hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハロゲン化チタンにより促進されるα,β-不飽和イミンへの二重求核付加反応の研究

α、β-不飽和カルボニル化合物は求核剤の共役付加受容体として古くから広く有機合成化学において用いられている。また、求核剤が付加した中間体であるエノラート種をさらにアルキル化する手法も生理活性化合物であるプロスタグランジンの効率的合成法となっている。一方、カルボニル化合物の窒素アナログであるα、β-不飽和イミンへの求核付加反応ではイミノ基へ直接キラル補助剤を導入できるなどの利点があり、さらにその立体的および電子的な効果による反応性が対応するカルボニル化合物と大きく異なっているにもかかわらず現在までに十分な検討がなされていない。本研究ではルイス酸存在下、求核剤がα,β-不飽和アルドイミンへ1.4-付加し、さらに中間体であるエナミン誘導体がイミンへ異性化し、もう1当量の求核剤が1,2-付加するという新しい型式の反応を見いだした。さらに求核剤を複数存在させた場合でも各々の求核剤が位置特異的に反応できることも見いだした。すなわち四ハロゲン化チタンおよびハロゲン化アルミニウムが不飽和カルボニル化合物への求核剤の共役付加反応を強力に促進することに着目し、α、β-不飽和アルドイミンへのケテンシリルアセタール類の二重求核付加反応を詳細に検討し、さらにケテンシリルアセタール、チオールおよびアリルトリブチルスズあるいはトリメチルシリルシアニドの二種類の求核剤の位置選択的二重求核付加反応に発展させた。また、求核剤を各種シリルエノールエーテル、スタニルエノールエーテル、有機アルミニウム化合物、ホウ素化合物、金属シアニド、チオールおよびエナミン等に拡張し反応の広い応用性を見いだした。α,β-不飽和カルボニル化合物は求核剤の共役付加受容体として古くから広く有機合成化学において用いられている。また、求核剤が付加した中間体であるエノラート種をさらにアルキル化する手法も生理活性化合物などの効率的合成法となっている。一方、カルボニル化合物の窒素アナログであるα,β-不飽和イミンへの求核付加反応ではイミノ基へ直接キラル補助剤を導入できるなどの利点があり、さらにその立体的および電子的な効果による反応性が対応するカルボニル化合物と大きく異なっていることから特異的な反応性が期待できる。本研究ではTiX_4存在下求核剤がα,β-不飽和アルドイミンへ1,4-付加し、さらに中間体であるエナミン誘導体がイミンヘ異性化し、もう1当量の求核剤が1,2-付加するという新しい型式の反応を見いだした。すなわち、ケテンシリルアセタールはTiX_4存在下N-シンナミリデン-p-アニシジンへ1,4-付加し、さらに中間体であるエナミン誘導体はイミンへ異性化し、もう1当量のケテンシリルアセタールが1,2-付加することを見いだした。またN-シンナミリデン-p-アニシジンと四塩化チタンの混合液にケテンシリルアセタールとアリルトリブチルスズの混合物を加えたところケテンシリルアセタールが1,4-付加反応し、アリルスズが1,2-付加した生成物が得られることも見いだしている。これらの結果は中間体としてα-メタライミンの存在を示唆するものであり、今後α-メタライミンの選択的生成法の開発が期待できる。

一方、カルボニル化合物の窒素アナログであるα、β-不飽和イミンへの求核付加反応ではイミノ基へ直接キラル補助剤を導入できるなどの利点があり、さらにその立体的および電子的な効果による反応性が対応するカルボニル化合物と大きく異なっているにもかかわらず現在までに十分な検討がなされていない。本研究ではルイス酸存在下、求核剤がα,β-不飽和アルドイミンへ1,4-付加し、さらに中間体であるエナミン誘導体がイミンへ異性化し、もう1当量の求核剤が1,2-付加するという新しい型式の反応を見いだした。さらに求核剤を複数存在させた場合でも各々の求核剤が位置特異的に反応できることも見いだした。すなわち四ハロゲン化チタンおよびハロゲン化アルミニウムが不飽和カルボニル化合物への求核剤の共役付加反応を強力に促進することに着目し、α、β-不飽和アルドイミンへのケテンシリルアセタール類の二重求核付加反応を詳細に検討し、さらにケテンシリルアセタール、チオールおよびアリルトリブチルスズあるいはトリメチルシリルシアニドの二種類の求核剤の位置選択的二重求核付加反応に発展させた。また、求核剤を各種シリルエノールエーテル、スタニルエノールエーテル、有機アルミニウム化合物、ホウ素化合物、金属シアニド、チオールおよびエナミン等に拡張し反応の広い応用性を見いだした。
利用者の意思を確実に伝える情報セキュリティ基盤技術の研究

ディジタル情報環境における安心感の充実という課題に取り組んだ.とりわけ,利用者の意思を確実に伝えるための基盤的な情報セキュリティ実現機構の研究とその評価方法の研究により情報学の体系化の一翼を担うことを目指し,次の2点に重点をおいた.セキュアな意思伝達確認:紙ベースの情報環境において記名押印といったセレモニー的行為によって行われていた文書作成への意思表示や,文書受領者による文書作成者の意思確認によって得られる安心感を,ディジタル情報環境においても利用者が実感できるようにしたい.利用者側には,人間である利用者と携帯ハードウェアと端末が存在するので,これらの間にセキュリティ上のうまい枠組みを設けることが,安心感の充実にどのように役立つのかにつき,研究した.人間である利用者とネットワークの境界に位置するソフトウェアとハードウェア,利用者同士をとりもつ信頼できるポイント,および,第三者機関によるサービスの関係を把握し,人間機械間暗号,非常時通報,耐タンパーソフトウェア,依頼計算,耐クローン技術,計算実行装置特定,ヒステリシス署名,タイムスタンプ機構生体認証システムの評価技術などの可能性を探った.特筆すべきは,指紋・虹彩・静脈を用いた生体認証システムのセキュリティ評価についてインパクトある結果を出すことに成功したことである.環境の変化への対応:情報セキュリティを維持する仕組みは,攻撃に莫大な計算量が必要であるという仮定や,ハードウェアの耐タンパー性が高いという仮定に基づき設計・実装・使用されていくが,時と共に攻撃者が利用できる技術力は向上していく.このように厳しい前提の下でも,セキュアな意思伝達確認(上記課題)が行えるためには何が本質的であるかを解明し,長期間の信頼を支える情報セキュリティ実現機精とその評価方法について研究した.具体的には,暗号技術の安全性評価,情報理論的安全性を有する暗号技術,耐タンパー技術,人工物メトリクス方式の評価,ヒステリシス署名方式の評価,タイムスタンプ機構の評価等の研究を行い基本的な成果を得た.1.セキュアな意思伝達確認紙ベースの情報環境において記名押印といったセレモニー的行為によって行われていた文書作成への意思表示や、文書受領者による文書作成者の意思確認によって得られる安心感を、ディジタル情報環境においても利用者が実感できるようにしたい。利用者側には、人間である利用者と携帯ハードウェアと端末が存在するので、これらの間にセキュリティ上のうまい枠組みを設けることが、安心感の充実にどのように役立つのかにつき、研究を開始した。人間機械間暗号、非常時通報、耐タンパーソフトウェア、バイオメトリクス認証等について、基本的成果を得た。その一部は以下のように公表している。○"機械から人間への暗号通信の一方式,"情報処理学会CSS2001(2001-11).○"機械から人間への暗号通信方式について,"電子情報通信学会SCIS2002(2002-01).○"指紋画像からの人工指作製(その2),"電子情報通信学会SCIS2002(2002-01).2.技術環境の変化への対応情報セキュリティを維持する仕組みは、攻撃に莫大な計算量が必要であるという仮定や、ハードウェアの耐タンパー性が高いという仮定に基づき設計・実装・使用されていくが、時と共に攻撃者が利用できる技術力は変化していく。このように厳しい前提の下でも、セキュアな意思伝達確認(項目1)が行えるために本質的である事項や、長期間の信頼を支える情報セキュリティ実現機構とその評価方法について研究を行い、成果の一部を以下のように公表している。○"タイムスタンプ方式に対する可用性の定義と評価,"情報処理学会CSS2001(2001-11).○"電子署名の偽造に関する一考察,"情報処理学会CSS2001(2001-11).ディジタル情報環境における安心感の充実という課題に取り組んだ.とりわけ,利用者の意思を確実に伝えるための基盤的な情報セキュリティ実現機構の研究とその評価方法の研究により情報学の体系化の一翼を担うことを目指し,次の2点に重点をおいた.セキュアな意思伝達確認:紙ベースの情報環境において記名押印といったセレモニー的行為によって行われていた文書作成への意思表示や,文書受領者による文書作成者の意思確認によって得られる安心感を,ディジタル情報環境においても利用者が実感できるようにしたい.利用者側には,人間である利用者と携帯ハードウェアと端末が存在するので,これらの間にセキュリティ上のうまい枠組みを設けることが,安心感の充実にどのように役立つのかにつき,研究した.人間である利用者とネットワークの境界に位置するソフトウェアとハードウェア,利用者同士をとりもつ信頼できるポイント,および,第三者機関によるサービスの関係を把握し,人間機械間暗号,非常時通報,耐タンパーソフトウェア,依頼計算,耐クローン技術,計算実行装置特定,ヒステリシス署名,タイムスタンプ機構生体認証システムの評価技術などの可能性を探った.特筆すべきは,指紋・虹彩・静脈を用いた生体認証システムのセキュリティ評価についてインパクトある結果を出すことに成功したことである.環境の変化への対応:情報セキュリティを維持する仕組みは,攻撃に莫大な計算量が必要であるという仮定や,ハードウェアの耐タンパー性が高いという仮定に基づき設計・実装・使用されていくが,時と共に攻撃者が利用できる技術力は向上していく.このように厳しい前提の下でも,セキュアな意思伝達確認(上記課題)が行えるためには何が本質的であるかを解明し,長期間の信頼を支える情報セキュリティ実現機精とその評価方法について研究した.具体的には,暗号技術の安全性評価,情報理論的安全性を有する暗号技術,耐タンパー技術,人工物メトリクス方式の評価,ヒステリシス署名方式の評価,タイムスタンプ機構の評価等の研究を行い基本的な成果を得た.1.セキュアな意思伝達確認:電子署名等の作成の意思を相手に確実に伝える方法とその評価

○ディスプレイの覗き見をされるなど,人間-機械間の通信路の安全性が必ずしも保証されていない状況に対処するため,計算機がメッセージを暗号化して提示して人間がそれを復号するという形式の方式を提案・実装し,有効なインタフェースと安全性について評価を行った.○ガラス等に残った指紋からディジタルカメラ等により採取した指紋画像をもとにしてゼラチンを用いて作製した人工の指,いわゆる"グミ製人工指"が,市販されている11機種以上の光学式センサまたは静電容量式センサを用いた指紋照合装置に高い割合で受け入れられることを発見し,指紋照合技術を安全に利用するためには機能面または運用面で対策が必要であることを示した.この結果は世界的に報道され衝撃を与えている.また,指紋照合技術の評価の研究を踏まえ,瞳の周りの虹彩(アイリス)を用いる虹彩照合技術の脆弱性評価に関する検討を開始した.2.技術環境の変化への対応:時と共に攻撃者が利用できる技術力が増していくという厳しい前提の下でも,セキュアな意思伝達確認が行えるために本質的である事項や,長期間の信頼を支える情報セキュリティ実現機構とその評価方法について研究した.○特定のデータが特定の日時に存在したことを証明する技術であるタイムスタンプ方式の評価の枠組みを提案し,改ざん攻撃に対する安全性評価,タイムスタンプの発行・検証に必要なコストの検討,さらにタイムスタンプ方式における可用性の定義と評価を行った.○偽造など,電子署名に関わるトラブル全体について,その発生原因と対策技術とを検討した.また,本来,ある利用者のみが使用可能であるべき署名生成機能が危殆化した場合に当該利用者がその事実を早期に発見するための方法について研究した.セキュアな意思伝達確認紙ベースの情報環境において得られる安心感を,ディジタル情報環境においても利用者が実感できるようにすることを目指し,人間である利用者と携帯ハードウェアとの間にセキュリティ上のうまい枠組みをどのように設けるかにつき研究計画どおりに研究し基本的成果を得た.人間機械間暗号,非常時通報,耐タンパーソフトウェア,バイオメトリクス等につき研究成果を得たが,特にバイオメトリック認証技術の脆弱性評価研究については,極めて注目され,脆弱性評価に本格的に取り組むべきという取り組みを促進する原動力として期待されており,当初の計画では予想しえないほど大きな影響を社会に与えることになった.その概要は以下のとおりである.瞳の周りの虹彩(アイリス)と呼ばれる筋肉の膜の模様が一人一人異なることを利用する虹彩照合技術がある.空港等での旅客の識別に利用されはじめているためその評価は極めて重要になっている.このため,虹彩照合技術の脆弱性評価に関する検討を開始した.
巨大津波による大規模火災の解明と予測手法の構築

東日本大震災の津波火災を解明し、今後の予測手法を構築する研究である。最初に公開情報と現地調査によって気仙沼湾とその沿岸地域における津波火災の一連の経緯を把握した。次に大型実験水槽に同地域の縮尺地形(垂直方向1/100)を制作し、人工津波を発生させて木質瓦礫と重油の挙動を解析し、津波数値計算とも照合した。併行して水槽に重油を浮かべた海上火災実験を行い、風速と延焼速度の関係を測定した。次に同地域の瓦礫発生量を算出し、瓦礫火災および市街地火災をシミュレーションで再現した。この再現結果の適性を確認することにより、予測手法を構築した。東日本大震災において津波火災の甚大な被害を受けた気仙沼市を中心に調査報告書およびインターネットの動画等の公開情報を収集した。その結果、地震当日から4日間における時系列での津波火災の経緯について概要をとらえることができた。公開情報で確認できなかった詳細については、平成24年8月と10月の2回に分け、延べ6日間にわたり気仙沼市の現地調査を実施した。現地調査の内容は、被災地の状況および地形の観察、公的機関および居住者への聞き取りである。前者の観察調査は主要な被災範囲の全域をめぐることができた。後者の訪問聞き取り調査を行った対象公的機関は、気仙沼消防本部、気仙沼消防署、宮城県気仙沼合同庁舎、気仙沼市役所、気仙沼公民館、浦島小学校、ケアハウスみなみ、である。被災地の居住者への聞き取りは、大浦地区、小々汐地区、唐桑津本地区の各1名である。以上の情報収集および現地調査の結果、以下の点を明らかにすることができた。(1).第一波の津波の先端では油はまだ浮いていなかった。(2).しかし早い段階で漁業用の石油タンクの倒壊によって流出した油が海面に広がった、と推察される。(3).津波によって市街地の大部分を占めた木造家屋がことごとく瓦礫化し、この瓦礫が陸上で堆積することによって市街地火災が発生した。(4).一方、海上では漂流瓦礫と油の混合状態で海上火災が発生し、上げ潮で移流してライン状に伸長した。この伸長した海上火災が湾を横断して対岸に達し、さらに引き潮によって湾内に広がり陸上火災を助長した。(5).湾の流動および瓦礫の運搬・堆積を再現する実験において必要最小限の地形範囲を設定することができた。この流動・運搬・堆積の実験については、気仙沼市の陸上および海底地形を国土地理院から入手しており、地形の適正縮尺を数値計算によって確認中である。また、上記のように海上火災が陸上の延焼を助長していることから、海上火災の実験を進めている。これには、4m×4m×1mの鉄製水槽を作成し、重油と木片を水面に浮かべ大型風洞で風を送り燃焼速度および燃焼温度を測定している。本年度は主に、1造波装置を備えた大型水槽での実験、2実物大風洞による大型水槽での火災実験、3津波の数値計算シミュレーション、4市街地火災シミュレーション用の地理情報および建築群の写真測量、を行った。1の実験では、気仙沼湾と沿岸市街地の縮尺地形(高さ方向1/100、水平方向1/300の歪縮尺を採用)を大型水槽内に5m×10m×1mの規模で制作した。造波装置で最大波高9cm(原寸では9m)の人工津波を発生させ、津波の流況と模擬瓦礫(4mm立法の木片粒)の移動・堆積等を記録・測定した。その結果、人工津波が朝日埠頭に遡上して、平野部において瓦礫がことごとく押し流される現象、岬に衝突した人工津波が大きく方向を変化させる現象、岬の先端付近で大きな渦が発生する現象、引き波後に陸上に瓦礫が堆積する現象、引き波によって湾内へ瓦礫が引き込まれて漂流する現象等を確認した。2の実験では、2.5m×2.5m×1mの鉄製水槽に重油と瓦礫木材を浮かべて着火し、燃焼状態を記録・測定した。その結果、水面の重油に火が着くと激しく燃焼する点、2m/sec.以上の風速によって海上火災が発生する点等が明らかとなった。3の津波数値計算では、津波が朝日埠頭から北へ連なる市街地の全体へ遡上し、湾を北上して湾内に大きな水平渦が発生させ、3.11で最も津波火災が広域に渡った湾北の鹿折市街地に遡上し、その後引き波現象に至るまでの一連の経緯が再現され、1の造波水槽実験結果とも比較検証することができた。4は気仙沼市における湾と沿岸市街地のGIS(地理情報システム)データを国土地理院から入手するとともに、現地において家屋等の建築群について高さと開口部寸法を写真測量によって記録した。以上によって、津波火災の全体像を定量的に把握するとともに、最終の平成26年度において予測手法を構築するための準備を整えることができた。東日本大震災における気仙沼湾とその沿岸地域で発生した津波火災の解明を中心とする研究である。

津波の遡上により倒壊した木造家屋の瓦礫の流動について、人工津波の発生装置を備えた大型水槽に縮尺地形を制作して再現実験した。主として模擬瓦礫の流動を測定したが、石油タンクが倒壊して流出した重油の流動も間接的に見たことになる。流動現象を定量的にとらえるために、PCによる自動トラッキング解析手法を用いた。その結果、遡上した津波の先端で瓦礫が次々に浮かび上がって集塊し、かつ進むことが明らかとなった。ついで、津波の到達線上で運搬エネルギーがゼロになり、引き波の際に集塊した瓦礫が置き去りとなって大量堆積し、残りが海上に引き込まれて漂流する状態をとらえ、それぞれの瓦礫量を測定した。被災時には、重油の流動も伴い、海上で瓦礫と混合して海上火災が発生し、冠水した市街地に堆積した瓦礫の延焼を誘発したことになる。別に、大型風洞に鉄製の水槽を設置し、重油を水面に浮かべて模擬瓦礫の燃焼実験を行った。その結果、風速と瓦礫の延焼速度の関係を測定するとともに、油面に着火すると激しく燃焼する現象がとらえられた。また、津波数値計算により求めた浸水範囲における瓦礫量を地理情報システムで算出した。さらに、瓦礫火災シミュレーションプログラムを作成した。以上によって、津波火災を予測するデータと手法を整えることができた。なお、歴史を含む国内外の津波火災情報を収集した結果、石油等の現代的燃料の普及が要因であることを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。住宅計画・都市計画26年度が最終年度であるため、記入しない。当初、公開情報の収集によって、実験に必要な津波火災の概要をとらえられると予測していたが、実際には、現地での調査を前倒しにして実施する必要性が生じることとなった。したがって、現地調査を1年早めたことになる。一方、海面流動実験は、津波火災の実態と必要な地形範囲を、現地での調査を踏まえて進める必要があり、その分遅れたことになる。海上火災の実験は、おおむね予定どおり開始し、進めている。初年度は、公開情報の収集によって、実験に必要な津波火災の情報を十分収集できると予測していたが、実際には、現地での調査を前倒しにして実施する必要性が生じた。海上火災の実験は、おおむね予定どおり開始した。今年度(2年目)は、海面流動実験および海上火災実験を推進するとともに、津波の数値計算を実施した。さらに火災シミュレーション用の地理情報入手と現地での写真測量を実施した。以上の結果、最終年度(3年目)の「予測手法の構築」に向けて準備がおおむね整った。海面流動実験および海上火災実験により、津波火災の再現に必要なパラメータの計測を進める。一方で、津波火災の経緯を論理的にシナリオとしてまとめる。以上をふまえて、数値計算により津波火災を再現する。再現性の微調整を行い、津波火災の予測手法を構築する。予測手法の構築が課題であり、すでに数値計算により津波の予測手法を確立しているので、津波火災を予測するため、シナリオに沿って各パラメータの解析数値を計算し、津波火災を再現するとともに、実際の津波火災と照合して補正する。
工学者向け発信型英語教育システムの構築-論文作成とそれに関わる口頭表現の解析

平成15年度から平成16年度にかけて収集した資料をもとに、工学系の日本人学生に見られる英語による文章表現の癖を抽出した。その中でも特に自分の意図を明確に伝えるという目的にそぐわないもの、つまり文章の構成(coherence)および、接続表現の用法(cohesion)に焦点を当てて、発信型英語教育において強調するべきであると考えられるものをピックアップした。その結果、日本人学習者では主題の補強、文章と文章の関係性の明示に問題が見られることが多いことが示唆されたため、平成17年度修士課程1年生(工学研究科)を対象に論理構造・文章作成に重点を置いた英語教育を実施し効果を測定した。この教育成果から得られた知見は以下のようである。つまり、個々の英文作成に重点を置いたトレーニングよりは主題を明確にさせる論理構造のトレーニング、またそれに対応した各パラグラフの関係性を明示する英語表現を考えさせるという自立的分析を学習者自身に行わせることが有効であると考えられた。学習者に明確な文に加えて明確な文章を作成するという意識を持たせるためにはアブストラクト作成がかなり有効なようである。これと関連して、質疑応答を含む口頭表現についても英語圏の文化に同化するのではなく、英語を道具として使う人間独自の文化を構築していくという考え方を導入していくことにより、学生の発言に不安が消えるなどの変化が見られるようである。こうした成果をもとに平成18年度にかけて発信型英語教育の出発点となる内容を扱った教材(私家版)を作成した。収集した資料は、(1)ディスコース分析をはじめとする各種研究書、(2)プレゼンテーション・論文作成のための市販教材、(3)現役研究者(ネイティブスピーカー)による講演、(4)本学大学院生の英語論文、(5)現役日本人研究者の英語論文草稿である。その他に英国出張で、英語圏での日本人学習者が直面する問題について聞き取り調査を行った。収集した資料については、いずれもまだ分析段階であるが、今後の研究の方向性がより明確になった。つまり、文レベルの構造(語彙・文法)のほか、段落・文章構成レベルでのコーパス構築の必要性が示唆された。英語でどのように文を構築するかということのほかに、どのようにして研究内容を盛り込み、効果的に伝えていくかということについて解明することである。具体的には文章の構成法(coherence)および、接続句の用法(cohesion)があげられる。英国出張では人文系大学院の準備英語教育・理科系大学院の準備英語教育・一般人の英語教育を行っている機関を訪問したが、サンプルをもとにして作文をするという単純な作業においても、日本人学生にはcohesionが明確でないという指摘があった。なお、筆者らが収集した日本人学生および研究者の英語論文についても同様の傾向が見られており、これは日本の書き言葉の文化を反映したものと考えられる。以上を踏まえ、今後は第二言語の書き言葉における文化的反映を明らかにし、来年度以降研究発表に臨みたい。昨年度に引き続き、今年度も工学者のための発信型英語教育システム構築のための基礎的資料(今年度は日本人の英文資料)の収集及び分析に専念した。収集した資料は、(1)ディスコース分析をはじめとする各種研究書、(2)本学学部1年生の英文資料、(3)本学学部2年次の英語による発表資料、(4)本学大学院生の英語による発表資料である。その他に英国出張で、英語圏での日本人学習者が直面する問題および英国大学院での学生の受け入れ状況について再度聞き取り調査を行った。昨年度、どのようにして研究内容を盛り込み効果的に伝えていくかということについて解明する必要があることが明らかになったことを受け、今年度は、英語で文章を作成あるいは発表する際に、明快な論理構造のトレーニングがどのように関与するかに着目した資料((2)、(3)、(4))が得られた。(2)は、キーワードを与えて自由に英語で作文させたもの、(3)と(4)は同じテーマで、パワーポイントを用いて発表するという想定下の口頭表現の資料及びパワーポイントの資料である。

(2)と(3)は論理構造のトレーニングを経ていないもの、(4)は論理構造のトレーニングを経たものである。資料はまだ分析の過程で発表できる段階にはないが、現段階で、たとえ媒体言語が日本語でも論理構造のトレーニングが英語発表に与える有用性が伺える。また、昨年度同様、文章の構成法(coherence)および、接続句の用法(cohesion)の必要性が示唆された。英国出張では、外国人による英語使用におけるThird Spaceの存在を意識する必要性が感じられた。つまり、英語圏の文化に同化することを必ずしも最終目標にするべきではないということである。次年度は、こうした見解を考慮に入れて、英文コーパスの修正とともに、資料の分析を進めていきたい。昨年度までに収集した資料に基づき、発信型英語教育システム構築のために、学部4年次学生と大学院生を対象に試行的に教育を行い、国際舞台で活躍する工学研究者を目指す大学院生のために、より実用的かつ機能的な英語教育システムの構築を目指した。実践したプログラムは以下の通りである。第一部:口頭表現に関わるもの(1)サンプルスピーチを基に、論理構造の分析・効果的な口頭表現法のトレーニングを行った。特に明快な論理構造で意図するものが正確に伝えられること、また、内容を確実に伝えられる非言語的表現の効果に着目させるようにした。(2)(1)を補う形でパワーポイント資料を作成させた。(3)この成果はDVDに録画し、各自、自分の癖が確認できるようにした。(4)口頭での質疑応答については、その場の状況にあわせて、やり取りができるようにした。質問の性質を考え、それに対して自分の英語レベルに合わせたオプションをいろいろ提示した。第二部:論文作成に関わるもの(1)手紙文を用いて、英語のフォーマルな表現と会話的な表現の差異に着目させ、フォーマットに合わせて伝えたいことを表現できるトレーニングを行った。(2)各自の分野の論文を収集し、そのアブストラクトを各自で分析させ、構成および表現に着目させた。(3)各自が分析したアブストラクトを基に、自分の卒業研究のアブストラクトを作成させた。第一部・第二部とも、出来上がった資料を分析している段階だが、論理構造のトレーニング、また英文表現に着目した資料の分析を行うことが有用であると考えられた。文章の構成法(coherence)および、接続句の用法(cohesion)については、アブストラクト作成では不十分なことが考えられるが、少なくとも、アブストラクトを作成する上で学習者に意識を持たせることはできるようである。口頭での質疑応答については、Third Space(英語圏の文化でなく、英語を使う人間の文化)という考え方を導入していくことで、かなり、発言に変化が見られるようである。
激増するチェルノブイリ周辺小児甲状腺がんの分子疫学調査

1.チェルノブイリ周辺の小児甲状腺がん急増の原因を探究するために、チェルノブイリ周辺に設置した5センターで検診した小児の検査成績をもとに、小児甲状腺腫症例について解析をおこなった。2.甲状腺細胞の放射線感受性および特異的反応性について調べるためin vitroで解析を行った。3.甲状腺がんの遺伝子治療のための基礎実験をおこなった。その結果以下の諸点を明らかになった。(1)1991年から1996年の5年間で検診をおこなった16万人の小児検診の結果をまとめ、甲状腺がんの増加を認めた。(2)チェルノブイリ周辺の子供達の甲状腺腫とヨード摂取不足との間に正の相関が見られた。(3)小児甲状腺がんの病理組織的な特徴的な所見は、間質の増加したソリッドタイプの乳頭がんであった。(4)正常甲状腺細胞は放射線によりアポトーシスを誘導しにくく、放射線により発現増加した正常p53の存在の下で、甲状腺細胞はDNA end-joiningが促進されることが明らかになった。(5)放射線照射により甲状腺細胞内でJun kinaseの活性が促進され、その活性はPKCの経路を介していることが明らかになった。(6)甲状腺がんに対する遺伝子療法の基礎なる実験を行い良好な成績を得た。
パターン認識基礎理論体系の高度化に関する研究

1.図源(2階微分画像)を基礎に置いた理論体系の再構築従来の視覚パターンの基礎方程式を土台として、図源に対する方程式を導出し、これを基にして観測変換の構造解明を行った結果、現点・視点を求める超越方程式を、従来よりも簡潔な形式として確立することが出来た。2.超越方程式の高速解法演算方式に関する研究最急降下法による逐次解法演算が陥る基本的問題に対して、詳細な理論的研究を行い、その解決法を与えた。また逐次解が作る数列に対して、それが属する型の認識を行うことにより、収束から程遠い段階でその極限値を一挙に推定する画期的方法を確立した。これらの成果を基にした超越方程式の高速解法は、今後の課題として残された。3.パターンの基本的変形に対する確率分布の型の理論的決定同形変換はパターン変形の中の最も基本的なものであるが、その変形が発生する確率分布の型を、理論的に解明した。特に伸縮問題に関してそれが対数正規分布を為すことを突き止めた成果は、大きい。4.識別理論の新しい展開(1)従来の複合類似度法からの脱却を試み、統計的決定関数論との融合を図る「超偏心度法」と名付ける超高性能識別法を創出した。この識別法は、複合類似度法の性能を遥かに凌駕するものであることが、実験を通して確かめることが出来た。(2)類似度法の許容度を改善する方策として、パターンの逐次導関数展開に基礎を置くその多重化法が、創案された。また集合間類似度や自己集中度によるパターン集合の評価法が、確立された。目標とした基礎理論体系の高度化は、未だ慣性の域には達していないが、これらの成果によって長足の進捗が遂げられたものと思われる。本研究計画の初年度として、以下の研究を実施した。1.類似パターン集合の統計的特性を解明する研究(1)位置の変動に関しての分布は既によく知られているが、伸縮問題については従来不明であった。この問題をある特種関数方程式を解くことにより、それが対数正規分布であることを解明した。(2)変形の性格が規定された未知の集合に対する分布の型を、解析的に決定する一般的方法論を確立するための原型として、ポアッソン分布に対する従来とは異なる解析的導出法を、明らかにした。2.視覚パターンを格子点上で表現する方法に関する研究視覚パターンの連続的変形を、合理的に格子点上の表現に反映させるため、2次元同時多項式を用いた中心集約型の補間法を提案し、実用上充分な精度が保証できる式を理論的に定式化した。この結果を用いて、パターンの同型変換や逐次導関数の導出が可能であることを、確かめた。3.二階微分画像(図源)理論の新展開視覚パターンの基礎方程式を踏まえて、視覚パターンのラプラシアンとして定義される図源に関する方程式を導出した。この方程式が従来の基礎方程式と同様、観測変換に対する不変形式を保つものであることを証明し、新たな理論展開の基盤となり得ることを明らかにした。4.視点・視野の自動抽出法に関する研究視点・視野を求めるには、超越方程式を解くことが必要になるが、従来の視覚パターンの代わりに図源を用いることによって、より信頼性の高い計算が実行可能であることを、実験的に確かめた。5.自然観測法理論に関する研究波形は画像と対を為す基本的なパターンであるが、上記の一連の研究を側面から比較検討するため、独自に展開してきた波形に対する自然観測法理論の研究を進め、体系化の理論構築を行った。本研究計画は2年目を迎え、下記の研究を実施した。1.類似パターン集合の特性解明に関する研究

(1)類似パターンの集合がどの程度集中しているかを定量的に評価するため、「自己集中度」なる量を定義すると共に、相異なるパターン集合の間の「相互集中度」、及びこれらの概念を組み合わせることによって、集合間の類似性を評価することの出来る「集合間類似度」を定式化した。(2)特定のパターンを基にして、それに種々のパラメータによる同形変換を施すことにより、人工的なパターン集合を生成させ、その評価を行った。この研究には前年度行った同形変形の際の統計的分布の型に関する研究、格子点上での連続変形法の研究が役立てられている。2.二階微分画像(図源)理論の新展開に関する研究従来完成されていた視覚パターンの基礎理論体系に対して、その基礎の上に表記の新理論を展開し、図源流、源象、源象流、源象損失、図根等の新しい概念を導入することによって、物理的に筋を通した理論展開に漕ぎ着けることが出来た。この理論の再構築によって、従来困惑状態にあった視点・視野問題に、新しい光明をもたらし得る可能性を見出だすに至った。3.超越方程式の高速解法に関する研究視点・視野問題の解決には、超越方程式の高速解法が不可欠である。以下はその為の研究である。(1)揺らぎを加味することにより、代数方程式の固有値問題を高速に解決する方法を確立した。(2)数列の型を認識する方法を提案すると共に、その知識を活用することによって、数列の極限値を一挙に推定する巧妙な方法を案出した。これは逐次近似計算法の加速法として役立つ筈である。4.自然観測法理論に関する研究画像認識法の改善策を意図して、別途研究を展開中であった波形の自然観測法理論に基づく識別法として、従来の類似度評価法の一つの改善策である「多重化類似度法」の検討を開始し、許容度の改善に寄与する模様が明らかにされた。本研究計画は本年度を以て最終年度を迎えた。過去3年に亘って行われた研究成果の概要は、下記に示す通り。1.図源(2階微分画像)を基礎に置いた理論体系の再構築従来の視覚パターンの基礎方程式を土台として、図源に対する方程式を導出し、これを基にして観測変換の構造解明を行った結果、視点・視野を求める超越方程式が、従来よりも簡潔な形式として確立することが出来た。2.超越方程式の高速解法演算方式に関する研究最急降下法による逐次解法演算が陥る基本的問題に対して、詳細な理論的研究を行い、その解決法を与えた。また逐次解が作る数列に対して、それが属する型の認識を行うことにより、収束から程遠い段階でその極限値を一挙に推定する画期的方法を確立した。これらの成果を基にした超越方程式の高速解法は、今後に残された。3.パターンの基本的変形に対する確率分布の型の理論的決定同形変換はパターン変形の中の最も基本的なものであるが、その変形が発生する確率分布の型を、理論的に解明した。特に伸縮問題に関してそれが対数正規分布を為すことを突き止めた成果は、大きいものである。4.識別理論の新しい展開(1)従来の複合類似度法からの脱却を試み、統計的決定関数論との融合を図る「超偏心度法」と名付ける超高性能識別法を創出した。この識別法は、複合類似度法の性能を遙かに凌駕するものであることが、確かめられた。(2)類似度法の許容度を改善する方策として、逐次導関数展開に基礎を置くその多重化法を、新たに創出した。目標とした基礎理論体系の高度化は未完成であるが、これらの成果によって長足の進歩が遂げられたと思う。
パーキンソン病モデルを用いた遂行機能障害の生体脳分子イメージング

1頭のサルに対してMPTPの投与を開始したところMPTP累積投与量1.0mg/kgにおいて運動機能が著しく障害され自発的に運動することが困難になった。ここで線条体DAT結合能を計測したところ、MPTP投与前の約5%まで低下していたため、運動機能障害の原因と考えられた。このような運動機能が著しく障害された個体が得られたため遂行機能障害の検出が困難となったが、MPTPに対する感受性について事前評価をする必要性や低用量反復投与によるPDモデル作成について検討する必要性が示唆された。パーキンソン病(PD)は黒質線条体ドーパミン(DA)神経変性の緩徐な進行により特徴的な運動症状を呈する疾患であるが、物事を順序立てて行動することができないという「遂行機能障害」も病初期から認められることがある。しかしPD患者における遂行機能障害の出現時期(運動症状が出現する前なのか後なのか)およびその分子メカニズムはまだ明らかでない。一方DA神経毒MPTPの反復投与で作成できるサル類PDモデルは運動症状や病理学的特徴が類似しているため世界的に広く使用されており、運動症状出現前から様々な評価を行うことができるが、どのような遂行機能障害が認められるかまだはっきりとわかっていない。そこで本提案課題ではMPTP反復投与PDモデルサルの作成過程において(1)運動症状に先行して障害される遂行機能コンポーネントを同定し、(2)PETによって運動症状出現時期の予測や関与する分子メカニズムを明らかにすることとした。昨年度訓練を開始した遂行機能評価課題について改良を重ねた。またMPTP投与を1頭目の個体で開始したところ、1回目のMPTP投与により運動機能が著しく障害されほぼ寝たきりとなったため、[F-18]FEtPE2IによるPET測定で線条体DAトランスポーター密度を計測した。その結果MPTP投与前の約5%まで低下しており運動機能障害の原因と考えられた。このような運動機能が著しく障害された個体が得られたため遂行機能障害の検出が困難となったが、MPTPの感受性について事前評価の必要性が示唆された。そこで本提案課題ではMPTP反復投与PDモデルサルの作成過程において(1)運動症状に先行して障害される遂行機能コンポーネントを同定し、(2)PETによって運動症状出現時期の予測や関与する分子メカニズムを明らかにすることを目指している。ここでいう遂行機能とは「ある目標を達成するために行動を順序立てて計画し、周囲の状況の変化に臨機応変に対応し、実行に移す」ことである。「状況に応じて臨機応変に対応する」ことには「今までの行動を意識的に停止し異なる行動をとること」という要素が含まれ、ここでは認知的制御反応と呼ぶ。今年度はこの認知的制御反応を評価する遂行機能課題の訓練を開始した。また障害が遂行機能に特異的であるか検証するため、運動機能や情動(特に動機)に関する評価課題についても訓練を開始した。一方、これまでの自験データを用いてMPTP反復投与PDモデルサルの運動機能とPETによる線条体DAトランスポーター密度の経時的変化について解析したところ、運動皮質と密接に関係する外側被殻において有意な相関を認めたことから、同様の手法を利用することで障害された遂行機能に関わる脳部位をPETを使用して同定できることを示した。今年度、遂行機能評価課題の訓練を開始したが、課題の難易度がサルに対して高かったため難易度の調整に時間を要している。しかしながら一旦健常時のデータが取得できれば同じサルを用いてMPTP反復投与PDモデルサル作成するため、障害される遂行機能コンポーネントの同定は可能である。一方PETの評価はすでに確立されているため、遂行機能評価課題で得られた評価指標と組み合わせることで、障害された遂行機能コンポーネントに関与する脳内ドーパミン受容体変化をとらえるという目的が達成されると考える。次年度は難易度を調整した遂行機能評価課題で訓練されたサルでMPTP反復投与PDモデルの作成を開始する。そしてモデル作成過程において運動症状(特に振戦)出現時期より前に障害される遂行機能コンポーネントについて明らかにしていく。また障害された遂行機能コンポーネントに関与する脳内ドーパミン受容体変化をとらえるため、D1受容体については[C-11]SCH23390、D2受容体については[C-11]

FLB457をトレーサーとしてPET測定を適宜実施し、MPTP投与前からの変化について評価する。さらに運動症状出現時期を予測するため[C-11]PE2I等のドーパミントランスポーター用トレーサーによるPET測定を実施しドーパミン神経の変性・脱落度について評価する。これらの実験が滞りなく進むようスケジュール管理を徹底する。次年度はMPTP反復投与PDモデルサルを使って実験を進めていくことになるため、モデル作成に必要な試薬等やPET測定に必要な消耗品等を購入する。また遂行機能評価課題も継続して実施していくため、これに必要な物品や消耗品等も購入する。これら物品等の購入は実験進行に支障が出ないよう計画的に進めることを徹底する。
4脚ロボットの体全体を用いた作業

著者らは,4脚全12自由度を有するロボットの体全体を用いた物体操作法について研究を行った.脚を腕として活用する研究は,従来より行われているが,いずれも,脚の先端にグリッパを取り付け,小型・軽量物体を扱うものであった.一方,本研究では,体全体をマニピュレータのように用いることによって,大型・重量物体の操作を可能とした.この4脚ロボットの体全体を用いた物体操作法は災害時の活動に適用できる.積み込み作業に,歩行による運搬作業を加えれば,瓦礫除去や人命救出に適用できる.さらに,現場では,複数のロボットが活動することが想定されるため,これらのロボットが協調することによって,より大型の物体を効率的に操作することも可能である.14年度では,単体で作業を行うことを考えた.ここでは,特に,必要な最大トルクをなるべく小さくし,かつ,安定的に操作するための姿勢遷移を求めた.これを踏まえ,15年度では,より複雑な力作業を行うために,脱着可能なハンドを開発した.また,歩行性能・作業性能を強化した4脚ロボットを設計・製作し,ハンドを用いて,心臓マッサージ等の作業を実現した.さらに,これら単体作業での知見をもとに,複数の4脚ロボットの協調作業を行った.物体の質量および形状によってロボットの最適な配置および姿勢を考案した.また,一方のロボットが他のロボットを支え,各ロボットが異なる役割を果たすことによって,単体作業ではできないような応用作業も実現した.本研究では,災害復旧や建設業,運搬業に活躍するためのロボットとして,体全体を用い,大型重量物体を扱うことのできる,4脚全12関節を持つ作業移動ロボットを開発してきた.本ロボットは4足歩行で移動して,作業現場に到着したら膝立ち姿勢となり,2脚を腕として用い作業する,という特徴を持っている.しかし,12関節の限られた自由度では,膝立ち姿勢となっても,作業に必要な自由度が得られるとは限らない.従来までは,脚先端を浮かし,3点で接地することにより作業に必要な自由度を確保した.しかし,片脚膝先接地は3点で接地するため,先端側に重心があるときに大きなトルクを必要とし,また,特異姿勢が生じる問題があった.本ロボットをより有用にするためには,さらに多くの作業形態で作業を行える必要がある.そこで,手先部を使った力作業を行うことを考えた.その作業のために,簡単な付加的機構である「膝ローラ」を提案し,膝立ち姿勢における新たな接地方式を提案した.この膝ローラは膝部付近にローラを取り付けたものである.これにより,より多くの条件で胴体を滑らかに回転できるようになり,全身を用いた力作業が可能になることを明らかにした.膝ローラ方式にも特異姿勢が生じるが,特異姿勢の解析を行いその条件を示した.その結果,特異姿勢を回避して手先部力作業ができることを示した.次に静力学と動力学解析に基づいて,より効果的に手先部に力を加える条件を示した.静力学では,膝部のトルクと重心位置を制御することによって,手先部の力を変えることができることを示した.このときにロボットと地面との接地点である脚先端,膝部,手先部が浮かないための力の範囲を示した.また,接地点を浮かさないで上記の手先部の力の範囲より大きな力を加えるためには,重心の加速度も制御する必要があることを示した.著者らは,4脚全12自由度を有するロボットの体全体を用いた物体操作法について研究を行った.脚を腕として活用する研究は,従来より行われているが,いずれも,脚の先端にグリッパを取り付け,小型・軽量物体を扱うものであった.一方,本研究では,体全体をマニピュレータのように用いることによって,大型・重量物体の操作を可能とした.この4脚ロボットの体全体を用いた物体操作法は災害時の活動に適用できる.積み込み作業に,歩行による運搬作業を加えれば,瓦礫除去や人命救出に適用できる.さらに,現場では,複数のロボットが活動することが想定されるため,これらのロボットが協調することによって,より大型の物体を効率的に操作することも可能である.14年度では,単体で作業を行うことを考えた.ここでは,特に,必要な最大トルクをなるべく小さくし,かつ,安定的に操作するための姿勢遷移を求めた.これを踏まえ,15年度では,より複雑な力作業を行うために,脱着可能なハンドを開発した.また,歩行性能・作業性能を強化した4脚ロボットを設計・製作し,ハンドを用いて,心臓マッサージ等の作業を実現した.さらに,これら単体作業での知見をもとに,複数の4脚ロボットの協調作業を行った.物体の質量および形状によってロボットの最適な配置および姿勢を考案した.また,一方のロボットが他のロボットを支え,各ロボットが異なる役割を果たすことによって,単体作業ではできないような応用作業も実現した.
超免疫不全マウスを用いた新規頭頚部がん幹細胞マーカー探索と特異的治療法開発

ヒト頭頸部癌の癌幹細胞を同定し、特徴的に発現する細胞マーカー分子の解析を行った。臨床検体を超免疫不全NOGマウスに移植することによって新たなPDX細胞株HPCMの樹立に成功した。CD271の発現と腫瘍形成に明らかな相関を認めた。スフェアアッセイではCD271の発現が増加していたほか、CD271陽性細胞は化学療法抵抗性を示した。下咽頭癌患者検体を用いたCD271の免疫染色とmRNAの定量PCRでは、いずれもCD271を高発現する症例は有意に予後不良であった。CD271は下咽頭癌幹細胞の新たなマーカー分子であり、新規治療標的として有望であることが明らかとなった。頭頸部癌の克服を目的として、頭頸部癌「幹細胞」に焦点を当て、その性状と特徴を明らかとする。頭頸部癌の幹細胞(亜集団)を簡易に同定するマーカーを同定し、幹細胞の細胞生物学的・分子生物学的な検討を行う。さらに、超免疫不全マウス(NOG)を用いてin vivo移植系を駆使し、細胞生物学的解析を加えることで、頭頸部癌の悪性度を司る「癌幹細胞研究」を展開する。以上の解析系を用いて、1新たな頭頸部癌幹細胞マーカーの同定、2特異的幹細胞標的療法の可能性を検証するとともに、3転移・浸潤の可能性を含む予後予測系の開発を目指す。インフォームドコンセントを得た頭頸部がん検体を用いて、コラゲナーゼ、トリプシン、DNase等を使用して腫瘍組織から浮遊細胞を調整した。これら腫瘍塊からサイコロ状に調整した移植片を超免疫不全NOGマウスの皮下に異種移植した。今年度はさらに検体数を10検体まで増やすことに成功し、NOGマウに頭頸部癌組織が生着した。いずれも皮下で再び腫瘍形成し、3代以上の継代が可能であった。一方、In vitroで培養可能株として、HPCM1, HPCM2がほぼ樹立できた、がん幹細胞マーカー候補として細胞表面分子CD271に着目し、CD271high分画とCD271ow分画を採取しNOGマウスに移植すると、ほぼすべての症例においてhigh分画の腫瘍形成が上昇していた。発現遺伝子プロファイルを検討したところ、幹細胞に発現する遺伝子nanogがCD271high分画で有意に上昇していたほかMMPsの増加が認められた。以上の結果から、頭頸部癌幹細胞マーカー候補CD271は、転移や浸潤にも関わる分子である可能性が考えられた。頭頸部癌の克服のため頭頸部癌「幹細胞」に焦点を当て、その性状と特徴を明らかとすることを目的として解析を行った。本研究では頭頸部癌の幹細胞を簡易に同定するマーカーの同定と幹細胞の細胞生物学的解析を行った。その結果、少なくとも3つの検体において、高効率に頭頸部癌組織が生着した。これらPDX株HPCM1-3はNOGマウス皮下で再び腫瘍形成し、10代以上の継代が可能であった。がん幹細胞が高率に含有されていることが示唆されたため細胞表面分子CD271に着目した。CD271high分画とCD271ow分画を採取しNOGマウスに移植したところ、high分画は腫瘍形成が明らかに上昇していた。Sphere形成能においてもCD271high分画は明らかにenrichしていた。さらに、PDX株の発現遺伝子プロファイルを検討した。その結果、幹細胞に発現する遺伝子nanogがCD271high分画で有意に上昇していた。一方、Oct4やSox2については明らかな差異は認めなかった。以上の結果から、頭頸部癌幹細胞マーカー候補として、CD271を同定した。CD271は、治療標的として有望な分子である可能性が考えられた。本研究ではヒト頭頸部癌に焦点を当て、癌幹細胞を同定し、これら細胞集団に特徴的に発現する細胞マーカー分子の解析を行う。がん患者由来の種々の株化がん細胞ならびに新鮮がん細胞を既知のがん幹細胞マーカーを用いて分画し、それらを超免疫不全NOGマウスに移植することによって、がん幹細胞集団を同定する。高腫瘍形成能細胞分画と低腫瘍形成能細胞分画について、遺伝子発現を比較解析し、新たながん幹細胞マーカーを同定すると共に、それら分子情報を基にがん治療分子標的を検索する。昨年度は患者由来頭頸部癌組織から新たな細胞株HPCM7の樹立に成功した。

既存のHPCM2株と併せて、CD271の発現と腫瘍形成に明らかな相関を認めた。HPCM株をin vitro培養し、通常の培養とスフェア培養を同時に行ったところ、通常培養に比較しスフェアではCD271の発現が明らかに増加していた。HPCM株をNOGに移植しCDDPにて治療したところ、コントロールに比較してCD271陽性細胞が選択的に生存していた。すなわち、CD271陽性細胞は化学療法に抵抗性を示した。下咽頭癌患者検体を用いてCD271を免疫染色したところ、無再発期間とCD271発現に有意な逆相関を認めた。さらにmRNAの定量PCRを行い、mRNAと患者予後を調べたところ、CD271を高発現する症例は有意に予後不良であることが確認された。以上の結果から、CD271は下咽頭癌幹細胞の新たなマーカー分子であり、新規治療標的として有望であることが明らかとなった。頭頸部外科学頭頸部癌幹細胞マーカーの同定に成功し、ほぼ予定通りに解析が進んでいる。頭頸部癌から異種移植株PDXを複数樹立している。さらに幹細胞マーカー候補遺伝子としてCD271を同定することに成功した。幹細胞に発現する遺伝子nanogが高いことから、有望な成果である。以上の結果は、当初研究計画における期待を上回っている。計画以上の進展である。幹細胞マーカーに連動する遺伝子やシグナル伝達との関連を検索し、治療標的の探索に注力する予定である。次年度はドキシサイクリン誘導系細胞株およびPDX株を用いて、CD271high分画に特徴的に発現する治療標的をさらに解析する。当初研究計画の完遂を図る。研究計画が順調に進んだため、および一部計画順序を変更したため。がん幹細胞解析およびNOGマウスを用いた解析を次年度集中的に行う予定である。この解析に次年度使用額を充当する。当初計画通り、細胞培養のための化学試薬、動物実験関係の消耗品、標的探索のための抗体類、成果発表のための旅費および論文投稿費等に充当する計画である。
血液脳関門における肝細胞増殖因子の影響

ラット脳毛細血管内皮細胞において、肝細胞増殖因子(Hepatocyte Growth Factor;HGF)のレセプターであるc-metの発現が、Western BlottingおよびReal time-PCR法を用いて確認された。ラット脳毛細血管内皮細胞を用いた血液脳関門(Blood-Brain Barrier;BBB)単層in vitroモデルで、BBBのtight junction機能の指標であるTransendothelial electrical resistance(TEER)の測定および透過性試験を行うと、コントロール群に比しHGF投与群でTEERの上昇が認められ、透過性は低下した。よってHGFにより血液脳関門のtight junction機能が増強し、HGFはBBBに対して保護的に作用する可能性が示唆された。この機序として、HGF投与下のBBBにおけるclaudin-5, occludin, ZO-1等のtight junction構成タンパクの増加を予測し検証したが、Western Blottingや免疫染色の結果、有意な変化が見られなかった。そこでadherens junctionの構成タンパクであるE-cadherinをみたところHGF投与下で増加がみられ、また免疫染色ではHGF投与下でF-actinの増強が確認された。これにより、HGFはBBBにおいて細胞骨格の強化および再構成を行うことで保護的に作用すると考えられた。ラット脳毛細血管内皮細胞における、肝細胞増殖因子(Hepatocyte Growth Factor ; HGF)のレセプターであるc-metの発現が、Western BlottingおよびReal time-PCR法を用いて確認された。ラット脳毛細血管内皮細胞を用いた血液脳関門(Blood-Brain Barrier ; BBB)単層in vitroモデルにおいて、BBBのタイトジャンクション機能の指標である、Transendothelial electrical resistance ; TEERの測定および透過性試験を行うと、コントロール群に比しHGF投与群でTEERの上昇が認められ、透過性は低下した。よってHGFにより血液脳関門のタイトジャンクション機能が増強し、HGFはBBBに対して保護的に作用する可能性が示唆された。この機序として、HGF投与下のBBBにおいて、claudin-5, occludin, ZO-1等のタイトジャンクション構成タンパクが増加していることが考えられ、Western Blottingや免疫染色を用いて検証中である。また、ラット脳毛細血管内皮細胞を用いたBBBのタイトジャンクション機能において、Transforming growth factor-β; TGF-βがHGFと相反する作用を有することがこれまでの研究で確認され、その機序についても検証および考察中である。この機序として、HGF投与下のBBBにおけるclaudin-5,occludin,ZO-1等のtight junction構成タンパクの増加を予測し検証したが、Western Blottingや免疫染色の結果、有意な変化が見られなかった。