hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軽度認知障害の定義検討と予後調査

認知症の前駆段階である軽度認知障害(mild cognitive impairment ; MCI)は,治療的にも重要な概念であるが,臨床現場での正確な診断は非常に難しい.本研究では,臨床現場で使用可能なMCI診断テストであるAddenbrooke's cognitive examination revised(ACE-R)日本語版を作成し,信頼性やMCI診断の妥当性を検証した.さらに,種々の心理検査や行動異常について,局所脳血流との相関を調べ,その神経基盤を明らかにした.認知症の前駆段階である軽度認知障害(mild cognitive impairment ; MCI)は,治療的にも重要な概念であるが,臨床現場での正確な診断は非常に難しい.本研究では,臨床現場で使用可能なMCI診断テストであるAddenbrooke's cognitive examination revised(ACE-R)日本語版を作成し,信頼性やMCI診断の妥当性を検証した.さらに,種々の心理検査や行動異常について,局所脳血流との相関を調べ,その神経基盤を明らかにした.初年度から,大きな成果を得ることが出来た.「研究実施計画」に記載した通り,初年度は,局所脳血流と認知機能テストの関連を検討し,認知機能テストの意味を検討した.詳細な認知機能評価と脳血流評価を行うことにより,それぞれの認知機能テストが,どのような部位の異常と密接に関連しているのかを評価することが可能となる.これは,言い換えれば,どのテストを行えば,特定の脳局所機能をより特異的に評価することが可能か,を検討することである.最近では.認知症の早期から実行機能障害が存在することが広く知られている.初年度は,軽度認知症患者を対象として,ウィスコンシンカード分類テスト(WCST)のスコアと脳血流との関連を検討した.結果として,WCSTの達成カテゴリー(CA)スコアは特に左の中心前領域の機能を反映し,PEN型保続スコアは右視床の脳血流と相関することが示された.WCSTの中で,CAスコアとPENスコアが異なった神経基盤から成る認知機能を反映している可能性が示唆された(雑誌論文1).さらに,認知症患者における問題行動についても検討を加えた.非常に頻度の多い症候である徘徊と稀な症候である弄便を対象として,症候を呈する患者の臨床特徴を明らかにした,どちらも不眠や重度の認知障害と強い関連を有していた,それに加えて,徘徊は落ち着きの無さ・陽性感情・他者への愛着と関連しており,弄便は陰性感情との関連が強かった(雑誌論文2).この報告は認知症患者の弄便について,まとまった数の症例を検討した世界で初めての論文であり,非常に貴重な研究と考えている.2年目も大きな成果を得ることが出来た.本年度の「研究実施計画」に記載した通り,2年目も,局所脳血流と認知機能テストの関連を検討し,認知機能テストの意味を検討した.詳細な認知機能評価と脳血流評価を行うことにより,それぞれの認知機能テストが,どのような部位の異常と密接に関連しているのかを評価することが可能となる.これは,言い換えれば,どのテストを行えば,特定の脳局所機能をより特異的に評価することが可能か,を検討することである.最近では,認知症の早期から実行機能障害が存在することが広く知られている.本年度は,軽度アルツハイマー病患者を対象として,仮名拾いテストのスコアと脳血流との関連を検討した.結果として,仮名拾いテストのスコアは前部帯状回膝下部の脳血流と相関することが示された(雑誌論文3).前頭葉眼窩面の機能を反映した検査は少なく,その点からも仮名拾いテストの有用性および意義を明らかにした.次に,認知症患者における問題行動についても検討を加えた.アルツハイマー病において非常に頻度の高い症候である繰り返し質問行動と脳血流との関係を検討した(雑誌論文2).繰り返し質問行動を呈する患者では帯状回の血流が比較的保たれており,何らかの不安が繰り返し質問行動の背景に存在する可能性が示唆された.本研究は,脳血流の観点から,繰り返し質問行動の病態機序を検討した世界で初めての論文であり非常に貴重な研究である.また,世界的に頻用されている簡便な認知機能検査であるAddenbrooke's Cognitive Examination (ACE)の日本語版を作成し信頼性・妥当性の検討も行った(雑誌論文1).ACEは世界的に広く用いられている検査であり,その日本語版を作成したことは,実地の認知症臨床に対する大きな貢献と考えている最終年度も大きな成果を得ることが出来た.まず,軽度認知障害(mild cognitive impairment ; MCD)の早期診断に役立つ検査方法を検討し報告した.具体的には,ケンブリッジ大学から報告されたAddenbrooke's Cognitve Examination-Revised (ACE-R)の日本語訳作成を行った.国際的な相互比較を可能とするために,オリジナル版と同等の難しさになるように翻訳を行った.そして,正常高齢者や認知症患者を対象としてACE-Rを施行し,その信頼性や妥当性を検討した.その結果,MCIおよび認知症のカットオフ得点としては,それぞれ88/89点および82/83点が妥当であることが示された.このカットオフ得点はオリジナル(英語版)と同じである.このような英語版との同等性を確保した日本語版の検査は非常に少なく,その意味でもACE-R日本語版の作成は大きな達成である.さらに,このACE-Rについて,世界的な標準検査であるMini Menta State Examination (MMSE)よりもMCI診断に有用であることを示し,MCIの診断および予後調査を行う上で非常に有用なツールであることを示した.
超音波非線形性を用いた閉口亀裂進展評価に対するデュアル共振型超音波探触子の開発

検査対象物の外表面(測定面)に対し垂直方向に存在する閉口き裂に対し,より高精度かつ高感度で探傷を行うための手法について以下の検討を行った.・斜角型点集束探触子を作製し,外表面から超音波を閉口き裂に集束させたときの閉口き裂からの非線形性応答を調べた.その結果,平面超音波での計測と比較し閉口き裂と開口き裂の識別がより明確となった.また,点集束超音波を試験片内で走査することにより非線形性応答と閉口き裂の高さに相関があることがわかり,閉口き裂のサイジングに対する本手法の有効性を見出すことができた.・閉口き裂に超音波を照射したときにき裂先端で生じる回折波に着目し,この回折波の非線形性測定による閉口き裂の探傷精度向上を試みた.また,閉口き裂に低周波の超音波(ポンプ波)を照射し,同時に高周波の超音波(プローブ波)で回折波を発生させて非線形性を計測する手法の検討も行った.その結果,通常の平面波に比べ回折波の非線形性はき裂先端部の接触状態をより反映することが確認された.また,ポンプ波の利用により,き裂先端部の非線形性応答感度が向上することがわかり,き裂の進展性評価に対する信頼性が向上した.一方,表面近傍に存在するき裂に対して表面波探傷法で評価する手法を検討した.高分子圧電材料の特徴を応用することによって,電極の分割により鏡面反射波と干渉することなく漏洩レイリー表面波のみ受信することが可能でかつエッジ波の発生を抑制も可能な集束超音波探触子を開発した.この探触子を用いて疲労損傷材料に対し表面波音速の測定を行った結果,き裂発生前の疲労度評価が可能であることを実証した.本年度は,(1)高分子圧電探触子の高性能化,(2)デュアル共振型超音波探触子の開発と性能評価,(3)分割型集束超音波探触子の開発,を主な項目として研究を行った.以下に,得られた研究成果について述べる。(1)高分子圧電材料であるP(VDF-TrFE)を用いた超音波探触子の高性能化(高感度化及び広帯域化)に対し,その起因となる探触子構成材料の諸特性をパラメータとした等価回路によるシミュレーション解析を行った.探触子を電極層・圧電層・接着層・バッキング層に分け,各層に対し音響特性インピーダンス,減衰率,厚みなどを変化させた.そして,超音波の入射対象物の音響特性を与えて探触子全体の感度と周波数特性を評価した.その結果,実際に作製した高分子超音波探触子とシミュレーション結果が周波数特性で良い一致を示した.また,逆に所望の特性を持った超音波探触子を作製する場合の,最適な構成材料のパラメータが導き出せることが確認できた.(2)高分子圧電フィルムを二枚,厚みを変えて積層することにより,二つの共振周波数を持つデュアル共振型超音波探触子の作製を試みた.このような探触子により,送信時は二枚同時励振により基本周波数の超音波を発生させ,受信時は表層の単層膜で基本波成分と二次高調波成分を同時に受信することを考案した.ここで,閉口き裂による微小な非線形性(つまり,二次高調波成分)をより効率良く検出する必要があるため,表面層には二次高調波周波数より少し低い周波数域で共振する膜厚の圧電膜を採用し,最高感度の周波数特性を二次高調波側に寄せた.これにより,基本波成分と二次高調波成分を効率よく測定することが可能となり,非線形性の測定感度と定量性が向上した.(3)漏洩レイリー波による非線形測定を想定し,分割型集束探触子の作製方法について検討を行った.超音波の伝搬方向を一定方向とし,エッジ波の影響を受けにくい構造とした.一方,接着方法などを最適化し,周波数特性の安定化を試みた.その結果,積層高分子圧電膜が集束探触子に応用できることを実証し,非線形評価への可能性を示した.本年度は,昨年度に開発を行ったデュアル共振型超音波探触子を,実際の探傷に適用し有効性を評価することを目的とした。受信時および受信時の中心周波数が9MHz,14MHzのデュアル共振型超音波探触子を作製し,測定面と平行に存在する閉口き裂の探傷を試みた.深さ30mmの位置に長さ5mmの閉口き裂を有するスチール製の試験片を作製し,測定面上で探触子を1mm間隔で走査しながら超音波を閉口き裂に向けて送信し,き裂部分からの後方散乱波を受信した.そして,各測定位置において受信波の周波数解析を行い,二次高調波振幅(A_2)と基本波振幅(A_1)の比を計測した.また,送信子の印加電圧を79158V範囲で変化させ,そのときの超音波非線形性の応答についても調べた.その結果,閉口き裂の存在する測定位置では非線形性が顕著に大きくなり,閉口き裂の探傷が非線形性を測定することで可能になることがわかった.また,印加電圧を大きくすることで送信波の振幅を大きくすると,探触子による非線形性も同時に増大するが,非線形応答感度が向上することが確認された.更に,3点曲げ試験により閉口

き裂部に引張応力を負荷してき裂をわずかに開口させたところ,開口が進むにつれて二次高調波成分が増え非線形効果が大きくなることを観察した.提案するデュアル共振型超音波探触子は,送受信で開口の大きさが同じであり指向性もほぼ等しいことがいえる.そのため,より精密でかつ安定した超音波非線形測定に有用であると考えられる.今後は,被検体の裏面に垂直に存在する閉口き裂に対し,斜角法で同じくデュアル共振型超音波探触子の有効性を評価する計画である.検査対象物の外表面(測定面)に対し垂直方向に存在する閉口き裂に対し,より高精度かつ高感度で探傷を行うための手法について以下の検討を行った.・斜角型点集束探触子を作製し,外表面から超音波を閉口き裂に集束させたときの閉口き裂からの非線形性応答を調べた.その結果,平面超音波での計測と比較し閉口き裂と開口き裂の識別がより明確となった.また,点集束超音波を試験片内で走査することにより非線形性応答と閉口き裂の高さに相関があることがわかり,閉口き裂のサイジングに対する本手法の有効性を見出すことができた.・閉口き裂に超音波を照射したときにき裂先端で生じる回折波に着目し,この回折波の非線形性測定による閉口き裂の探傷精度向上を試みた.また,閉口き裂に低周波の超音波(ポンプ波)を照射し,同時に高周波の超音波(プローブ波)で回折波を発生させて非線形性を計測する手法の検討も行った.その結果,通常の平面波に比べ回折波の非線形性はき裂先端部の接触状態をより反映することが確認された.また,ポンプ波の利用により,き裂先端部の非線形性応答感度が向上することがわかり,き裂の進展性評価に対する信頼性が向上した.一方,表面近傍に存在するき裂に対して表面波探傷法で評価する手法を検討した.高分子圧電材料の特徴を応用することによって,電極の分割により鏡面反射波と干渉することなく漏洩レイリー表面波のみ受信することが可能でかつエッジ波の発生を抑制も可能な集束超音波探触子を開発した.この探触子を用いて疲労損傷材料に対し表面波音速の測定を行った結果,き裂発生前の疲労度評価が可能であることを実証した.
ペラルゴニウムにおける花色の遺伝子分析

1.ペラルゴニウムはデルフィニジン(Dp),シアニジン(Cy),ペチュニジン(Pt),ペラルゴニジン(Pg),ペオニジン(Pn)およびマルビジン(Mv)の6種類のアントシアニジンを含有する.花色は主にPgとMvの含有割合で決定され,花色の発現には,特にペラルゴニジンの関与が最も大きい.2.そこで,栽培品種および種子系の雑種系統の色素分析をおこなったところ,アントシアニジン色素にはヒドロキシル化レベルの違いにおける優劣関係が認められず,Pg系,Mv系色素において独立して色素生成遺伝子を仮定することができた.3.ペラルゴニジンに対する量的遺伝子はヘテロに持つと推測されることから,花色を安定させるためにはペラルゴニジンの色素生成遺伝子並びに色素の量的遺伝子のホモ化が必要である.4.ペラルゴニウムの花弁はブロッチを持つ(上弁2枚だけに持つものと5枚の花弁すべてに存在するものとがある).ブロッチの発現はブロッチを発現する遺伝子とブロッチの色素量を決定する遺伝子との相互作用によりなるものと考えられ,5枚ブロッチは2枚ブロッチより優性であり,2枚ブロッチ同士の交配からは5枚ブロッチの個体は出現しないことが明らかとなった.5.花弁の基部が白色となる花のほとんどは,花弁の裏面も白色か薄い色を呈する.花弁基部の白色化と花弁裏面の白色化とには強い連鎖関係があり,それらの遺伝子は有色化の遺伝子に対して優性と推定される.6.マルビジンおよびペラルゴニジン構成品種のアントシアニン分析の結果,それぞれマルビジン3ー5ジグルコシドおよびペラルゴニジン3ー5ジグルコシドの存在が明らかとなった.今後は,有機酸の同定および未同定のアントシアニンの分析を進めていく予定である.1.ペラルゴニウムはデルフィニジン(Dp),シアニジン(Cy),ペチュニジン(Pt),ペラルゴニジン(Pg),ペオニジン(Pn)およびマルビジン(Mv)の6種類のアントシアニジンを含有する.花色は主にPgとMvの含有割合で決定され,花色の発現には,特にペラルゴニジンの関与が最も大きい.2.そこで,栽培品種および種子系の雑種系統の色素分析をおこなったところ,アントシアニジン色素にはヒドロキシル化レベルの違いにおける優劣関係が認められず,Pg系,Mv系色素において独立して色素生成遺伝子を仮定することができた.3.ペラルゴニジンに対する量的遺伝子はヘテロに持つと推測されることから,花色を安定させるためにはペラルゴニジンの色素生成遺伝子並びに色素の量的遺伝子のホモ化が必要である.4.ペラルゴニウムの花弁はブロッチを持つ(上弁2枚だけに持つものと5枚の花弁すべてに存在するものとがある).ブロッチの発現はブロッチを発現する遺伝子とブロッチの色素量を決定する遺伝子との相互作用によりなるものと考えられ,5枚ブロッチは2枚ブロッチより優性であり,2枚ブロッチ同士の交配からは5枚ブロッチの個体は出現しないことが明らかとなった.5.花弁の基部が白色となる花のほとんどは,花弁の裏面も白色か薄い色を呈する.花弁基部の白色化と花弁裏面の白色化とには強い連鎖関係があり,それらの遺伝子は有色化の遺伝子に対して優性と推定される.6.マルビジンおよびペラルゴニジン構成品種のアントシアニン分析の結果,それぞれマルビジン3ー5ジグルコシドおよびペラルゴニジン3ー5ジグルコシドの存在が明らかとなった.今後は,有機酸の同定および未同定のアントシアニンの分析を進めていく予定である.
C反応性蛋白トランスジェニックウサギを用いた動脈硬化の発生機序の解明

本研究において,我々は,肝特異的にCRPを高発現するように,plivHEG/LE6ベクターにヒトCRP cDNAを挿入したplivLE6-hCRPコンストラクトを作製し,これをマイクロインジェクション法によりウサギ受精卵前核内に注入した。注入後453個の胚を偽妊娠誘導した仮親ウサギの卵管内に移植し,全部で47匹の仔ウサギを得た。胚移植により生まれた仔ウサギから組織を採取し,遺伝子解析を行ったところ,5匹の仔ウサギにhCRP遺伝子が導入されていることが確認された。これらのうち,順調に離乳できた2匹(line C205とC215)からウサギコロニーを拡大し,血中のヒトCRPの濃度を測定したところ,C205系統が7.3±1.Omg/dl(n=4),C215系統が122.0±13.4mg/dl(n=4)であり,遺伝子組換えウサギF1においてhCRPの産生が確認された。また,これら,F1ウサギの血漿脂質について測定したところ,血漿中の総コレステロール,トリグリセライド,HDL-コレステロールの値に対照群と差は認められなかった。次に,動脈硬化に関する検討を行うため,コレステロール添加飼料を16週間負荷した。実験開始後,経時的に採血を行い血中の総コレステロールの値を測定し,遺伝子組換えウサギと対照ウサギで総コレステロール値が同じとなるように飼料中のコレステロールの値を調整した(0.0750.3%)。現在,コレステロール負荷は終了し,た。実験に使用した全てのウサギから病理学的検討のため大動脈および心臓を採取し,投稿論文作成のため,画像解析装置を用いた動脈硬化病変の測定等の詳細な解析を行なっている最中である。平成17年度の主な研究計画であるヒトC反応性蛋白(hCRP)遺伝子導入ウサギの高発現系ラインの作出を行った。まず,肝特異的にCRPを高発現するように,plivHEG/LE6ベクターにヒトCRP cDNAを挿入したplivLE6-hCRPコンストラクトを新たに作製した。これを,倒立顕微鏡にセットしたマイクロマニュピレーターを用いて,マイクロインジェクション法によりウサギ受精卵前核内に注入した。ウサギ受精卵は,濾胞刺激ホルモン(FSH)もしくは妊馬血清性腺刺激ホルモン(PMSG)を注射して過排卵処理を施した雌ウサギから採取した。28匹の雌ウサギより1013個の卵を採取して受精卵にマイクロインジェクションを行い,このうち453個の胚をヒト絨毛性腺刺激ホルモン(hCG)の注射により偽妊娠を誘導した17匹の仮親ウサギの卵管内に移植した。その結果,10匹が妊娠し,47匹の仔ウサギを出産した。胚移植により生まれた仔ウサギの耳生検を行いgDNAを抽出して,hCRPに特異的なプライマーを用いてPCR法で遺伝子解析を行ったところ,5匹の仔ウサギにhCRP遺伝子が導入されていることが確認された。これらのうち,順調に離乳できた2匹(line A205とA215)の血清中のhCRP蛋白をELISA法により測定したところ,それぞれ50.0mg/L(A205),0.8mg/L(A215)であった。現在,これらのファウンダーウサギを交配し,F1を得て解析を行っているところである。ファウンダーラインA215については,F1ウサギにも導入遺伝子が伝達され,しかも血中にhCRPが産生されていることを確認したが,ファウンダーラインA205については,F1ウサギは得られているが,まだ哺育中であるため解析までは至っていない。今後,以降の実験に必要なF2ウサギの繁殖を大規模に行うとともにF1ウサギを用いてhCRP遺伝子導入ウサギの特徴について基礎的解析を行う予定である。

平成17年度の研究成果おいて,我々はヒトC反応性蛋白(hCRP)遺伝子導入ウサギ2系統のファウンダーを得ることに成功した(C205系統,C215系統)。残念ながら,いずれもファウンダーは雌であったため,実験に必要な数の遺伝子組換えウサギを得るために,まずは,遺伝子導入ウサギの雄(F1)を得てそれぞれの系統のコロニーを拡大する必要があった。そこで本年度は,まず,それぞれの系統についてファウンダー雌ウサギと野生型雄ウサギの交配を行った。その結果,いずれの系統も遺伝子伝達が確認されたF1を得ることができた。それぞれのF1ウサギの血中のhCRPの濃度を測定したところ,C205系統が7.3±1.0mg/dl(n=4),C215系統が122.0±13.4mg/dl(n=4)であり,遺伝子組換えウサギF1においてhCRPの産生が確認された。また,これら,F1ウサギの血漿脂質について測定したところ,血漿中の総コレステロール、トリグリセライド、HDL-コレステロールの値に対照群と差は認められなかった。次に動脈硬化に関する検討を行うため,hCRP遺伝子組換えウサギの雄(F1)を用いてF2ウサギの繁殖を開始した。これまで,C205系統については順調にF2ウサギコロニーの拡大に成功しており,F2ウサギについて血中のhCRPを測定したところ,5.4±5.5mg/dl(n=22)であり,F2においてもhCRPの産生が確認された。いっぼう,C215系統については,F1以降原因不明の繁殖障害により実験用のF2ウサギを得ることが困難になっている。そこで,まずは,C205系統のF2ウサギを用いて動脈硬化に関する検討を開始することとした。現在,すでにhCRP遺伝子組換えウサギと対照ウサギ(同腹の遺伝子非導入ウサギ)に0.3%コレステロール添加餌の給餌を開始している。今後,16週目に解剖し,動脈硬化の発症・進展におけるCRPの影響について病理学的に検討を行う予定である。平成1718年度の研究成果において、我々はヒトC反応性蛋白(hCRP)遺伝子導入ウサギ2系統のファウンダーを得ることに成功している(C205系統,C215系統)。平成19年度は,これらの遺伝子組換えウサギ系統のうち,C205系統を使用し,動脈硬化の実験を行った。すなわち,実験に必要な遺伝子組換えウサギ(F2)を得るため,まずは,大規模な繁殖を行った。次いで,実験に使用可能なF2ウサギが得られ次第,コレステロール添加飼料を与え動脈硬化の実験を開始した。実験開始後,経時的に採血を行い血中の脂質(総コレステロール,高比重リポ蛋白)の値を測定し,遺伝子組換えウサギと対照ウサギで総コレステロール値が同じとなるように飼料中のコレステロールの値を調整した(0.0750.3%)。実験開始後16週目に解剖して大動脈および心臓を摘出し,病理学的検討のための材料を採取した。遺伝子組換えウサギC205系統のF2ウサギにおける血中のヒトCRP濃度は,5.41±2.38mg/dl(n=13)であり,ファウンダーならびにF1ウサギのそれと同等の値を示した。このことからウサギに導入されたヒトCRP遺伝子は,子孫に安定に伝達され発現していることが確認された。現在,コレステロール負荷は終了し,実験に使用した全てのウサギの解剖,材料採取を終え,投稿論文作成のため,画像解析装置を用いた動脈硬化病変の測定ならびに詳細な病理組織学的解析を実施中である。
ヒトDNAミスマッチ修復機構の解明とその発がんへの関与

ヒト葉酸脱水素酵素遺伝子の89塩基上流に存在するDNAミスマッチ修復蛋白質1(MRP1)遺伝子は、大腸菌のDNAミスマッチ修復遺伝子であるMutSとの相同性が高く、ミスマッチ部位を認識して、DNAミスマッチ修復の開始段階に必須な蛋白質をコードすると考えられる。今年度はMRP1蛋白質の精製とDNA結合特異性測定法の開発を行なった。精製過程におけるMRP1蛋白質の測定は、MRP1蛋白質のC末側29%とプロテインAとの融合蛋白質に対する抗体を用いたイムノブロットで行なった。メソトリキセート耐性HL-60細胞抽出液からヘパリン-セファロース、及びハイドロキシルアパタイトカラムクロマトグラフィーにより部分精製できた。バキュロウイルス発現系により大量に発現したところ、MRP1蛋白質は不溶性であったが、尿素、塩酸グアニジンにより可溶化できた。さらに、MRP1蛋白質C末側27%とマルトース結合蛋白質の融合蛋白質を大腸菌で発現すると、可溶性蛋白質として大量に発現された。現在、MRP1蛋白質の全域を発現する系を作製中である。MRP1蛋白質のDNA結合特異性を検討するために、二本鎖オリゴヌクレオチドを用いたゲルシフト法を開発した。メソトリキセート耐性HL-60細胞の抽出液とミスマッチを含む二本鎖オリゴヌクレオチドをインキュベートすると、DNAミスマッチに依存した遅れたバンドが見られた。当教室において遺伝子の単離されたMRP1蛋白質の研究は、分子レベルでの機構が解かっていないヒトDNAミスマッチ修復機構の解明のための有力な出発材料になると思われる。今後もMRP1蛋白質の精製とDNA結合の特異性の解析を続け、MRP1蛋白質の性状を明らかにし、ヒトDNAミスマッチ修復機構を解明したい。
ホットウォール法によるテルル化カドミウム単結晶薄膜の作成とその評価

ホットウォール法は真空蒸着法と気相反応法との長所を併せ持っているために化合物単結晶薄膜を得る方法として有用な方法である.構成元素の蒸気圧が比較的高いCdTeの育成にはホットウォール法は適した方法である.この方法によるCdTe単結晶薄膜の育成条件は未だ完全に確立されてはいない.本研究においては, BaF_2(111)へき開面およびPbTe/BaF_2(111)上にCdTe膜を育成してX線解析およびPLによって評価を行ないその結果を育成条件にフィードバックして適正条件を追求している.同一の育成条件の下で育成した膜でも膜厚が約1桁異なる場合がある.これは,厚いほうの膜は主にスパイラルモード,薄いほうの膜は層成長モードによって成長が進むからであると考えられる.スパイラル成長モードは良質のCdTe膜を得るためには障害となるから,これを防ぐために基板表面の処理および基板表面における組成元素の過飽和度の制御を十分に行なわなければならない.蒸発源温度と基板温度との差△T=T_<sd>-T_<sub>が約80°以上になるとほぼ完全にスパイラルモードとなり良質CdTe膜が得られない.なお, CdTeのみをとばすとTeリッチのCdTe膜となるのでCd蒸発源を設けてCd蒸気圧を調整する.この操作は得られた膜のPLにおける1.4eVの欠陥バンドの強弱と連動していることから欠陥がCd空孔であることを暗示している.X線回折の結果は,どちらの基板の場合にもBaF_2(111)単結晶基板の解析線と同程度にCuKa_<1.2>線を分離していくことから結晶性の良いCdTe膜になっていることを示している.基板温度が480°Cの成長温度においては, CdTe膜の結晶性が著しく劣化することが分かった.束縛励起子線は1.590eV近傍にピークを持ちCd蒸気圧によってピークの相対強度の変化ならびにシフトが観測される.これは, Cd空孔に関連したアクセプタの濃度にたいして相対的に変化していることを示している.ホットウォール法は真空蒸着法と気相反応法との長所を併せ持っているために化合物単結晶薄膜を得る方法として有用な方法である.構成元素の蒸気圧が比較的高いCdTeの育成にはホットウォール法は適した方法である.この方法によるCdTe単結晶薄膜の育成条件は未だ完全に確立されてはいない.本研究においては, BaF_2(111)へき開面およびPbTe/BaF_2(111)上にCdTe膜を育成してX線解析およびPLによって評価を行ないその結果を育成条件にフィードバックして適正条件を追求している.同一の育成条件の下で育成した膜でも膜厚が約1桁異なる場合がある.これは,厚いほうの膜は主にスパイラルモード,薄いほうの膜は層成長モードによって成長が進むからであると考えられる.スパイラル成長モードは良質のCdTe膜を得るためには障害となるから,これを防ぐために基板表面の処理および基板表面における組成元素の過飽和度の制御を十分に行なわなければならない.蒸発源温度と基板温度との差△T=T_<sd>-T_<sub>が約80°以上になるとほぼ完全にスパイラルモードとなり良質CdTe膜が得られない.なお, CdTeのみをとばすとTeリッチのCdTe膜となるのでCd蒸発源を設けてCd蒸気圧を調整する.この操作は得られた膜のPLにおける1.4eVの欠陥バンドの強弱と連動していることから欠陥がCd空孔であることを暗示している.X線回折の結果は,どちらの基板の場合にもBaF_2(111)単結晶基板の解析線と同程度にCuKa_<1.2>線を分離していくことから結晶性の良いCdTe膜になっていることを示している.基板温度が480°Cの成長温度においては, CdTe膜の結晶性が著しく劣化することが分かった.束縛励起子線は1.590eV近傍にピークを持ちCd蒸気圧によってピークの相対強度の変化ならびにシフトが観測される.これは, Cd空孔に関連したアクセプタの濃度にたいして相対的に変化していることを示している.
力検出を用いた近接場光学顕微鏡による有機分子の画像化機構の解明

本研究では、物質近傍に局在する光を力として検出するという独創的なアイディアを用い、近接場光学顕微鏡のさらなる高感度化・高分解能化に挑戦した。この研究当初は、近接場光中に半導体探針を挿入し、半導体探針先端に生じる光起電力による静電気力を検出する方法をとっていた。しかしながら、この方法は探針先端にできる光起電力の飽和が問題となり、精度良く観測することが難しいことが分かってきた。さらに、分光測定が困難であり、光学測定としての強みが生かしきれない方法であることも明らかになった。そこで、探針を金探針に変え、探針と試料に光を照射した時に生じる双極子間の力(光誘起力)を検出する方法(光誘起力顕微鏡)に変更した。本年度は、開発したヘテロダインFM方式と超高真空光誘起力顕微鏡装置を用いて、単一量子ドットの分光イメージング及び測定を行った。それによって、単一構成体の量子ドットだけでなく、内部に異なる構成要素を持つ量子ドットの光誘起力イメージングを行った。その際、量子ドット内部のそれぞれの構成要素に応じて異なる光学応答を可視化することに成功した。これは内部に異なる応答を示す単一構成体に対して分光測定に成功した世界で初めての例である。また、その量子ドットの一部を拡大してイメージングしたところ、その分解能は0.7nmを達成していた。これは、可視光領域の波長を用いた光学観測において世界最高の空間分解能である。これによって量子ドット内部の欠陥準位の光学応答がイメージングされたと考えられる。また、このような2次元的な光誘起力の可視化のみならず、探針を3次元的に走査することでも、光誘起力を3次元的に描写することができる。また、力は本来ベクトル量であり、3次元マッピングを行うことで光誘起力のベクトルとしての可視化が可能である。本研究はそれに成功し、動電磁場による力が描写された初めての例である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、「複雑な分子軌道を有する有機分子に対する近接場光像の画像化機構を解明すること」である。この目的には、従来の光学顕微鏡の理論的な限界を容易に超え、更なる発展が期待される光誘起力顕微鏡が重要であると考えた。しかしながら、光誘起力顕微鏡は「感度不足」「分解能不足」「熱的なアーティファクト」が問題点であると考えられる。これらの問題点を解決することが出来れば、今までの光誘起力顕微鏡で考えられる理論的な限界を超え、光学特性の観測が可能になると考えられる。そのため、光誘起力顕微鏡の高感度・高分解能、熱的なアーティファクトの除去に関する課題について重点的に研究を推進した。具体的には、試料に光を照射したときに生じる光誘起力と、試料で散乱された光がカンチレバーで吸収されることによって生じる光熱振動を分離・測定する方法について検討した。その結果、ヘテロダイン変調法を用いた新たな測定法を考案し、光熱振動の影響なしに光誘起力を選択的に検出することに世界で初めて成功した。特に、光熱振動の影響を除去できたため、探針と試料表面が離れていても、光誘起力を高感度・高分解能に測定できることを実証した。この結果は、ヘテロダイン変調法を用いた光誘起力顕微鏡が、従来の光誘起力顕微鏡に比べて高感度化が可能であり、極めて革新的な計測技術になる可能性を示唆する重要な成果である。今後この方法をさらに発展させていけば、世界最高峰の観測が可能になると考えられる。研究実績の概要で述べた結果は、応用物理学系の国際的なジャーナルであるApplied Physics Letters誌にすでに掲載されている。世界的にも重要な成果を得ており、研究は十分順調に進展していると判断できる。光誘起力顕微鏡は、金の探針と試料に光を集光し、互いに生じる双極子の間に働く力(光誘起力)を検出する顕微鏡である。光誘起力は、その相互作用長が短いので、数ナノメートルスケールで試料の光学特性を観測できる。そのため、光学的な分光測定ができる最も高分解能な顕微鏡として期待されている。これまでに、この顕微鏡を用いて、線形応答、非線形応答や、プラズモン局在場の観測などがなされた。これらの研究はいずれも大気中環境下における研究である。一方、真空中での観測は大気中での観測で問題となる、試料表面の水和層がない状態で観測できる。また、力検出器の力感度が二桁ほどよくなり、0.1pN程度の力の大きさでも検出することができる。したがって、微弱な光学特性の観測や、更なる高分解能化において真空中での観測は必要不可欠である。しかしながら、真空中における観測には問題点がある。それは、光誘起力以外の力によってカンチレバーの共振周波数が変化したとき、光誘起力の信号がその変化に大きく影響されてしまうということである。これは、真空中ではカンチレバーのQファクターが高いため、小さな共振周波数の変化でも大きく光誘起力の信号が変化してしまうからである。真空中における観測を実現する「ヘテロダイン周波数変調方式」を考案した。この方法は、カンチレバーの共振周波数の2倍からfmだけずれた周波数で強度変調をさせた光を探針に入射させる。

カンチレバーでの共振の振動と強度変調をさせた光がカップリングした信号を捕らえることで光誘起力の観測を実現する。この変調方式を用いることで、超高真空中において金薄膜上の光誘起力像の取得に成功した。真空中での観測方法を実現する観測方法を考案し、それによる観測に成功した。これにより、真空中で可能となる3次元的な観測など優れた観測方法が可能となった。そのような、観測にも現在成功しており、順調に進展している。本研究では、物質近傍に局在する光を力として検出するという独創的なアイディアを用い、近接場光学顕微鏡のさらなる高感度化・高分解能化に挑戦した。この研究当初は、近接場光中に半導体探針を挿入し、半導体探針先端に生じる光起電力による静電気力を検出する方法をとっていた。しかしながら、この方法は探針先端にできる光起電力の飽和が問題となり、精度良く観測することが難しいことが分かってきた。さらに、分光測定が困難であり、光学測定としての強みが生かしきれない方法であることも明らかになった。そこで、探針を金探針に変え、探針と試料に光を照射した時に生じる双極子間の力(光誘起力)を検出する方法(光誘起力顕微鏡)に変更した。本年度は、開発したヘテロダインFM方式と超高真空光誘起力顕微鏡装置を用いて、単一量子ドットの分光イメージング及び測定を行った。それによって、単一構成体の量子ドットだけでなく、内部に異なる構成要素を持つ量子ドットの光誘起力イメージングを行った。その際、量子ドット内部のそれぞれの構成要素に応じて異なる光学応答を可視化することに成功した。これは内部に異なる応答を示す単一構成体に対して分光測定に成功した世界で初めての例である。また、その量子ドットの一部を拡大してイメージングしたところ、その分解能は0.7nmを達成していた。これは、可視光領域の波長を用いた光学観測において世界最高の空間分解能である。これによって量子ドット内部の欠陥準位の光学応答がイメージングされたと考えられる。また、このような2次元的な光誘起力の可視化のみならず、探針を3次元的に走査することでも、光誘起力を3次元的に描写することができる。また、力は本来ベクトル量であり、3次元マッピングを行うことで光誘起力のベクトルとしての可視化が可能である。本研究はそれに成功し、動電磁場による力が描写された初めての例である。開発したヘテロダイン変調方式による光誘起力顕微鏡を用いて、量子ドットや有機分子の離散準位が作り出す、探針と試料との相互作用を観測し、高分解能での光学特性の可視化を実現する。また、従来の方法で考えられる他の力によるクロストークを分離する方法を提案する。3次元的な観測を内部構造を持った別の試料に対しても観測を行う。これによって、光誘起力の特異的な空間分布をナノスケールで可視化できる。そのため、今後内部構造を持った試料に対して観測を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
談話解析技術に基づいた文章推敲支援

本研究では,説得力のある説明的な文章の作成するために文章の推敲を支援する技術を開発した.まず,談話的な観点から推敲を行う手順を提案し,その手順にしたがって日本語の教師と日本語小論文添削の専門家を6名が日本語母語話者が作成した120編の小論文を推敲することで正解データを作成した.次に,推敲支援の問題を(1)文章のつながりの良さの推定,(2)談話単位の並び換え,(3)局所的な表現の修正の3つの問題に分解して,各問題を解くことで推敲支援を実現する.本研究では,説得力のある説明的な文章の作成するために文章の推敲を支援する技術を開発した.まず,談話的な観点から推敲を行う手順を提案し,その手順にしたがって日本語の教師と日本語小論文添削の専門家を6名が日本語母語話者が作成した120編の小論文を推敲することで正解データを作成した.次に,推敲支援の問題を(1)文章のつながりの良さの推定,(2)談話単位の並び換え,(3)局所的な表現の修正の3つの問題に分解して,各問題を解くことで推敲支援を実現する.本研究課題では,照応解析などの談話解析技術を利用した談話レベルの文章自動推敲技術の開発を目的としている.本年度は作文データの収集,参照表現の生成課題,主題連鎖を利用した文章のつながりの良さ(首尾一貫性の良さ)の評価を対象とした.まず,1つ目のデータ収集に関しては,いくつかの大学の留学生センターやすでに小論文のデータを収集済みの研究者の協力を得て,数種類の作文データを手に入れることができた.すでに収集済みのデータについては談話解析で必須となるゼロ照応関係を含めた述語項構造の関係のアノテーションが完了しており,予備的に自動解析の評価を行った結果,新聞記事コーパスを対象とした場合と比較して若干低い解析精度を得た.問題分析の結果,新聞と比較して頻出する外界照応の影響であることがわかっており,この点を改善する予定である.また,参照表現の生成課題については参照表現の出現する箇所でその表現を省略すべきか否かという2値分類問題として簡略化することで評価を行った.学習データが十分な量存在する新聞記事データを対象に評価を行い,F値で0.55という解析を得た.誤り分析を行ったところ,新聞記事に顕著に出現する記事のまとめに相当する箇所で参照表現を明示的に記述する傾向があることがわかり,この影響を除いて評価を行う必要があることがわかった.このために人手で省略すべきか否かの評価用データを作成中であり,結果を5月のSIGNLで報告予定である.さらに,ACL2011で発表した照応・共参照解析の手法を用いた文章の首尾一貫性の良さの指標を提案した新聞記事コーパスを用いた評価の結果,提案手法は既存手法よりも精度良く首尾一貫性が推定できることがわかった.この結果についてはSIGNL204や言語処理学会で報告済みであり,EMNLP2012へも投稿予定である.本年度は,昨年度作成した高校生が作成した小論文を専門家が添削したコーパスを対象に,本研究で扱う推敲支援の問題の要となる問題である言説構成素(小論文を構成する論理的なまとまり)の並び換えの問題を扱った.この並び換えの問題を言説構成素間のランキングの問題として捉え,もとの出現位置がどこであったか,また,どのような論理的な関係で書こうとしていたのかという情報を学習に用いる素性として利用して,順序付け器を構築し,それを適用することで並び換えを実現するという手法を提案した.昨年度作成した人間が並び換えた結果にどのくらい近づけるのかという観点で評価を行った.並び換えた結果を順位相関係数で評価したところ,提案手法はベースラインを上回る結果を得た.また,並び換え後の局所的な修正の問題として,節の受動化の問題や,接続表現の挿入に関する問題があるが,受動化の問題に関しては述語の原形を対象に述語項構造がアノテーションされているNAISTテキストコーパスを学習データとして利用し,自動受動化の技術を開発した.本研究で対象とする談話レベルの推敲支援は自然言語処理の問題のうち,照応・共参照解析などの談話解析とその解析結果に基づく自然言語生成の問題を複合的に扱う課題となっている.24年度は特に,談話の理論的な立場から,推敲支援のために重要な要素技術となる参照表現の自動生成の問題と節の受動化の問題に取り組んだ.前者の参照表現の自動生成の問題については,ある述語の項が与えられた状況で「項を名詞句として生成する」「項を代名詞として生成する」「項を省略する」の3値に分類する問題とみなし,項の前方文脈や生成すべき格を考慮した分類モデルを構築した.後者の節の受動化の問題についても前方文脈と述語項構造を与えて,対象となる述語が「(ら)れる」をともなって生成されるか否かの2値分類問題を解いた.これらの要素技術は重要な課題であるが,学習・評価に利用できるデータが無かったために研究が進められていなかった.

これに対し,本研究では近年構築されたNAISTテキストコーパスを学習・評価用のデータとして利用することで,生成の精度を大規模データを用いて初めて定量的に調査した.また,結束性の低い文章から高い文章を生成するために,既存研究ですでに収集済みの小論文120記事を対象に人手修正データを作成した.文章の構成が適切ではない箇所を部分的に再配置するが,この際書かれている内容を保持するよう作業を限定することで,何も限定せずに作業した場合と比較して計算機でも実現可能な推敲の問題となるように修正データを作成する.人手作業では,1つの記事に対し3人の専門家に作業してもらうことで,複数の修正の可能性を提示してもらう.以降はこのデータを中心に分析することで,小論文を対象とした推敲の方向性を吟味する.上述の各研究テーマについてはそれぞれ情報処理学会自然言語処理研究会と第19回言語処理学会年次大会で発表を行っている.23年度に作業対象としていた参照表現の自動生成課題,首尾一貫性の低いデータ(学生が記述した作文データ)の収集,照応・共参照解析を利用した首尾一貫性の自動評価について目的とする品質で実施できており,来年度の作業に支障がないため.25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度計画していた内容は,(1)結束性の低い文章から高い文章への人手編集,(2)文の並び換え技術の開発,(3)結束性の低い文章の照応・省略解析である.まず,(1)の人手編集のデータ作成については,データ作成の前処理として文章を節などの談話単位に分割する技術が必要となるが,このための学習・評価用のデータを構築し,自動的に談話単位分割を行うモデルを構築した.このモデルの出力結果を利用して,(1)の人手修正作業を行う.この人手修正作業の対象として小論文データを収集し,それに対する人手による修正を試みた.6名の添削の専門家に修正作業を依頼し,今後の人手分析や評価のために十分に意味のあるデータを構築することができた.また,(2)の並び換え技術の開発については,昨年度から引き続き新聞記事を対象に首尾一貫性のモデルを構築し,その結果を自然言語処理の国際会議の一つであるCOLING2012で発表を行った.また,(1)で作成した人手修正の結果についても人手で分析を行い,「著者の主な主張」や「主張の理由」などのラベルが並び換えのための重要な手がかりであることを明らかにした.(3)の結束性の低いデータを対象にした照応・省略解析については,既存研究と同程度の精度で解析性能できることがわかったが,この精度は文の並び換えや参照表現の生成にそのまま利用できるほど高い数値ではないため,今後は以降の推敲の処理にどのようなタイプの照応・省略解析が必要となるかを明らかにし,その部分のみを高い性能で解析できるようにすることで自動推敲を実現する必要がある.推敲支援の課題について他大学の教員にも興味を持っていただけたため,来年度は今年度収集した種類の作文(「英語の早期教育の是非」を課題とした作文のような著者の意見を述べる作文)を継続してより大規模に収集できることとなった.このため,このデータが収集され次第,談話研究で必要となる関係をアノテーションする予定である.また,文章作成時における著者の視線情報の収集も同時に行うため,この結果を利用した著者の文章作成時の認知過程と顕現性などの談話の特徴について調査が可能になると考えられる.この点についても来年度以降調査を行う予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は24年度に作成した人手による小論文修正データをさらに分析することで,どのような談話的な特徴が人手による修正と相関するかを調査する.これらの分析結果やこれまでに開発してきた首尾一貫性のモデルを統合することで,最終的な自動推敲のモデルを構築する.さらに,Webアプリケーション経由でこの推敲モデルへのアクセスを可能にすることで,学習者が容易に利用できる学習教材の作成を目指す.
戦後初期台湾における民族主義文学の成立と展開-梁実秋を中心に

台湾における調査で、1950年代以降の梁実秋が反共親米に傾き、民族主義思想を直接・間接に示すようになる基礎資料と、1920年代より継承される人文主義(ヒューマニズム)関係の論文を収集した。また香港では、梁が台湾における対外宣伝の一翼を梁が担っていた実態について知見を得た。さらに上海図書館において、台湾移住に先立つ日中戦争時期の梁の共産党に対する見方を示す文献等を収集した。平成23年度に引き続き台湾・国家図書館、及び上海図書館において資料調査を実施した。上海では、「我対於中共問題的一個看法」(『華声』第1巻第2期、1944)、「再談中共問題」(『華声』第1巻第5・6期、1945)等、台湾移住に先立つ日中戦争時期の梁の共産党に対する見方を示す文献等を収集した。一方台湾では、王平陵主編『復興中国的台湾』(1952)、中国文芸協会『耕耘四年』(1954)等の台湾における反共文芸政策を示す資料、蔡芳玲「1949年前後遷台作家之研究」、胡芳琪「1950年代台湾反共文芸論述研究」等の関係する学位論文を収集した。台湾の国立国家図書館、及び国立台湾大学図書館等の機関において、2度に亘る資料調査を実施し、梁実秋「光栄的悲劇第一幕」(『反共義士奮闘史』台北:反共義士就業輔導処、1955)、梁実秋・張芳杰著『美國是怎樣的一個國家』(台北:復興書局、1954)等、1950年代以降の梁の反共親米に傾く民族主義思想を示す基礎資料と、梁実秋・侯健撰『關於白璧徳大師』(台北:巨浪、1977)等、1920年代より継承される人文主義(ヒューマニズム)関係の論文を収集することができた。さらに香港大学図書館、香港中文大学図書館等の香港における機関においても調査を実施し、丁星五主編・梁実秋英訳『錦繡河山China the beautiful』(香港:国際出版社、1955)、丁星五主編・梁実秋英訳『宝島台湾Taiwan the beautiful』(香港:国際出版社、1960)等、台湾における対外宣伝の一翼を梁が担っていた実態について知見を得ることができた。梁実秋の全集等既存のものに収録されていない第一次資料の収集は概ね順調に進んでいると考えられる。しかし一方で、梁に関する先行研究も収集しているが、多方面に亘るこの文人の先行研究についてその全体像を把握し、その中に当該研究を位置づけるという点においては、なお時間を要する。24年度は、23年度に引き続き梁実秋を中心とする民族主義の成立と展開について考察することとし、同時に、そのような梁の民族主義的思想が梁の従来の自説である人文主義といかなる形で接続し、融合するのかについて調べるため、上海図書館において1940年代までの梁実秋の思想的展開を再調査する予定である。具体的には、まず『文芸批評論』(中華書局、1934)において展開する浪漫主義・近代主義的批評との関連を考察する。またその上で、1930年代後半に至り新聞・雑誌に発表した反共・反日評論における民族主義思想の特徴を考察する。24年度は研究のまとめの年でもあるため、上記についての成果を論文として公刊する予定である。第一次資料の収集の収集は概ね完了したものと考え、台湾の所蔵各機関において引き続き先行研究の収集と精読、さらに上海図書館において2回調査を実施し、1930年代後半の梁実秋の反共・反日評論の調査を行う。以上に45万円を使用する計画である。研究会での発表のための資料作成等に5万円を使用する。
トキソプラズマ原虫の発育ステージ変換機構の解明と新規次世代型ワクチンの開発

本研究は、トキソプラズマ原虫の発育ステージ(急性感染期のタキゾイト→慢性感染期のブラディゾイト)変換の分子機構の解明と新規次世代型ワクチン開発を目指して実施する。本年度に実施した研究内容と得られた研究成果は以下の通りである。1.試験管内ステージ変換系を確立した。試験管内で人為的にタキゾイトからブラディゾイトへのステージ変換を促し、大量のブラディゾイト虫体を得ることができた。2.ブラディゾイト虫体の完全長cDNAラブラリーとESTデータベースを作成した。ブラディゾイト虫体のRNAを抽出し、オリゴキャッピング法にて完全長cDNAライブラリーを構築した後、約10,000クローンの全塩基配列を解読し、ESTデータベースを作成した。3.トランスクリプトーム解析を行った。以前当研究グループで構築したタキゾイトESTデータベースと2)で作成したブラディゾイトESTデータベースの比較により、タキゾイト或いはブラディゾイト単一ステージのみに特異的に発現する遺伝子を網羅的に探索した。その結果、タキゾイトとブラディゾイト特異遺伝子がそれぞれ424個と759個が同定された。そのうち転写制御因子と推定されるAP2遺伝子がそれぞれ4個と6個が含まれていた。また.ブラディゾイト特異的に発現するAP2はCCAGTGモチーフに結合することで、ステージ特異的な転写制御が行われている可能性が示唆された。
半導体製造での環境負荷低減を目指したレーザーを用いた高効率レジスト剥離技術の開発

本研究では、フォトンコストが安価な可視から赤外波長を用いて高効率で安定したレジスト剥離技術を確立するために、水中レーザー照射条件下での高効率レジスト剥離のメカニズム解明を行った。1.有限要素法を用いてSiウェハー・レジスト膜・大気あるいは水で構成される解析モデルを構築して、波長532nm、パルス幅8nsのレーザー光照射後の温度、変位、応力の解析を行った。レーザー照射によるSiウェハー・レジスト境界面での急激な温度上昇は大気中、水中という照射環境に違いがない事が確認された。2.レーザー照射後の4ns程度で、水中レーザー照射でのみレジスト膜内に大きな圧縮応力が発生することを明らかにした。これは、レーザー照射での急激な温度上昇に伴いSiウェハーがレジスト膜方向に熱膨張するが、水中環境下ではレジスト表面上の水が壁の様に振る舞いレジストの変位を妨げるためである。大気中ではレジスト表面が大気方向に変位できるためレジスト膜内には全く圧縮応力が発生しないことが示された。3.水中レーザー照射条件下ではレジスト膜内で生じた大きな圧縮応力がレジスト剥離の初期課程と位置づけられるが、今回構築した解析モデルではレーザー照射後のどのタイミングで剥離が始まるのか時間的な解析が困難である課題も明らかとなった。そこで、高速イメージングカメラを用いた剥離過程の時間分解観察システムを構築し、大気中でのレーザー照射後の剥離過程の時間分解観察に成功した。研究計画どおり有限要素法を用いたレジスト剥離のメカニズム解明に取り組み、水中環境でのみレジスト膜内に発生する圧縮応力について示した。一方、現状の有限要素法解析モデルではレーザー照射後のどのタイミングで剥離が始まるのか時間的な解析が困難である課題も明らかとし、新たに高速イメージングカメラを用いたレジスト剥離過程の時間分解観察に成功している。高速イメージングカメラを用いたレジスト剥離過程の時間分解観察を水中レーザー照射条件下でも行い高効率レジスト剥離のメカニズムをより詳細に解明する。
大腸癌のBH3プロファイリングによる抗がん剤耐性機序の解明及び新規治療法の開発

BH3プロファイリング法を用いて大腸癌における抗がん剤耐性機序を解明すること,及びこれに基づいた新規治療法を開発することが本研究の目的である。昨年度までの研究で、大腸癌細胞株における5-FU耐性獲得にはBCLXL蛋白の機能的な役割が関与していることがBH3プロファイリングにより明らかにされた。当該年度においては、BCLXL蛋白の抑制が5-FU耐性を解除できうるかの基礎的な検討を行った。BCLXL蛋白の拮抗薬であるWEHI-539存在下で野生株及び5-FU耐性株を培養したところ、野生株では高濃度でも増殖抑制を認めなかったのに対し、5-FU耐性株では低濃度で増殖抑制を認め、この増殖抑制はアポトーシス由来であることも確認された。さらにsiRNAノックダウン法によりBCLXL蛋白発現を抑制した5-FU耐性株においてもWEHI-539存在下で増殖抑制効果が確認されたのみならず、5-FU投与によりアポトーシスの亢進が確認された。以上よりBCLXL蛋白の機能的な抑制が、5-FU耐性を獲得した大腸癌治療に有望である可能性が示唆された。次に動物モデルを用いたBCLXL蛋白を標的とした分子標的治療の予備実験として、言移植する腫瘍細胞数と、薬物の投与量、時期について検討を行った。得られた結果を元に次年度において検証実験を予定する。BCLXL蛋白の機能的な役割が、5-FU耐性機序に関与していることが確認された。当該年度の結果を元に,翌年度(平成31年度)においては,1)動物実験により検証する、2)他の大腸癌細胞株で検証する3)得られた結果を論文化することを目標とする。当該年度においては,まず7種類の大腸癌細胞株に対して実地臨床で使用される5-FU,Irinotecan(=SN38)及びOxaliplatinなどの抗がん剤存在下で長期間継続培養した。低濃度から徐々に抗がん剤の濃度をあげて,最終的に50%抑制濃度(=IC50)以上の濃度で培養しても増殖が維持可能であったものを耐性株として以後の実験に使用した。当初予定していた7種類の大腸癌細胞株のうち,5-FUに充分な耐性株を獲得した2種類のHT-29細胞株について研究を先行した。これらの細胞は4 microM及び16 microM 5-FU存在下でも培養継続が可能であり,SN38及びOxaliplatinに対する交差耐性は認めなかった。これら2つの5-FU耐性株はPlate based BH3プロファイリング法により,野生株と比較して抗アポトーシス蛋白BCL-XLに強く依存した生存をしていることが判明した。しかも16 microM 5-FU耐性株は,4 microM5-FU耐性株よりBCLXLに強く依存していることから,5-FU濃度依存的であることも確認できた。次にアポトーシス関連蛋白発現をウエスタンブロッティング法で検討したところ,2つの5-FU耐性株のBCLXL蛋白は野生株とほぼ同等の発現を有していたことから,BH3プロファイリング法でのみBCLXL蛋白の重要性が確認できた。以上より大腸癌細胞株における5-FU耐性獲得にはBCLXL蛋白の機能的な役割が重要である可能性が示唆された。大腸癌細胞株における5-FU耐性機序の1つとして,BCLXL蛋白の機能的な役割がBH3プロファイリングにより明らかになったため。但し検討する大腸癌細胞株をさらに増やして検証を行っていく。当該年度の結果を元に,翌年度(平成30年度)においては,1)大腸癌細胞株を増やして耐性機序の解明を検証する,2)抑制剤を用いて耐性が解除できるかどうかを検証する,3)臨床検体を用いてin vitroで得られた結果が観察可能かどうか検討する。当該年度の結果を元に,翌年度(平成31年度)においては,1)動物実験により検証する、2)他の大腸癌細胞株で検証する

3)得られた結果を論文化することを目標とする。計画はほぼ予定通り進行しているが、物品購入が年度をまたいでしまったため次年度使用とさせて頂きます。