinという蛋白質複合体により互いにつなぎとめられ、M期後期にその接着が解除されることで、正確な染色体分配が可能となる。分裂酵母のRad21pもcohesinのひとつと考えられ、我々の解析からRad21pは正常な染色体分配に必要であることがわかっている。さらにDNAの二重鎖切断修復にも関与していることが知られており、姉妹染色分体をつなぎ止める機能が相同組換えにも関与する可能性を示唆している。我々はcohesinのこうした新たな生物学的機能を明らかにするため、遺伝学的にrad21変異の相同組換え、特に姉妹染色分体間の組換えへの影響を調べるアッセイ系を確立し、現在解析を試みている。その一方でRad21pの分子機能及び分子機構を明らかにするため、直接相互作用する因子をtwo-hybrid法により単離したところ、驚いたことにRanGTPaseと相互作用しタンパク質の核輸送に必須な出芽酵母Mog1pと相同な蛋白質が得られた。この遺伝子(mog1^+)は生育に必須であったので、温度感受性株(mog1^<t3>)を作成し、その解析をしたところ、mog1^<t3>株では制限温度下で、過凝縮した二つの核と隔壁、異常な核膜をもった細胞が増加し、細胞周期の分裂期から間期への移行の欠損が見られた。またmog1^<t3>の温度感受性を抑圧する遺伝子として分裂酵母のRanホモローグのspi1^+がとられ、出芽酵母と同様、分裂酵母mog1^+もRanGTPase系に関わっていた。さらに興味深いことに出芽酵母MOG1の変異株では見られなかったpoly(A)^+RNAの核への蓄積が分裂酵母mog1^<t3>株でみられ、mog1^+のpoly(A)^+RNA代謝への関与が明らかになった。またmog1^+とrad21^+の二重変異株が合成致死性を示すことから、両者の機能的な関連がうかがえ、poly(A)^+RNA代謝をはじめrad21^+の新たな機能の有無について検討中である。

したがって変異株199の原因遺伝子が、クロマチンのリモデリングを介して染色体分配、DNA修復をはじめとする様々な細胞機能に関わっていることが示唆され、大変興味深い。今後原因遺伝子の解析を通じて、クロマチンのリモデリングと染色体分配、DNA修復などの様々な細胞機能との関連とその分子機構を解明していくことが期待できる。
在庫品目間の関連性を考慮した在庫政策の策定

本研究はデータマイニングの技術を用いて在庫品目間の関連性を評価した。具体的にいうと、関連規則を用いた在庫品目の評価ランキング、利益最大や損失最小といった評価指標の開発、在庫品目の時間的関連性、代替規則などの研究テーマを取り込んで成果を上げていた。さらに欠品による損失費用を定量的に見積もり,それを考慮した在庫政策を理論的に解析した。本研究の意義は従来の在庫理論の根底にある商品の独立性に疑問を投げかけ、多くの例を用いて関連性の重要さを証明した。本研究の重要性は従来の在庫理論を覆すのではなく、関連性のある在庫品目に特別な配慮が必要であるといった補完的な所にある。平成25年度の研究計画に従って研究を進め,多くの研究成果をあげていた。1新データマイニングの手法の開発および在庫への影響:新たに代替規則を考慮に入れて、従来開発した関連規則と比較しながら、在庫分類に適用してその特徴を把握することができた。また、代替規則の欠点も見つけて、それを克服する方策を考案している。研究成果を国際会議APIEMS(セブ)にて公表した。しかし、在庫データの特徴である価格、個数、時間、顧客層などの特徴を考慮に入れた関連規則の開発は難しくて、例えば価格と時間は店の販売促進に従って、互いに関連して変化するときがあり、関連規則を定めるのが困難である。故に在庫データを用いた関連規則の開発研究はまだ時間が要するものだと考える。2新評価指標をベースとした在庫政策:在庫政策の研究は、これまで欠品による機会損失費の定量的推定や、部品の相関を考慮した部分バックオーダー在庫ポリシーの決定方法などいくつかの成果を上げていた。今年はこの内容を強化するために,協力研究者であるRenqian Zhang教授を日本に招いて、1ヶ月共同研究を行なった。特に代替規則についていくつかの成果があり,今後論文をまとめることになった。3応用例:これまで主にスーパマーケットやコンビニエンススドアなどを対象にしてきたが,今日本で盛んに行なっているセル生産も対象として考える。セル生産が在庫削減できるといった報告が多く、しかしその仕組みが明らかにしていない。その中,製品,機械および作業者の関連性を考慮することが本研究の応用例として適していると思う。平成24年度の研究計画に従って研究を進め,多くの成果を上げていた。1.在庫データの特性を考慮したマイニング技術の開発について、在庫データの特性を含む新しいデータマイニングのフレームワーク(銘柄,価格,数量をベクトル化する指標)および計算アルゴリズムの研究開発は重要なテーマであるが,在庫データの複雑性に戸惑いながら研究を進めて、関連製品に代替性がある場合のマイニング方法を考案してきた。しかし、更なる検証が必要と考えている。2.頻出集合における品目の在庫ポリシーについて、関連規則による在庫ポリシーに関する研究はいくつか大きな成果を上げていた。品目間の関連性を考慮する生産計画やスケジューリングなどの意思決定方法について、いくつかの提案をして評価された。また、本研究の応用例として、セル生産におけるセルと製品のグルーピング問題と解法、サプライチェーンにおけるロットサイジング問題と解法について研究をし、いくつか大きな成果を上げていた。これは本研究の将来性を示しており、これからの研究方向を示す重要な一歩である。なお、当初予定していた研究協力者の来日は諸般の理由で実現できず、その代わりにこちらから出向いて研究セミナーを開いていた。そのため研究は支障なく進めていたが,当初より旅費の支出が増えた。本研究は3年間をかけて品目間の関連性を考慮した在庫管理のあり方と方法論を研究・開発していた.主な研究成果は以下の通りである.(1)在庫品目間関連性の評価と在庫システムへの影響在庫品目間の関連性を評価するために,データマイニングの技術を応用して新たな評価方法を開発した.また従来の在庫理論と比較することにより、新しい評価方法の有効性を証明した.具体的に述べると、関連規則を用いた在庫品目の評価とランキング,利益最大や損失最小といった評価指標の提案、在庫品目の時間的関連性、代替規則についての検討など研究成果を上げていた.(2)品目間の関連性を考慮した在庫政策在庫の欠品費用を定量的に見積もる手法を提案した上,単一品目の欠品効果(完全欠品と部分欠品),さらに多品目間の部分欠品効果を理論的に解析していた.関連性のある製品の生産スケジューリングや、安全在庫に対して関連性を考慮した新しい評価方法など成果を上げていた.本研究の意義は従来の在庫理論の根底である商品の独立性に疑問を投げかけ、多くの例を用いて関連性の重要さを証明してきた.本研究の重要性は従来の在庫理論を覆すのではなく、関連性のある在庫品目に特別な配慮があるといった補完的な所にある.また関連性を考慮すると在庫品目だけでなく、時間、人員,設備など多様に考えられる.