hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
室温でのSi上酸化物単結晶薄膜成長による半導体/絶縁体整合ヘテロ界面の形成

本年度の研究では、シリコン基板上に室温で形成した酸化セリウム単結晶薄膜の整合ヘテロ界面の電気特性評価と結晶成長方位の原始レベル評価を行った。シリコン上への酸化物薄膜の成膜方法では、シリコン基板を水素で終端する清浄表面化処理後、成膜室内にセットし、基板加熱せずに酸化物ターゲットをレーザーMBE法により、基板に膜を堆積する。成膜中は、適当な酸素分圧で基板上に酸素ガスを吹き付ける。また、反射高速電子線回折(RHEED)のその場測定により、膜成長中の構造変化を追跡した。その後、シリコン/酸化セリウム整合ヘテロ界面を用いたMOS型(金属-酸化物-シリコン)電子デバイスを構築し、そのI-V、C-V特性を調べた。さらに高分解能透過型電子顕微鏡観察により、界面構造評価を行った。その結果、下記の研究成果を得ることができた。2段階成膜プロセスを経るレーザーMBE法により、従来考えられなかったような室温という低温でSi(111)基板上にCeO_2単結晶薄膜を作製することに成功し、高分解能TEM格子像の観察から、SiO_xアモルファス層などの形成は見られず、完全に格子整合した界面であることがわかった。この際の成長様式は、高温成長で見られるBタイプ成長ではなく、シリコンと完全に格子整合したAタイプ成長であることを見出した。このように、超高真空中でのレーザーMBE成膜では、セラミックス薄膜の原子層制御のみならず、従来予想できなかったような低温成膜が可能となることがわかった。室温成長CeO_2/Si界面を利用したMOS構造(金属-酸化物-半導体)における電流-電圧特性を調べると、絶縁破壊電圧は1MV/cm以上を示し、電気的にも高品質な酸化物/Si界面が形成されていることがわかった。本年度の研究では、室温形成シリコン/酸化セリウム整合ヘテロ界面の電気特性評価と電界効果を利用した高性能電子デバイス応用の検討を目的として行った。シリコン上への酸化物薄膜の成膜方法では、シリコン基板を水素で終端する清浄表面化処理後、成膜室内にセットし、基板加熱せずに酸化物ターゲットをレーザーアブレーション(はく離)して、基板に膜を堆積する。その後、シリコン/酸化セリウム整合ヘテロ界面を用いたMOS型(金属-酸化物-シリコン)電子デバイスを構築し、そのI-V、C-V特性やトランジスタ特性を調べた。(1)2段階成膜プロセスを経るレーザーMBE法により、従来考えられなかったような室温という低温でSi(111)基板上にCeO_2単結晶薄膜を作製することに成功した。2段階成膜は次のように行った。(1)始めに水素終端処理したSi(111)基板上に約5nmの極薄膜を超高真空中(5×10^<-9>Torr)で成膜する。(2)その後酸素ガスを導入して、5×10^<-5>Torrにし、続けてCeO_2を成膜する。これによりCeO_2膜のエピタキシャル成長が室温でも達成された。(2)高分解能TEM格子像の観察から、SiO_xアモルファス層などの形成は見られず、完全に格子整合した界面であることがわかった。

室温成長CeO_2/Si界面を利用したMOS構造(金属-酸化物-半導体)における電流-電圧特性を調べると、絶縁破壊電圧は1MV/cm以上を示し、電気的にも高品質な酸化物/Si界面が形成されていることがわかった。
細胞移動先端におけるアクチン細胞骨格制御機構の解明

細胞の移動は、多細胞生物に見られる様々な細胞機能の理解に必須である。細胞の移動する先端でアクチン重合が起こり、糸状仮足(フィロポディア)や葉状仮足(ラメリポディア)といった構造を作る。WAVE2を欠損した細胞では顕著に葉状仮足形成が阻害されていたことから、WAVE2は葉状仮足形成に必要不可欠な分子でありArp2/3複合体を制御することで方向性を持った細胞運動全てに重要であることがわかっていた。前年度までの研究では、WAVE2は巨大な複合体を形成することでその局在および安定性を制御されていること、WAVE2複合体は完全に活性化されうることが示唆された。IRSp53はWAVE2複合体に含まれないタンパク質である。IRSp53がRacおよびPIP3依存的に刺激に応じたWAVE2およびWAVE2複合体の活性制御を行いうることを示した。さらにIRSp53のN末部のドメイン(RCBドメイン)のみを細胞に発現させると、細胞の外側にむかって、ラメリポディアやフィロポディアと同じ方向にのびる細胞膜のみから成るように見える突起形成がみられたことから、アクチン重合に先立って細胞膜が細胞の外側に向かって変形することが、ラメリポディアやフィロポディア形成などの突起形成に重要であることが示唆された。本年度の研究はIRSp53およびWAVE2の葉状仮足における局在を詳細に観察し、IRSp53がWAVE2に先立って局在することを示した。また、細胞膜の微細な形態変化を検出するためのFRETprobeの開発に着手した。また、同様の機構が繊維芽細胞や上皮細胞だけでなく血小板のような血球系細胞でも働いている事を見出した。興味深いことに、血球細胞ではこれらの仮足形成機構が細胞の分化にも関わっている事が示唆された。WAVE2を欠損した細胞では顕著に葉状仮足形成が阻害されていたことから、WAVE2は葉状仮足形成に必要不可欠な分子であり、方向性を持った細胞運動全てに重要であることがわかっていた。しかし、WAVE2が、Arp2/3複合体に働きかけるか否かが、どのように制御されているか全く明らかでなかった。FLAG-WAVE2の安定発現はWAVE2ノックアウト細胞で見られる葉状仮足形成における欠陥を回復することができるので、この系は内在性WAVE2とおなじタンパク質複合体を形成していると考えられる。本年度の研究では、この系を用いて、WAVE2の複合体に含まれるタンパク質を質量分析を利用してさらに同定したところ、既知のWAVE2結合タンパク質のみが見いだされた。しかしながら、既知のWAVE2結合タンパク質のうちIRSp53のみが細胞膜画分でのみ、WAVE2と結合することを見いだした。葉状仮足形成は、細胞膜の近傍でおこるので、IRSp53が細胞膜近傍でWAVE2の活性を制御している可能性がある。また、IRSp53のN末ドメインが脂質結合能を持っていることを見いだした。in vitroアクチン重合系での再構成実験の結果、IRSp53は脂質二重膜の存在下でRacおよびPIP3依存的にWAVE2を活性化することを見いだした。また、細胞膜画分より精製したWAVE2は細胞質より精製したWAVE2よりIRSp53依存的に高い活性を持っていた。つまりRacがWAVE2を活性化する分子経路の一つを明らかにすることができたと考えられる。細胞の移動する先端でアクチン重合が起こり、糸状仮足(フィロボディア)や葉状仮足(ラメリポディア)といった構造を作る。WAVE2を欠損した細胞では顕著に葉状仮足形成が阻害されていたことから、WAVE2は葉状仮足形成に必要不可欠な分子であり、Arp2/3複合体を制御することで方向性を持った細胞運動全てに重要であることがわかっていた。本年度の研究では、WAVE2は巨大な複合体を形成することでその局在および安定性を制御されていることを見いだした。しかしながら、細胞の膜画分より精製した複合体を形成したWAVE2も活性化ドメインのみの組み替えタンパク質と同じArp2/3複合体の活性化活性を持ち、WAVE2複合体は完全に活性化されうることが示唆された。IRSp53がRacおよびPIPS依存的に刺激に応じたWAVE2の活性制御を行いうることを示した。この制御はWAVE2単体だけでなくWAVE2複合体でもみられた。さらにIRSp53のN末部のドメイン(RCBドメイン)がRac依存的に細胞膜を変形することを見いだした。RCBドメインのみを細胞に発現させると、細胞の外側にむかって、ラメリポディアやフィロボディアと同じ方向にのびる細胞膜のみから成るように見える突起形成がみられた。すなわち、アクチン重合に先立って細胞膜が細胞の外側に向かって変形することが、ラメリポディアやフィロボディア形成などの突起形成に重要であることが示唆された。この膜変形能が本当にラメリポディアやフィロボディア形成に重要であるかどうか今後検討していく。

細胞の移動する先端でアクチン重合が起こり、糸状仮足(フィロポディア)や葉状仮足(ラメリポディア)といった構造を作る。WAVE2を欠損した細胞では顕著に葉状仮足形成が阻害されていたことから、WAVE2は葉状仮足形成に必要不可欠な分子でありArp2/3複合体を制御することで方向性を持った細胞運動全てに重要であることがわかっていた。前年度までの研究では、WAVE2は巨大な複合体を形成することでその局在および安定性を制御されていること、WAVE2複合体は完全に活性化されうることが示唆された。IRSp53はWAVE2複合体に含まれないタンパク質である。IRSp53がRacおよびPIP3依存的に刺激に応じたWAVE2およびWAVE2複合体の活性制御を行いうることを示した。さらにIRSp53のN末部のドメイン(RCBドメイン)のみを細胞に発現させると、細胞の外側にむかって、ラメリポディアやフィロポディアと同じ方向にのびる細胞膜のみから成るように見える突起形成がみられたことから、アクチン重合に先立って細胞膜が細胞の外側に向かって変形することが、ラメリポディアやフィロポディア形成などの突起形成に重要であることが示唆された。本年度の研究はIRSp53およびWAVE2の葉状仮足における局在を詳細に観察し、IRSp53がWAVE2に先立って局在することを示した。また、細胞膜の微細な形態変化を検出するためのFRETprobeの開発に着手した。また、同様の機構が繊維芽細胞や上皮細胞だけでなく血小板のような血球系細胞でも働いている事を見出した。興味深いことに、血球細胞ではこれらの仮足形成機構が細胞の分化にも関わっている事が示唆された。
痛み受容体の遺伝子多型と癌性疼痛の性状の関連解析：診断・治療法の開発を目指して

がんの痛みは、患者のQOLを著しく低下させ、人間性に影響することもあるので深刻である。発がんの頻度が増している超高齢社会では,がんに起因する疼痛を制御することは重要な課題である。がん性疼痛の性状は一様でなく、その訴えも多様であることからその診断や治療は容易ではない。そこで、本研究では、口腔がんの痛みの性質をTRPチャネルの遺伝子多型の側面から捉え、複数のTRPチャネルの遺伝子多型と口腔がん患者の訴える痛みの性質とTRPチャネル遺伝子多型とのの関連を明らかにする。これによって、個々の患者に合うオーダーメイドの鎮痛治療法の開発へと繋げたい。
昭和期日本における幻灯（スライド）文化の復興と独自の発展に関する研究

幻灯(スライド)は、従来「映画以前」の映像メディアとして認識され、20世紀初頭の映画の普及以降の動向については、ほとんど研究対象とされてこなかった。それに対して、本研究では、幻灯が第二次世界大戦期の日本で復興し、戦後の教育及び社会運動の場で幅広く活用される過程に注目した。194050年代につくられた幻灯のフィルム及び説明台本を多数発掘し、また、当事者及び遺族に対する聞き取り調査を実施することで、従来知られていなかった昭和期の幻灯文化の実態の一端を解明した。発掘したフィルム資料については、アナログ及びデジタル復元に取り組み、山形国際ドキュメンタリー映画祭等での一般向けの上映活動を展開した。2015年度は、松川事件救援運動に関連して製作された最初の映像作品といえる『松川事件1951』(1951年)、日本炭鉱労働組合の委託により、満映東北電影公司を経て中国から帰国した映画技術者たちが制作した『せんぷりせんじが笑った!』(1956年)等、いずれも重要な資料価値をもつ幻灯の保存・上映用途のニュープリントを作成し、前者に関しては昭和文学会第56回研究集会「特集声と再現性」(横浜国立大学、2015年5月9日)、後者に関しては2015年山形国際ドキュメンタリー映画祭公式プログラム「幻灯は訴える」(山形美術館、2015年10月12日)等のフィルムと幻灯機を用いた公開上映を行った。また、両作品の製作事情については従来ほとんど知られてこなかったが、新資料の発見、関係者への聞き取り調査等を通じて、企画・製作・流通プロセスや、制作者についての新事実を明らかにすることができた。戦後日本の映像文化史及び社会運動史に関連する貴重なフィルム及び文献資料の所在を新たに確認し、また、関係者への聞き取り調査を通じて、日中国交正常化以前の中国ー日本の文化交流の、従来ほとんど知られてこなかった側面についても解明を進めることができた。1950年代の幻灯製作において、新中国での映画製作に参加した後に帰国した元満洲映画協会関係者が重要な役割を果たしていたことを示す複数の資料を発見したことは、とりわけ大きな成果といえる。幻灯フィルムのニュープリントの作成、個人蔵文献資料のアーカイヴへの委託の仲介、オーラル・ヒストリーの収集など、資料の保全・保管についてもいくつかの実績を挙げている。研究成果については、日本国内での学会発表、学会誌への論文発表のほか、国際学会での口頭発表、査読付外国語ジャーナルへの論文掲載など、国際的なアカデミアに向けても発信してきた。アウトリーチ活動についても、山形国際ドキュメンタリー映画祭での上映プログラム共催をはじめ、東北、北陸、関東、関西と全国で上映活動を行い、昭和戦後の幻灯文化の多様な意義を一般に向けて伝え、大きな反響を得た。日本炭鉱労働組合が1956年に製作した幻灯『せんぷりせんじが笑った!』の、従来不明点が多かった製作事情についての調査を行った結果、満洲映画協会(満映)に所属し、日本敗戦・「満洲国」崩壊後も中国大陸に残留し、新中国における映画事業建設に協力した後に帰国した映画技術者たちが、本作の制作を担当していたことを、遺族への聞き取り調査等を通じて明らかにした。『せんぷりせんじが笑った!』の幻灯化は、中華人民共和国日本の国交未成立の時期の文化交流の実態の一端を伝える貴重な事例であり、調査の成果については、『映像学』第96号掲載の論文(鷲谷花「満洲から筑豊へー幻灯『せんぷりせんじが笑った!』をめぐる「工作者」たちのゆきかい」)により詳述した。2017年3月には、福岡市総合図書館に所蔵されている、主に占領期に作られた米国および日本製の幻灯フィルム及び説明台本の調査を行い、目録を作成した。幻灯関連資料の中には、地元教育委員会が自主製作した小学校建設や災害についての記録幻灯も含まれており、占領期から1950年代にかけての地域社会における幻灯メディアの利用についての貴重な資料といえる。原爆の図丸木美術館「1950年幻灯上映会」(2016年4月25日)、エル・ライブラリー「炭鉱幻灯上映会」(2016年8月16日)、神戸映画資料館「中国引揚映画人特集ー幻灯と映画ー」(2016年9月4日)など、一般向けの上映会を複数回開催し、発見した幻灯の現物公開と貴重な資料的価値の説明を行った。神戸映画資料館で開催した「中国引揚映画人」は、木村荘十二、持永忠仁、菊地利夫、勢満雄ら、満映から新中国への残留と映画事業への参加を経て帰国した映画関係者の足跡を、戦後に関わった作品の上映により辿るもので、従来例のなかった視点による特集上映企画として、上映機会の乏しい貴重な資料を紹介する機会となった。幻灯『せんぷりせんじが笑った!』についての調査により、従来ほとんど知られてこなかった中国滞留引揚映画人の戦後の活動の一端が明らかになり、また、新中国成立初期に作られた人形アニメーションが、戦後日本の幻灯の表現に影響を及ぼしていたことも明らかとなった。幻灯制作者の遺族との連絡を確立し、聞き取り調査により、市販の文献等には記載のないいくつかの新事実を明らかにすることができた。福岡市総合図書館に所蔵されている幻灯(スライド)

資料の精査に初めて着手し、CIEの活動に関連するものと思しき米国製の幻灯、地元教育委員会が自主製作した水害と復興作業の記録幻灯など、従来は存在を知られていなかった資料の存在を確認した。以上のほか、全国のアーカイブの調査を通じて、貴重な幻灯関連資料を新たに発見し、占領期から1950年代にかけての幻灯メディアの実状を明らかにすることができたことは、当初の計画以上の成果ということができるだろう。今年度は複数の幻灯及び映画の貴重な現物資料(フィルム)を新たに発見し、製作受容の事情を明らかにしたうえで、一般公開への道筋を付ける成果を挙げた。鷲谷花の仲介により神戸映画資料館に遺贈された故川本年邦氏の幻灯関連資料の整理を行い、目録を完成させた。川本年邦氏は1945年に復員した直後から、長年にわたり子ども会での幻灯上映活動を継続しており、遺贈資料には占領期を中心とする1940-50年代の貴重な幻灯資料が含まれている。同資料に関しては、2018年度に本格的に一般公開を進める予定である。やはり鷲谷花の仲介により東京国立近代美術館フィルムセンターに遺贈された全日本自由労働組合(全日自労)製作・望月優子監督の中編映画『ここに生きる』は、日雇労働者の組合である全日自労の、幻灯と映画を駆使した文化運動の貴重な成果のひとつといえる。2018年3月2日にエル・おおさかで開催した「映像(幻灯と映画)に見る戦後の失業・貧困問題と労働運動」(共催:エル・ライブラリー)では、『ここに生きる』及び幻灯『にこよん』を同時上映し、杉本弘幸氏による講演「戦後の失業対策事業と労働運動について」と併せて、「失業対策事業と映像メディア」という従来ほとんど知られてこなかった領域に光を当てる機会となった。東京国立近代美術館フィルムセンター(BDCプロジェクト)が進めていた大藤信郎の幻灯作品のフィルム復元に際して、試写(2018年3月24日)への機材提供と映写協力を行った。幻灯(スライド)は、従来「映画以前」の映像メディアとして認識され、20世紀初頭の映画の普及以降の動向については、ほとんど研究対象とされてこなかった。それに対して、本研究では、幻灯が第二次世界大戦期の日本で復興し、戦後の教育及び社会運動の場で幅広く活用される過程に注目した。194050年代につくられた幻灯のフィルム及び説明台本を多数発掘し、また、当事者及び遺族に対する聞き取り調査を実施することで、従来知られていなかった昭和期の幻灯文化の実態の一端を解明した。発掘したフィルム資料については、アナログ及びデジタル復元に取り組み、山形国際ドキュメンタリー映画祭等での一般向けの上映活動を展開した。2015年度に引き続き、昭和期の幻灯文化に関するフィルム・スライド・文献資料の所在確認及び収集と内容の精査に取り組み、また、ビデオ・インタビューを含むオーラル・ヒストリーの収集も継続する。ここまでの調査・研究によって一端を解明した幻灯を介した中国ー日本間の文化交流については、今年度は中国側の資料の調査にも着手する。また、ミシガン大学図書館に所蔵されていることが判明した、新憲法発布時に製作されたと思しき制作者不詳の憲法啓蒙幻灯スライドほか、アメリカ合衆国内の各アーカイヴに散在している占領期の幻灯関連資料の所在状況の確認も開始する。特に貴重な資料的価値をもつとみなしうる幻灯フィルムのインターネガ及び複製プリントの作成をはじめ、発掘・収集した資料のアーカイブ保存についても、協力関係にある各機関との協議のもと、適切な保管体制の整備に取り組んでゆく。一般向けの上映活動についても引き続き継続できるよう努める。海外での上映会についても可能性を検討してゆく。
ルーメン細菌の効率的な検出のためのマルチプレックスPCR法の確立

昨年度作成したマルチプレックスPCRでは、5反応で17菌種の検出が可能であったが、実際のルーメン内容物由来DNAを用いて行った検出では、感度がシンプレックスPCRよりも劣ったため、本年度はこれと同等の感度を持たせること、ならびに精度向上を目的に、再度条件検討を行った。R.productus、C.proteoclasticumの2菌種を検出するプライマーが他の菌種でも反応することが見出されたため、新たにプライマーを設計し直した。各標的菌種ごとに温度勾配PCRにより至適アニール温度を決定し、リアルタイムPCRによる増幅曲線から至適マグネシウム濃度を決定した。増幅サイズとの上記データをもとにマルチプレックスPCRでの検出菌種の組み合わせを決定した。その結果、6反応で17菌種の検出が可能だった。マルチプレックスPCRでの検出は反応液中に標的菌種のDNAが150pg含まれていれば可能であり、シンプレックスPCRと同様の感度だった。増幅産物の配列確認でも、目的とする菌種のみを増幅していることを確認した。本方法を用い、濃厚飼料給与0・3・28日目、チモシー・飼料イネの給与、暑熱環境下(20°C・28°C・33°C)飼育、プロトゾアの有無のルーメン内容物由DNAを用いて検出の差を求めたところ、各サンプル間でシンプレックスでの検出と同様の差を認めた。暑熱環境下飼育のものは定量的PCR法により繊維分解菌3種の定量を行い、環境温度の上昇に応じて繊維分解菌数が低下することが明らかになった。ルーメン細菌の生態研究を効率的に行うために、細菌構成を簡便に調べる方法の確立が求められている。PCRによるルーメン細菌の検出は、迅速に細菌構成を調べる1つの方法である。既に繊維分解菌などのルーメンに生息する主要菌種を検出するプライマーが報告されているが、さらに検出できる菌種を増やし、マルチプレックスPCRによる検出の効率化を試みた。ルーメンに生息する23菌種を標的菌種とした。PCRによる検出法が報告されている14菌種についてはそのプライマーを用い、新たに9菌種に対してプライマーを作製した。BLASTにより標的菌種に特異的であることを確認し、次いで菌株由来またはルーメン内容物由来のDNAを用いて増幅の有無とサイズの確認を行った。次いで作製したプライマーを用いて、マルチプレックスPCRの条件検討を行った。PCR反応時のアニールの温度、増幅サイズにより同時に検出する菌種を選定した。マルチプレックスPCRにはQIAGEN Multiplex PCR Kitを用い、推奨される反応条件をもとに各菌種検出のための至適化を行った。作製したプライマーは標的とする菌株のDNAからのみ目的のサイズでの増幅を示した。また、ルーメン内容物から採取したDNAを用いた単一のプライマーによる検出では、23菌種中17菌種の検出が可能だった。23菌種のうち17菌種を選び、1反応あたり34菌種(5反応で17菌種)についてマルチプレックスPCRによる検出を行った。各菌株から抽出したDNA混合液を用いたマルチプレックスPCRによる検出では標的菌種を全て検出することができ、ルーメン内容物由来のDNAを用いた場合には13菌種の検出が可能だった。
ハイドロキシアパタイト・カラムクロマトグラフィによる損壊DNAの精密法の検討

腐乱死体から採取したDNAは高度に分解しており、ポリメレース・チェイン・リアクション(PCR)法によるDNA増幅を阻害することが判明した。これは反応時のプライマーの結合や正確な複製を阻害するためであると考えられ、この損壊DNAを除去して残存している高分子量DNAのみから正確なPCR増幅を行う方法(精製法)を検討した。1つの方法としてアガロースゲル電気泳動やアガロースゲルビーズによるカラムクロマトグラフィについて検討したところ、高分子量DNAの残存している試料では増幅が可能となった。しかし損壊DNAの中には塩基部分が外れて1本鎖状となったものも含まれている可能性があり、それを除去してより確実なPCR増幅が可能となる、ハイドロキシルアパタイトを用いた精製法について検討した。ハイドロキシルアパタイトは、含有するカルシウム・イオンとDNA鎖中のリン酸とが結合することによりDNAを吸着させるが、その結合の強さはDNAの立体構造に依存し、1本鎖DNAは2本鎖DNAよりも結合が弱く、両者の分離が可能となる。ただし蛋白質も結合してしまうため、蛋白分解酵素で処理した試料(蛋白未除去)から直接DNAを回収するのには問題ががあったので、フェノール/クロロフォルム処理等でDNAを精製した試料を対象とした。一般に温度をあげると1本鎖DNAと2本鎖DNAの分離はより著明となると言われており、分子生物学実験法の教科書であるMolecular Cloning,A Laboratory Manualなどには加温する簡単な装置が紹介されているが、本研究ではより簡便な方法を考慮し、室温での分離の精度を検討した。しかし分離の程度は分別できるほど良くなく、加温法などに工夫する必要が認められた。今後さらに検討を重ねる予定である。
ディペンダビリティを備えた高性能ＦＰＧＡアーキテクチャに関する研究

SoC市場は、高集積化の進展とともに多様化しており、設計はより複雑になってきている。FPGAの搭載はこの問題を解決策として有望である。しかし、FPGAは大量のメモリからできているため、ソフトエラーが発生したときに回路故障につながる。本研究は、信頼性の高いリコンフィギャラブル・ロジックのアーキテクチャとして、SoC用フォールトトレラントFPGA(FT-FPGA)アーキテクチャと、その設計ツール(CAD)を提案している。また、FT-FPGAの試作チップを開発し、このチップの一連の評価によって、FT-FPGAは、ハードエラーおよびソフトエラーの回避と自動修復の能力を有することを確認した。ディペンダビリティを備えた高性能FPGAアーキテクチャに関する研究に関し,本年度における成果についてまとめる.1.入力共有に基づく論理クラスタ構造の最適化論理クラスタ内のローカル配線リソースの削減を目的とし,新たなクラスタ構造の探索を行った.論理クラスタ内の論理セルに入力する信号は,他の論理セルと信号共有されるケースが多い.そこで,あらかじめ入力共有を行った論理セルを用意することでローカル配線の小型化を図った.2.ハードエラー検出手法の提案ハードエラー検出手法の研究を行った.Wilton型スイッチブロック構造に着目したテスト手法に加えて,新たに2つのテストパタンを追加し,最良条件の場合は故障スイッチを特定することができた.しかしながら,最悪条件では故障候補スイッチの範囲を16個までしか限定することができなかった.この原因として,追加経路が検出不可能な経路およびIOB内のORA構造が挙げられる.次年度はこの2点について改良を行い,検出精度を改善する予定である.3.ハードエラー回避手法故障検出結果をもとにタイルレベルでの故障回避を行い,その影響を調査した.故障候補数が多いケースでは回避(回路実装)に失敗するケースが多く見られた.今後はSB故障をスイッチレベルで回避する手法を確立し,検出・回避時間,デバイス性能の影響を明らかにする.また,テスタビリティを考慮したデバイス構造の検討,ツール作成を行う.ディペンダビリティを備えた高性能FPGAアーキテクチャに関する研究に関し,本年度における成果についてまとめる.本年度は,昨年度までに基礎検討を行った故障耐性をもつプログラマブルロジックの試作・評価を行った.また,論理セルCOGREよりもより汎用性を備えた少構成メモリ論理セルSLMアーキテクチャに関する研究を行った.1.ハードエラー/ソフトエラー耐性をもつFPGA TEGの試作および評価本年度は故障耐性をもつFPGA-IPコアTEGチップ試作および評価を行った.本TEGでは以下の2種類の回路を搭載している:(1)ソフトエラー耐性評価用EDAC(Error Detection And Correction)回路,(2)ハードエラー耐性評価用FPGA(アレイサイズ20x20).これらはCMOS 65nmプロセスを用いて3.4mm□チップ,QFP208ピンパッケージにて設計を行った.12月にテープアウトを行い,完成した試作チップは評価ボードにて仕様通り動作することを確認した.2.小構成メモリ論理セルSLMの研究ディペンダビリティを備えた高性能FPGAアーキテクチャに関する研究に関し,本年度における成果についてまとめる.1. COGREとsubBLEを用いたクラスタ構造の最適化:アプリケーション実装時の論理クラスタ内における論理セルの入力信号の出現傾向に着目し,論理セルの入力ピンの共有を行う小面積な論理クラスタ構造を提案した.また,このsubBLEと先行研究であるCOGREを組み合せることで,より小型なクラスタ構造の検討を行った.COGREとLUTを同一のクラスタ内に混載させることで,COGREの課題の1つであった実装できない論理への対応も可能である.2.新規配線ツールの開発:新規配線ツールとしてEasyRouterの開発を行い,従来のFPGA設計フローとVLSI設計フローをリンクさせたFPGA IP用の設計フローを提案した.EasyRouterは新しいFPGAアーキテクチャを短期間で簡単にモデリングすることができる.また,現在のVLSI技術では簡単に実装することができないFPGAアーキテクチャに対しても,EasyRouterは高速な性能解析を実現することができる.また,提案したFPGA設計フローを3つの異なったデバイスで評価することにより,その性能と拡張性を示すことができた.3. FPGAの故障耐性手法:FPGAのハードエラー耐性手法を確立するために,ハードエラーの検出および回避手法についての提案を行った.回避手法の方ではCADツールによる回避とアーキテクチャによる回避の2通りの方法を提案した.CADツールによる回避では,検出レベルに合わせた回避ができるようにタイルレベル回避とマルチプレクサレベル回避の2通りの回避を行った.回避時間・回避成功率・回避後の回路性能の評価を行った結果,配線部分のハードエラーではマルチプレクサレベルでの回避が有効であるという結論を得た.本研究の主要4研究項目(基本論理セルアーキテクチャの研究,高信頼化手法の研究,テスト容易化設計の研究,EDAツールの研究)に対して,本年度は3項目で具体的な成果があがり,残りの1項目も来年度にはある程度の成果が出る見込みである.25年度が最終年度であるため、記入しない。

本研究の主要4研究項目(基本論理セルアーキテクチャの研究,高信頼化手法の研究,テスト容易化設計の研究,EDAツールの研究)に対して,本年度は4項目で具体的な成果があがっており,来年度の試作に向けた準備が整った.特に問題なし.研究計画に従って遂行する.25年度が最終年度であるため、記入しない。特に問題なし.研究計画に従って遂行する.
光電変換・光スイッチング機能を持つ単分子膜修飾電極での電子移動反応場の設計と制御

我々は、一分子内に電子受容部位(A)、光増感部位(S)、そして電子供与部位(D)を持つ両親媒性三つ組分子A-S-Dの単分子膜で修飾した金電極が、光ダイオードの機能を示すことを見いだした。この光電変換機能の効率をあげるために、単分子膜内での電子移動反応場の設計と制御の観点から、本年度は以下の項目について検討した。1)S-AおよびS-D化合物群の合成と光誘起電子移動の距離依存性の評価;S部位にはピレン、A部位にはビオロゲン、そしてD部位にはフェロセンを用い、S-A間の炭化水素鎖数は、4,6,8,11,および16で、S-Dは6,7,および9である。これらの化合物群の分子内電子移動速度は、S部位のピレン励起一重項状態の蛍光寿命測定から求めた消光速度定数によって評価した。2)剛直構造を有するビシクロ[2.2.2]オクタン結合鎖で連結したS-D化合物の合成と光電子移動の評価;剛直なS-D化合物は、S部位にはナフタレン、D部位にはフェロセン、そして剛直な結合鎖としてビシクロ[2.2.2]オクタンを用いた。合成方法を種々検討した結果、Friedel-Crafts alkylation法を用い、そのルイス酸触媒の種類を選択することによって各部位を選択特異的に連結できることが明らかになった。得られた剛直なS-D化合物は、NMR測定からα体とβ体の混合物であるが、蛍光寿命測定結果はα体とβ体の蛍光寿命がほぼ同じ値であることを示唆した。3)光誘起電子移動反応の自由エネルギーギャップΔG°依存性の検討を目的としたS-AおよびS-D化合物群の合成;本年度は、ビオロゲンに比べてさらに約0.51eV還元電位が低いNi-サイクラム錯体誘導体を有するS-A化合物群の合成を開始した。
小児本態性高血圧症とアンジオテンシノーゲン遺伝子変異及び生活様式との関連

対象は、新潟県のある地域において検診を行った小学5年、中学13年生の健康小児131名である(男児80名、女児51名、年齢範囲: 1015歳、平均年齢: 13.0±1.9歳)。毎年、脂質、肝機能および末梢血液検査を行っており、今回は地域の教育委員会の指導の元に両親の許可を得て、アンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子多型の分析を行った。AGT遺伝子多型は末梢血白血球よりDNAを抽出し、AGT遺伝子の235番目のアミノ酸の変異をPCR法で観察し、235番目のアミノ酸がメチオニンとなるalleleをA、スレオニンとなるalleleをaとし、次の成績を得た。1)AGT遺伝子多型の遺伝子型の頻度はAA型6.9%、Aa型34.3%、aa型58.8%であり、各alleleの頻度はAが0.24、aが0.76であった。2)ホモ接合型であるaa型をもつ小児と他の遺伝子型(AA型+aa型)をもつ小児の2群に分け検討すると、aa型をもつ小児の収縮期血圧が有意差はないものの高値を示した。他の因子については両群間に明らかな差を認めなかった3)3遺伝子型と収縮期および拡張期血圧との間には明らかな関連はみられなかった。4)3遺伝子型と生活様式や高血圧家族歴との間に有意の関連を認めなかった。5)収縮期血圧を目的因子とし、他の諸因子を独立因子とした重回帰分析では、AGT遺伝子多型の遺伝子型は統計学的に有意の因子であった。以上より、日本人小児を対象とした今回のAGT遺伝子多型の検討では、成人での報告と同様にAGT遺伝子多型と収縮期血圧の関連がみられ、AGT遺伝子多型が小児期の血圧調節に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。[対象及び方法]新潟県のある地域で健診を行った男児80名、女児51名(年齢:1015歳、平均:13.0±1.9歳)の計131名を対象として、以下の研究を行った。1)本態性高血圧症(以下、高血圧)家族歴及び生活様式(食事、運動習慣)を調査する。2)血圧、皮脂厚、身長、体重、肥満度を測定する。3)例年行っている血液検査(血清脂質、肝機能、貧血)の際に1mlだけ余計に採血し、その血液からDNAを抽出し、遺伝子増幅後、オリゴヌクレオチドプローブでアンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子の変異の有無を検出する。なお、変異の部位として、235番目のアミノ酸(通常はメチオニン)がスレオニンになると報告されており、メチオニンとなるalleleをA、スレオニンとなるalleleをaとする。[成績]1)遺伝子型はAA型6.9%、Aa型34.3%、aa型58.8%であり、各alleleの頻度はAが0.24、aが0.76であった。3遺伝子型(AA型、Aa型、aa型)と収縮期血圧及び高血圧家族歴の間に有意の関連は見い出せなかった。[考案]小児におけるAGT遺伝子多型の検討は、今回の研究が国内外で最初の報告である。今回の小児を対象とした検討では、各alleleの頻度は本邦のほかの地域の成人の報告とほぼ同じであった。しかし、高血圧家族歴や血圧との関連は見出せず、今後の検討が必要である。

対象は、新潟県のある地域において検診を行った小学5年、中学13年生の健康小児131名である(男児80名、女児51名、年齢範囲:1015歳、平均年齢:13.0±1.9歳)。毎年、脂質、肝機能および末梢血液検査を行っており、今回は地域の教育委員会の指導の元に両親の許可を得て、アンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子多型の分析を行った。AGT遺伝子多型は末梢血白血球よりDNAを抽出し、AGT遺伝子の235番目のアミノ酸の変異をPCR法で観察し、235番目のアミノ酸がメチオニンとなるalleleをA、スレオニンとなるalleleをaとし、次の成績を得た。1)AGT遺伝子多型の遺伝子型の頻度はAA型6.9%、Aa型34.3%、aa型58.8%であり、各alleleの頻度はAが0.24、aが0.76であった。2)ホモ接合型であるaa型をもつ小児と他の遺伝子型(AA型+aa型)をもつ小児の2群に分け検討すると、aa型をもつ小児の収縮期血圧が有意差はないものの高値を示した。他の因子については両群間に明らかな差を認めなかった3)3遺伝子型と収縮期および拡張期血圧との間には明らかな関連はみられなかった。4)3遺伝子型と生活様式や高血圧家族歴との間に有意の関連を認めなかった。5)収縮期血圧を目的因子とし、他の諸因子を独立因子とした重回帰分析では、AGT遺伝子多型の遺伝子型は統計学的に有意の因子であった。以上より、日本人小児を対象とした今回のAGT遺伝子多型の検討では、成人での報告と同様にAGT遺伝子多型と収縮期血圧の関連がみられ、AGT遺伝子多型が小児期の血圧調節に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。
皮膚に存在するヒスタミン感受性C線維の伝達物質

かゆみ成立の神経学的機序を解析するため皮膚における化学受容線維の伝達物質を検索した。まず末梢からの刺激伝達による脊髄後角ニューロンでのFos蛋白発現を確認するため,ペントバルビタール麻酔下でラットの後肢足底に5%ホルマリン0.1mlを局注し,その2時間後,エーテル麻酔下に0.1Mヘパリン加リン酸緩衝液で潅流した後,Zamboni液で潅流固定を行い脊髄を摘出した。摘出した脊髄はさらに24時間浸漬固定し,洗浄して凍結し,厚さ20μmに薄切して,Fos蛋白特異的な抗体を用いてavidin-biotin complex methodによる免疫染色を行った。発色にはdiaminopenzidineを用いた。その結果,当初用いた2種類の抗体(Oncogene Science社ウサギポリクローナル抗Fos蛋白抗体(Ab-2),Cambridge Research Biochemicals社ヒツジポリクローナル抗Fos蛋白抗体(OA-11-825))では脊髄後角ニューロンにおけるFos蛋白の発現は検出することができず,Cambridge Research Biochemicals社ヒツジポリクローナル抗Fos蛋白抗体(OA-11-824)でのみFos蛋白の発現を確認することができた。そこでこの抗体を用いて,以下の実験を行った。ラットの後肢前面を剃毛し,その24時間後にペントバルビタール麻酔下で同部位に500mg/mlの濃度でヒスタミンを溶解した生理食塩水を塗布し,プラスチック性のピペットチップで軽く20回掻破を行った。処置の2時間後に上記方法で潅流固定し摘出した脊髄を凍結切片とし免疫染色を行った。その結果シスタミン刺激によっても脊髄後角ニューロンにFos蛋白が発現することを確認した。しかし,ホルマリンによる刺激と比較してFos蛋白を発現する細胞はより少数で,ほぼ後角のI層に限局して見られた。現在,ヒスタミンアンタゴニストを投与してこれらのニューロンにおけるFos蛋白発現の変化を検討中である。
遷移金属錯体を用いた特異な性質を持つ新しいπ電子系化合物の合成とその物性の研究

1.特異な性質が期待される[3]ラジアレンとして、末端にフルオレン環を有する系【I】を合成した。【I】はかなり平面に近いプロペラ型配座をとっていると考えられる。【I】を環元すると、アニオンラジカルを経て電荷が全体に広がったジアニオン【II】が生成すると予想されるので、【I】を電気化学的に還元したところ、非常に容易に還元されて【II】が生成した。また、【I】と【II】は可逆的に変換できることもわかった。現在、【I】の合成法を応用して末端にジチアフルベン基およびチオピラニリデン基を有する[3]ラジアレンの合成を行なっており、合成後それらのCT錯体の性質を検討する予定である。2.銅カルベノイドの環化反応を用いて3種のオクタアリール[4]ラジアレン【III】を合成した。これらのラジアレンは、一般に折れ曲がった構造をとり、そのベンゼン環は互いに重なっているが、オクタアニシル[4]ラジアレンにおいて、重なりの異常性が認められた。オクタシアノ[4]ラジアレン【IV】の合成に関しては、現在さらに検討している。3.ラジアレンの研究と関連して、ヘキサフェニル[3]デンドラレンを合成し、その性質を調べた。また、新しい酸化還元系を合成する目的で、トロポキノン環を基本単位とするジフェノキノン型化合物を合成し、それらの酸化還元電位についても検討を加えた。
遺伝子疾患を標的とした新機能アロステリックリボザイムの新創製と機能解析

我々は新機能RNAアロステリックリボザイムの合理的分子設計として、ハンマーヘッド型リボザイムのステムループII部分にフラビン結合部位を導入し、フラビン分子(FMN)によるリボザイム活性の発現制御に成功した。この新規アロステリックリボザイムは、フラビン分子が特異的に結合するループ部分とハンマーヘッド型リボザイムの活性部位との間に5'-UGC/5'-GCUの3塩基対を有する構造をしており、Single turnover条件下において、フラビン分子結合により活性が6倍上昇する新規核酸酵素であった。申請者は、この活性の誘導がフラビン分子結合部位とリボザイム活性部位とを結ぶ3塩基対の安定性によるものと考え、DMS-化学修飾法を用いて検討を行った。その結果、FMN存在下では3塩基部分の塩基対形成が認められ、非存在下では塩基対の形成が弱いことが確認された。さらに、高分解能2次元NMR法を用いて、このアロステリックリボザイムのイミノプロトン領域の測定を行ったところ、フラビン分子の非存在下において、この3塩基対のイミノプロトンはブロードであり、非常に不安定であることが示唆された。現在は、フラビン分子存在下におけるアロステリックリボザイムの3塩基対の安定性をNMR法にて測定中である。したがってこのフラビンスイッチ型リボザイムは、フラビン分子の結合によりステムII部分の塩基対形成が誘導され、この構造変化が活性発現につながったものと考えられる。我々は新機能RNAリボザイムの合理的分子設計として、ハンマーヘッド型リボザイムのステムループII部分にフラビン結合部位を導入し、フラビン分子(FMN)によるリボザイム活性の発現制御に成功した。そこでこの発現制御機構について報告する。新規創製リボザイムの基質切断活性のみを評価するためにSingle tumover条件下で測定を行い、リボザイムの一次速度定数をFMN存在下、非存在下で各々k20bs,k2として算出した。その結果、k20bsの値がk2と比較して最大6倍もの値を示した。次に、基質切断活性のFMN濃度依存性を調べた結果、活性はFMN濃度の増加と共に上昇するが、次第に飽和していく現象がみられた。この飽和現象は、FMNが確実にそのアプタマーに結合していることを示しており、またこれより求まるKd値として適当な値が得られた。これと同時に、FMN-リボザイム複合体の速度定数であるk2'値が求まるが、この値はk2値と比較して10倍以上もの値を示したことから、FMNはリボザイムの切断段階に作用していることが示された。また、FMNによるキメラリボザイムの構造変化を確かめるために、特にステムII部分の塩基対形成の有無に注目して、FMN存在下、非存在下で構造的相違を鋭敏に検知する化学修飾法(ゲル電気泳動法)を用いて検討を行った。その結果、FMN存在下ではステムII部分の塩基対形成が認められ、非存在下では塩基対の形成が弱いことが確認された。
葉の形態形成における遺伝子発現制御ダイナミクス

1)パーテイクルガンを用いたトランジェント系によりAthb-1の機能解析を行なった結果、Athb-1は、in vitroで結合することが知られているDNA塩基配列を、in vivoにおいても認識し、その配列を上流領域に含むプロモータからの転写を活性化することがわかった。Athb-1は、この実験系においてAthb1-VP16と同様もしくはそれ以上の転写活性化能を示すが、形質転換植物内ではAthb1-VP16に比べて弱い表現型しかもたらさない。ことから、Athb-1は形質転換植物内では何らかの負の制御を受けていることが示唆された。2)明所で生育させた野性型植物を暗所へ移すと、茎および葉柄の伸長は起こるが葉の展開は起こらない。Athb1-VP16-GRを発現する植物では暗所へ移すとともにグルココルチコイドを投与すると、葉の展開が引き続き起こり、明所で一旦展開を終了した古い本葉や子葉も再び展開を始めた。また、Athb1-VP16-GRを大量に発現する植物では明条件下でグルココルチコイド処理をおこなった場合にも子葉の展開が促進された。これらの結果から、暗所における葉の展開は、改変Athb-1が、光シグナル伝達系に関わる遺伝子ではなく、むしろ葉の展開に直接関わる遺伝子を活性化したことによるものと推測された。3)Athb-1のDNA結合ドメインの標的であり、かつ柵状組織の形成阻害および暗所での葉の展開の原因となっている遺伝子の同定を、Athb1-VP16-GR遺伝子を導入したタバコ培養細胞BY-2株を用いて行なった。その結果、ヒストンH3類似の遺伝子、およびこれまでに報告されたものとは相同性をもたない2つ遺伝子がAthb-1のDNA結合ドメインの標的として同定された。
乳児に適用される補聴器の器種選定法と適合・評価・推薦方略

1.乳幼児の補聴器の器種選択法について乳幼児の言語習得にあたって,自・他声の音圧バランスという要因が,補聴器選択の際に当然考慮されるべき要因である。器種選択法としては,発声発語の重視から自声がより強く入力されるポケット形補聴器が推薦される。自他声差の観点から考えると,耳かけ形≒ベビー形であり,ベビー形補聴器のコードによる活動の制限・雑音の拾取や,イヤレベルでの補聴を考える場合,耳かけ形補聴器の有効性が示唆された。耳かけ形への移行時期のピークは18ヶ月以上24ヶ月未満であり,耳介の成長・歩行姿勢の安定が理由であることが分かった。ベビー形補聴器から耳かけ形補聴器への移行時期は耳介が成長して補聴器がしっかり乗るようになり,装用児の座位が安定した時期が適切であると考える。2.乳幼児の補聴器の適合・推薦方略と評価について乳幼児の生活環境も指向性マイクや雑音抑制機能の効果が期待できる騒音下であることが明らかになった。さらにいくつかの乳幼児の生活環境下でそれぞれの機能による雑音抑制効果を評価した。結果,それらの機能によって雑音が抑制されていることが認められた。一方で,遊び場面では周囲にいる他の子どもの音声も抑制されてしまうことがわかり,指向性マイクの使い方にはさらなる検討が必要であることが示唆された。3.総合考察乳幼児に対しては耳かけ形補聴器が推薦されるべきである。しかし装着上,支障がある場合は,ベビー形補聴器を使用し,耳かけ形補聴器に移行することを考える。指向性マイク,雑音抑制機能が使用できるデジタル補聴器は,乳幼児の生活環境雑音を抑制することが可能であり,その有効性が確認できた。しかし,生活環境音や,周囲の話声をも抑制するので,使用にあっては場面によって切り替える機能を備えた補聴器を選択するべきである。目的)今年度は当初研究目標第1項目である乳幼児が装用する補聴器の3形式(ポケット形,耳かけ形,ベビー形補聴器)について,聴覚障害乳幼児に話しかける母親の声[他声]と,聴覚障害乳幼児自身の声[自声]の2つの入力音声の収集・分析を行った。方法)音声の収集にあたっては,3形式の補聴器のケースに補聴器用マイクのみを組み込んだもの(マイクユニット,以下MU)を314ヵ月の乳幼児に装用させた。子どもの正面に母親に座らせ,母親には子どもが自然な発声をするような会話をするよう依頼した。MUからの出力をDATに録音し,パソコン上に取り込んだ。これより,まず声以外の雑音を排除し,さらに声を母親の声[他声]と乳幼児自身の声[自声]に分け,2つの音声ファイルを作成した。これを平均音声化処理を行った。結果)ポケット形,耳かけ形,ベビー形補聴器による他声の入力スペクトルには大きな差は見られなかった。自声の入力スペクトルはポケット形>耳かけ形≒ベビー形であった。自他声差(=自声スペクトル-他声スペクトル)の検討では,耳かけ形MUの自他声差は58dBほどであったが,ポケット形MUの自他声差は518dBほどであり,ポケツト形自他声差>耳かけ形自他声差であった。耳かけ形MU,ベビー形MUの自他声差は共に58dBほどであり,わずかにベビー形自他声差>耳かけ形自他声差であった。考察)言語学習が他声を聞くことから始まること,感音性難聴の聴野の狭さ,ラウドネスの異常を含考するならば,自声と他声の音圧差が少ない方が言語学習のためには望まれる。

つまり,自声を快適閾値域に入るよう補聴器のゲイン設定をした場合,自他声差が広いと他声に対するゲイン不足が起こる可能性がある。逆に他声に対して適切なゲインを確保した場合には,自声が快適閾値域を超える可能性がある。以上より自他声差の観点から,選択順として耳かけ形→ベビー形→ポケット形となり,耳かけ形補聴器の有利さが示唆された。目的)今年度は当初研究目標第2項目である補聴器の選択上の問題について,下記の2項の実験を行った。1)残響時間を補聴器選択上の評価項目に追加することに関して方法)SN比(-6,0,+6dB)と残響時間(0.8,0.4,0.0ms)[RASTI値01]となる文リストを,健聴補聴器装用群と難聴補聴器装用群に聴取させ文章了解度を求めた。SN比0dB,残響時間0.4msに対して,好条件・悪条件となるSN比,残響時間にて主観的感想を5段階評価で答えさせた。結果)健聴群と難聴群ともにRASTI値の向上と文章了解度の向上には相関が認められ,すなわち,SN比のみならず残響時間の向上も了解度の向上に貢献することが明らかになった。残響時間の向上は,特に難聴群において「聞きやすさ」の点で評価が高かった。考察)従来,SN比のみを視点として補聴器の評価が行われてきた。残響時間が了解度,さらに主観的評価の向上で大きな貢献をすることがわかった。補聴器器種選択にあたっては残響時間を評価項目に追加する必要がある。2)デジタル指向性マイク付きデジタル補聴器の評価について方法)アナログ指向性,第1世代デジタル指向性,第2世代デジタル指向性,デジタル適応型指向性の4種マイクを持つ補聴器について,正面から単音節語音を,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°のすべての方向からノイズを提示し,補聴器のマイク再生音を録音し,健聴被験者を対象に明瞭度検査を行った。結果)SN比の向上効果は,順に4.7,8.9,11.6,10.4dBであった。デジタル指向性マイクのSN比改善は,FM補聴器によるSN比向上は比肩しうるものであり,ノイズ抑制効果が大きいことが立証された。考察)乳幼児に対して,従来はアナログ補聴器の処方が行われてきた。乳幼児の日常生活にも様々な雑音が生じていることが予想され,常時装用が困難なFM補聴器ではなく,デジタル指向性マイクを備えたデジタル補聴器によって対処することを考えていくべきだと示唆された。1.乳幼児の補聴器の器種選択法について乳幼児の言語習得にあたって,自・他声の音圧バランスという要因が,補聴器選択の際に当然考慮されるべき要因である。器種選択法としては,発声発語の重視から自声がより強く入力されるポケット形補聴器が推薦される。自他声差の観点から考えると,耳かけ形≒ベビー形であり,ベビー形補聴器のコードによる活動の制限・雑音の拾取や,イヤレベルでの補聴を考える場合,耳かけ形補聴器の有効性が示唆された。耳かけ形への移行時期のピークは18ヶ月以上24ヶ月未満であり,耳介の成長・歩行姿勢の安定が理由であることが分かった。ベビー形補聴器から耳かけ形補聴器への移行時期は耳介が成長して補聴器がしっかり乗るようになり,装用児の座位が安定した時期が適切であると考える。
プロテオミクス技術を応用した網羅的発現解析による肺癌関連タンパクの探索

肺癌組織を対象とした網羅的なタンパク質発現量解析とバイオインフォマティクス解析により、術後再発・予後に深く関与するタンパク質群の発見に成功した。また、タンパク質の発現制御に重要な役割を持つ肺癌関連マイクロRNAの探索を行い、染色体21q21.1欠失領域に存在するマイクロRNA(miR-99a, let-7c, miR-125-b-2)の肺癌における発現低下を明らかにした。さらには、質量分析装置を用いた網羅的蛋白質発現プロファイル解析により、13q31.3上に存在する肺癌関連miR-17-92 clusterがHIF1-αを標的とし、肺癌細胞増殖に深く関与する事を明らかとした。本研究は、ヒト肺癌腫瘍組織を用いたマイクロRNAの網羅的発現解析と先進的プロテオミクス技術を駆使した網羅的蛋白質発現解析とを並行して遂行する事によって、その発現制御異常に関する知見の集積を図り、両者が相互に形作る制御ネットワークの解明を目指すとともに、マイクロRNAが肺癌発症・進展において果たしている役割を明らかとする事にある。今年度は、ヒト肺癌組織試料を対象とした網羅的蛋白質発現プロファイル解析を、質量分析器を駆使する事により遂行し、取得されたデータを基盤情報として、Fisher's exact test, Kruskal-Wallis test, SAMを用いたバイオインフォマティクス解析を行った。その結果、肺癌手術症例における術後再発、並びに予後に深く関与する蛋白質発現プロファイルの描出に成功している。さらには、抽出された肺癌臨床病態と関与の深い蛋白質プロファイルから、術後再発・予後を予測可能な判別モデルの構築を行うため、Signal-to-Noise, Weighted-voting algorithm,10-foldcross-validationを用いた解析を進め、高精度な予測モデルの構築に成功している。これらの成果を、JNatl. Can. Inst.に報告している。今後は、マイクロRNA発現プロファイル情報の取得を、TaqMan PCR法を用いる事により進めていき、蛋白質発現との相互制御の機構解明を目指し、さらには、肺癌発症・進展におけるその役割の解明について、検討を進めていく計画である。本研究は、肺癌関連マイクロRNA(miR)を対象とした発現・機能解析に加えて、先進的プロテオミクス技術を駆使した網羅的蛋白質発現解析によって、両者が相互に形作る制御ネットワークの解明を目指し、その異常が肺癌発症・進展に果たす役割を明らかとする事にある。今年度は、85種類の肺癌細胞株を用いた探索により、21q21.1領域におけるホモ欠失を、マイクロRNA(miR-99a, let-7c,miR-125-b-2)を含む3.4Mbpの範囲にまで限定化する事に成功した。これらのマイクロRNAに加えて、欠失領域に存在するSAMSN1とUSP25遺伝子に対する発現解析を行った結果、全ての遺伝子において発現の低下が認められた。以上より、21q21.1に存在するマイクロRNAを含む複数の遺伝子の機能障害が、肺癌発症に関連している事が示唆された。これらの成果を、Genes Chromosomes and Cancerに報告している。また、肺癌組織試料において高発現が認められ、細胞増殖能に深く関与する事を明らかとしていた13q31.3上に存在するmiR-17-92 clusterが標的とするタンパク質の探索を、質量分析装置を用いた網羅的蛋白質発現プロファイル解析により進めた。その結果、HIF1-αが標的分子の一つである事を明らかとした。さらには、肺癌細胞の増殖に対して、miR-17-92 cluster/HIF-1α/c-mycの形成する相互制御ネットワークが、重要な役割を担う事を明らかとした。これらの成果を、Cancer Researchに報告している。今後は、同定した肺癌関連マイクロRNAとそれらが標的とするタンパク質の探索、並びにその相互制御の機構、肺癌発症・進展における役割の解明に対する、さらなる検討を進める必要があると考えられた。