hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MET遺伝子のエクソン14欠失変異を有する肺腺癌に対する分子標的治療

【背景】MET遺伝子のエクソン14スキッピング変異は、肺腺がんのおよそ3%に存在し、あらたな分子標的として注目されているが、種々のMET阻害剤に対する感受性の系統的な解析や、耐性機序とその対策についての検討は十分でない。【方法】IL3依存性のマウスBa/F3細胞にエクソン14スキッピング変異を有するヒトMET遺伝子をレトロウイルスベクターを用いて導入する。これを用いて、type I MET阻害剤であるクリゾチニブ、カプマチニブ、テポチニブ、サボリチニブ、type II阻害剤であるカボザンチニブ、グリーサチニブ、メレスチニブ、type III阻害剤である、ティバンチニブの感受性テストをMTTアッセイを用いて行う。次に、ENUを用いて、耐性株を作成し、MET遺伝子の塩基配列決定を行って、METの二次変異を検索する。【結果】METエクソン14スキッピング変異を導入したところ、Ba/F3はIL3非依存性に増殖可能となり、この変異のoncogene driverとしての活性を確認した。この活性は野生型のヒトMET遺伝子には認められなかった。感受性テストの結果、ティバンチニブを除く全ての薬剤に対して、IC50がnMレベルの感受性となっていることがわかった。次に、ENUにて変異を誘発して、それぞれの薬剤に対する耐性株を作成した。多くの変異がみられたが、MET遺伝子のD1228とY1230がtype I阻害剤の耐性変異の主な部位であり、L1195とF1200がtype II阻害剤の主な耐性変異部位であることを見出した。また、type Iに対して耐性となった細胞もtype IIには感受性を残しており、逆にtype II耐性細胞もtype Iには感受性であった。【結論】上記の知見ははMETエクソン14スキッピング変異を有する肺がん患者の治療戦略を考える際に有用な情報である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。日本人肺腺癌の40%にEGFR遺伝子変異、3%にALK遺伝子再構成がみられ、これらに対するチロシンキナーゼ阻害剤は標準治療となっている。しかし、その他の肺癌への分子標的治療は確立していないことと、EGFR及びALK阻害剤が一旦奏効しても必ず耐性を獲得することが問題である。我々は、新規治療標的として2009年からMET遺伝子に注目しており、肺癌手術検体の解析でエクソン14を欠失する変異が3.3%あることを見出した。しかし、感受性試験や耐性機序解明に適した肺癌細胞株が存在しないため、レトロウイルスベクターを用いた遺伝子導入技術でMET変異細胞モデルを作成しつつある。初年度の今年はEGFR耐性を中心に解析をすすめた。2)L747S、D761Y、T854A変異の克服:ゲフィチニブ獲得耐性機序の約半数はT790Mであるが、上記変異も報告されている。これらを遺伝子導入して薬剤感受性を調べるとオシメルチニブが著効することがわかった(Chiba et al. BMC Cancer 2017)。MET肺癌細胞モデル作成と、EGFR肺癌に対する耐性機序解明及び耐性克服の研究を行ってきた。われわれは肺癌の新規治療標的として2009年からMET遺伝子のエクソン14欠失変異に注目し、肺癌手術検体の解析でこの変異が肺腺癌の3.3%にあることを見出した。2016年には初めて、METエクソン14欠失変異を有する肺癌に対してクリゾチニブのPhase I試験の結果が報告された。しかし、奏効率は40%程度と従来のドライバー遺伝子変異を有する肺癌に対するチロシンキナーゼ阻害剤の成績(60%程度)と比べて低く、またMET阻害剤奏効例においても耐性を獲得することが報告された(Drilon et al, ASCO 2016)MET遺伝子変異肺癌に対する分子標的治療の確立、その耐性機序の解明と克服が課題となる。しかし感受性試験、耐性機序の解明に適したMET変異を有する肺癌細胞株が存在しないため、METエクソン14欠失変異のみに依存して生存・増殖を示すBa/F3細胞の作成をレトロウイルスベクターを用いて行った。これを用いてタイプ別にMETチロシンキナーゼ阻害剤に対する薬剤感受性を評価した。臨床試験などの結果で公表されているヒトにおける薬物血中濃度を考慮すると、Capmatinib、AMG337、Cabozantinibが有望であることが示唆された。MET Exon14の欠失変異に加えて、頻度は少ないが報告例のあるMET Exon14領域の点突然変異(Y1003F, D1010Y)を有するレトロウイルスを作成した。これらをIL3に依存して生存増殖を示すマウスproB細胞株であるBa/F3細胞に導入すると、IL3がなくとも自律的に増殖を示すことが全てで確認できた。従って、これらの遺伝子変異がドライバー癌遺伝子であることが強く示唆される。樹立した細胞を用いてMETチロシンキナーゼ阻害剤をタイプ別に9種類投与し、細胞生存率が50%になる薬剤濃度(IC50)を3種類の細胞について、それぞれ算出し、Capmatinib、AMG337、Cabozantinibなどが特に有望であることを見出した。【背景】

MET遺伝子のエクソン14スキッピング変異は、肺腺がんのおよそ3%に存在し、あらたな分子標的として注目されているが、種々のMET阻害剤に対する感受性の系統的な解析や、耐性機序とその対策についての検討は十分でない。【方法】IL3依存性のマウスBa/F3細胞にエクソン14スキッピング変異を有するヒトMET遺伝子をレトロウイルスベクターを用いて導入する。これを用いて、type I MET阻害剤であるクリゾチニブ、カプマチニブ、テポチニブ、サボリチニブ、type II阻害剤であるカボザンチニブ、グリーサチニブ、メレスチニブ、type III阻害剤である、ティバンチニブの感受性テストをMTTアッセイを用いて行う。次に、ENUを用いて、耐性株を作成し、MET遺伝子の塩基配列決定を行って、METの二次変異を検索する。【結果】METエクソン14スキッピング変異を導入したところ、Ba/F3はIL3非依存性に増殖可能となり、この変異のoncogene driverとしての活性を確認した。この活性は野生型のヒトMET遺伝子には認められなかった。感受性テストの結果、ティバンチニブを除く全ての薬剤に対して、IC50がnMレベルの感受性となっていることがわかった。次に、ENUにて変異を誘発して、それぞれの薬剤に対する耐性株を作成した。多くの変異がみられたが、MET遺伝子のD1228とY1230がtype I阻害剤の耐性変異の主な部位であり、L1195とF1200がtype II阻害剤の主な耐性変異部位であることを見出した。また、type Iに対して耐性となった細胞もtype IIには感受性を残しており、逆にtype II耐性細胞もtype Iには感受性であった。【結論】上記の知見ははMETエクソン14スキッピング変異を有する肺がん患者の治療戦略を考える際に有用な情報である。MET変異細胞モデルを用いて、MET阻害剤の感受性を網羅的に解析する。さらに、これまでEGFR肺癌の耐性機序に関する研究で培ってきた手法を応用して、MET阻害剤の耐性機序解明と克服について研究を進める予定である。EGFR肺癌の耐性機序に関する研究で培った手法を応用し、今回樹立した細胞を用いてMETチロシンキナーゼに対する耐性機序の解明、その克服を目指す。MET Exon14の欠失変異を有するBa/F3細胞に対して、点突然変異を高率に誘発するENU(N-ethyl-N-nitorosourea)暴露後にMETチロシンキナーゼ阻害剤を投与することで薬剤の結合部位に変異を起こし、耐性を獲得した細胞を人為的に作成することで耐性メカニズムを解析する。同手法を用いてタイプI METチロシンキナーゼ阻害剤であるCrizotinib, Capmatinibを投与して耐性クローンを作成したところ、Solvent front部位、ATP結合部位のG1163R、Y1230C/S/Hの既報の耐性変異を現在確認できている。これらの耐性変異を有する細胞に対して、他の薬剤使用による克服の可能性を探索していく。またTypeIIの薬剤を使用した際の耐性メカニズムは未知であり、現在他の癌腫で既に承認されているCabozantinibを投与して耐性クローンを作成し、耐性機序の解明、それらの克服方法についても検討していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
運動特性を生かした運動入力装置と駆動装置の開発

本研究は,現在の日本の問題となっている,運動不足による疾病増加を予防するための簡易装置を製作し,子どもから高齢者の誰もが遊びながら一緒に運動を行うことが出来る装置を開発することである.年齢・性別等運動能力に差が生じるため,運動する方法を考案した.本装置は,運動入力装置と出力装置の二つに分け,パフォーマンスの比較として運動の消費エネルギーをミニカーの動作に変換することで運動を比較することとした.運動は,継続的な運動として「携帯電話を拍手等の音声入力」「携帯電話を振る」「携帯電話の画面をタップする」「縄跳びを飛ぶ」「ハンドグリップを握る」「ボクシングミットをたたく」「けん玉でモシカメをする」等の7種類の運動入力装置を選ぶことが出来る.作成した装置を実際に老人ホームの高齢者や子どもたちに使用してもらい装置の操作感を検討し,さらに本装置を使用したときの覚醒・気分を検査・測定し,装置の使用効果を確認した.その結果,軽度の認知症の場合は,本装置の遊び方や競争を理解して楽しむことが出来た.しかし,重度の認知症患者の場合は,装置の内容が理解できず楽しむことが出来なかった.本装置の生理心的影響をみるために装置使用前と使用後を比較したところTMSにおいて緊張,混乱,抑鬱,疲労,怒りは低下傾向にあり,活気の項目において向上することが分かった.さらに覚醒をみるフリッカー値においては向上,脳波計測では,リラックス傾向にあることが分かった.以上の結果を踏まえて,本装置は重度の認知症患者においては,装置を理解することが出来ず使用はできないが,軽度の認知症患者および子どもには使用効果があることが示唆された.本装置は,リハビリテーションからエクササイズまでをカバーし,継続性を高めるためにエンターテイメント性を加味している.これまでに開発した簡単な運動および装置は,1)携帯電話をシャッフルする運動で駆動する装置,2)携帯電話の音声入力を利用した拍手などの音で駆動する装置,3)縄跳び運動で駆動する装置,4)握力トレーニング動作で駆動する装置,5)けん玉のもしかめ動作で駆動する装置,6)携帯電話で選択反応ゲームを行うと駆動する装置,7)ボクシング動作で駆動する装置を開発した.本年度は,本装置の出力ディバイス2台しかなかったため,ディバイスを増やし,装置の操作を一度にたくさんできるようにした.また,より遊びやすいようにゴールを製作した.また,本装置が与える脳への影響を確認するために脳波測定を行った.対象は,男子学生5名(15-17歳)とした.脳波の測定には,FUTEK社製・ブレインプロFM-929を用いた.計測した脳波は,θ波(5.0Hz),α1波(7.5Hz),α2波(10.0Hz),α3波(12.5Hz),ベータ波(22.0Hz)の周波数帯域を計測した.θ波は眠気,α1波はリラックス状態,α2波は意識集中状態,α3波は緊張集中状態,ベータ波は分散緊張状態を表している.装置の装着方法は,センサ電極を前頭部(Fp1とFp2の間)に固定して基準電極を左耳に装着した.測定は,1分間の安静時を計測した後,終了後に1分間の計測を行った.その結果,装装置を使用することにより興奮することが考えられたが,本装置を使用するとリラックスする傾向のがあるα1波が高まる.今回は,測定人数が少ないので今後増やすことで傾向を確認していく.ディバイスを増やし,脳波計測実験の被験者数を増やした.また,昨年度は日本機械学会年次大会で発表し,本研究で部門講演賞をいただくことができた.本装置は,リハビリテーションからエクササイズまでをカバーし,継続性を高めるためにエンターテイメント性を加味している.これまでに開発した簡単な運動および装置は,1)携帯電話をシャッフルする運動で駆動する装置,2)携帯電話の音声入力を利用した拍手などの音で駆動する装置,3)縄跳び運動で駆動する装置,4)握力トレーニング動作で駆動する装置,5)けん玉のもしかめ動作で駆動する装置,6)携帯電話で選択反応ゲームを行うと駆動する装置,7)ボクシング動作で駆動する装置を開発した.本装置が与える身体への影響を確認するために質問紙法・フリッカー値測定・脳波測定を行った.実験手順にしたがい質問用紙に記入後,TMS(一時的気分尺度)の質問用紙に記入,フリッカー値測定,脳波計測の後,精神的ストレスを与えるため,単純加算作業を行わせる.その後,もう一度,フリッカー値測定用いてストレスを与える.その後,脳波測定およびTMSを記入する.記入後,すぐに本運動を行い,運動後に脳波測定,フリッカー値測定,TMSを行った.脳波の測定には,FUTEK社製・ブレインプロFM-929を用いた.計測した脳波は,θ波(5.0Hz),α1波(7.5Hz),α2波(10.0Hz),α3波(12.5Hz),ベータ波(22.0Hz)の周波数帯域を計測した.θ波は眠気,α1波はリラックス状態,α2波は意識集中状態,α3波は緊張集中状態,ベータ波は分散緊張状態を表している.測定は,1分間の安静時を計測した後,加算作業終了後に1分間の計測を行った.その結果,装装置を使用することにより興奮することが考えられたが,本装置を使用するとリラックスする傾向があるα1波が高まり,質問紙では活発さが高くなった.測定人数が少ないので今後増やすことで傾向を確認していく.脳波の検討に加え,フリッカー値,一時的感情尺度の質問紙を加え検討を行った.

そのため,脳波だけでなく心理的な検討が出来た.また,学会発表を行って進捗状況を報告した.本研究は,現在の日本の問題となっている,運動不足による疾病増加を予防するための簡易装置を製作し,子どもから高齢者の誰もが遊びながら一緒に運動を行うことが出来る装置を開発することである.年齢・性別等運動能力に差が生じるため,運動する方法を考案した.本装置は,運動入力装置と出力装置の二つに分け,パフォーマンスの比較として運動の消費エネルギーをミニカーの動作に変換することで運動を比較することとした.運動は,継続的な運動として「携帯電話を拍手等の音声入力」「携帯電話を振る」「携帯電話の画面をタップする」「縄跳びを飛ぶ」「ハンドグリップを握る」「ボクシングミットをたたく」「けん玉でモシカメをする」等の7種類の運動入力装置を選ぶことが出来る.作成した装置を実際に老人ホームの高齢者や子どもたちに使用してもらい装置の操作感を検討し,さらに本装置を使用したときの覚醒・気分を検査・測定し,装置の使用効果を確認した.その結果,軽度の認知症の場合は,本装置の遊び方や競争を理解して楽しむことが出来た.しかし,重度の認知症患者の場合は,装置の内容が理解できず楽しむことが出来なかった.本装置の生理心的影響をみるために装置使用前と使用後を比較したところTMSにおいて緊張,混乱,抑鬱,疲労,怒りは低下傾向にあり,活気の項目において向上することが分かった.さらに覚醒をみるフリッカー値においては向上,脳波計測では,リラックス傾向にあることが分かった.以上の結果を踏まえて,本装置は重度の認知症患者においては,装置を理解することが出来ず使用はできないが,軽度の認知症患者および子どもには使用効果があることが示唆された.・脳波計測の被験者数を増やす.被験者数が少ないため,増やすことを目的とする.・被験者の年齢の幅を広げる.被験者の年齢が低いため,各年代を数名ずつとれるようにする.・新しいディバイスを開発する.さらに使用者を広げるため,直感的に使用できるディバイスを考案する.・測定項目を増やす.ストレス解消にも影響があるか検討するためにアミラーゼ検査を行う.・被験者数を増やす.有意差検定を行うために被験者数を増やす.・論文発表を行う.本研究を論文にする.平成28年度国際学会で発表する予定であったが,平成29年度に国際学会で発表するために予算を執行しなかった.また,学外研究費があったため,予定していた3Dプリント,基板製作費をそちらで支出したために繰り越しとなった.(理由)学会参加旅費が予定よりも低く抑えられた.学内の予算を執行して消耗品等の購入をしたため,繰り越しとなった.(使用計画)本年度は,国内学会発表を2件,論文発表を2件予定している.さらに実験においては,検査項目,被験者数を増やす予定のため,実験機器,被験者手当と験者手当等を追加で支払う予定である.平成29年度は,平成28年度に進めた研究を国際学会で発表するため旅費,参加費が増加する予定である.また,製作した本装置を増やす予定である.
血管平滑筋特異的GADD153遺伝子過剰発現ラットの作製とその解析

Growth arresst and DNA damage inducible gene (GADD) 153は種々のストレス、特に小胞体に対するストレスに応じて発現・誘導され、細胞周期を停止させ、アポトーシスに関与していることが知られている。私たちは血管平滑筋細胞において、過酸化水素などの酸化ストレスに対してGADD153遺伝子が発現誘導され、その発現誘導は、核内転写因子NF1によって抑制されることを報告した。本研究ではさらGADD153のVSMCにおける働きをin vivoにおいて明らかにする目的で、平滑筋特異的プロモータを利用したトランスジェニックラットの作製を開始した。4回の遺伝子導入で合計72匹のラットが誕生した。導入遺伝子の確認はPCR法を用い、72匹中4匹に遺伝子導入が確認された、Tgラットの外観に特に異常は認められなかった。F1およびF2ラットの作製後、遺伝子発現量をノーザンブロット法、蛋白発現量の解析をウエスタンブロット法により解析した。そして4系統のすべての解析を終了したが、GADD153遺伝子が過剰発現されているはずの大動脈において、GADD153遺伝子および蛋白の発現は極めて低く、wild typeラットとその発現に大きな差を認めなかった。私たちは以前VSMCのアポトーシスの誘導とともに、GADD153遺伝子および蛋白が発現誘導されること、さらにVSMCにGADD153を過剰発現させた場合、アポトーシスを誘導することを報告した。今回の研究でラット4匹にGADD153遺伝子導入が確認されたが、大動脈におけるGADD153発現は、wild typeラットと差を認めなかった。また、同じプロモータを利用しCCAAT/enhancer-binding protein (C/EBP) δのTgラットを作製したが、一回の遺伝子導入で14匹の遺伝子導入に成功した。以上のことから、GADD153遺伝子が導入されかつGADD153蛋白を過剰に発現しているラットは、胎生致死である可能性が示唆される。このことは、以前の私たちの検討と合致するものであった。残念ながらGADD153を過剰発現したラットを得ることはできなかったが、生体におけるGADD153の働きを推測する上でも、有用な研究であったと思われる。Growth arresst and DNA damage inducible gene (GADD)153は種々のストレス、特に小胞体に対するストレスに応じて発現・誘導され、細胞周期を停止させ、アポトーシスに関与していることが知られている。これまで私たちは、in vitroにおいて血管平滑筋細胞(VSMC)のアポトーシスにおけるGADD153の重要性を報告してきた。マウス由来Smooth muscle (SM)α-アクチン遺伝子よりVSMC特異的遺伝子発現に必須の領域として、5'-上流域ならびにエクソン1、イントロン1およびエクソン2の一部を含む約3.5kbpの遺伝子を単離した。そして、このSM α-アクチン・プロモータとラットGADD153cDNAおよびSV40由来のpoly(A)テイルを連結した癒合遺伝子を作製し、transgeneとして遺伝子導入した。そして現在までに72匹のラットが誕生した。導入遺伝子の確認は、PCR法を用い、72匹中4匹に遺伝子導入が確認された。

今後は、GADD153遺伝子導入効率の確認のため、サザンブロット法により、さらに遺伝子発現量の確認にノーザンブッロト法、蛋白発現量の解析をウェスタンブロツト法により順次解析していく予定である。Growth arresst and DNA damage inducible gene(GADD)153は種々のストレス、特に小胞体に対するストレスに応じて発現・誘導され、細胞周期を停止させ、アポトーシスに関与していることが知られている。昨年度は、血管平滑筋細胞において、過酸化水素などの酸化ストレスに対してGADD153遺伝子が発現誘導され、その発現誘導は、核内転写因子NF1によって抑制されることを報告した(Biochem Biophy Res Commun290:1255-1259、2002)。本研究ではさらGADD153のVSMCにおける働きをin vivoにおいて明らかにする目的で、平滑筋特異的プロモータを利用したトランスジェニックラットの作製を開始した。現在までに72匹のラットが誕生した。導入遺伝子の確認は、PCR法を用い、72匹中4匹に遺伝子導入が確認された。現在F1およびF2ラットの作製後、遺伝子発現量をノーザンブッロト法、蛋白発現量の解析をウエスタンプロット法により解析している。そして既に2系統において解析が終了したが、その遺伝子発現は極めて低く、wild typeラットとその発現に大きな差を認めなかった。現在さらに残りの2系統に関して、解析を進めているところである。Growth arresst and DNA damage inducible gene (GADD)153は種々のストレス、特に小胞体に対するストレスに応じて発現・誘導され、細胞周期を停止させ、アポトーシスに関与していることが知られている。私たちは血管平滑筋細胞において、過酸化水素などの酸化ストレスに対してGADD153遺伝子が発現誘導され、その発現誘導は、核内転写因子NF1によって抑制されることを報告した。4回の遺伝子導入で合計72匹のラットが誕生した。導入遺伝子の確認はPCR法を用い、72匹中4匹に遺伝子導入が確認された。Tgラットの外観に特に異常は認められなかった。F1およびF2ラットの作製後、遺伝子発現量をノーザンブロット法、蛋白発現量の解析をウエスタンブロット法により解析した。そして4系統のすべての解析を終了したが、GADD153遺伝子が過剰発現されているはずの大動脈において、GADD153遺伝子および蛋白の発現は極めて低く、wild typeラットとその発現に大きな差を認めなかった。
F因子による大腸菌染色体DNAの分配と細胞分裂の調節ーgyrA遺伝子の役割

miniーFプラスミドの複製を阻害すると、宿主大腸菌の染色体分配と細胞分裂が阻害される。この共役にはF因子上の遺伝子letA、letDが必須で、これらの遺伝子を欠くプラスミドでは共役は見られない(Miki et al.,J.Mol.Biol.174,605(1984))。letd遺伝子は宿主大腸菌染色体の分配と細胞分裂を抑制する活性を、letA遺伝子はletp遺伝子産物の活性を抑え、分配と分裂を正常に行わせる活性を持つ(Miki et al.,J.Mol.Biol.174,627,(1984))。LetD蛋白質による染色体分配・細胞分裂抑制の分子機構を解析するため、LetD蛋白質(F因子letA(am)変異株)による増殖阻害を受けなくなった宿主変異株を分離し、遺伝解析したところ、gyrA(Miki et al.,J.Mol.Biol.201,327(1988))、groES、groEL、tdiC、tdiD(tdiC、tdiDは各々70.6分、96.0分に位置する新発見の遺伝子)の5遺伝子が関与することが明らかとなった。このうち、gyrA(Tdi)変異は野生型gyrA^+遺伝子に対し優性を示し、また、GyrA蛋白質を多量生産している細胞はF因子letA(am)変異による増殖阻害を抑圧した。この結果は、GyrA蛋白質(DNAジャイレ-スサブユニットA)が、LetD蛋白質の標的であることを強く示唆する。実際に、LetD蛋白質を多量生産した細胞中でDNAジャイレ-スの活性が阻害されていることは、(1)プラスミドDNAのス-パ-コイル形成が強く阻害されていることと(2)細胞抽出液中に、ス-パ-コイルを導入する活性が失われていること、(3)細胞抽出液に精製したLetA蛋白質を添加すると負のス-パ-コイルを導入する活性が現れ、この活性はオキソリン酸により阻害されること、(4)部分精製した不活性型ス-パ-コイル導入活性はDNAジャイレ-スの抗体と反応すること、により示された。F因子letA、letD遺伝子産物は、DNAジャイレ-スサブユニットAの活性を調節することにより宿主菌染色体分配・細胞分裂をF因子DNA複製に連関させているものと考えられる。細胞周期の諸過程の内、DNA複製終了からDNA分配、細胞分裂開始に至る過程を分子レベルで明らかにすることを目的として行った。F^+大腸菌において染色体DNAの分配と細胞分裂開始は、染色体DNAのみならずF因子のDNA複製にも共役しており、この共役はF因子上に存在し染色体DNAの分配と細胞分裂の抑制活性を持つletD遺伝子と、letD遺伝子産物の機能を抑え細胞分裂を誘導するletA遺伝子によって行われている(Miki et al.,J.Mol.Biol.174,605(1984);ibid,174,627(1974))。DNAジャイレ-スのサブユニットAがLetD蛋白質の標的ではないかとの遺伝学的結果(発表準備中)に基づき、これを生化学レベルで検討することを試みた。もし、DNAジャイレ-スのA

サブユニットがLetD蛋白質の標的(直接の、あるいは最終的な)であるならば、F因子DNA複製を停止させる、あるいはLetD蛋白質をLetA蛋白質に対し過剰に発現させる等の方法により宿主の細胞分裂を抑制した場合、大腸菌抽出液中にDNAジャイレ-ス活性を“阻害する活性"が存在する可能性が期待される。精製したDNAジャイレ-スのAサブユニット及びBサブユニットを用いて、“DNAジャイレ-ス阻害活性"測定系を確立し、細胞分裂抑制時の大腸菌粗抽出液の酵素化学的変化を解析することにより以下の結果を得た。(1)LetD蛋白質の発現に依存して誘導されるジャイレ-ス阻害活性が存在する。(2)この阻害活性を精製したところ、LetD蛋白質ではなく、分子量52,000の新しい蛋白質であった。(3)この蛋白質は、ジャイレ-スのAサブユニットと直接相互作用をして活性阻害を行う。以上の結果は、DNAジャイレ-スがF因子DNA複製と細胞分裂の共役の調節に中心的役割を果たしていることを示している。上記蛋白質は染色体(核様体)の構造変化誘導によりこの過程に関与しているのではないかと考えている。miniーFプラスミドの複製を阻害すると、宿主大腸菌の染色体分配と細胞分裂が阻害される。この共役にはF因子上の遺伝子letA、letDが必須で、これらの遺伝子を欠くプラスミドでは共役は見られない(Miki et al.,J.Mol.Biol.174,605(1984))。letD遺伝子は宿主大腸菌染色体の分配と細胞分裂を抑制する活性を、letA遺伝子はletD遺伝子産物の活性を抑え、分配と分裂を正常に行わせる活性を持つ(Miki et al.,J.Mol.Biol.174,627,(1984))。LetD蛋白質による染色体分配・細胞分裂抑制の分子機構を解析するため、LetD蛋白質(F因子letA(am)変異株)による増殖阻害を受けなくなった宿主変異株を分離し、遺伝解析したところ、gyrA(Miki et al.,J.Mol.Biol.201,327(1988))、groES、groEL、tdiC、tdiD(tdiC、tdiDは各々70.6分、96.0分に位置する新発見の遺伝子)の5遺伝子が関与することが明らかとなった。このうち、gyrA(Tdi)変異は野生型gyrA^+遺伝子に対し優性を示し、また、GyrA蛋白質を多量生産している細胞はF因子letA(am)変異による増殖阻害を抑圧した。この結果は、GyrA蛋白質(DNAジャイレ-スサブユニットA)が、LetD蛋白質の標的であることを強く示唆する。実際に、LetD蛋白質を多量生産した細胞中でDNAジャイレ-スの活性が阻害されていることは、(1)プラスミドDNAのス-パ-コイル形成が強く阻害されていること、(2)細胞抽出液中に、ス-パ-コイルを導入する活性が失われていること、(3)細胞抽出液に精製したLetA蛋白質を添加すると負のス-パ-コイルを導入する活性が現れ、この活性はオキソリン酸により阻害されること、(4)部分精製した不活性型ス-パ-コイル導入活性はDNAジャイレ-スの抗体と反応すること、により示された。F因子剌letA、letD遺伝子産物は、DNAジャイレ-スサブユニットAの活性を調節することにより宿主菌染色体分配・細胞分裂をF因子DNA複製に連関させているものと考えられる。
薬物の消化管内溶解挙動及び初回通過効果の解析とその経口吸収挙動予測への応用

難溶解性、易吸収性薬物griseofulvinの経口吸収挙動を詳細に検討した結果、その吸収挙動の大きな変動は、小腸内滞留性の個体差に起因した溶解挙動の変動によるものと考えられた。個々の消化管内移行性と推定したin vivo溶解性を利用し、個々の吸収挙動の描写に成功した。一方、SMEDDS製剤化により、bioavailabilityの向上、個体間変動の軽減に成功した。Digoxinの小腸初回通過効果に対するCYP3AとP-gpの影響を検討したところ、小腸抽出率に対する関与が示唆されたが吸収クリアランスへの影響は認められなかった。申請者らは、これまでに経口投与後の初回通過効果に対する小腸と肝臓の寄与の定量的な評価を可能とする小腸・肝臓同時灌流法を確立した。また、dexamethasone前処理により、異なった発現レベルでCytochromeP450 3A(CYP3A)及びP-glycoprotein(P-gp)を有するラットの作製にも成功した。本年度は、これら確立した実験系を用い、quinidineをモデル薬物として、初回通過効果におけるCYP3A及びP-gpの寄与について、発現タンパク量との関係から検討を進めた。対照ラット群を含めた、異なる4つのレベルでP-gp、CYP3Aを発現するラット群を用い、quinidineの初回通過効果に対する小腸及び肝臓の寄与を定量的に評価した。既に、in vitro系により評価したP-gp、CYP3A活性との相関性より、小腸における初回通過効果に対する寄与は、P-gpよりもCYP3Aの方が大きい可能性が示唆されているが、本年度は、実際に小腸・肝臓同時灌流実験を行ったラットの小腸に実際に発現しているP-gp、CYP3A量をWesternblot法により定量的に評価し、タンパク発現量と吸収クリアランス、小腸抽出率との関係の解析を試みた。灌流実験終了後、ラットより小腸を採取し、組織中のP-gp、CYP3Aの発現タンパク量を評価した。小腸灌流部位の上皮細胞を用い、刷子縁膜画分を調製しP-gp及びvillinを、小腸ミクロソーム画分を調製しcYP3Aを、それぞれウエスタンブロット法により検出した。P-gp及びcYP3Aをそれぞれvillinにより規格化することにより、発現量を定量的に評価した結果、DEX処理により、P-gp発現量は1.42倍、CYP3A発現量は1.7倍2.2倍に上昇していることが明らかとなった。次に、quinidineについて、小腸・血管同時灌流により得られた吸収クリアランス、小腸抽出率と、in vitro実験で得られたP-gp及びCYP3A活性あるいは、P-gp及びCYP3A発現量との相関性を検討した。その結果、吸収クリアランスと、P-gp活性、P-gp発現量との問に有意な相関性は認められなかったが、小腸抽出率とP-gp、CYP3A活性及びこれらの発現量との間には、それぞれ有意な相関性が認められた。更に、重回帰分析により小腸抽出率に対するP-gp及びCYP3Aの寄与の分離評価を試みた結果、小腸抽出率の変動に対するP-gp、CYP3A活性及び発現量の変動の関与は示されたが、小腸抽出率の変動は主にCYP3Aに依存しており、P-gpの寄与は小さいものと推定された。本年度は、難溶解性薬物griseofulvinの経口吸収挙動を改善する目的で、griseofulvinの自己乳化型マイクロエマルション製剤(Self-microemulsifying Drug Delivery System ; SMEDDS)化を検討した。種々の油脂成分、補助界面活性剤について、grlseofulvinの溶解度を測定したところ、油脂成分の中ではlauroglycol90とcapryol90が、補助界面活性剤ではcarbitolが高い溶解度を示したことから、これらを選択し、SMEDDSの調製を試みた。尚、界面活性剤にはcremophor ELを用いた。Titration法により、pseudo-ternary phasediagramを作成したところ、capryol90:cremphor EL:carbitol=1:2:2(A製剤)、6:7:7(B製剤)、4:3:3(C製剤)(w/w/w)とすることで、比較的広いマイクロエマルション形成領域を持つことが明らかとなった。このA、B、C製剤について、経口投与時の条件下(griseofulvinのSMEDDS製剤20mg/2.5g/kg+水6.4mL/kg)で、調製したマイクロエマルションの平均粒子径は、それぞれ89nm、153nm、207nmであった。C製剤は、やや透明度が低かったのに対し、A及びB製剤は澄明な、十分に小さな粒子径のマイクロエマルションを与える優れたSMEDDS製剤であると考えられた。次に、これらSMEDDS製剤をラットに経口投与した後のgriseofulvinの吸収挙動を検討したところ、いずれの製剤も粉末投与の場合に比べ、顕著に高い血漿中濃度推移が得られることが明らかとなった。

中でもB製剤は、最も高いバイオアヴェイラビリティを示し、かつ個体間変動も小さく、最も優れた製剤であると考えられた。前年度までに、難溶解性薬物グリセオフルビンの経口吸収挙動を自己乳化型マイクロエマルション製剤(SMEDDS)化することで改善することに成功した。本年度は、SMEDDS製剤経口投与後に消化管内で生成するマイクロエマルションからの放出および吸収機構について検討を試みた。In situ closed loop法(loop法)により、生成したマイクロエマルションからのグリセオフルビンの吸収に及ぼす、胆汁、及び膵液の影響を検討した。その結果、膵液を含有した胆汁を添加した場合、グリセオフルビンの吸収は有意に亢進することが明らかとなった。また胆汁のみを添加した場合においても、吸収に増加傾向が見られた。そこで、グリセオフルビンのマイクロエマルションからの放出挙動についてin vitro透析法により検討したところ、膵液含有胆汁を添加した場合において有意に高い放出速度定数が得られたが、in vivoにおける放出挙動を定量的に描写できるものではなかった。そこで次に、マイクロエマルションからのグリセオフルビンの吸収は放出速度により律速されているとの仮定の基、loop法による吸収実験により、膵液の主成分である膵リパーゼの影響を検討した。その結果、膵液含有胆汁を用いた場合と同様の結果が得られ、膵ジパーゼによりグリセオフルビシの放出が促進されているものと推察された。これらの結果は、マイクロエマルションからのグリセオフルビンの放出に膵液、胆汁成分が関与していることを示すものであったが、同時に、他の何らかの要因の関与を示唆するものであった。そこで、小腸表面のムチン層への物理的な接触が及ぼす影響を検討すべく、N・アセチル・L-システインを用いてムチン層除去の影響を検討したが、loop法による評価において、グリセオフルビンの吸収に有意な変動は認められなかった。
関節内トライボ環境への軟骨細胞応答による潤滑機能構築プロセスの解明

生体関節の表面を覆う関節軟骨は,滑らかな関節運動を実現する軸受の役割を果たしており,その表面には摩擦を低く保つための高度な潤滑機能が備わっている.本研究では,関節軟骨組織に潤滑機能が発現するメカニズムについて,まず次のような仮説を立てた.「軟骨組織内部に存在する軟骨細胞が組織に負荷される流体せん断や,摩擦により誘起される圧縮,せん断ひずみといったトライボ刺激(Tribological Stimulation)に応答し,細胞外マトリックスの産生と組織構造形成を制御することで,関節内のトライボ環境に適応した関節潤滑機構を構築する」.この仮説を証明するため,三次元担体に播種された軟骨細胞に,任意の転がり滑り運動を負荷しながら培養することが可能な実験システムを構築した.このシステムを用い,アガロースを三次元担体とした培養組織試験片に転がり滑り運動を負荷し,細胞外マトリックスによる組織構造形成に及ぼす影響を評価した.その結果,3日間の静置培養の後,試験片表面に純滑りを加えながら更に5日間培養した試験片では,表層部に存在する軟骨細胞による細胞外マトリックス産生が促進され,培養組織表面近傍に糖タンパク複合体が高濃度に蓄積されることが示された.これは,培養中のトライボ刺激負荷により,生体軟骨類似の潤滑性表層構造が,再生組織に形成される可能性を示すものと思われる.また,培養中の細胞への物質供給および代謝生成物の移動を支配する,培養組織の物質輸送特性を実験的に評価し,培養による組織形成に伴う輸送特性の変化を明らかにした.さらに,再生組織の潤滑特性に大きな影響を持つと思われるタンパク質成分の潤滑性について,含水ゴムを再生軟骨モデルとした摺動試験により検討した.一連の実験では,モデル表面へのタンパク質吸着膜形成状態と,それによりもたらされる境界潤滑特性を明らかにした.生体関節の表面を覆う関節軟骨は,滑らかな関節運動を実現する軸受の役割を果たしており,その表面には摩擦を低く保つための高度な潤滑機能が備わっている.本研究では,関節軟骨組織に潤滑機能が発現するメカニズムについて,まず次のような仮説を立てた.「軟骨組織内部に存在する軟骨細胞が組織に負荷される流体せん断や,摩擦により誘起される圧縮,せん断ひずみといったトライボ刺激(Tribological Stimulation)に応答し,細胞外マトリックスの産生と組織構造形成を制御することで,関節内のトライボ環境に適応した関節潤滑機構を構築する」.この仮説を証明するため,三次元担体に播種された軟骨細胞に,任意の転がり滑り運動を負荷しながら培養することが可能な実験システムを構築した.このシステムを用い,アガロースを三次元担体とした培養組織試験片に転がり滑り運動を負荷し,細胞外マトリックスによる組織構造形成に及ぼす影響を評価した.その結果,3日間の静置培養の後,試験片表面に純滑りを加えながら更に5日間培養した試験片では,表層部に存在する軟骨細胞による細胞外マトリックス産生が促進され,培養組織表面近傍に糖タンパク複合体が高濃度に蓄積されることが示された.これは,培養中のトライボ刺激負荷により,生体軟骨類似の潤滑性表層構造が,再生組織に形成される可能性を示すものと思われる.また,培養中の細胞への物質供給および代謝生成物の移動を支配する,培養組織の物質輸送特性を実験的に評価し,培養による組織形成に伴う輸送特性の変化を明らかにした.さらに,再生組織の潤滑特性に大きな影響を持つと思われるタンパク質成分の潤滑性について,含水ゴムを再生軟骨モデルとした摺動試験により検討した.一連の実験では,モデル表面へのタンパク質吸着膜形成状態と,それによりもたらされる境界潤滑特性を明らかにした.生体関節の稼動時,関節表面を覆う関節軟骨は転がり運動と滑り運動を含んだ転がり滑り運動を経験する.本年度は,まず関節運動時の転がり滑り運動を再現し,CO_2インキュベータ内にて培養中の再生軟骨モデル表面に負荷するための転がり滑り負荷装置を作成した.購入したCO_2インキュベータ内に,これも購入したリニアアクチュエータとサーボモーターを配置し,インキュベータ外に設置したモ-タドライバおよびコンピュータにより協調制御する.これにより,回転ローターと培養中の再生軟骨モデル表面との間に生じるすべり率と平均滑り速度をパラメトリックに設定し,培養組織表面に存在する細胞に負荷される流体せん断,および組織内部の細胞に負荷される機械的圧縮,せん断ひずみをコントロールし,それに対する細胞の応答を評価することを可能とした.さらに回転ローターと培養再生軟骨モデルとの相対位置をマイクロメーターヘッドにより調整可能とした.これにより,ローター/培養組織間の接触状態を設定し,流体潤滑状態から混合潤滑および境界潤滑へと潤滑状態を遷移させ,各潤滑領域における軟骨細胞応答と組織形成の相違を比較検討することを可能とした.転がり滑り負荷装置の開発と平行し,アガロースをスキャホールドとした再生軟骨モデルの圧縮負荷培養実験を行い,スキャホールドとして用いるアガロースゲルの物質拡散特性が,動的圧縮負荷下における細胞外マトリックス組織の形成と機械的機能発現に及ぼす影響を評価した.その結果,アガロースゲルの特性に関わらず動的圧縮負荷が培養軟骨細胞によるグリコサミノグリカン(GAG)の産生を促進し,再生軟骨モデルの圧縮剛性を高めること,使用するアガロースゲルの物質拡散係数は産生されたGAGのモデル内への蓄積と組織化に影響を持つことが示された.昨年度作成した転がり滑り負荷装置を用いてCO_2インキュベータ内に生体関節内トライボ環境を再現し、その模擬環境下において、アガロースゲル内に播種した軟骨細胞を7日間三次元培養することに成功した。

実験には酵素消化法により単離した牛軟骨細胞を用い、三次元担体である1wt%アガロースゲル(Type VII,Sigma)に播種し、これを培養組織試験片として実験に用いた。当初、模擬環境におけて充分な細胞の生存率を維持できなかったものの、試験片形状の変更により90%以上の生存率を実現した。実験では、回転ローター位置を培養組織試験片上面にふれる位置(初期圧縮歪み0%)となるようマイクロメータにより調節し、ローターと培養組織試験片表面間に転がり滑り運動を与えた。回転ローターを1Hzで±5°回転させた純滑り実験では、培地に流出したグリコサミノグリカンの定量結果より、純滑り負荷が軟骨細胞による細胞外マトリックス産生量を増加させる傾向が示された。また蛍光免疫染色法によるII型コラーゲン線維とグリコサミノグリカンの組織内分布状態の評価では、接触点周囲の培養組織表層部にグリコサミノグリカンが偏在し、グリコサミノグリカンを多く含む表層構造が形成されたことが示された。これは、生体軟骨に存在する、プロテオグリカンを主成分としたゲル様表層と類似した機能的構造が、滑り負荷により培養組織に形成された可能性を示すものとも考えられる。一方、負荷位置直下では培養細胞の生存率が著しく低下しており、細胞外マトリックスも少なくなっていた。これは、定点に対する連続負荷の悪影響を示すものと思われ、転がり運動による負荷位置移動の重要性を示すものとも考えられる。また、組織表面におけるニラーゲン線維の配向も認められなかったことから、生体軟骨組織類似の機能的高次構造を形成するには、さらに負荷条件を検討することが必要であることが示唆された。
高解像度摩擦振動触覚ディスプレイを用いたリアルな触感再現技術

本年度は最終年度として,静電触覚ディスプレイの高解像度化に関する限界を評価した.電極の幅を昨年度は1 mmのものを密に配置して,電極アレイを作製していたが,今年度はどの程度まで細い電極によって静電刺激が可能であるかを評価した.微細加工技術によって電極幅が10 um,20 um,50 um,100 um,200 um,500 umのクロム製の電極を基板に形成して,その上に絶縁材料のSiO2の膜を形成した.その後,被験者による評価実験を行い,どの程度の細さの電極で静電刺激が可能かを評価した.実験結果としては100 umが電圧の印加に耐えうる静電刺激が可能な最小の電極幅であることが確認できた.それ以下の電極でも静電刺激を行うことは可能であったが,実験中に電極が破損し,実験を完遂することはできなかった.これは,静電刺激を行う際に,微小な電流が電極に流れるため,電極の抵抗値によって電流が熱となり,その結果電極が破損したことによると考えられる.もしも,100 umよりも細い幅の電極で静電刺激を行いたい場合には,電極の厚みや材質を検討して電圧印加によって生じる電流による電極の発熱の影響を少なくするような設計を行うことが必要になると考えられる.本研究により得られた成果は国際会議のEurohaptics 2018で展示形式の発表を行い,その後投稿論文として採択された.また,本研究で得られた静電触覚ディスプレイに関する知見は他の研究にも活用できており,それらの研究に関する研究成果も今後国際会議や投稿論文の形式で発表を行う予定である.当初の目的としては静電触覚ディスプレイの高密度化とその触感レンダリングのための手法の開発であった.前者の触覚ディスプレイの高密度化に関しては,電極幅1 mmの電極を密に配置することによって.従来は単一の電極で行われてきた静電刺激を多電極で局所的に提示することを可能にすることができた.また,実験によって単一の静電刺激と局所的に異なる静電刺激とを提示した場合には,異なる触感に感じることを被験者を用いた官能試験によって明らかにすることができた.これによって多電極を用いた静電触覚ディスプレイによって,提示される触感の幅を広げることを示せたと言える.また,静電刺激が可能な電極幅を評価することによって,静電刺激が可能な最小の電極幅を明らかにすることもできた.この電極幅に関する検討によって得られた結果に基づいて,今後は更に高密度な静電触覚ディスプレイを作製することを検討している.触感レンダリングのための有限要素法解析を用いた指モデルの作成に関しては,指モデルの作成は行えたものの触感をレンダリングする際に必要な静電触覚ディスレイの有限要素法解析上への実装が困難であったったことから十分には進めることができなかった.しかし,本指モデルは触知覚のメカニズム解明のための解析モデルとして使用できることは確認できており,今後はその用途での活用を進めていく.本研究課題の今後の進め方としては,静電刺激が可能な最小の電極幅で電極を形成し,それを密に配置した静電触覚ディスプレイを作製することをまず検討している.そして,その静電触覚ディスプレイによって,どの程度の細かい領域で静電刺激が提示できているかを評価する.その静電触覚ディスプレイを用いて,触感再現を行うための方法を検討する.今年度までに有限要素法解析を用いて静電触覚ディスプレイのためのシミュレータを作製することが現状のソフトウェア環境では困難であることは明らかにできている.そこで,今後はBioTacのような市販の触覚センサを使って,触感情報を記録して,それを静電触覚ディスプレイの駆動電圧に変換するような方法を検討する.例えば,機械学習によって触覚センサによって得られた情報を電圧に変換できるようなシステムを構築する.そして,これによって再現された感覚がどの程度実際の触感と近いかを官能評価によって確認する実験も行う.本研究の目的は静電触覚ディスプレイを高密度化し,その駆動条件を有限要素法解析によって明らかにすることである.2017年度は多電極型の静電触覚ディスプレイを試作し,その特性評価を行った.その結果1 mm幅の電極でも静電刺激を与えることが可能であることが確認できた.更には電極毎に異なる電圧波形を入力した場合には,単一の電圧波形を入力した場合とは異なる感覚が提示されることも確認された.今まで行われてこなった静電触覚ディスプレイの多電極化によって触感提示の表現力を向上できることを確認できた.この静電触覚ディスプレイの多電極化に関する研究成果でTransactions of The Japan Institute of Electronics Packagingに投稿論文として掲載された.静電触覚ディスプレイの作製と並行して,静電触覚ディスプレイのシミュレーションを行った.まずは従来の研究で得られた指の寸法や物性値を参考に,指断面のCADモデルを作成した.そして,それを有限要素法解析のソフトウェアであるMarcに取り込んで,解析が可能な環境を構築した.Marcに用意されている基本的なコマンドでは静電触覚ディスプレイの挙動を再現できないことから,新たにコマンドを作成した.実際に解析を行ったところ,静電触覚ディスプレイの挙動が再現できていることが確認できた.その後,指断面モデルの解析を行った際に得られる解析データから,触知覚において重要な役割を果たすと言われている触覚受容器の挙動を再現可能な数理モデルの構築を行った.数理モデリングは今まで殆ど行われてこなかったため,実現できれば触知覚のメカニズム解明において有用性の高いツールを実現できると確信している.この解析に係わる研究成果でIEEE Haptics Symposium

2018とEurohaptics 2018で発表した.本研究はおおむね順調に進展しており,今年度中に目標であった静電触覚ディスプレイの高密度化の検討を行い,触覚ディスプレイの駆動条件最適化のためのシミュレーターの構築まで行えた.今後はなるべく早めにシミュレーターを調整して,静電触覚ディスプレイと合わせて実験できるよに準備を進めていく.本年度は最終年度として,静電触覚ディスプレイの高解像度化に関する限界を評価した.電極の幅を昨年度は1 mmのものを密に配置して,電極アレイを作製していたが,今年度はどの程度まで細い電極によって静電刺激が可能であるかを評価した.微細加工技術によって電極幅が10 um,20 um,50 um,100 um,200 um,500 umのクロム製の電極を基板に形成して,その上に絶縁材料のSiO2の膜を形成した.その後,被験者による評価実験を行い,どの程度の細さの電極で静電刺激が可能かを評価した.実験結果としては100 umが電圧の印加に耐えうる静電刺激が可能な最小の電極幅であることが確認できた.それ以下の電極でも静電刺激を行うことは可能であったが,実験中に電極が破損し,実験を完遂することはできなかった.これは,静電刺激を行う際に,微小な電流が電極に流れるため,電極の抵抗値によって電流が熱となり,その結果電極が破損したことによると考えられる.もしも,100 umよりも細い幅の電極で静電刺激を行いたい場合には,電極の厚みや材質を検討して電圧印加によって生じる電流による電極の発熱の影響を少なくするような設計を行うことが必要になると考えられる.本研究により得られた成果は国際会議のEurohaptics 2018で展示形式の発表を行い,その後投稿論文として採択された.また,本研究で得られた静電触覚ディスプレイに関する知見は他の研究にも活用できており,それらの研究に関する研究成果も今後国際会議や投稿論文の形式で発表を行う予定である.当初の目的としては静電触覚ディスプレイの高密度化とその触感レンダリングのための手法の開発であった.前者の触覚ディスプレイの高密度化に関しては,電極幅1 mmの電極を密に配置することによって.従来は単一の電極で行われてきた静電刺激を多電極で局所的に提示することを可能にすることができた.また,実験によって単一の静電刺激と局所的に異なる静電刺激とを提示した場合には,異なる触感に感じることを被験者を用いた官能試験によって明らかにすることができた.これによって多電極を用いた静電触覚ディスプレイによって,提示される触感の幅を広げることを示せたと言える.また,静電刺激が可能な電極幅を評価することによって,静電刺激が可能な最小の電極幅を明らかにすることもできた.この電極幅に関する検討によって得られた結果に基づいて,今後は更に高密度な静電触覚ディスプレイを作製することを検討している.触感レンダリングのための有限要素法解析を用いた指モデルの作成に関しては,指モデルの作成は行えたものの触感をレンダリングする際に必要な静電触覚ディスレイの有限要素法解析上への実装が困難であったったことから十分には進めることができなかった.
冷戦期の日米関係・日英関係と日本へのテレビジョン放送及び原子力導入

研究結果を以下に示す。(I)テレビジョン放送導入米国国防総省のフォレスタル国防長官が、1949年8月に『米軍の世界通信システム』を提案したのに対し、統合参謀本部(JCS)は統合通信-電子委員会(JCEC)を組織化し、「非常事態に備えて世界中の通信機能統合のために通信機器の標準化等が必要」と示した。その後、JCECは1951年4月の日本の独立に対する活動に取組んだ。ここで、当時占領軍が管理していた日本所有のラジオ放送を含む電子通信システム・施設は隣国(中国等)との通信に責任を負っていたが、撤退後に米軍は復興・維持に責任を負わず、日本の責任を分離すると決定したものの、朝鮮戦争勃発等の国際情勢の変化から、その後のテレビジョン放送開始に対して、米国は国防総省、空軍が関与し、「テレビを軍事戦略の武器として評価した」と表現されたと考えられる。なお、米国政策とテレビジョン放送との直接の関係の経緯は明確にできなかった。(2010年8月、米国国立公文書館、ハグリー図書館(RCA図書館資料移管)、計2300枚調査)(II)原子力導入英国は、1943年ごろからすでにジョン・コッククロフトが英国原子力協会を設立し米国に優位に原子力開発を進めてきた。その研究には、商用目的の黒鉛減速炭酸ガス冷却発電炉、ウラン供給も含まれ世界への供給を計画していた。その後、英国は、米国のジョン・ホプキンスの活動により日本への原子力導入が開始されたことを把握すると、コッククロフト、チャドウイックらが英国製発電炉を日本へ導入する動きを開始した。ここで1956年4月に原子力公社のクリストファー・ヒントンらが訪日しコールダーホール型発電炉導入の動きが起こった。一方日本側は、6月に湯川秀樹が渡英しコッククロフトと会見し、さらに民間の読売新聞グループが関与した。この結果、ウラン、プルトニウム供給や日本、米国、英国の法律の問題も発生した。その後9月に日本の原子力使節団が欧米の調査を行い、第1号の東海村原子力発電所導入に結びつけた。(2010年5月、英国国立公文書館、ケンブリッジ・チャーチル図書館、計3500枚調査)研究結果を以下に示す。(2010年5月、英国国立公文書館、ケンブリッジ・チャーチル図書館、計3500枚調査)