hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１８ＦコリンーＰＥＴを中心とする複合的分子イメージングによる前立腺癌診断の検討

前立腺の部位以外に、予期しなかった悪性腫瘍として肺癌が偶発的に発見された症例を2例経験した。18F-コリンーPETの合成は薬剤部柴田氏らの合成条件の調整などの努力により薬剤の品質、収量安定の両面で順調に行うことができている。これまでのところ薬剤供給が原因で検査が施行できなかった例は発生していない。獨協医科大学病院泌尿器科を受診し、前立腺癌あるいはその疑いがあり、手術療法、放射線治療やホルモン療法、化学療法(併用を含む)開始前の患者計24名の方に対し、平成23年度には18F-コリンーPETを計24件実施した。なお前立腺癌治療後の再発診断(2回目あるいは3回目のPETを想定)に関しては、これまでのところ対象患者がおられず実施していない。詳細な読影実験はより症例が増加してから行う予定である(読影担当の人数は限られ、何度も行うと正確性を失う可能性があるため)が、骨転移など遠隔転移に関して概ね良好な成績であろうという印象をもっている。いまだ経過が短い方では臨床的に経過を観察されている。興味深い結果として、前立腺癌の病期診断として18F-コリン- PETを行った方で、右肺上葉のすりガラス影を含む肺結節に一致した集積亢進を認めた方がおられる。気管支鏡による精査にて肺腺癌が検出され、予期していなかった原発性肺癌が発見され、同PETにより治療方針の変更につながった例と考えられる。他には糖尿病のある方で軟部組織への集積が高めで18F-コリン- PETの画質が不良となった可能性のある例も経験した。治療前のMRIに関しては、他院で既に低磁場のMRIを実施されたあとで、18F-コリンーPETを考慮されて依頼される場合がある。この場合18F-コリンーPETとMRIの実施の日が離れていること症例があり、診断モダリティの比較の際には解析対象から除外しなくてはならないかもしれない。本研究に限らず、一般的に臨床研究において経験されることではあるが、平成24年度以降の課題と考える。前立腺癌原発巣の診断能に関して、想定していたよりも前立腺全摘を施行された患者が少なく、また前立腺全摘されていても手術前にホルモン療法などが実施されていると、全摘標本上、原発巣を指摘できないほど奏功する場合もあるのが理由である。このため、[18F]コリン-PETとMRIによる局所診断モダリティ対比が容易でないことが経験され、前立腺生検結果との対比を行っているので、時間が要している。再発診断に関して、再発を疑われる患者が予想以上に少ないためもある。前立腺癌は予後が良好であることも原因と考えられるが、PSAが著明な高値でない時点で受診される方が多いことも影響している可能性がある。患者にとっては幸いなことであるが、再発診断目的で2回目の[18F]コリン-PET/CTが行われる方が少ない。経過観察期間がいまだ短い方が多く、詳細な読影実験は行い得ていないものの、[18F]コリン-PET件数に関しては当初予定した20名を超えており、順調である。引き続き、研究参加者の募集と参加に同意が得られた前立腺癌疑い患者に[18F]コリン-PET/CTを行う。診療の流れの中で[18F]コリン-PET検査を行うとともに、2回目,3回目のPETを行い引き続きMRIなど他の検査所見と合わせて臨床上活用しつつ、泌尿器科にて患者の診療を行う。この治療前の患者の検査もある程度施行するが、このままでは上記の理由で再発を疑われる患者が予想以上に少なく、再発診断における有用性は検討しがたい。
統計的治療計画法に基づくプロスペクティブ適応放射線治療システムの開発

本年度は患者の治療期間中に撮像された全てのEPID動画像を収集し,前年度に構築した治療中の変動を考慮した統計的多次元放射線治療症例データベースに治療総期間における統計変動についても組み込んだ.そして,治療期間中全ての変動を含んだ患者各々の統計的線量分布を予測した.研究成果は2回の国際会議と1回の国内会議で報告し,大きな反響を得られた.そして,ICMP 2016では研究成果が高く評価されBest Presentation Silver Award of IOMPを受賞した.さらに,研究成果は英文原著論文として国内の医用画像分野の学術雑誌Medical Imaging and Information Sciences誌に掲載された.そして,本論文は高く評価され論文賞の受賞が内定した.最後に研究成果及び当該研究に関連する知識・技術を英文著書として纏めた.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は高精度放射線治療計画のため撮像された数多くの症例のcomputed tomography (CT)画像と治療時に照射ビームを用いて撮像されたelectronic portal imaging device (EPID)動画像を収集し,治療時の経時的な変動を考慮した患者内外のバリエーションを含む統計的多次元放射線治療症例データベースを構築した.予測した患者内外の統計的変動を評価するため,EPID動画像から推定したEPID検出器面の線量分布動画像と治療時の統計的変動を含んだsimulated “treatment" 4D-CT画像に線量計算アルゴリズムを適用することにより求めた線量分布動画像との間でガンマ解析のパス率(3 mm/3%)を計算した.また,ATPs approachの有無による結果の比較も行った.ATPs approachを組み込んだ場合,パス率は上昇し最適化ステップでの計算時間が短縮できた.以上より,我々は治療時の患者の統計的変動を高精度に予測可能な手法を開発し,統計的多次元放射線治療症例データベースを効率良く構築できるシステムを提案した.治療計画CT画像とEPID動画像を用いて治療時の患者の統計的変動を含んだ統計的多次元放射線治療症例データベースを構築した.治療時の患者内外の統計的変動はEPID動画像を基に治療計画CT画像を各位相で線形レジストレーションを用いて変形させることによって予測した.また,統計的多次元放射線治療症例データベースを構築する際に患者の統計的変動を高精度かつ効率よく予測できるATPs approachを提案した.研究成果は1回の国際会議と2回の国内会議で発表し,高い評価を受けた.本年度は患者の治療期間中に撮像された全てのEPID動画像を収集し,前年度に構築した治療中の変動を考慮した統計的多次元放射線治療症例データベースに治療総期間における統計変動についても組み込んだ.そして,治療期間中全ての変動を含んだ患者各々の統計的線量分布を予測した.研究成果は2回の国際会議と1回の国内会議で報告し,大きな反響を得られた.そして,ICMP 2016では研究成果が高く評価されBest Presentation Silver Award of IOMPを受賞した.さらに,研究成果は英文原著論文として国内の医用画像分野の学術雑誌Medical Imaging and Information Sciences誌に掲載された.そして,本論文は高く評価され論文賞の受賞が内定した.最後に研究成果及び当該研究に関連する知識・技術を英文著書として纏めた.最後に,構築した統計的治療計画システムに患者の治療直前に得られる位置照合のためのEPID画像とcone-beam computed tomography (CBCT)画像(テスト症例)を入力し,テスト症例における統計変動に頑強な腫瘍領域,リスク臓器領域及び治療計画パラメータを出力させ,最適な治療計画を自動立案するプロスペクティブ適応放射線治療システムを開発する予定である.本研究で得られた成果を社会・国民に対して発信を行うため,国内外の学術会議・シンポジウム等で発表する予定である.また研究成果を英語論文として纏め,海外の医学物理学・放射線腫瘍学関係の学術雑誌に投稿する予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。計算機支援診断治療研究室ホームページ28年度が最終年度であるため、記入しない。受賞等2.内田論文賞,医用画像情報学会, 2017年3月受賞内定6月受賞予定
MーCSFによって活性化された単球の殺腫瘍活性の分子機構の解明

本研究によって次の諸点が明らかとなった。1)単球の殺腫瘍活性の分子メカニズムとして、腫瘍壊死因子(TNF)のほかに活性亜硝酸イオン(NO^-_2)の産性が関与する。2)MーCSF単独またはエンドトキシン(LPS)単独をマウスに注射しても血中にTNFは検出されないが、MーCSFを注射してから3時間後にLPSを注射すると血中TNFが上昇することからMーCSFはTNFをプライミングする。3)マウスにMーCSFを注射すると16時間目をピ-クにして、血中にTNF耐性白血病細胞L1210に対する殺腫瘍活性が出現して、その活性はNO^-_2と強い結合能を有するミオグロビンを添加することによって完全に阻害された。4)MーCSFを注射されたマウスの腹腔マクロファ-ジをin vitroで培養すると上清中にNO^-_2が産生されている。以上の結果から単球の殺腫瘍活性はTNFとNO^-_2の生産を介して行われ,MーCSFはTNFのプライミングをすることと,NO^-_2産生を増幅することによって,単球の殺腫瘍活性を亢進することが明らかとなった。つぎにこのようなin vitroの殺腫瘍活性がin vivoでも発輝されるかどうかをみるために,あらかじめマウスにL1210細胞を注射しておいてから2群にわけ、1群には生食のみを他の1群にはMーCSF(500μg/kg)を5日間投与してマウスの生在率を比較すると、生食群では生存率は10%であったがMーCSF群では80%と著しく生存率が上昇することから、MーCSFはin vivoでも殺腫瘍活性を増幅することが明らかとなった。今後この白血病モデルを用いて、MーCSFの至適投与法と有効血中濃度を決定する予定である。
確率過程の関数型極限定理の研究

1.ジャンプ型確率微分方程式の解の安定性について、関数型の極限定理を証明した。すなわち、確率微分方程式の係数等の諸デ-タが或る適当な意味で収束するとき、解も対応する極限の確率微分方程式の解に収束し、その収束の意味は、SkorohodのJ_1ー位相についての法則収束の意味で成立する。この種の定理は既にいくつか知られているが、本研究の結果の新しいところは、極限の確率微分方程式に制限を置く代わり、係数の連続性を仮定しないでもよい点にあり、これは応用上有益である。2.統計学に現れるtrimmed sumについて関数型の極限定理を与えた。独立同分布に従うサンプルから一定の比率で下位のものと上位のものを除外して残りのサンプルの和を考えたものをtrimmed sumと呼ぶが、これに関する古典的な定理(Stiglerの定理)の拡張として、空間方向および時間方向についてパラメ-タを入れて関数型の極限定理が成立することを証明した。経験分布を用いる新しい手法によるもので、これはStiglerの定理により深い理解を与えるたけでなく、検定等への応用が期待できる。3.必ずしも独立とは限らない確率変数列のうち、weakly multiplicative systemになっているものについては独立なケ-スと同様に中心極限定理が成り立つことが知られているが、その収束の速さを与えた。またこの結果をヘルダ-連続性を持つ分布の下でのlacunary三角級数に適用できることを示した。4.遷移確率密度を持つ多次元のレヴィ過程について次のことを示した。閉集合Bがsemipolarであるための必要十分条件は、任意のルベ-グ零集合の時間に制限してみたときこの確率過程が集合Bをヒットする確率が初期値に依らずに零になることである。
機能性食品開発のための動物細胞の有用物質生産性の遺伝子工学的増強

動物細胞の組換えタンパク質生産性を増強するために、ガン遺伝子産物による特定のプロモーター活性化作用を利用して細胞の組換えタンパク質の生産性を増強する系、Oncogene-Activated Production(OAP)システムを開発し、組換えタンパク質高発現細胞株の育種を試みた。まずOAPシステムの有効性を一過性発現実験で検討したところ、明らかにガン遺伝子産物による生産性増強効果が確認された。つぎにBHK-21細胞株に各種ガン遺伝子をdhfr遺伝子とともに導入し一段階の遺伝子増幅を行ったところ、c-Ha-rasガン遺伝子を導入したとき、ヒトサイトメガロウイルス前初期プロモーター制御下でのヒトインターロイキン-6(hIL-6)の生産性が約35倍まで増強され、この効果はElAガン遺伝子を導入することによりさらに約10倍増強された。他のc-fos、v-jun、v-myb、そしてc-mycガン遺伝子にはc-Ha-rasガン遺伝子との相乗効果は見られなかった。rasガン遺伝子をBHK-21細胞に導入し遺伝子増幅を行うことにより高生産性細胞株を迅速に樹立できる宿主細胞を取得できた。c-Ha-rasとElAガン遺伝子の生産性増強効果について検討した結果、c-Ha-rasはプロテイン・キナーゼCを介してNF-кBの転写活性化を促進しており、ElAはc-Ha-rasに依存した転写活性化作用に関していると推定された。また、他のヒト型組換えタンパク質、たとえばエリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子、モノクローナル抗体などの発現においてもc-Ha-rasによる生産性増強効果が確認された。以上のように、OAPシステムを用いることにより組換えタンパク質高発現動物細胞株の育種を迅速かつ簡便に行えることが明らかとなった。ガン遺伝子による特定のプロモーター活性化を利用して動物細胞の生産性を増強するために、myb、fos、jun、myc、E1A、c-Ha-rasなどのガン遺伝子をCMVプロモーターの下流に連結したエフェクタープラスミドを構築した。また、レポータープラスミドとしてヒトインターロイキン-6(hIL-6)のcDNAをbeta-アクチン、CMV、MTIIA、SV40、SRalphaプロモーターの下流に連結したレポータープラスミドを構築した。まず、これらのエフェクター及びレポータープラスミドをCOS-1細胞及びBHK-21細胞にコトランスフェクションし、hIL-6の生産性に及ぼすガン遺伝子の影響を調べた。その結果、rasガン遺伝子が広範なプロモーターを活性化することが示唆された。また、CMV及びSV40プロモーターが種々の動物細胞中で高いプロモーター活性を示すことが明らかとなった。そこで、安定な高生産性細胞を得るために、CMVプロモーター制御下にhIL-6を生産する組換えBHK細胞にエフェクタープラスミドとpSV2dhfrプラスミドをコトランスフェクションし、ガン遺伝子を50nMのメトトレキセートで弱く増幅した。その結果、rasガン遺伝子を増幅した場合にのみ20倍ほど高い生産性を示す細胞が多数出現した。コトランスフェクション条件の最適化によりコントロールに比べて約35倍高い生産性を示すクローンが得られた。こうして作成された高生産性細胞は2ケ月以上安定にhIL-6を生産した。高生産性細胞中ではrasタンパク質生産が増強されていることが抗体染色法により実証された。以上のように、rasガン遺伝子により動物細胞の組換えタンパク質生産性を著しく増強できることを明らかにした。動物細胞の組換えタンパク質生産性を増強するために、ガン遺伝子産物による特定のプロモーター活性化作用を利用して細胞の組換えタンパク質の生産性を増強する系、Oncogene Activated Production(OAP)システムを開発し、組換えタンパク質高発現細胞株の育種を試みた。

つぎにBHK-21細胞株に各種ガン遺伝子をdhfr遺伝子とともに導入し一段階の遺伝子増幅を行ったところ、c-Ha-rasガン遺伝子を導入したとき、ヒトサイトメガロ前初期プロモーター制御下でのヒトインターロイキン-6(hIL-6)の生産性が約35倍まで増強され、この効果はElAガン遺伝子を導入することによりさらに10倍増強された。他のc-fos、v-jun、v-myb、そしてc-mycガン遺伝子にはc-Ha-rasガン遺伝子との相乗効果は見られなかった。このc-Ha-rasとElAガン遺伝子の生産性増強効果について検討したところ、c-Ha-rasはプロテイン・キナーゼCを介してNF-κBの転写活性化を促進しており、ElAはc-Ha-rasに依存した転写活性化作用に関与していると推定された。また、他のヒト型組換えタンパク質、例えばエリスロポエチン、顆粒球コロニー刺激因子、モノクローナル抗体などの発現においてもc-Ha-rasによる生産性増強効果が確認された。以上のように、OAPシステムを用いることにより組換えタンパク質高発現動物細胞株の育種を迅速かつ簡便に行えることが明かとなった。
多元国家マレーシアにおける歴史教科書問題―歴史観・論争・影響

(1)歴史教科書および関連資料の収集と言説分析2000年代以降にマレーシアで出版された歴史教科書の収集を行い、その叙述を分析し、言説の特質を明らかにした。さらに、歴史教科書以外の公的資料や関連資料の収集と分析を行った。(2)歴史教科書をめぐる論争の抽出と分析マレーシアで出版された新聞や雑誌における歴史教科書をめぐる論争を抽出し、歴史教科書論争の争点や対立軸がどこにあるのかを分析した。(3)研究成果の公表(a)英領マラヤならびに独立後のマラヤ/マレーシアにおけるマレー民族意識の形成と汎マレー主義の展開に関する英文著書の出版準備を進めた。年度内の出版は実現できなかったが、2019年度内に出版予定である。(b)マレー人およびマレーシアの多民族社会に関する論稿を2点執筆した。年度内に出版されなかったが、近刊の予定である。(c)島嶼部東南アジアに関する事典項目の執筆を行った。当該事典は2019年に刊行予定である。(1)歴史教科書に関する先行研究の検討と分析視点の設定第一に、教科書に関する歴史学的・社会学的研究を参照し、本研究の分析視角を定めることを試みた。具体的には、アジア諸国における歴史教育と歴史教科書に関する比較研究を参照し、本研究でマレーシアの歴史教科書問題を分析する視角と方法を模索した。第二に、マレーシアの歴史教科書問題を論じた先行研究を批判的に検討し、既存の研究の達成点と盲点を明らかにした。先行研究を網羅的に収集したうえで、先行研究が何をどこまで明らかにしたのか、既存研究で解明されていない課題は何なのかを探った。(2)歴史教科書および関連資料の言説分析第一に、1990年代以降に出版された国定歴史教科書の叙述の特徴について考察した。時代区分など全体構造を示したうえで、歴史的事象の選択や個々の事象に関する叙述の特質を明らかにした。第二に、歴史教育に関連する教科書以外の公的資料の収集と整理を試みた。具体的には、教育政策に関わる法規、報告書、歴史科のカリキュラムやシラバスである。歴史教科書分析の理論的検討と分析視角の模索、ならびにマレーシアの歴史教科書をめぐる先行研究のレビューについては、おおむね順調に進んだといえる。他方、家庭の事情により、やむをえず年度末に予定していたマレーシアにおける現地調査を延期したため、歴史教科書ならびに関連する一次資料の収集と分析の面で当初計画よりやや進展が遅れた。昨年度、実施できなかった調査については、今年度の現地調査において補いたいと考える。(1)歴史教科書論争や歴史認識に関する分析視角の設定日本やアジア諸国における歴史教科書論争や歴史認識に関する研究をレビューし、本研究の分析視角の設定を試みた。(2)歴史教科書および関連資料の収集と言説分析第1に、1980年代以前のマラヤ/マレーシアで出版された歴史教科書の収集を行うとともに、その叙述の特徴について考察を加えた。第2に、歴史教科書以外の公的資料の収集と分析を行った。主な対象は教育政策に関わる法規、報告書、カリキュラムやシラバスなどである。(3)歴史教科書をめぐる論争の抽出と分析マラヤ/マレーシアにおける新聞や雑誌における歴史教科書に関する論争を抽出し、歴史教科書論争の争点や対立軸がどこにあるのかを分析した。(4)研究成果の中間報告植民地期マラヤで使用されたマレー語歴史教科書におけるイスラームをめぐる記述の特質を考察し、その成果をワークショップで報告した。1990年代以降の歴史教科書や関連資料の収集については概ね順調に進んだが、予定していたマレーシアでの現地調査の2回のうち1回を断念せざるを得なかったこともあり、1980年代以前の歴史教科書や関連資料の収集と分析、ならびに歴史教科書論争に関する資料収集と分析については計画よりもやや遅れている。(1)歴史教科書および関連資料の収集と言説分析1980年代以前のマラヤ/マレーシアで出版された歴史教科書の収集を行い、その叙述を分析し、言説の特質を明らかにした。(2)歴史教科書をめぐる論争の抽出と分析マラヤ/マレーシアで出版された新聞や雑誌における歴史教科書をめぐる論争を抽出し、歴史教科書論争の争点や対立軸がどこにあるのかを分析した。(3)歴史認識に関する理論的検討歴史認識をめぐる先行研究を検討し、議論の枠組みの設定を試みた。(4)研究成果の公表英領マラヤならびに独立後のマラヤ/マレーシアにおけるマレー民族意識と歴史認識に関わる論文を2点作成した。いずれの論文も学術書に所収され、公刊された。歴史認識に関する理論的検討についてはおおむね順調に進んだ。他方、1980年代以前の歴史教科書と関連資料については、未収集の資料が残っており、マレーシアにおけるさらなる資料収集が必要となっている。また、研究成果の報告については、関連する論文を2点公表することができたものの、今年度は研究会や学会での報告の機会を持つことができなかった。(3)研究成果の公表

(a)英領マラヤならびに独立後のマラヤ/マレーシアにおけるマレー民族意識の形成と汎マレー主義の展開に関する英文著書の出版準備を進めた。年度内の出版は実現できなかったが、2019年度内に出版予定である。(b)マレー人およびマレーシアの多民族社会に関する論稿を2点執筆した。年度内に出版されなかったが、近刊の予定である。(c)島嶼部東南アジアに関する事典項目の執筆を行った。当該事典は2019年に刊行予定である。今後の具体的な研究計画・方法は以下の通りである。(1)歴史教科書および関連資料の収集と言説分析前年度に引き続き、歴史教科書ならびに教科書以外の歴史教育に関連する公的資料の言説分析を行う。(2)歴史教科書をめぐる論争の抽出と分析新聞社や雑誌社の図書室・資料室において、主要な新聞・雑誌などの定期刊行物(マレー語ならびに英語のメディア)の記事を精査し、歴史教科書の叙述に関して展開された論争を抽出する。歴史教科書論争に関わる記事の分析を行いながら、歴史教科書論争における具体的な争点が何なのかを明らかにし、議論の対立軸がどこにあるのかを提示する。(3)研究成果の中間報告独立後マレーシアの歴史教科書の構造と動態に関して、国内外の学会で報告し、学術雑誌に投稿する。(1)歴史教科書をめぐる論争の抽出と分析前年度に引き続き、主要な新聞・雑誌の記事を精査し、歴史教科書をめぐる論争を抽出する。(2)歴史教育関係者からの聞き取り歴史教科書執筆者など歴史教科書作成の関係者、ならびに中等学校の歴史科教員や生徒たちからの聞き取りを行う。(3)研究成果の報告国内外の学会ないし研究会で研究成果の報告を行い、学術雑誌への投稿を行う。(1)未収集の歴史教科書と関連資料の収集歴史教科書ならびに主要な新聞・雑誌の記事を収集し、それらの言説を分析する。(2)歴史教育関係者からの聞き取り歴史教科書執筆者など歴史教科書作成の関係者、ならびに中等学校の歴史教育関係者などから聞き取りを行う。家庭の事情と学務のため、平成28年度に予定していた海外出張を平成29年度に延期さぜるを得なかった。そのため、旅費の執行額が当初計画に比べて大幅に少なくなった。平成28年に母が死去するなど、諸般の家庭の事情が生じたことに伴い、研究のために割ける時間が減少したため、当初計画よりも研究遂行ならびに予算の執行においてやや遅れが生じている。そのため、補助事業期間延長承認申請を行い、承諾を得た。最終年度となる平成30年度は以下のような使用計画を立てている。物品費:238,411円。旅費(海外=マレーシア1回、国内=京都1回):290,000円。謝金等:12,000円。その他:0円。合計:540.411円。平成28年度に実施できなかった海外出張を平成29年度に行う予定である。次年度使用額は主としてそのための旅費ならびに資料購入費に充当される。
遺伝子治療の安全性確保のためのハイブリット遺伝子キャリアーの開発

遣伝子治療に用いられるパントロピックレトロウイルスは、外被タンパク質として水痘性口内炎ウイルスVSVのGタンパク(VSV-G)を用いており、VSV-Gのリセプターがリン脂質であるため、基本的に全ての細胞種に感染可能である。これは優れた特性である反面、バイオハザードという観点からは危険である。そこで天然状態では感染能がなく、リポフェクション試薬など特殊な遺伝子導入試薬存在下でのみ、感染性のあるウイルスをつくることを考えた。VSV-Gタンパクは28アミノ酸からなる細胞内ドメイン15アミノ酸からなる膜貫通ドメインさらに298アミノ酸からなる細胞外ドメインを有する.細胞外ドメインには2つの糖鎖結合部位があり、この部分が安定性などに重要と考えられる.そこで細胞内、膜貫通、糖鎖結合部位以外の部位を欠失させたところ、細胞外の先端から143アミノ酸を欠失させ2箇所の糖鎖結合部位を残したもの、及び末端から298アミノ酸を欠失させ糖鎖結合部位を1箇所残したものについてはリポフェクチン依存的に感染性を有していた。しかしVSV-G全長に較べ感染力は1/1000程度であった。またウイルスの細胞からの出芽状態をRT-PCRで調べたところ、変異株では1/10程度であった。一方、レトロウイルスのDNA挿入活性に対するINI-1タンパクの効果を調べるため、INI-1タンパク及びモロニー白血病ウイルスのインテグラーゼ遣伝子をクローン化した.これを用いて結合集験を行ったが、現在までのところ報告されているようなINI-1タンパクとインテグラーゼの相互作用は検出されていない。遺伝子治療では遺伝子導入効率及びヒト染色体への遺伝子組込み効率の良さという観点からレトロウイルスの使用が一般的である。しかしレトルウイルスは元来発ガンウイルスであるためその潜在的危険性はいがめない。そこで安全なリピッドベシクル法を改良し、これにかわる方法とすることを目指している。リピッドベシクル法の欠点は外来DNAの染色体への組込みができないことであり、これは導入遺伝子の安定性及び後代への伝達という観点から問題が多い。この点を改良するためには、レトロウイルスの効率的な遺伝子の染色体への組込み機能を取り込むことが早道である。現在までに組込み酵素であるインテグラーゼをリピッドベシクルに導入し組込み効果を約15倍上昇させたがまだ不充分であり、レトロウイルスの他のタンパク、特にニュークレアキャプシッド(NC)タンパクの利用を考えた。そこで動物細胞でRSVのNCを発現するためのベクターを構築した。インテグラーゼ発現ベクター、レポーター遺伝子(両端に平滑の40bpのRSV,LTRを持つNeo^r遺伝子)と共にリポフェクション法によってCHO細胞に遺伝子導入した。しかしながらNCによるstable遺伝子導入効率のきわだった上昇は見られなかった。NCタンパクとインテグラーゼタンパクを用い、レポーター遺伝子をstableに導入する効率が上昇するか検討した。実験によってはNCタンパクが約2倍効率を上げる結果が得られたが、実験結果が安定しなかった。原因として高濃度のNCタンパクはレポーター遺伝子を導入するためのカチオニックリポソームの作用を阻害すると考えた。NCタンパクの濃度条件を変え、カチオニックリポソームの効果を阻害しない条件を探し、検討する予定である。遺伝子治療に用いられるパントロピックレトロウイルスは、外被タンパク質として水痘性口内炎ウイルスVSVのGタンパク(VSV-G)を用いており、VSV-Gのリセプターがリン脂質であるため、基本的に全ての細胞種に感染可能である。VSV-Gタンパクは28アミノ酸からなる細胞内ドメイン15アミノ酸からなる膜貫通ドメインさらに298アミノ酸からなる細胞外ドメインを有する。

細胞外ドメインには2つの糖鎖結合部位があり、この部分が安定性などに重要と考えられる。そこで細胞内、膜貫通、糖鎖結合部位以外の部位を欠失させたところ、細胞外の先端から143アミノ酸を欠失させ2箇所の糖鎖結合部位を残したもの、及び末端から298アミノ酸を欠失させ糖鎖結合部位を1箇所残したものについてはリポフェクチン依存的に感染性を有していた。しかしVSV-G全長に較べ感染力は1/1000程度であった。またウイルスの細胞からの出芽状態をRT-PCRで調べたところ、変異株では1/10程度であった。一方、レトロウイルスのDNA挿入活性に対するINI-1タンパクの効果を調べるため、INI-1タンパク及びモロニー白血病ウイルスのインテグラーゼ遺伝子をクローン化した。これを用いて結合実験を行ったが、現在までのところ報告されているようなINI-1タンパクとインテグラーゼの相互作用は検出されていない。
小児におけるテイコプラニン薬物動態解析

テイコプラニンは小児にも適応を有する抗MRSA薬であるが、その薬物動態解析は未だ不十分であり母集団解析は乏しい。そのため、対応する血中濃度シミュレーションソフトが存在しない。そこで、名古屋大学医学部附属病院において2013年2016年の期間でテイコプラニンを使用した216歳の患児152名を対象として投与方法、投与量、血中濃度のデータを元に母集団解析を行った。解析ソフトとしてはPhoenixのNLMEを使用した。テイコプラニンは3-コンパートメントモデルであることから、各パラメータは以下のように算出された。今後は、この式を元にベイズ推定を行うことで得られた推定値と、実際に観測された実測値を比較し妥当性を検証することで、小児においてもシミュレーションは可能となる。
電気抵抗モニタリングによる鉄筋コンクリート構造物の劣化進行評価手法の開発

本研究では,鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食による劣化進行に対する維持管理の省力化・高精度化に資するため,新たな劣化進行評価技術を提案した.そのために,腐食によるひび割れの発生を検知可能な電気抵抗モニタリングシステムを開発した.具体的には,(1)コンクリートに生じたひび割れの発生を検知可能な電気抵抗の計測方法の確立,(2)コンクリートの乾燥状態や周辺温度が電気抵抗に及ぼす影響の把握と劣化進行の判定基準の作成を行い,最終的には(3)上記(1)(2)を踏まえた課題抽出及び既存鉄筋コンクリート構造物の劣化進行検知のための電気抵抗モニタリングシステムを提案した.本研究では,鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食による劣化進行に対する維持管理の省力化・高精度化に資するため,新たな劣化進行評価技術を提案した.そのために,腐食によるひび割れの発生を検知可能な電気抵抗モニタリングシステムを開発した.具体的には,(1)コンクリートに生じたひび割れの発生を検知可能な電気抵抗の計測方法の確立,(2)コンクリートの乾燥状態や周辺温度が電気抵抗に及ぼす影響の把握と劣化進行の判定基準の作成を行い,最終的には(3)上記(1)(2)を踏まえた課題抽出及び既存鉄筋コンクリート構造物の劣化進行検知のための電気抵抗モニタリングシステムを提案した.本研究では,劣化要因物質の浸透および腐食によるひび割れの発生といった一連の劣化進行を検知可能とする電気抵抗モニタリングシステムについて検討を行っている.特に,その中で本年度の検討では,ひび割れの発生を検知するための抵抗測定方法(直流・交流の種類,電圧・電流の大きさ,電極取付方法・取付位置,電極間隔等)に関して基礎的な検討を行った.電流の種類に関しては,安定した電流を長期的に印可可能な交流を選定した。電圧の大きさは1000mVとし,その際に得られる電流から電気抵抗を算出することとした。電極は直径2cmの円形のものを選定し,導電性接着剤を介して直線状に張り付けることとした。電極の間隔は2cmとした。以上の条件を用い,ひび割れの有無による電気抵抗の変化に基づいてひび割れの発生を検知する方法を現在検討中である。資源が乏しく,四方を海に囲まれた我が国において構造物の維持管理システムの構築は喫緊の課題の一つである.中でも鉄筋コンクリート構造物の維持管理に際しては,その劣化進行を適切に把握・予測し,予防保全的に対処することが経済性・修復性の観点から有効な手段と認識されてきている.しかしながら,一連の構造物の劣化進行を適切に把握可能な手法がないことから,実務上は目視に主眼を置いた調査・評価とならざるを得ないのが現状である.これに対し,本研究では,鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食による劣化進行に対する維持管理の省力化・高精度化に資するため,新たな劣化進行評価技術を提案した.そのために,腐食によるひび割れの発生を検知可能な電気抵抗モニタリングシステムを開発した.具体的には,(1)コンクリートに生じたひび割れの発生を検知可能な電気抵抗の計測方法の確立,(2)コンクリートの乾燥状態や周辺温度が電気抵抗に及ぼす影響の把握と劣化進行の判定基準の作成を行い,最終的には(3)上記(1)(2)を踏まえた課題抽出及び既存鉄筋コンクリート構造物の劣化進行検知のための電気抵抗モニタリングシステムを提案した.上記の結果,腐食ひび割れ存在下での乾燥による比抵抗の変化速度に着目し,塩害による腐食ひび割れの検知に対する比抵抗モニタリングの適用可能性を検討した.その結果,表面では認められないコンクリート内部での腐食ひび割れを比抵抗モニタリングにより検知できる可能性が示唆された.工学本研究では(1)劣化要因物質の浸透およびひび割れの発生を検知可能な電気抵抗の計測方法の確立,(2)コンクリートの乾燥状態や周辺温度が電気抵抗に及ぼす影響の把握と劣化進行の判定基準の作成を行い,最終的には(3)上記(1)(2)を踏まえた課題抽出及び既存鉄筋コンクリート構造物の劣化進行検知のための電気抵抗モニタリングシステムを提案する.今年度は主に目的(1)の検討を終え,(2)に関する検討を着手しており,概ね当初予定通り進行していると考えている。平成26年度の検討では,目的(2)に関して,目的(1)で設定した通電方法に対して,塩化物イオンの浸透やひび割れの発生といった要因以外の環境作用(コンクリートの乾燥状態,周辺環境の温湿度)が測定値に及ぼす影響を把握し,劣化進行に対する判定基準を策定する.また,供試体における温度や水分状態を再現可能となるように数値解析手法を改良し,種々の条件におけるパラメトリックスタディーを実施する.さらに,目的(3)に関して,目的(1)(2)の結果を踏まえ,課題の抽出およびその対策方法を検討し,長期の適用を視野に入れた電気抵抗モニタリングシステムの構築を行う.特にここでは,前年度での検討で得られた結果に基づき実環境に適用する際の課題の抽出を行い,これに対する解決方法を検討する.例えば,実際の港湾コンクリート構造物で想定される波浪や日射の影響を考慮した長期耐久性に富む電極の取付方法,配置方法,実際の計測におけるデータの確認方法を検討し,実際の施設での運用を試みる.これらの結果を踏まえ,電気抵抗モニタリングシステムの構築を行う.
インフリキシマブ治療によるベーチェット病網膜ぶどう膜炎患者のT細胞抑制機序の解析

ベーチェット病(BD)ぶどう膜炎ではTh1細胞やTh17細胞が病態に関与していると考えられているが、近年自己免疫疾患に関与する細胞集団として新たにTh22細胞の存在が報告された。我々は本研究において、活動性BDぶどう膜炎眼局所からT細胞クローンを樹立し、これらがIL-22やTNF-αなどのTh22に関連するサイトカインを産生することを解明した。また、BD患者末梢血のCD4陽性T細胞からTh22細胞を誘導し、抗TNF-α抗体であるインフリキシマブを添加したところ、IL-22の産生能が有意に低下していた。一方、BDの動物モデルであるマウス実験ぶどう膜炎(EAU)において、眼局所のCD4陽性T細胞にTh22細胞が存在し、これらは網膜抗原であるIRBPの存在下でIL-22を産生することが判明した。これらの実験結果から、BDぶどう膜炎の眼内炎症の病態にTh22細胞が関与している可能性が示唆された。また、BDぶどう膜炎にインフリキシマブが効果的である理由の一つに、Th22細胞の抑制があると考えられた。活動性ベーチェット病(BD)ぶどう膜炎ではCD4陽性T細胞、特にTh1細胞やTh17細胞がその病態に重要な役割を担っていると考えられているが、近年Th22細胞の存在が報告され、BDの病態に関与している可能性がある。我々は、活動性BDぶどう膜炎患者の眼局所よりCD4陽性T細胞クローンを限界希釈法にて樹立し、各種のサイトカインをELISAおよびFlow cytometryで測定したところ、IL-22やTNF-αの産生がみられた。すなわち、活動性BDぶどう膜炎眼局所由来のCD4陽性T細胞にはTh22細胞が含まれていることが解明された。次に、BD末梢血のCD4陽性T細胞からTNF-α、IL-6ヒトリコンビナント蛋白を用いてTh22細胞株を誘導した。このin vitroで誘導した末梢血由来BD Th22タイプT細胞株は、IL-22、TNF-αの産生が高値であった。また、このBD Th22細胞に抗TNF-α抗体であるインフリキシマブを添加してそのTh22サイトカイン産生に変化があるか検討したところ、IL-22の産生能が有意に低下した。また、BD Th22 T細胞はanti-TNF-αやanti-IL-6の中和抗体処理にてIL-22産生がブロックされた。一方、BDの動物モデルであるマウス実験ぶどう膜炎(EAU)において、眼局所のCD4陽性T細胞を解析したところTh22細胞が有意に存在し、このTh22細胞は網膜抗原であるIRBPの存在下でIL-22を産生した。EAU導入の際にanti-TNF-αとanti-IL-22を投与すると、ぶどう膜炎の発症が有意に抑制された。BDぶどう膜炎にインフリキシマブが効果的な理由の一つにTh22細胞抑制があると考えられる。活動性ベーチェット病(BD)ぶどう膜炎ではCD4陽性T細胞、特にTヘルパー1 (Th1)細胞やTh17細胞がその病態に重要な役割を担っていると考えられているが、近年Th22細胞の存在が報告され、BDの病態に関与している可能性がある。そこで、活動性BDぶどう膜炎患者の眼局所よりCD4陽性T細胞クローンを限界希釈法にて樹立し、各種のサイトカインをELISAおよびFlow cytometryで測定した測定したところ、IL-22やTNF-αの産生がみられた。すなわち、活動性BDぶどう膜炎眼局所由来のCD4陽性T細胞にはTh22細胞が含まれていることが判明した。このin vitroで誘導した末梢血由来BD Th22タイプT細胞株はIL-22やTNF-αの産生が高値であった。また、このBD Th22細胞に抗TNF-α抗体インフリキシマブを添加してそのTh22サイトカイン

産生に変化があるか検討したところ、IL-22やTNF-αの産生能が有意に低下した。また、BD Th22 T細胞はanti-TNF-αやanti-IL-6の中和抗体処理にてIL-22産生がブロックされた。これらの実験結果から、BDぶどう膜炎の眼内炎症の病態にTh22細胞が関与している可能性が示唆された。BDぶどう膜炎にインフリキシマブが効果的な理由の一つにTh22細胞抑制があると思われた。まず、ベーチェット病網膜ぶどう膜炎患者の末梢血からCD4陽性T細胞を分離し、活性化T細胞を樹立すること、それと同時にベーチェット病網膜ぶどう膜炎患者の眼局所からCD4陽性T細胞クローンを樹立することができた。これらのT細胞について、産生する各種サイトカインを測定することができた。また、活性化T細胞にインフリキシマブを作用させ、産生するサイトカインの変化についても一部測定することができている。以上から、当初の研究目的について、概ね順調に進展していると判断する。ベーチェット病網膜ぶどう膜炎患者の末梢血から誘導したTh22細胞については、様々な実験結果が出てきている。今後はTh1、Th17の細胞集団について同様の実験を行い、インフリキシマブ治療におけるベーチェット病網膜ぶどう膜炎患者での眼局所、および末梢血由来の活性化T細胞の抑制作用機序解析を行う予定である。上記の実験を遂行するために、T細胞の分離培養を行う必要があり、牛胎児血清を含む細胞培養液、細胞分離に使用するMACSsystemに用いる分離ビーズが必要である。フローサイトメトリーを用いた解析には特異抗体、蛍光抗体が必要である。サイトカイン測定には、ELISAキットやCBA法を用いる。抗TNF-α抗体は、製品化されたインフリキシマブを用いる。
実験的蓚酸カルシウム結石形成に及ぼす性ホルモンの影響について

雄ラットではE-Gとグリコール酸の負荷により、容量依存性に尿中シュウ酸濃度は増加したが、雌ではあまり変化しなかった。グリシンについては雄・雌とも尿中シュウ酸は増加せず、生理的な条件ではシュウ酸の供給源としての関与は小さいと思われた。E-G負荷時に見られた尿中シュウ酸の性差が消失せずグリコール酸でも同様に認められたことから、この性差はグリコール酸からシュウ酸までの代謝の違いに起因することが示唆された。この経路の責任酵素はGOあるいはLDHであり、GO活性は主にテストステロンにより促進されていた。しかし、SPT活性についてはGOと異なり性ホルモン投与の影響は受けなかった。GO活性がテストステロンにより促進される機序については、肝のペルオキシゾームがテストステロンにより増加し、エストロゲンにより減少したという報告があり、このことが関与しているのかもしれない。シュウ酸排泄量は水道水摂取の条件では雄、雌ともいずれの群間にも差は見られず、これら酵素活性との相関は認められなかった。しかし、E-G負荷状態では雄ではコントロールに比べ約4倍尿中シュウ酸排泄量が増加するのに対し、雌では軽度であった。すなわち、生理的な状態では、GO活性と尿中シュウ酸量に相関はなく、基質としてのシュウ酸前駆物質の供給が過剰な時のみ、尿中シュウ酸量との相関を認めた。このことは雌ラットがE-Gの毒性に抵抗性で結石誘発が困難である理由の一つと思われた。尿路結石形成の機序は未だ明かではないが、今回の検討から性ホルモンがシュウ酸代謝に密接に関与していることが明かとなり、ホルモン環境の変化が尿路結石症の発生頻度に性差を生じる根拠になりうると思われた。このことは近年、注目されている閉経後女性のホルモン補充療法が尿路結石症の罹患率の低下、再発予防につながる可能性を示唆するものと思われた。Wistar Rat雄、雌8週令使用0.5%エチレングリコール水自由摂取1α-OH D3隔日強制投与(0.25μg/100gBW)雄は最長5週間、雌は10週間まで飼育後屠殺し腎組織を観察した。雄では3週から尿中シュウ酸排泄量は増加して腎機能低下がおこり、結石原基と思われる石灰化が腎組織全体に多数出現するが、雌では10週においても腎機能は温存され、腎皮髄境界のみに無構造な物質が認められるのみだった。同モデルにおいて、腎組織の染色性(Von Kossa染色、Pizzolato染色)の違いから雄ではシュウ酸カルシウムが優位であるのに対し、雌ではリン酸カルシウムのみ認められた。in vitroの実験系で結石成分により結石にとりこまれる酸性ムコ多糖が異なるとの報告があり、GAGに対する市販のモノクローナル抗体を用いて腎の免疫組織学的な検討を行った。抗コンドロイチン硫酸抗体、抗ヘパラン硫酸抗体を用いた染色でこの石灰化はコンドロイチン硫酸、ヘパラン硫酸を含んでいることが確認された。雄の精巣摘除群あるいはエストロゲン投与群を、雌については卵巣摘除群、テストステロン投与群を設定し結石形成度を観察した。その結果、エストロゲン投与群において尿中シュウ酸排泄量は低下し、シュウ酸カルシウム結石形成が抑制され、エストロゲンがシュウ酸代謝に関連していることが示唆された。Wistarラット雄・雌にシュウ酸前駆物質(エチレングリコール(E-G)、グリコール酸、グリシン)を強制投与し、投与量と尿中シュウ酸濃度の関係を検討した。

雄では、E-G、グリコール酸とも投与量依存性に尿中シュウ酸濃度は増加したが雌では軽度に増加していた。グリシンについては、雄、雌ともほとんど変化しなかった。次に水道水摂取下の通常飼育状態で、ラットの性ホルモン環境を変化させ、尿中シュウ酸排泄量とGlycolate oxidase(GO)、Serine pyruvate aminotransferase(SPT)活性を測定した。雄では、GO活性は除睾群および除睾+エストラジオール(E2)投与群で低下しており、除睾+テストステロン補充群でコンロール値近くに回復していた。また、非除睾ラットのE2投与群では投与期間とともに徐々に活性は低下し、投与中止後コントロールレベルに回復した。一方雌では、GO活性はコントロール群で雄より低値であった。卵巣摘出群、卵摘+テストステロン投与群でコントロールに比し増加していた。SPT活性についてはコントロールで雌が雄より若干高値であったが他の群間に差はなかった。尿中シュウ酸排泄量については雄・雌とも各群間に有為差は見られなかった。E-G負荷状態で、ラット雄、雌について同様の検討を行ったがGO活性は、変化しなかった。しかし、尿中シュウ酸排泄量については、雄はコントロールの2倍に増加していたのに対し、雌では増加の程度は軽かった。なお、SPT活比については変化しなかった。以上の結果からラットにはグリコール酸からシュウ酸への代謝に性差が存在し、GO活性は主にテストステロンにより促進されていることが判明し、このことがラット結石モデルにおいて、雌がE-Gの毒性に抵抗性であり、結石形成が困難な理由の一つと考えられた。
疾患関連遺伝子情報に基づくドラッグ・リポジショニングを用いたゲノム創薬手法の開発

本研究では、大規模ヒト疾患ゲノム解析および疾患関連遺伝子の情報を対象に、ドラッグ・リポジショニング対象となる治療薬の効率的なスクリーニングを可能にするアルゴリズムの開発を行った。複数の創薬データベース上に登録された最新の疾患治療薬や、ATC分類に基づく各種疾患の治療薬のリストを取得し、感受性遺伝子情報から、リポジショニング対象治療薬および疾患を探索するシステムを実装した。生活習慣病を中心とする疾患ゲノム解析結果への適用を実施した。本研究では、大規模ヒト疾患ゲノム解析を通じて得られた疾患関連遺伝子の情報を、多彩な生物学的データベースや創薬データベースと横断的に照合する大規模in silicoデータ解析を行うことにより、ドラッグ・リポジショニング(既存の治療薬の他疾患への適用拡大)の対象となる治療薬や疾患候補の効率的な同定を可能にする新たなゲノム創薬手法の開発を目的とする。疾患関連遺伝子と治療薬標的遺伝子のつながりを直接的に検討する点や、ドラッグ・リポジショニングの対象を希少疾患からありふれた疾患(common disease)へと拡大している点が特徴である。本手法の適用を通じた新たな治療薬候補の同定に加えて、手法の有効性の定量的な評価や実装アルゴリズムの一般公開も実施する。本年度の研究においては、理化学研究所統合生命医科学研究センターとの共同研究を通じて、2型糖尿病に対する大規模ゲノム解析を実施し、同疾患の発症に関わる新規遺伝子領域を複数同定することに成功した。また、開発したゲノム解析手法を適用することにより、2型糖尿病の治療に対する新規ドラッグ・リポジショニング治療薬候補を同定し、報告した。本研究計画で開発した遺伝統計解析手法の適用により、2型糖尿病における新規ドラッグ・リポジショニング治療薬の同定に至ったため。本研究では、ゲノムワイド関連解析(genome-wide association study; GWAS)や全ゲノムシークエンス解析(whole genome sequence analysis; WGS)に代表される、大規模ヒト疾患ゲノム解析および疾患関連遺伝子の情報を、分野横断的なデータベース統合を実施する、大規模インシリコデータ解析を実施する。ドラッグ・リポジショニング対象となる治療薬の効率的なスクリーニングを可能にする新たなゲノム創薬手法の開発が目的となる。平成28年度の研究においては、複数の創薬データベース上に登録された最新の疾患治療薬の網羅的なデータ取得とキュレーションを実施した。1000以上の疾患治療薬標的遺伝子を対象に、治療対象疾患および治療薬とのつながりを網羅した独自のデータベース構築を実施・終了した。特に、治療対象疾患の紐付けが実施できたことにより、各疾患における具体的な治療薬候補の同定が可能となった。さらに、Anatomical Therapeutic Chemical Classification System (ATC分類)に基づき、各種疾患の治療に使用されている治療薬のリストを取得し、上記データベースと紐付けることで、感受性遺伝子情報から、リポジショニング対象治療薬および疾患を自動的にランク付けするシステムの構築を可能にした。国際コンソーシアムとの共同研究において、上記手法の提要を解析中の大規模疾患ゲノム解析データに適用することを提案し、受理されている。適用の過程において、実際に上記システムの有用性が実証され、候補治療薬の新規同定につながるなど、成果が認められている。更なる疾患のゲノム解析結果を活用した、ドラッグ・リポジショニングを推進する。遺伝統計学
航海日誌に記録された気象観測資料による南シナ海モンスーンの長期変動史

これまでの気候変動研究では全く利用されていなかった,アジア諸国での陸上気象観測網確立期以前の欧米船の航海日誌に記録された南シナ海域での気象観測資料,およびベトナム・フィリピン等南シナ海周辺諸国における植民地時代の紙媒体での陸上気象観測資料を世界各地から探し出してデジタル化をし,気候学的な解析を進める。これによって,夏のアジアモンスーンが最初に始まる南シナ海におけるモンスーンの開始・終了時期等の長期変動史を18世紀以降の150年以上の期間にわたって解明する。また,これらの気候変動と南シナ海周辺域での海事史・海戦史との関係を考察する。グローバルな気候変化が懸念される中、過去の気候変動の実態を正確に解明することはきわめて重要な研究課題である。本課題は、アジア諸国の陸上での気象観測網の確立以前に、欧米船の航海日誌に記録された気象観測資料に新たに着目し、夏季アジアモンスーンが最初に始まる南シナ海におけるモンスーンの開始・終了時期等の長期変動史を18世紀以降の150年以上の期間にわたって解明する。これまで歴史的な出来事についてのみ参照されてきた航海日誌の気象観測データに着目し、南シナ海のモンスーンの長期変動を明らかにしようとする計画であり、データの不在を埋める学術的意義は大きい。またデータの所在や質も確認されており、具体的な成果が期待できる。
生体磁気計測用多チャンネル型DCーSQUID磁束検出システムの研究

ジョセフソン素子を用いたDCーSQUID磁束計は、10^<-14>テスラ程度の極めて弱い磁束密度を検出しうる感度を持つため、脳の活動に伴う脳磁界を検出することができる。脳磁界の測定と解析は、生体磁気研究者にとって最も興味ある研究対象であり、SQUID磁束計を用いて実験室レベルでの測定がなされている。しかし、医師や生体磁気研究者にとって手軽に操作でき、再現性よく信頼しうるデータを得るのに十分なDCーSQUID磁束計システムは、わが国にはない。本研究では、制御された電界蒸発法という全く新しいサブミクロン面積をもつナノブリッジ型DCーSQUIDの作製法の開発を中心に、これを用いた微弱な生体磁気計測用の1チップ集積化多チャンネル型DCーSQUID磁束検出システムを開発することを目的としたものである。本作製法を用いて試作したDCーSQUIDは、これまでのナノブリッジ型SQUIDの研究に大きな進展をもたらしうる程に優れた特性を示すことがわかり、米国物理学会誌(Appl.Phys.Lett.,62(1992))に論文発表した。また、これらは優れた低ノイズ性を示すことも見いだしている。本年度の研究では、電界蒸発法によるのナノブリッジ型ジョセフソン接合を用いた集積化多チャンネルDCーSQUIDチップの試作を中心に行う予定であったがマスク(1セット70万円)が調達できず、行えなかった。しかし、平成34年度の研究において得られた、サブミクロン面積(0.2μm^2)のジョセフソン接合の作製法で、得られたDCーSQUIDの特性は従来にない優れたものであることを見い出した。生体磁気計測は行えなかったが、試作したDCーSQUIDは極めて低ノイズであり、磁束計としてポテンシャルの高いものであることがわかった。今後の研究の進展が望まれる。脳磁界の測定は生体磁気研究者にとって最も興味ある研究対象であり、SOUID磁束計を用いて実験室レベルでの測定がなされている。しかし、医師や生体磁気研究者にとって手軽に操作でき、再現性よく信頼しうるデ-タを得るのに十分なDCーSOUID磁束計システムは、米国等では数社が販売しているが、わが国の製品は全く無い。DCーSOUID磁束計用ゼョセフソン素子の作製は最新の薄膜技術・微細加工エプロセス技術をもってしても容易ではなく、低雑音、高利得(磁東ー電圧変換利得)で、サ-ジ耐性、熱サイクル耐性の良好なDCーSOUID用ジョセフソン素子を再現性よく得られていないことが原因の一つである。我々は、平成3年度の研究において、独創的な方法、すなわち制御された電界蒸発法によって、サブミクロン面積(0.2μm^2)のジョセフソン素子を開発し、0.2μm^2の接合の中には長さ7mm、径10mmのNb量子細線が100ー200本程形成されており、これまでに報告されていない新しい制製法であるとともに、その特性も優れたものであることを見いだした。この成界は、現在数編の論文を米国国際学会誌等に投稿予定である。