hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
種の境界が不明瞭なフキバッタ亜科昆虫の進化経路の探索

これらの成果の一部については既に論文化され,国際専門誌に発表した.またセトウチフキバッタについては中国地方において交尾器形質に形質置換と思われる種内変異が観察されており,現在生息環境と形態変異の関係を解析した結果を論文化しているところである.またミトコンドリアDNA,核DNA上の遺伝多型を種内で比較するための準備を行った.最後にサッポロフキバッタの近縁種と考えられるクサツフキバッタについては核上に存在するマイクロサテライト遺伝子座6座分の変異情報を7カ所の地域個体群から採集した標本より抽出し,集団遺伝学的解析を進めている.更に近縁関係にあるサッポロフキバッタ,クサツフキバッタの細胞レベルで観察される余剰染色体の起源をマイクロダイセクション法を用いて調べたところ,両種でB染色体を校正する遺伝子組成が異なっており,同一起源では無いことが強く示唆される結果が得られた.これらの成果の一部は論文化され,国際専門誌に受理されている.
癌剤耐性を示す難治性口腔扁平上皮癌に対する治療戦略

口腔扁平上皮癌を初めとする頭頸部扁平上皮癌に対してシスプラチンの誘導体であるカルボプラチン(CBDCA)を中心とした化学療法剤が使用され、ある程度の臨床的な効果が得られているが、依然として抵抗性を示す症例もあり、ある程度の臨床的な効果が得られているが、依然として抵抗性を示す症例もあり、その対策が望まれている。Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)はTNFファミリータンパク質に属する分子であり、ある種の腫瘍細胞にアポトーシスを誘導するが、正常細胞には何ら影響を与えないことが知られている。今回、扁平上皮癌細胞を抗癌剤(エトポシド、シスプラチンなど)あるいはTRAILで処理するとアポトーシスによる細胞死が誘導されるが、エトポシドであらかじめ前処理しておくと、TRAILcellular FLICE-inhibitory proteins (cFLIP)が崩壊し、TRAIL活性化が亢進する経路が示唆された。このような併用効果が多剤耐性を示すBcl-xL高発現扁平上皮癌細胞にも認められたことから、難治性悪性腫瘍に対する有力な治療であると期待できる。次に、レトロウィルス発現系を用いて、抗癌剤前処理によってレトロウィルスTRAILが効率よく細胞死を誘導することを示した。また、腫瘍細胞選択制をもつhuman telomerase reverse transcriptase (hTERT)プロモーターを用いて、N末端切断型Bax-αを腫瘍細胞に選択に発現させると、Bcl-xL高発現悪性腫瘍細胞株にも細胞障害性を示した。以上より、TRAIL/抗癌剤併用療法やN末端切断型Bax-αは抗癌剤抵抗性を示す難治性悪性腫瘍に対して有効であることが示された。口腔扁平上皮癌を初めとする頭頸部扁平上皮癌に対してシスプラチンの誘導体であるカルボプラチン(CBDCA)を中心とした化学療法剤が使用され、ある程度の臨床的な効果が得られているが、依然として抵抗性を示す症例もあり、その対策が望まれている。Tumor necrosis factor(TNF)-related apoptosis-inducing ligand(TRAIL)はTNF受容体ファミリー蛋白質に属する分子であり、ある種の腫瘍細胞にアポトーシスを誘導するが、正常細胞には何ら影響を与えないことが知られている。扁平上皮癌細胞を抗癌剤エトポシドあるいはTRAILで処理すると細胞死が誘導されるが、エトポシドで予め前処理すると、TRAILに対して高い感受性を示すことを明らかにした。この効果は多剤耐性を示すBCl-X_L高発現扁平上皮癌細胞にも認められたことより、難治性悪性腫瘍に対する有効な治療であると期待できる。次に、効率的なTRAIL作用を期待して、レトロウィルス発現系を用いて、抗癌剤前処理によりレトロウィルスTRAILが有効に細胞死を誘導することを示し、遺伝子治療応用への道を開いた。また、N末端切断型Bax-αは野生型Bax-αよりも強力なアポトーシス誘導能を保持し、BCl-x_L高発現悪性腫瘍細胞株にも細胞障害性を示すことを明らかにした。以上の事実により、TRAIL/抗癌剤併用療法やN末端切断型Bax-αは抗癌剤に耐性を示す難治性悪性腫瘍に対して有効であることがin vitroで示された。次年度は有効な発現系の開発,動物レベルでの有効性を検討していきたい。口腔扁平上皮癌を初めとする頭頸部扁平上皮癌に対してシスプラチン誘導体であるカルポプラチン(CBDCA)を中心とし化学療法剤が使用され、ある程度の臨床的な効果が得られているが、依然として抵抗性を示す症例もあり、新規治療法の開発が望まれている。TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)は正常細胞にはなんら影響を与えないが、腫瘍細胞に対して細胞障害性を示すことから、抗腫瘍薬として注目されている。Bcl-xL高発現口腔

扁平上皮癌細胞細胞は化学療法剤およびTRAILに対して抵抗性を示すが、あらかじめ化学療法剤を前処理しておくと、TRAIL感受性となることを明らかにしてきた。今回、その作用機序として、化学療法剤がプロテアソーム系を介してcellular FLICE-inhibitory proteins (cFLIP)の崩壊を誘導し、TRAIL活性化を促進していることが明らかとなった。cFLIPはTRAIL誘導性カスパーゼ8活性化を負に制御している分子である。また、腫瘍細胞で選択的に作用するとみなされているhuman telomerase reverse transcriptase (hTERT)プロモーターを用いて、N末端切断型Bax-αを腫瘍細胞に選択的に発現させると、Bcl-xL高発現悪性腫瘍株にも細胞障害性を示した。以上より、hTERTプロモーターを用いたN末端切断型Bax-αは抗癌剤抵抗性を示す難治性悪性腫瘍に対して有効であることが示された。
柔らかなヒューマン・ロボットインタフェース構成法の研究

本研究の目的は,従来のAR技術の発展を取り込みながら,マルチモーダルで人間にとって優しく柔らかなヒューマン・ロボシトインタフェース技術を開拓することである。具体的には,(1)ロボット側から情報提示を行うための情報投影部と,(2)人間の動作監視・理解機能をもつ動作認識部,とを主な構成要素とするヒューマン・ロボットインタフェースのプロトタイプシステムを構築し,柔軟なインタフェースの実現を図ることである。本研究により得られた成果を以下にまとめる:(1)作業机の上の仮想パネルへの接触動作の認識に加えて3次元空間で対象物を指さして指示を行うための拡張機能を構成した。これにより,指さした先にポインタ(スポット光)をプロジェクタでリアルタイムに投影し,レーザポインタを手に持っているかのようにオペレータが指示することができる。従って,指さしの位置をスポット光を見ながら修正するということが可能である.人間がロボットに対象物を掴んで別の場所に置く作業(pick-and-place作業)に適用し,本システムの有効性を確認した.(2)上記の教示システムが人間からロボットへの作業教示であったのに対して,これとは逆にロボットが人間の行う作業を支援する機能(AAF : Adaptive Annotation Function)を構成した。AAFでは、プロジェクタを利用したレンジファインダにより検出した対象物、また、赤外カメラで検出した手の状態を監視する。これに基づきプロジェクタによる投影機能を用いて次に行うべき作業を文字で机上に指示したり操作すべき箇所を矢印で指示する等により、人間の行う作業をシステムがガイド・支援する。このプロトタイプシステムを構成し、システムの有効性を確認した。(3)対象物の視覚追跡のために構成したアフィン変換テンプレート群を用いたビューベースト・ビジュアルトラッキングシステムにおいて「分割テンプレート法」を提案し、他物体や人間の手で追跡対象が隠されてもロバストに追跡を行う機能を構成した。人間とロボットの間で物の受け渡しをする実験を行い、本ビジュアルトラッキングシステムのヒューマン・ロボットインタフェースへの有効性を確認した。投影型のAR技術の枠組みを取り入れたヒューマン・ロボットインタフェースのプロトタイプシステムを構成している.平成11年度には,これまでの作業机上に仮想パネルを投影し,これに対するオペレータの手の接触動作の認識機能に加えて,対象物やそれを移動すべき場所を指さしで指示する方法を検討し,そのサブシステムを構成した.サブシステムは,(1)プロジェクターを通してワークステーンョン画面を投影する情報投影部と,(2)オペレータのジェスチャーを認識する動作認識部から構成されている.(2)では,手の動作を追跡・監視するためにブロックマッチング法に基づいて動作する実時間トラッキングビジョン装置を用いた.作業机の上の仮想パネルへの接触動作の認識に加えて3次元空間で対象物を指さして指示を行うための拡張機能を構成した.これにより,指さした先にポインタ(スポット光)をプロジェクタでリアルタイムに投影し,レーザポインタを手に持っているかのようにオペレータが指示することが可能になっている.従って,指さしの位置をスポット光を見ながら修正するということが可能である.高さが未知の平面に対してもポインタを投影する処理アルゴリズムも実装した.指さしポインタの実験として,人間がロボットに対象物を掴んで別の場所に置く作業(pick-and-place作業)に適用し,本システムの有効性を確認した.また,指先位置の検出の信頼性を向上させるために,赤外線カメラで撮像した手の熱画像を用いるシステム化についての検討を行った.平成11年度に構成したヒューマンロボットインタフェースのプロトタイプシステムを拡張した。

具体的には、人間の作業支援を行う機能(AAF:Adaptive Annotation Function)を構成した。拡張されたプロトタイプシステムの中には、プロジェクタでランダムドット、スリット光などを投影し、視覚装置で画像を処理して環境の3次元情報を抽出するアクティブレンジファインダ機能が含まれている。AAFでは、このレンジファインダ等により検出した人間作業の進捗状況に対応して、プロジェクタによる投影機能を利用して、次に行うべき作業を文字で机上に指示したり、操作すべき箇所を矢印で指示しすることにより、人間の行う作業を正しくガイド・支援する。そこでは、プロジェクタ利用の強化現実(Augmented Reality)技術を用いており、人がヘッドマウントディスプレイ等の機器を体に装着する必要がなく、また、複数の人が同じ融合空間を共有できる特長をもつ。さらに、対象物を視覚追跡するために、3次元空間で見え方の変化への対応が可能なビューベーストビジュアルトラッキングシステムを開発した。このシステムでは、あらかじめ3次元空間での面方向が一様に分布するように測地ドームに基づいてアフィン変換テンプレート群を生成する。そして、これに基づきテンプレートの遷移を動的に管理することにより、効率的な視覚追跡処理が可能になった。人間の作業支援を行う機能(AAF:Adaptive Annotation Function)では、レンジファインダ等により検出した人間作業の進捗状況に対応して、プロジェクタによる投影機能を利用して、次に行うべき作業を文字で机上に指示したり、操作すべき箇所を矢印で指示しすることにより、人間の行う作業を正しくガイド・支援する。今年度は、人間動作の認識部において不確定性を取り扱う枠組みの改良として、その不確実性を考慮した作業状況の評価に応じてAnnotationを生成するシステム化への改造を検討し、この目的にはベイジアンネットワークによるシステム化が有効であるとの見通しを得た。プロトタイプシステムの一部にこの改良を適用し、その有効性を評価した。また、対象物の視覚追跡のために構成したアフィン変換テンプレート群を用いたビューベースト・ビジュアルトラッキングシステムにおいて、「分割テンプレート法」を提案し、他物体や人間の手で追跡対象が隠されてもロバストに追跡を行う機能を構成した。これに基づき、人間とロボットの間で物の受け渡しをする実験を行い、本ビジュアルトラッキングシステムのヒューマン・ロボットインタフェースへの有効性を評価した。
ウイルス療法、免疫チェックポイント阻害、ＳＮＰを用いた新規癌治療法の開発

難治性口腔癌を中心とした固形癌の治療において、ウイルス療法に反応に乏しい癌腫への治療効果を上げるため、免疫チェックポイント阻害剤、SNPコンプレックス阻害剤を併用した新規がん治療法の開発を目指している。ウイルス療法にどの段階で免疫チェックポイント阻害剤の投与、SNPの併用が有効かを動物モデルを用いることにより、そのメカニズムおよび投与方法の確立を目指す。
酸化物における熱電特性と局在スピンに関する研究

熱電材料の特性は、ゼーベック係数と電気伝導率及び熱伝導率によって決定する。本研究はこれまでクラスターモデル計算とバンド計算を用い、遷移金属酸化物の電子構造と熱電特性の関係を調査してきた。局在スピンが熱電特性に大きな影響を持つ可能性が示されていることから、ホールキャリアを導入により電子構造を変化させ、局在スピンが増大する金属酸化物を探索する目的でクラスターモデル計算を行った。計算には酸素の8面体の中心に遷移金属(Fe、Co、Ni、Zn、Ti)をおいたモデルを用いた。しかし、ホールキャリア導入により電子構造は変化したが、単純な配位子場分理論の範囲内であった。しかし、この研究を進める過程で、SrFeO3で高い電気伝導率を得るには、FeとOの共有結合性の向上とフェルミ準位での酸素のp電子の寄与の両者が重要であることがわかった。実験により、Feの一部をCoやZnで置換した試料を作製し、その電気伝導率とゼーベック係数を測定した。置換による熱電特性の変化が単純なキャリア密度の増加で説明できないことがわかった。上記の結果を受け、高い熱電特性を示す金属酸化物の特徴を電子構造の観点から調査した。目的は、電子構造からゼーベック係数を算出し、どのような因子が重要であるか特定することである。この調査の際には詳細な電子構造を知る事が出来るハンド計算を用いた。高い熱電特性を示すSrTiO3の電子構造からゼーベック係数の算出を試みた。これにより電子のエネルギー依存のみ考慮(自由電子モデル)した計算でも比較的高いゼーベック係数が得られることがわかった。音響フォノン散乱および有効質量の項を導入したが実測値との差は縮まらず、このことから、電子のエネルギー依存と(光学フォノン散乱やスピン項といった)計算に含めていない因子が重要である事がわかった。
用途転用した公共建築物の事後評価に基づくストック型デザインプロセスの構築

用途転用した公共建築物は運用後に利用要求が高度化し、空間改変が行われていることを実証するとともに最適化の条件を示した。さらに、公共建築物の民間利用によるストック活用事例を検証し、3つの活用パターンを明らかにした。最後に、公共建築物の新たなストック活用手法として、時間別の併用利用型施設の可能性を提示した。初年度である平成22年度は、平成17および19年に実施したアンケート調査結果を再整理し、自治体別の分析を行った。その上で、用途転用事例が相対的に多い自治体に対して現在の利用状況を評価し、事後検証を行った。その結果、以下の4つの知見を得た。1.既実施調査より抽出した212の用途転用事例について、行政担当者ヘインタビューによる追跡調査を実施し、現在も継続利用施設が201事例、利用停止施設が11事例であることを明らかにした。2.用途転換事例数の多い自治体を分析した結果、用途転換による公共建築ストックの活用には、(1)行財政改革に伴う運営効率の向上、(2)市町村合併を契機とした公共施設機能とサービスの見直しと地域施設の充実の2つの傾向があることを確認した。3.公共建築物の民間への貸与・売却の事例が多く特徴的な傾向を示す中津市の用途転換事例の検討プロセスと現況利用を考察した結果、用途転換の活用パターンには、(1)地域住民・組織による主体的活用、(2)行政による広域的活用、(3)貸与による個人的活用、以上の3つに区分できることを示した。4.3つの活用パターンの内、(1)地域住民・組織による主体的活用は、廃校後、地域住民が利用プログラムや管理運営に関わっており、従来の集会施設とは異なる生活支援や地域の生活文化の継承といった地域の新たな拠点施設としての役割が確認できた。一方で、(2)行政による広域的活用は、未利用の公共建築ストックが倉庫のような立地によらない施設に転換するものであり、中心地域と周辺地域の適正配置の点で問題があることを指摘した。最終年度である平成23年度は、研究実施計画に基づきコミュニティ施設を対象として既存のストックを利活用して新たな公共施設の整備を行っている事例を抽出し、その利用実態と計画プロセスを分析した。さらに、郊外住宅地の地域コミュニティ拠点の整備方法について、現在の街区を基本としたストック活用型の整備手法を提示した。具体的には、以下の3つの知見を得た。(1)熊本県内の12の地方都市における合併前後の地域コミュニティ施設の整備実態を考察した結果、公民館構成は合併後に再編されているが、実質的には合併前の施設と同様であり、再整備の取組みは現状では進んでいないことを指摘した。また、新たな地域コミュニティ施設の整備は、一部の自治体において生涯学習やまちづくり活動といった特定の重点施策で取り組まれていることを示した。(2)玉名市の条例公民館及びその他のコミュニティ施設の利用実態を分析した結果、地域自治区単位の条例公民館は、立地性と施設の充実度に起因して目的に応じた利用の差別化が図られており、合併後に公民館機能が変容していることを明らかにした。また、新たなコミュニティ施設として、利用圏域の異なる福祉施設と集会所が時間別に併用する施設タイプを示し、ストック活用の有効性と運営及び空間計画上の課題を指摘した。(3)福岡都市圏に位置する2つの郊外住宅団地の公共施設整備の実態、土地利用および住宅の変化を調査した。その結果、街区レベルのストック活用型の住宅地再生手法として、(1)23街区の小規模単位の居住誘導と自主管理のマネジメントに基づくさとづくり型再生、(2)コモン創出の従来型の住宅地計画手法を適応した居住街区再生、以上を提示した。
ソ連シベリア・極東の経済開発と日ソ経済関係の展望

ソ連極東は、「2000年」にいたる経済社会発展プロジェクト(ブリヤート自治共和国、チタ州を含む)」(以下「P」と略記)という計画を1985年(一説では87年)に発足させ、経済の自立化、アジア太平洋経済圏への接近、生活水準の向上、社会生活基盤整備に乗りだしている。一方東・西シベリアも各々が持つ、強力な燃料・原料基盤を踏まえ、地域経済の相対的自立化計画を進めている。極東プロジェクトにてき絞ると、問題は開発資金2000億ルーブルをどこから調達するのかという大問題である。「P」は、経済特別区や合弁企業構想がまだ始動していなかった段階に作製されたもので、外国資本導入計画が「P」に反映されていない。そのため見直し作業がすすんでいる。外国企業や他地域の企業体を誘致することが、極東にとって「P」を実現する主要な手段であるが、その前提条件である産業基盤の整備にもまた多大の資金が必要になる。解決策として建設計画の一部を国家計画に返上する、合弁で資金を稼ぎ出す、クレジット導入を図るなどが考えられている。一方日本側の対応は、東西関係の緊張緩和、日ソ貿易の上げ潮傾向、ソ連側の合弁企業政策の柔軟化(出資比率の枠撤廃、ソ連人社長に拘らない、極東合弁企業への優遇措置、貿易駐在員の枠増加など)、アジアNIESや中国との貿易の上昇などを踏まえ、経済的貿易促進措置(たとえば、投資保護協定、大阪での通商代表部の支所の開設など)を実施すれば、日ソ経済交流はもう一段の上昇をみることは明らかであり、そのことが、日米貿易摩擦の解消の一助にもなるのである。
タスク構造の同型性を用いた人間―機械協調系における共適応に関する研究

人間と自律機械が協調的に制御にあたる共有自律制御では、両者間での相互認識の確立が重要となる。本研究では、人間と機械双方が相手に対して能動的に働きかけ、それへの応答から相手の認識状態を明確にして共有していく相互主導性を指向したインタラクションの設計原理に着目した。そしてこの考え方を移動ロボットの遠隔操作系に対して実装し、その有効性を確認した。研究成果は以下の三点にまとめられる:1.人間と自律機械が協調的に系の制御にあたる共有自律制御について、適切な系の運用に求められる両者間の確かな相互認識のために能動的な認知の側面を活用し、「直接知覚と直接操作が双方に可能な共有モダリティ」を与えるインタフェース設計原理を提案した。そしてこれをロボットの遠隔操作系に適用した。2.直接知覚・直接操作が可能なモダリティを共有する共有自律系について、人間判断の分析手法であるレンズモデルの枠組みに基づく定量的評価を行った。そして、冗長であった人間-ロボット間の役割分担が、人間と機械の双方が積極的にタスク解決に寄与する「相互主導型インタラクション」の様相を呈しながら、両者の間で適切な役割分担が行われることを確認した。この成果は次の論文に掲載された。【計測自動制御学会論文誌38巻12号「遠隔操作における共有自律の実現を指向した人間-ロボット間の相互主導型インタラクションの設計」】3.また共有自律制御について、人間と機械の双方が動的にインタラクションのスタイルを変容させることによって状況の変化に柔軟に対応できる共適応型の人間-機械系設計に注目した。そして、これを実現するための機械側の適応モデルとして、人間認知におけるepistemic actionの性質に倣った「積極的な探りの行動に基づく判断方策の修正」のモデルを提案した。
水素結合系をもつキュービック液晶性化合物の構造制御

本研究で扱う化合物は、硬いビフェニルコアの両端の4位と4'位にそれぞれカルボキシル基と長いアルコキシ鎖(その炭素数をnとする)を、側方の3'位に極性基であるニトロ基をもつだけの有機分子であり、ANBC-nと略称される。この化合物は、分子末端の分子間水素結合に端を発した「強相関ソフトマテリアル」として、ある温度域で3次元的な凝集構造であるキュービック液晶(Cub)相を発現する。特に注目されるのは低温側の層状構造のスメクチックC(SmC)相からの転移で、貯蔵弾性率G'は、SmC相の10^2-10^3PaからCub相の10^6Paへと劇的な変化を示す。本研究は、このSmC-Cub相転移機構を理解し、"化学的に"あるいは"物理的に"制御することを目的として行ってきた。今回、以下の新しい知見を得た。(1)DSC測定、偏光顕微鏡観察、X線回折を併用することにより、1成分系のANBC-nのアルコキシ鎖長nに依存した相図を明らかにした。その相図中、Cub相領域には2種類のCub相構造が存在することを見出した。(2)ANBC-16の静水圧下の相挙動を検討したところ、Cub相がSmC相の層状構造が熱揺らぎにより波打った結果形成される構造であるとの描像を裏付ける結果を得た。(3)"化学的"制御の試みとして、ANBC-nとn-アルカンとの2成分系を調製し、ANBC-nのアルコキシ鎖部分を実効的に修飾してみた。その結果、アルコキシ鎖長nに複雑に依存した相図は1成分系のみの特別な現象ではなく、実効的なアルコキシ鎖長n^*によって制御できること、すなわち、相図は系内の相反する2成分、aliphatic vs. aromaticの存在によって支配されていることがわかった。(4)"物理的な"制御の試みとして、SmC相およびCub相の交流電場応答を検討した。興味深いことに、n=22のANBC-22では、SmC-Cub相転移の約10°C下のSmC相において、交流電場印加により、SmC-Cub相転移を誘起することに成功した。現在さらに詳細を検討中である。
自己校正技術を用いたアナログ-デジタル/デジタル-アナログ変換技術の研究

逐次比較形アナログ・デジタル変換器(AD変換器)の高精度化のために、変換誤差補正方法として、3個および2個の比較器を用いる誤差補正アルゴリズムと非2進探索アルゴリズムの3種類の冗長アルゴリズムを提案し、それらの有効性を比較検討した。また、内部に用いるデジタル・アナログ変換器(DA変換器)の高精度化に関して、チョッパ形増幅器と同期検波回路を用いた荷重電流源の相対誤差の高精度検出方法について検討し、回路シミュレーションにより18ビット精度まで検出できる見通しを得た。本研究では、ナノCMOS時代をスコープにデジタルアシスト技術を用いた高精度アナログ・デジタル変換回路技術とデジタル・アナログ変換回路技術の開発を目的としている。具体的には、デジタル・アナログ変換器(DA変換器)の高精度化と高精度DA変換器を用いた逐次比較形アナログ・デジタル変換器(AD変換器)の高精度化に関してデジタルアシスト技術を用いて誤差を自動的に校正する自己校正技術を開発するものである。DA変換器に関しては、チョッパ形増幅器と同期検波回路を用いた荷重電流源の相対誤差の高精度検出方法について基本方式と具体的な回路構成方法の検討を行った。回路シミュレーションレベルで18ビット相当の精度の実現可能性を確認した。逐次比較形AD変換器に関しては、誤変換による精度劣化の解消と変換速度の向上を狙って、内部DA変換器および比較器の整定未収束(不完全整定)でも,判定に冗長性を持たせた変換誤差補正を可能にする方法として、3つの比較器を用いる不完全整定誤差補正アルゴリズムと非2進探索アルゴリズムの2種類の冗長アルゴリズムを提案し、シミュレーションレベルでのその効果の確認と、先行試作での原理確認実験により、変換誤差補正技術の有効性を確認した。これらに関連する研究成果を、学術論文および国際学会にて発表した。DA変換器に関しては、チョッパ形増幅器と同期検波回路を用いた荷重電流源の相対誤差の高精度検出方法について0,35umCMOS技術を用いて具体的に回路設計を行い、回路シミュレーションにより実現精度について検討した。その結果、負帰還を用いた誤差検出方式において18ビット精度まで検出できる見通しを得ることができた。逐次比較形AD変換器に関しては、誤変換による精度劣化の解消と変換速度の向上を狙って、内部DA変換器および比較器の整定未収束(不完全整定)でも,判定に冗長性を持たせた変換誤差補正を可能にする方法として、3つの比較器を用いる不完全整定誤差補正アルゴリズムと非2進探索アルゴリズムの2種類の冗長アルゴリズムを提案し、0.18umCMOS技術を用いた試作ICの評価結果から、変換誤差補正技術の有効性を確認した。また、冗長アルゴリズムの優劣について比較検討した。これらに関連する研究成果を、学術論文および国際学会などで発表した。具体的には、デジタル・アナログ変換器(DA変換器)の高精度化と高精度DA変換器を用いた逐次比較形をはじめとしてアナログ・デジタル変換器(AD変換器)の高精度化に関してデジタルアシスト技術を用いて変換誤差を補正する自己校正技術を開発するものである。DA変換器に関しては、チョッパ形増幅器と同期検波回路を用いた荷重電流源の相対誤差の高精度検出方法と微笑電流を安定に供給できる補正用電流源の回路構成について検討を行い、0.35umCMOS技術を用いた具体的な回路設計に基づき、回路シミュレーションにより実現精度について検討した。その結果、負帰還を用いた誤差検出方式において、18ビット精度まで検出できる見通しを得ることができた。これらの結果を基に、非2進探索アルゴリズムと3つの比較器を用いる不完全整定誤差補正アルゴリズムに加え、2つの比較器を用いる不完全整定誤差補正アルゴリズムの3種の冗長アルゴリズムの優劣について比較検討した。その結果、内部DA変換器として容量アレイ型DA変換器を用いる場合には2つの比較器を用いる不完全整定誤差補正アルゴリズムを用いるのが最適であることを明らかにした。さらに、AD変換器の誤差補正の対象を逐次比較形だけではなく、サイクリック形やパイプライン形にも広げ、数学分野で研究されていたβ変換を適用した新しい誤差補正方式に関して検討を行い、アーキテクチャや回路方式を提案した。
多点マッピングシステムを用いた心臓再同期療法有効患者の検出

重症慢性心不全患者を対象に、心臓再同期療法の術前に多点マッピングシステムにて心電図を記録。体表面及び背部を含めた87点で記録を行った。次にQRS波の開始から終末までの時間積分値の分布を解析した。誘導毎に、QRS波形と基線とに囲まれた面積を求め、この体表面上の分布を等積分値線として描きマップを作成し、これにより、心臓の脱分極過程を1枚の図で表すことができた。さらに、QRSマップの記録後、さらにCRT6ヵ月後に1NYHA分類26分間歩行3BNPを等の心機能の評価を行い、心機能が改善した有効群と改善が得られなかった無効群の2群間に分け、有効群の検出に有用なQRSマップの同定を行うことができた。重症慢性心不全患者に対する心臓再同期療法の有効性は報告されているが、依然として植込まれた患者の3040%では改善効果がないことが報告されている。そこで我々は、多点マッピングシステム(最大87点)を用い、多機能心電計と伴に高分解能心電図である加算平均心電計を用い解析を行い、心室興奮伝播パターンによって心臓再同期療法が有効となる症例を検出を試みている。現在、重症慢性心不全患者に対して心臓再同期療法を行い、術前後で多点マッピングシステム(最大87点)を用いて解析を行い、症例を積み重ねて、検討を行っている。そこで、我々は、多点マッピングシステム(最大87点)を用い、多機能心電計と伴に高分解能心電図である加算平均心電計を用い解析を行い、心室興奮伝播パターンによって心臓再同期療法が有効となる症例の検出を試みている。実際には、重症慢性心不全患者に心臓再同期療法を行い、術前後で多点マッピングシステム(最大87点)を記録して解析を行っている。心臓再同期療法を行った約30%の患者は高額な医療を費やしたにもかかわらず十分な効果を得ることができない。このためCRTが有効な患者を術前に検出できることは、重症慢性心不全患者において有用であるのみならず、医療費削減などの経済的面においても非常に有用である。そこで我々は心臓再同期療法において、有効な患者を予め検出できるように、我々は体表面マッピングシステムを用いた検討を重ねているが、本年は不整脈学会、植込みデバイス関連冬季大会へ参加し、他の施設からの報告を集積してきた。心筋シンチや心エコー図を用いた検討が多数みられ、我々が提唱している体表面マッピングシステムに加え、新たにこれらの指標を組みあわせれば、さらに精度が上がると考えられ、検討を重ね、研究を遂行している。重症慢性心不全患者に対する心臓再同期療法(Cardiac Resynchronization Therapy以下CRT)の有効性は報告されているが、依然として植込まれた患者の3040%では改善効果がない。我々は多点マッピングシステム(最大87点)を用い、心室興奮伝播パターンによって心臓再同期療法が有効となる症例を検出することを目的に、研究を行った。従来の薬物治療(利尿薬、ACE阻害薬、β遮断薬)に抵抗性で、New York Heart Association (NYHA)の心機能分類でIIIIV度、かつ心エコー図上、左室駆出分画35%以下である重症慢性心不全患者を対象とした。まず、CRTの手術前に多点マッピングシステムにて心電図を記録した。マッピングシステムの記録点は、12誘導心電図と同様の胸部V1V6誘導の6点と、体表面及び背部を含めた最大87点で記録を行った。誘導毎に、QRS波形と基線とに囲まれた面積(時間積分値:基線より上方は正、下方を負とする)を求め、この体表面上の分布を等積分値線として描きマップを作成し、これにより、心臓の脱分極過程を1枚の図で表すことができた。さらに、QRSマップの記録後、患者の1NYHA分類26分間歩行3BNPを測定評価し、さらにCRT1ヶ月後に再度心機能を再評価し、CRTにより、心機能が改善した有効群と改善が得られなかった無効群の2群間に分け、心機能評価において両室ペーシング治療で心機能の改善が認められた有効群患者の検出に有用なQRSマップの同定を試みた。循環器内科重症慢性心不全患者の中でも、心電図上、QRS幅が130msec以上の症例が対象となる。このため、予想より症例数が少なく、やや遅れている。これに対し、症例数を増やすべく、近隣の病院などへ、患者様の紹介の依頼をおこなっている。

重症慢性心不全患者の中でも、心電図上、QRS幅が130msec以上の症例が対象となる。このため、症例数が少なく、やや遅れている。順調に症例を重ね、研究を進めていっている。薬物治療抵抗性で心電図上、QRS幅が延長している慢性心不全症例に対し、積極的に心臓再同期療法を行い、症例数を重ねて研究を推進していきたい。対象となる症例を増やすべく、近隣の病院や医院と病診連携をはかり、対象症例の紹介を依頼している。また、薬物治療抵抗性で、心電図上QRS幅が延長している慢性心不全症例には、積極的に心臓再同期療法を行い、症例数を増やして、研究を推進していく。心電図上、QRS幅が延長している薬物治療抵抗性の慢性心不全症例に積極的に心臓再同期療法を行い、研究を推進していきたい。積極的に症例の蓄積を進めていき、その後は、データの統計解析のためのソフトなどの購入を予定している。このため、症例数が少なく、研究がやや遅れている。現在は、症例数を増やすべく、近隣の病院や医院と病診連携をはかり、対象症例の紹介を依頼している状況である。今年度は、積極的に研究対象症例の蓄積を進め、その後、研究データの統計解析などに使用する統計ソフトなどの購入を予定している。24年度は、データの解析を進めていきたいと考えており、このため、パソコンや、統計解析のソフト等の購入を検討している。
動的メソッドを扱うオブジェクト指向言語の型システム

今年度は多相型を制約として表す型システムおよびその型推論アルゴリズムに関して研究を行った。多相型システムとは、一つのメソッドあるいは関数を、複数の異なる型に対して適応することを許すような型システムを言う。多相型についてはよく研究されてきており、通常のプログラミング言語における多相型の型推論アルゴリズムについてもよく知られている。しかしながら、この研究のテーマとなっている動的メソッド呼び出しのためには、従来のアルゴリズムでは不十分である。なぜなら、従来のアルゴリズムでは、多相的なメソッドの型はそれが実際に使われる前に決定していなければならないからである。動的メソッドの型は実行時に初めてわかるので、このような状況を仮定するのは困難である。本研究ではこの問題を、多相的な型付けを制約として表すことで解決できることを示した。すなわち、型推論時にはメソッドのもつ多相型とそれが使われる時の型が充たすべき関係を制約式として生成し、メソッドが実際に使われるときに型が制約を充足するかどうか調べることによって、動的メソッドが多相型を持つことを許すことができる。従来の研究に対する本研究の利点は、制約システムを使うことにより、多相型を含む型システムが完全に宣言的に定義され、そのため型推論も非常に単純な制約生成および制約解消の手続きとして理解できることである。この結果は、いくつかの研究集会などで発表済み/予定であり、雑誌等への出版の用意を進めているところである。また、昨年度独国Saarbrucken大学のMartin Muller氏と行った研究の成果はInternational Journal of Foundations of Computer Scienceに近日掲載予定である。研究初年度である本年は、動的メソッド呼び出しを行うオブジェクト指向言語の型システムの理論的な側面について研究を遂行した。本年度の研究は、独国Saarbrucken大学のMartin Muller氏と共同で行った。この共同研究では、研究代表者の1998年の論文[1]“Static typing for dynamic messages"(POPL98)をもとに、動的メソッド呼び出しを行うオブジェクト指向言語の型システムをある制約システムとして走式化した。このように型システムを制約システムで表すことの利点は2つある。ひとつは、型システムの構成が非常に簡単になることである。究代表者の1998年の論文[1]は構成がかなり複雑であったため、それをそのまま本研究の最終的な目標であるクラス等の高度な機能を持った言語に拡張するのは困難であった。しかし、同等の型システムを制約システムとして書き下すことによって、その型システムをより高度な言語に拡張することが容易になった。2つ目の利点は型システムがおこなう型推論の計算の複雑さが明らかになることである。これは、型推論の問題を制約システムの制約解消の問題に還元することによって、[1]ではかなり複雑だった型推論のアルゴリズムを大きく簡略化することができるからである。共同研究では、型推論の計算の複雑さが多項式時間、具体的にはO(n^4)、しかも多くの場合に当てはまるある条件を満たせばO(n^2)であることを示した。この結果は,我々が提案する型システムの型推論が実用に耐えうることを強く支持するものである。次年度の研究では、本年度の成果をもとに、制約システムに基づくインターフェース記述によるメソッドの動的起動などについて研究を行いたい。
次世代シーケンサーでの網羅的遺伝子発現解析によるサケ脳の母川刷込関連分子の探索

サケ属魚類の母川刷込関連分子を解明するために次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析により,サケ(シロザケ)嗅覚中枢で上方制御の発現を示す遺伝子を探索した。刷込に関わる降海回遊期の幼稚魚,想起に関わる遡上回遊期の成魚の嗅球-終脳を用いた。両回遊期のなかでそれぞれ高い発現を示す配列は,降海回遊期では,シナプス形成や細胞増殖・分化に関わる分子,遡上回遊期には,神経伝達物質の受容体が選抜された。降海回遊期の嗅覚中枢では,シナプス可塑性や神経細胞の増殖が活発化して刷込が行われること,遡上回遊期には,想起に関わる多様な神経伝達物質による情報伝達が盛んに行われ,母川識別している可能性が示された。本研究では,北日本の重要水産物であるサケ(シロザケOncorhynchus keta)の母川刷込前後や産卵遡上時の母川のニオイを想起する前後に脳内で発現が消長もしくは大きく変化する分子群を次世代シーケンサーを用いた網羅的な遺伝子発現解析により同定し,その各分子について脳内における時空間的に詳細な発現解析を行い,母川刷込形成の脳内における分子機序を明らかにすることを目的としている。初年度である平成26年度は,研究計画通り初夏に北太平洋西部で本学附属練習船による手釣りにより採集した外洋索餌回遊時の未成熟魚(雌雄各1個体),秋季には北海道南部に位置する八雲町の遊楽部川が流入する噴火湾での遊漁船での手釣りにより採集した河川遡上前の成熟途上魚(雄3個体),遊楽部川の下流域および上流の産卵場付近で電気ショッカーにより採集した成熟魚(それぞれ雄2個体,雌1個体)の前脳(嗅球および終脳)をサンプリングした。常法により全RNAを抽出し,バイオアナライザーによるRNAのクオリティ確認後,計画していた所属部局の次世代シーケンサー機材の使用を止め,価格も下がり安定した結果が得られる外部委託(北海道システムサイエンス社)により上記11サンプルからのライブラリ調整,次世代シーケンサーIllumina HiSeqを用いたペアエンド法によるトランスクリプトーム解析を行い,それぞれ4,500万前後のリード数を得た。現在,納品された膨大なデータの分析を開始している。本研究では,北日本の重要水産物であるサケ(シロザケOncorhynchus keta)の母川刷込前後や産卵遡上時の母川のニオイを想起する前後に脳内で発現が消長もしくは大きく変化する分子群を次世代シーケンサー(NGS)を用いた網羅的な遺伝子発現解析により同定し,その各分子について脳内における時空間的に詳細な発現解析を行い,母川刷込形成の脳内における分子機序を明らかにすることを目的としている。2年目である平成27年度は,初年度にNGSによるトランスクリプトーム解析で得られた母川想起を行う産卵遡上時の嗅覚中枢(嗅球+終脳)で発現している226,232個のコンティグの解析を行った。その中で,母川想起に関係が低いと想定される外洋索餌回遊個体より,想起中と推定される沿岸の母川遡上前および下流域の母川遡上中の個体で2倍以上高い相対的転写物濃度(FPKM値)を示した配列は550個,10倍以上高い同値を示した配列は96個であった。遺伝子情報データベースによる既知遺伝子との相同性検索から類推されるその96配列の機能は,6配列が情報伝達,21配列が細胞骨格を含む細胞成分,8配列が細胞増殖・分化,8配列がイオン輸送,17配列がその他の機能および機能類推不可能な未知のものが36配列であった。選抜された情報伝達関連のコンティグには,情報伝達物質の受容体を含む記憶関連分子が含まれていた。そのうち母川想起関連候補分子として,γ-アミノ酪酸(GABA)受容体およびアセチルコリン受容体の相対発現量を定量PCRにより検出し,実際の発現を確認した。その結果,GABA受容体についてはFPKM値の挙動と一致していたが,アセチルコリン受容体は一部相違が認められた。また,春季に母川刷込を行う降海時の幼稚魚の嗅覚中枢を採集し,NGSによるトランスクリプトーム解析で平均リード数45,898,780の配列が得られた。ほぼ応募書類の計画スケジュール通りに進んでいるため。最終年度である平成28年度は,平成27年度中にNGSによるトランスクリプトーム解析で得られた母川刷込を行う降海時の幼稚魚の嗅覚中枢(嗅球+終脳)で発現している253,872個のコンティグの解析を行った。その中で,降海後標本より降海中標本の方が4倍以上高い相対的転写物濃度(FPKM値)を示したコンティグは863配列,10倍以上高い同値を示したものは108配列であった。

その108配列のコンティグと既知の遺伝子配列との相同性検索を行った結果,1配列が情報伝達,8配列がイオン輸送,22配列が細胞増殖・分化,9配列が細胞構成成分,17配列がその他の機能,機能類推不可能な未知のものが51配列であった。選抜されたコンティグには,シナプス伝達の機能維持やシナプス形成に関わる分子や神経系の発達時期であることを反映して細胞増殖・分化に関わる分子が多く含まれた。さらに,上記の絞込み条件では選抜されなかったが,母川刷込関連分子として可能性の高いシナプス可塑性に関わるシナプトソーム関連タンパク25 (SNAP25)遺伝子のサケ嗅覚中枢における発現動態を定量PCRにより解析した。その結果,降海終期ほど高い発現を示し,同時期にシナプス可塑性を介して刷込形成に関わると考えられた。サケ属魚類の母川刷込関連分子を解明するために次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析により,サケ(シロザケ)嗅覚中枢で上方制御の発現を示す遺伝子を探索した。刷込に関わる降海回遊期の幼稚魚,想起に関わる遡上回遊期の成魚の嗅球-終脳を用いた。両回遊期のなかでそれぞれ高い発現を示す配列は,降海回遊期では,シナプス形成や細胞増殖・分化に関わる分子,遡上回遊期には,神経伝達物質の受容体が選抜された。降海回遊期の嗅覚中枢では,シナプス可塑性や神経細胞の増殖が活発化して刷込が行われること,遡上回遊期には,想起に関わる多様な神経伝達物質による情報伝達が盛んに行われ,母川識別している可能性が示された。ほぼ応募書類の計画スケジュール通りに進んでいるため。平成27年度中に得られた母川刷込を行う降海時の幼稚魚嗅覚中枢で発現している配列のFPKM値による発現動態を解析し,母川刷込関連候補分子を選抜する。さらに,定量PCRにより実際の発現状況を解析し,より刷込に関わる分子の絞り込みを行う。ここまでで示された母川刷込関連および母川想起関連分子について,NGSに用いた個体より,より細分化した時期の個体を用い,さらに局所レベルでの発現も把握することで両分子の母川刷込への関与を詳細に明らかにする。また,両時期のNGS解析で得られた遺伝子配列はサケ嗅覚中枢ESTデータベースとして整備し,本研究の評価法によるスクリーニングで選抜されてかなかった既知の神経関連分子や未知の遺伝子についても発現解析を実施する。魚類生理学初年度の遡上前後(想起時)に前脳で発現に変化が見られる遺伝子の同定を行う解析作業を継続し,発現動態やデータベースによる既知の遺伝子との相同性から注目する遺伝子を絞り込む。その後,最終年度(平成28年度)に機器を購入して実施予定であったリアルタイムPCRによる詳細な発現解析を計画変更による前倒しで母川刷込関連遺伝子候補をさらに絞り込む。合わせて,春季に降河時のサケ幼稚魚と再び夏季の外洋索餌回遊時の未成熟魚の採集を行い,降河時に消長する遺伝子を見出だすためのトランスクリプトーム解析を実施する予定である。研究計画の見直しにより「リアルタイムPCR」装置による分析を最終年度から繰上、平成27年度中から開始するために70万円の前倒しを行い、「リアルタイムPCR」装置を導入して分析を開始したが、新たに予定した分析が年度を跨いで継続中のため、分析に必要な追加の遺伝子試薬分の消耗品経費が、次年度に繰り越されている。外部委託解析を行った次世代シーケンサーの納品(約100万円)が年度末近い3月19日だったため,会計システム上、翌月の引き落としになるため会計の数字上はこのように多額の次年度使用額が生じたようになっている。しかしながら,実質は3万円のみが次年度使用額として繰り越しとなっている。継続中の「リアルタイムPCR」装置による分析に用いる遺伝子試薬の追加購入費用として使用する。
肺小細胞癌診断に向けたCXCR4標的薬を用いる染色法とSPECTプローブ開発

転移に関する因子であるKiss1受容体に着目し、その検出薬剤開発を行った。肺腺癌、肺扁平上皮癌、小細胞肺癌、甲状腺髄様癌の病理切片を用い、我々の開発したリガンド誘導体法を検討した結果、kiss1受容体を染色する薬剤の開発に成功した。次にKiss1受容体を検出するためのSPECTプローブ開発を行った。リガンドにGa-67標識を行い、腫瘍モデルマウスに投与した結果、腫瘍を検出できた。これによりKiss1受容体を標的としたSPECTプローブ開発にも成功した。腫瘍の転移能を評価するための染色薬剤開発およびSPECT/CTのための分子プローブ開発を行っている。CXCR4結合分子および転移・増殖に関わる複数の分子を染色剤化することに成功した。Western blot法を発展させ、抗体の代わりにこれら染色剤を用いて標的タンパク質を検出できる方法の開発に成功した。本法を利用し、複数の標的受容体発現を小細胞肺癌、肺腺癌、肺扁平上皮癌、甲状腺髄様癌等の細胞株を用いて検索し、その結果多くの癌種で共通に発現する受容体分子をスクリーニングすることに成功した。また小細胞肺癌細胞株を移植したマウスの腫瘍塊をホルマリン固定パラフィン包埋切片にし、染色剤を反応させた結果、標的分子の局在を可視化することに成功した。そこで次にヒト組織である病理切片で染色を行った。肺小細胞癌と甲状腺髄様癌を用い、複数の染色剤で染色した結果、組織上の標的蛋白質局在を明らかにすることに成功した。以上の結果、高親和性のリガンドプローブを各種癌細胞株にてスクリーニングすることができ、さらにそこで見出した標的分子の発現局在を病理組織切片上でも明らかにすることができた。次に多くの癌種に発現する受容体リガンドをSPECT/CTの分子プローブとして調製した。小細胞肺癌細胞株を移植したマウスに標識薬剤を投与し、SPECT/CTで撮像した結果、腫瘍を非侵襲的に可視化することに成功した。以上のことから、細胞レベルから個体レベルまでを診断評価することができる方法開発に成功した。来年度は転移マウスを作成し、その微小転移を可視化する方法を検討する。転移能の評価を行う目的で標的分子をCXCR4とKiSS1受容体に焦点を絞り研究を行ってきた。昨年度、KiSS1受容体発現を評価するためにそのリガンドであるKisspeptinを誘導体化し染色剤とした。Western ligand blotにより腫瘍細胞での発現をスクリーニングした結果、肺小細胞癌(H69細胞)、甲状腺髄様癌(TT細胞)などでKiSS1受容体発現を確認することができた。また肺小細胞癌、甲状腺髄様癌の病理検体を4症例ずつ集め、そのパラフィン包埋切片を用いて染色した結果、すべてにおいてKisspeptin染色剤で腫瘍細胞が検出できる事を明らかにした。よって染色剤が病理検体に対し有効に染色できること、および実際にヒト疾患組織において発現があることを確認した。本年度はKisspeptinをGa-67標識しSPECT用プローブとする研究を進めた。H69細胞を高度免疫不全マウスに移植しその腫瘍へのプローブ集積をイメージングした結果、腫瘍組織中の受容体発現部位へプローブが集積することをSPECTにより明らかにした。ただ肺小細胞癌は腫瘍組織に壊死を伴いやすく、プローブの集積を定量的に評価することが難しいことが判った。そこで腫瘍をTT細胞に変更し、高度免疫不全マウスに移植し、プローブの腫瘍集積性を評価した。Ga-67標識Kisspeptinを投与した結果、腫瘍にほぼ均一にプローブが集積した。また他臓器への集積を評価した結果、肝臓に非特異的集積が高いことが判った。以上の結果をまとめて現在、Kisspeptinを用いた腫瘍イメージング薬剤開発として論文作成中である。標的分子をCXCR4とKiSS1受容体に焦点を絞り研究を行ってきた。KisspeptinのSPECTプローブ開発において肺小細胞癌ではその腫瘍塊の中に壊死組織を伴い、SPECTを用いて薬剤集積を評価するのに困難を伴った。そこで研究途中で標的腫瘍を変更し、甲状腺髄様癌細胞を評価に用いることにした。この変更により腫瘍移植マウスの作製に半年間を要したため研究に遅れが生じた。また本年度、研究代表者が所属先を異動したことにより新しく研究環境を立ち上げる必要があったため研究に遅れが生じている。CXCR4に関連する因子としてkiss1受容体を標的として、その染色薬剤とSPECTイメージング薬剤開発を行った。Kiss1受容体は多くの腫瘍で発現があると報告されているが、その受容体を検出する良い抗体は無い。すでに我々はリガンド誘導体を用いて標的受容体を検出するWestern ligand blot法と、リガンド誘導体染色法を開発している。その方法を用いてKiss1受容体のリガンドkisspeptinを用いて発現腫瘍スクリーニングと病理検体を用いた発現解析を行った。まずは11種の腫瘍細胞株を用い、western ligand blot法により解析した結果、肺癌や甲状腺癌を含む多くの腫瘍でkiss1受容体発現が確認できた。次に肺癌と甲状腺癌に標的を限定し、病理検体でkiss1受容体の発現局在をリガンド誘導体染色で確認した。肺腺癌22症例、肺扁平上皮癌21例、小細胞肺癌7例、甲状腺髄様癌4例を染色した結果、肺腺癌、肺扁平上皮癌、甲状腺髄様癌では全例で腫瘍細胞が強く染色された。それに対し小細胞肺癌では部分的に強く染まるが、不均一であった。

この結果から、kiss1受容体イメージング標的として小細胞肺癌は難しいことが判った。次にkisspeptin誘導体をGa-67で標識し、SPECTイメージングプローブとした。高度免疫不全マウスに甲状腺髄様癌細胞株を植えてモデル動物とした。腫瘍マウスに標識薬剤を投与して体内動態を追跡した結果、標識薬剤は血中に安定に存在し、徐々に腫瘍に集積することが判った。投与後2時間後には腫瘍への集積が鮮明に検出できる事が判った。また脾臓、肝臓に生理的集積が確認できた。これにより本研究の目的であるKiss1受容体染色薬剤とイメージングプローブの調製に成功した。また肺小細胞癌ではKiss1受容体イメージングが困難であることが判った。転移に関する因子であるKiss1受容体に着目し、その検出薬剤開発を行った。肺腺癌、肺扁平上皮癌、小細胞肺癌、甲状腺髄様癌の病理切片を用い、我々の開発したリガンド誘導体法を検討した結果、kiss1受容体を染色する薬剤の開発に成功した。次にKiss1受容体を検出するためのSPECTプローブ開発を行った。リガンドにGa-67標識を行い、腫瘍モデルマウスに投与した結果、腫瘍を検出できた。これによりKiss1受容体を標的としたSPECTプローブ開発にも成功した。本年度の目標は染色薬剤およびSPECT/CT用のプローブ調製することを目標とした。結果としては、染色剤の合成ならびにそれを応用したスクリーニング法の開発、病理組織切片の染色法を開発することができた。またSPECT/CT用のプローブ調製し、さらに腫瘍移植マウスで腫瘍の可視化に成功した。次年度に行う予定の研究の半分程度までを初年度で達成することができた。CXCR4のリガンドは途中まで合成が完了している。今後、これを染色剤化し再びWestern ligand blotにより各種腫瘍細胞でCXCR4発現スクリーニングする。また病理組織を用いて実際のヒト組織における発現を評価する予定である。またSPECTプローブとして調製を行い腫瘍移植動物により全身動態を明らかにする。病理学研究が順調に進捗していることから、さらに応用となる研究を遂行する。新たな目標として高転移肺小細胞癌細胞株を用いて脳転移モデルマウスの作製を行う。頭蓋骨に覆われた深部組織中への転移をSPECT/CTで鋭敏に検出できる方法を検討する。そのためのモデル動物を構築する。さらに様々な染色薬剤の開発およびSPECT/CTのための分子プローブ開発を行う予定とする。本年度末に染色薬剤を合成していたが、用いる蛍光色素によっては副反応が起こり、蛍光が消失することが判った。よって購入しようとしていた蛍光色素を検討しなければならなくなり、その分の試薬代が翌年度に持ち越しとなった。次年度は最終年度であるためCXCR4検出用染色薬剤の完成を目指す。そのために蛍光色素を反応させて目的物を得る。また病理標本を用いて染色性を検討する。またGa-67により標識してSPECTプローブとして調製し、腫瘍移植マウスによりSPECT画像を取得することを目的とする。