hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体高分解^<13>CNMRによる膜内在性蛋白質の高次構造変化の解析

1.バクテリオロドプシン同位体標識試料の調整:高度好塩菌の合成培地中に含まれるアミノ酸残基を^<13>C標識アミノ酸に置換することにより、高度好塩菌の紫膜に含まれるバクテリオロドプシン中にを^<13>C標識を導入することができた。標識試料として[3-^<13>C]アラニン、[1-^<13>C]アラニン、[1-^<13>C]バリン、および[1-^<13>C]ロイシンをそれぞれ導入した紫膜を調製した。2.高次構造の帰属:^<13>C標識された紫膜を固体高分解能^<13>C NMRを用いて観測することにより、^<13>C化学シフトの値からバクテリオロドプシンの高次構造を帰属することができた。紫膜中に含まれるバクテリオロドプシンの化学シフトは主にalpha-ヘリックス構造に対応し、ヘリックスのループ構造、末端等の構造を分離した信号として観測することができた。化学シフトの分布より、alpha-ヘリックス構造野コンホメーションまやはヘリックス周囲の環境には部位による分布があると考えられる。また、betaシート構造に対応する化学シフト値が主鎖カルボニル炭素に観測され、蛋白質中にbetaシート類似の構造が存在することが示唆された。3.水和状態による高次構造変化:[3-^<13>C]アラニン標識バクテリオロドプシンの化学シフトの観測から、紫膜の水和状態の変化により、バクテリオロドプシンの高次構造、特に膜貫通alpha-ヘリックスの構造が変化することがわかった。主鎖カルボニル炭素のスペクトルに、対応する変化が見られないことから、この水和状態に依存する構造変化はalpha-ヘリックスの相対位置等の三次構造の変化であると考えられる。また、水和状態の変化に対する化学シフト変化から、バクテリオロドプシン中のalpha-ヘリックスこうぞうの一部は常温、水和状態では複数の異なる高次構造の間を10^3Hz以上の速度で交換している事が見い出された。
スリランカにおける飲料水中の高濃度フッ素の現状把握と鳥骨炭による除去

スリランカ北部や南東部の乾燥地域では、地下水中のフッ素濃度が高く、これを飲用することにより、フッ素症を患っている住民が多数存在する。本研究ではスリランカの井戸1300か所について調査を行い、フッ素濃度の地理的な特性を把握した。フッ素濃度が高い地域においてフッ素を除去することを目的として、鶏の骨を炭化して製造した鳥骨炭を用いた吸着フィルターをスリランカの民家に設置して使用してもらった。その結果、鳥骨炭560gを用いたフィルターで1.8mg/Lのフッ素を含む井戸水1400Lの処理が可能であることがわかった。22年の予備調査ではAnuradhapura地域のSurijagama地区にとどまっていた井戸水中のフッ素濃度調査を、23年度にはAnuradhapura地域でも特に腎臓病が多発しているとされるMadawachchiya地区ならびにMaragahawera地区に拡大し実施した。また、スリランカ側の研究者により、スリランカ海岸部のPuttalam、Mannar、Jaffna、Trincomalee、Batticaloa、Hambantotaの各地域においてもサンプリングを実施した。これらの結果から、やはりAnuradhapuraのフッ素濃度が最も高く、スリランカ北部中央のAnuradhapuraから東海岸のTrincomalee地域にフッ素の高濃度地域が広がっていることが明らかとなってきた。これは腎臓病が多発しているとされる地域とほぼ一致する。調査を終えた井戸のうち飲用に適さない井戸には応急対策としてマーキングを施し住民に周知した。フッ素除去法に関しては、鳥骨炭による除去法の確立を目指している。炭化温度に関して最適条件を実験室レベルで探索した。その結果、600°Cが炭化温度としては最適であるという結論が得られた。それ以下の温度では有機物が処理水に溶け出すことによって着色があり、飲用としては不適であった。また、それ以上の温度ではフッ素の除去速度が低下した。ハイドロキシアパタイトの結晶の高度化が原因と考えられる。現地の家庭レベルではガスが無く、600°Cという温度を作り出すことは困難である。従ってコミュニティレベルで骨炭を製造し、各家庭に配布するという手法が現実的ではないかと考えられる。スリランカの北部や南東部の乾燥地域では、地下水中のフッ素濃度が高く、フッ素症を患っている住民が多数存在する。しかしながら30年以上継続した内戦の影響により、フッ素の濃度分布は調べられてこなかった。そこで本研究では、スリランカ全土の井戸水の水質を調査した。調査地点は1300か所であり、フッ素をはじめとして、主要なイオン成分と重金属類を分析した。フッ素、硝酸イオン、硬度についてはGISを用いて濃度の分布マップを作成することにより地理的な特性を把握した。このマップはスリランカで1000部配布した。フッ素濃度の高かった地域については、詳細な調査を行い、コミュニティの中でフッ素濃度の低い井戸を探し、住民にその井戸を飲料用として利用することを促した。フッ素除去法として鳥骨炭を用いたフィルターを作成し、スリランカの北部でフッ素濃度が高い地域に属するダンブッラ市の一般家庭に設置して7か月間使用してもらい、性能を確認した。この家庭の井戸のフッ素濃度は1.8mg/Lであったが、鳥骨炭560gを用いたフィルターで約1400Lの水を、スリランカの飲料水基準である0.6mg/Lにまで低下させることができた。実験室で構築した一次反応式に基づくモデルをこのダンブッラでの試験運転に適用した結果、ほぼ実際の処理水質を再現することができた。本研究を実施中に、鳥骨炭は溶液中にカルシウムがあるとフッ素の吸着量、並びに吸着速度も数倍に上昇することが判明した。このことは、従来からフッ素除去のメカニズムとされている、フルオロアパタイト中の水酸基とフッ素イオンとがイオン交換する、ということでは説明がつかない。そこで溶液中のイオン成分を詳細に調べた結果、溶液中のフッ素ならびにカルシウムと骨炭に含まれるリン酸によって、フルオロアパタイトが生成し、フッ素が溶液から除去されている可能性を示した。スリランカ北部中央州のAnuradhapura地域では地下水に含まれる高濃度フッ素による斑状歯が多くの住民に見られ、また腎障害が多発しているとされる。しかしながら現地では分光光度計など基本的な分析装置がなく、高濃度フッ素の地理的分布などは分かっていない。本研究では、この地理的分布を明らかにすること、また、宗教的に抵抗感の無い鳥骨炭を用いたフッ素除去法を開発し、現地の既存の井戸水ろ過装置に組み込むことによって飲料水からのフッ素の除去を目的とする。これまでスリランカの25州のうち21州の600ヶ所を超える井戸水のサンプリングを実施し、フッ素ならびにその他のイオン成分や重金属成分について調査を行った。フッ素が高濃度の地域は北部中央州と南部の海岸地域に見られ、このうち北部中央州では慢性腎臓病の多発地域と重なることが判明した。

フッ素が高濃度の地域内であっても、近隣にフッ素濃度が低い井戸が存在する場合もあり、このような場合には住民に飲用、調理用は濃度の低い井戸を利用するように勧めてきた。しかしながら近隣にフッ素濃度が低い井戸が存在しない場合もあり、このような場合にはフッ素の除去が必要となる。そこで鳥骨炭を用いたフッ素除去に関して、炭化温度、粒度、水温の影響などを検討し、吸着モデルを構築した。モデルに基づき、家庭用のフッ素除去フィルター(直径11cm、高さ20cm)を製作し、スリランカのフッ素濃度の高い地域のひとつであるダンブッラの一般家庭において試運転を継続している。運転開始後の寿命は約6ヵ月を予想している。ほぼ計画通りに現地調査(3回)を実施できた。これに加えて現地研究者のみによる調査も実施でき、スリランカ全体のフッ素濃度の地理的分布が明らかになってきた。鳥骨炭の製造法に関しては、実験室レベルでの最適条件を探ることができた。今後は、現地で実際に製造する手法を考案する。25年度が最終年度であるため、記入しない。井戸水中のフッ素濃度やそれ以外の成分の濃度に関しても地理的分布を把握することができた。予定通り、鳥骨炭フィルターを製作し現地での運転が実施できた。フッ素濃度の現地調査に関しては、現地研究者によるサンプリングが行えるようになり継続して推進できる。本年度はサンプリングのみならず、フッ素の分析まで現地スタッフで行えるようにすることを目指す。鳥骨炭によるフッ素の除去に関しては、現状では飲料に適する濃度にまで低下させるのには長時間(3時間程度)を要する。この時間を短縮するために水温や粒度を変化させたが除去性能にはほとんど影響が見られなかった。フッ素の除去が単なるイオン交換反応では無いことを示唆しており、反応のメカニズムを見直す必要がある。製造法に関しては、現地で実際に製造する手法を考案する必要があるが、ヤシガラ炭用の炭化炉あるいはレンガの焼成炉を流用できないかなど検討を進める。現地で試運転中のフィルターの性能確認と、住民の意見をとり入れた改良を実施する。鳥骨炭がフッ素を除去するメカニズムを解明し、処理に時間がかかるという鳥骨炭の短所を克服する。
凍結療法における隣接臓器傷害防止のための生体吸収性バルーン型スペーサーの開発

凍結療法は、本邦で2011年に小径腎癌に対する治療法として保険収載されて以降、外科的切除が困難な腎癌を中心に普及してきている。凍結領域が隣接する重要臓器に及ぶ場合には、重要臓器の凍結傷害を回避する目的で、腫瘍と隣接臓器の間にスペーサーとして生理食塩水を注入し物理的な距離を取っているが、容易に拡散してしまうため意図したように距離が取れない場合も多い。本研究では、生体吸収性ポリマーを用いたバルーンを作成し、内部に不凍物質を注入することで、容易に拡散せず、熱伝導率が低く、生体適合性のある、凍結療法用の最適なスペーサーの開発に取り組む。
柳宗悦における≪朝鮮の美≫の位置―民芸同好者たちの視点から

本研究は、柳宗悦における「朝鮮の美」の位置を明らかにすることを目的とし、柳の視点および、民藝同好者たちからの視点を取り入れ、多面的に再検討したものである。本年度の4月から10月までは、柳宗悦と民藝同好者たちをめぐる第一世代の研究をより深く研究し、その結果を踏まえた上で、視野をさらに広げて、第二世代の現代作家たちについて基礎研究を行った。とくに、東京藝術大学に研究拠点を移してから、日本・東洋美術史、工芸史研究室と図書館、東京文化財研究所、東京国立博物館などでの資料を通じて、民藝作家が生きた近代から現代へ至るまで日本の陶芸界の多用な展開を再検討し、その中での民藝の位置をより深く研究することができた。そのような研究調査の結果を基盤として「河井寛次郎と朝鮮陶磁」について韓国の梨花女子大学陶藝研究所発行の『陶藝研究』(第27号)に掲載を確定している。というのも、9月に韓国を訪ね、研究動向の調査を行った結果、柳宗悦と民藝に関する研究はあるものの、いわゆる民藝作家たちの研究は日本に比べてほとんど行われていないため、まず河井に注目して民藝の視点から見出した朝鮮陶磁の美を明らかにした。また、ヨーロッパにおいて、民藝作家と交流関係があったイギリスとスエーデン地域の民藝及び陶芸に関する研究調査を行った。加えて、ドイツのハイデルベルク大学を訪ね、研究者たちとの交流を通じて高裕燮に関する資料を得ることができた。今後ドイツのハイデルベルク大学の韓国研究者と近代朝鮮の思想と美術に関して共同研究を行う予定である。以上、国際的な視野で得られた本年の上半期における資料調査の結果を総合的にまとめることによって「朝鮮の美」の特質がより具体的に浮き彫りになった。29年度が最終年度であるため、記入しない。従来日韓における柳研究は、柳を中心に、また「もの」より理論を中心に偏っていた。そして、柳の朝鮮芸術論に関する研究も活発に行われてきたが、柳周辺の人々の視点から「朝鮮の美」を捉える研究は少ない。そこで本研究では、柳を中心にしつつも、周辺の民藝同志にも目を向け、「民藝」に関わる人々が育んだ文化交流を通じて、彼らが保持していた「朝鮮の美」について、より複眼的な考察を行った。今年度は、いわゆる民藝作家と言われるバーナード・リーチから濱田庄司と河井寛次郎、さらに韓国近代美学者である高裕燮について研究し、その研究成果を発表および博士論文にまとめた。一方、本研究の基礎となる朝鮮陶磁の研究の一環で、関西大学博物館所蔵の内藤江南朝鮮陶磁コレクションの調査結果を論文として発表した。とくに、美術史学会西支部例会で「濱田庄司の作風変遷と朝鮮陶磁ー糖黍文を中心にしてー」という題目で口頭発表したのは、大きい成果を得られた。その発表では、従来濱田の人柄に偏る研究が多く、濱田の作風の変遷について詳しい検討を行う研究者は少なく、濱田の作品に即して、濱田の作風を5つの時期に分けて、その作風変遷を検討した。さらに、濱田のトレード・マークである糖黍文の表現をめぐる変遷について詳しい検討が行われていなく、朝鮮陶磁の影響を中心に検証することができた。以上のように、柳とその周辺にいた民藝同好者たちとのネットワークの解明を通じて、柳の「朝鮮の美」を再検討し、さらに韓国の近現代美術史家への影響とその受容の諸相をも明らかにした。当年度は、柳宗悦の周辺、民藝同好者といえる濱田庄司、河井寛次郎、高裕燮における「朝鮮の美」を夫々明らかにすることができた。とくに、理論を中心とした従来の表面的な研究とは異なり、モノを中心とする実証的研究を通じて柳と民藝同好者たちが見出した朝鮮陶磁の美を具体的に検証できたことは大きい成果といえる。さらに今まで注目されていなかった柳と同時代の韓国近代美学者である高裕燮と柳の関係、また高裕燮から韓国の近現代美術史家への影響とその受容の諸相をも明らかにした。よって、柳における「朝鮮の美」の位置を、柳の周辺から多額的に再検討した結果、より立体的な全体像が浮き彫りにされた。とりわけ、従来柳と民藝同好者たちが民藝に目覚めた契機として多く述べられてきた「朝鮮の美」が、民藝の中心となる「無作為の美」に帰結することを論証し、「朝鮮の美」を見直すことができた。

そのような研究調査の結果を基盤として「河井寛次郎と朝鮮陶磁」について韓国の梨花女子大学陶藝研究所発行の『陶藝研究』(第27号)に掲載を確定している。というのも、9月に韓国を訪ね、研究動向の調査を行った結果、柳宗悦と民藝に関する研究はあるものの、いわゆる民藝作家たちの研究は日本に比べてほとんど行われていないため、まず河井に注目して民藝の視点から見出した朝鮮陶磁の美を明らかにした。また、ヨーロッパにおいて、民藝作家と交流関係があったイギリスとスエーデン地域の民藝及び陶芸に関する研究調査を行った。加えて、ドイツのハイデルベルク大学を訪ね、研究者たちとの交流を通じて高裕燮に関する資料を得ることができた。今後ドイツのハイデルベルク大学の韓国研究者と近代朝鮮の思想と美術に関して共同研究を行う予定である。以上、国際的な視野で得られた本年の上半期における資料調査の結果を総合的にまとめることによって「朝鮮の美」の特質がより具体的に浮き彫りになった。柳宗悦と民藝同好者たちをめぐる第一世代の研究をより深く研究し、その結果を踏まえた上で、視野をさらに広げて、第二世代の現代作家たちについて研究を行う。まず、第一世代の研究は、昨年美術史学会西支部例会で口頭発表に基づいた論文を、今後学会誌の『美術史』に投稿したく、現在加筆中である。加えて、濱田と河井、高裕燮に関する研究成果を博士論文にまとめたが、今後論文として日本だけではなく、韓国で研究報告する予定である。次に、第二世代の研究は、まず日本各地の新民藝動向の見地調査をしながら、現在韓国の民藝受容様相をも調査研究する。詳しくは、現在の朝鮮陶磁の動向を調査するため、ソウルと釜山の博物館、また青洲の本年度の青洲工藝ビエンナーレに参加し、資料調査を行う予定である。また、日韓だけではなく、彼らのヨーロッパでの活動を追跡、現在の研究動向を調査するため、夏季休業期間、春季休業期間を利用して現地調査を行い、研究資料を収集する予定である。詳しくは、英国ではV&A博物館、大英博物館、ケンブリッジ大学、英国北部のダーディントン、南部のディッチリングなどへ訪れる。またドイツでは、ハイデルベルク大学で民藝の美を共有していた高裕燮の資料を検討し、ドイツのカッセルドクメンタ、ミュンスタードクメンタに参加し、現在の美術動向を調査する。加えて、フランスのパリの新民藝の動向を資料調査する予定である。よって、国際的な視野で得られた資料調査の結果を総合的にまとめることで、近代から現代までに至る民藝に関わる人々の美術・文化交流を明らかにする。その中で、彼らが見出した夫々の「朝鮮の美」の特質が浮き彫りになると考える。29年度が最終年度であるため、記入しない。
食道癌に対する個別化治療、予後予測を可能とするN型糖鎖マーカーの検索

本研究は,食道癌に対する化学療法,もしくは化学放射線療法前の治療効果予測および予後予測を可能とする特異度の高い糖鎖腫瘍マーカーシステムの確立という目的のもと研究を進めた.食道癌症例の治療前後での経時的な血漿の糖鎖の発現状況までのデータ集積と共に解析を行った.治療前に得られた糖鎖発現パターンと治療を行っていく中での糖鎖発現パターン,また経過観察の中で,治療効果別に,再発症例については,糖鎖パターンを比較検討した.また治療前生検標本のEMT関連蛋白の発現や血中遊離癌細胞,またリンパ節微小転移について検討した.治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った.血中の遊離癌細胞の検出については,食道癌に対する化学療法もしくは化学放射線療法の前と終了後、手術を行った症例については、終了後にも採取し、食道癌の腫瘍マーカーであるCEA、SCCのRT-PCRの手法に基づいて検索した.切除症例のリンパ節微小転移を免疫組織学的手法により行った.治療前後での生検標本から,スフェア形成を試みた.最終年度末までの到達症例数は,48例であった.術前・術後の症例は同意が得られず,十分には症例集積出来できなかった.また,治療前の原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現解析を行った症例は,5例全例施行した.切除症例のリンパ節微小転移の免疫組織学的解析は,糖鎖検索の採血同意は得られなかったが,10例に行った.治療経過時の血中遊離癌細胞の検出について、経時的な採血が困難で断念せざる終えなかった。治療前後での生検標本からのスフェア形成は,治療前の生検標本5例のうち1例から形成可能であった。治療後については,生検で採取可能な癌細胞数が極端に少なかったことなどから形成することはできなかった。本研究は,食道癌に対する化学療法,もしくは化学放射線療法前の治療効果予測および予後予測を可能とする特異度の高い糖鎖腫瘍マーカーシステムの確立するという目的のもとに研究を進めた.本年度は,食道癌症例の治療前後での経時的な血漿の糖鎖の発現状況までのデータ集積を行った.同意の得られた化学療法・化学放射線療法を行う食道癌症例を対象とし,本年度の目標症例数は,50例とし,治療時期については,術前・術後・根治療法のいずれの治療も対象とした.治療前に得られた糖鎖発現パターンと治療を行っていく中での糖鎖発現パターン,また経過観察の中で,治療効果別に,再発症例については,糖鎖パターンを比較検討した.方法:(1)血液の採取:対象者の血液を採取し,得られた検体は連結可能匿名化を行った後,ー80°Cで凍結保存.(2)血液サンプルの作製・ラベル化:血漿をNーグリコシダーゼF及びトリプシンにより処理を行い,その溶液を糖鎖補足ビーズにより処理し,遊離した糖鎖の捕捉,及びラベル化を行う.(3)糖鎖分析の結果解析:ビーズに捕捉された糖鎖を精製・分離し,MALDI-TOF MS測定し,データの収集・解析,得られたマススペクトルから各糖鎖を定量化し,糖鎖の存在量の総シグナル量を計算して,それぞれの糖鎖の比率で補正を行った.次にEMT関連蛋白の発現や,血中遊離癌細胞,微小転移と血漿中の糖鎖発現パターンの解析という計画のもと,治療前生検標本のEMT関連蛋白の発現や血中遊離癌細胞,またリンパ節微小転移について検討した.治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った.切除症例のリンパ節微小転移をcytokeratin(AE1/AE3)抗体を利用した免疫組織学的手法により行った.本年度の目標症例数50例に対して,本年度末までの到達症例数は,29例であった.術前・術後の症例は,10例で,根治療法の治療の症例は19例であった.また,治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った症例は,29例全例で,行うことができた.切除症例のリンパ節微小転移をcytokeratin(AE1/AE3)抗体を利用した免疫組織学的手法で行えた症例は,手術を行った10例に行った.本研究は,食道癌に対する化学療法,もしくは化学放射線療法前の治療効果予測および予後予測を可能とする特異度の高い糖鎖腫瘍マーカーシステムを確立するという目的のもとに研究を進めた.2年目となる本年度も,食道癌症例の治療前後での経時的な血漿の糖鎖の発現状況までのデータ集積を行った.

同意の得られた化学療法・化学放射線療法を行う食道扁平上皮癌症例を対象とする.本年度の目標症例数は,昨年度が29例であったため,30例とし治療時期については,術前・術後・根治療法のいずれの治療も対象とした.治療前に得られた糖鎖発現パターンと治療を行っていく中での糖鎖発現パターン,また経過観察の中で,治療効果別に,再発症例については,糖鎖パターンを比較検討した.次にEMT関連蛋白の発現や,血中遊離癌細胞,微小転移と血漿中の糖鎖発現パターンの解析という計画のもと,治療前生検標本のEMT関連蛋白の発現や血中遊離癌細胞,またリンパ節微小転移について検討した.治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った.血中の遊離癌細胞の検出については,食道癌に対する化学療法もしくは化学放射線療法の前と終了後、手術を行った症例については、終了後にも採取し、食道癌の腫瘍マーカーであるCEA、SCCのRT-PCRの手法に基づいて検索する.切除症例のリンパ節微小転移をcytokeratin(AE1/AE3)抗体を利用した免疫組織学的手法により行った.治療前後での生検標本から,無血清培地下でEGF及びb-FGFを加えた条件下で浮揚培養してスフェア形成を試みた.本年度の目標症例数30例に対して,本年度末までの到達症例数は,14例であった.術前・術後の症例は,5例で,根治療法の治療の症例は9例であった.また,治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った症例は,14例全例施行した.切除症例のリンパ節微小転移をcytokeratin(AE1/AE3)抗体を利用した免疫組織学的手法で行えた症例は,手術を行った5例に行った.治療経過時の血中遊離癌細胞の検出について、RT-PCRを用いて血中遊離癌細胞の検出を行う予定であったが、経時的に採取することが困難であった。特に治療終了後まもなくの採血を行うことが困難であった。また、遊離癌細胞の糖鎖発現の検索が困難であった。患者さんへの協力の再度依頼と、外来への来院が抜けることがないようにシステム化する。治療前後での食道癌部分の生検からスフェア形成することができなかった。本研究は,食道癌に対する化学療法,もしくは化学放射線療法前の治療効果予測および予後予測を可能とする特異度の高い糖鎖腫瘍マーカーシステムの確立という目的のもと研究を進めた.食道癌症例の治療前後での経時的な血漿の糖鎖の発現状況までのデータ集積と共に解析を行った.治療前に得られた糖鎖発現パターンと治療を行っていく中での糖鎖発現パターン,また経過観察の中で,治療効果別に,再発症例については,糖鎖パターンを比較検討した.また治療前生検標本のEMT関連蛋白の発現や血中遊離癌細胞,またリンパ節微小転移について検討した.治療前の内視鏡検査で得られた原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現(Snail,Slug,Twist,TGF-β,N-cadherin)を免疫組織学手法で解析を行った.血中の遊離癌細胞の検出については,食道癌に対する化学療法もしくは化学放射線療法の前と終了後、手術を行った症例については、終了後にも採取し、食道癌の腫瘍マーカーであるCEA、SCCのRT-PCRの手法に基づいて検索した.切除症例のリンパ節微小転移を免疫組織学的手法により行った.治療前後での生検標本から,スフェア形成を試みた.最終年度末までの到達症例数は,48例であった.術前・術後の症例は同意が得られず,十分には症例集積出来できなかった.また,治療前の原発巣の生検標本で,EMT関連蛋白の発現解析を行った症例は,5例全例施行した.切除症例のリンパ節微小転移の免疫組織学的解析は,糖鎖検索の採血同意は得られなかったが,10例に行った.治療経過時の血中遊離癌細胞の検出について、経時的な採血が困難で断念せざる終えなかった。治療前後での生検標本からのスフェア形成は,治療前の生検標本5例のうち1例から形成可能であった。治療後については,生検で採取可能な癌細胞数が極端に少なかったことなどから形成することはできなかった。
超音波画像のテクスチャ解析とエラストグラフィによるNASHの非侵襲的診断法の開発

本研究は、超音波画像のテクスチャ解析と超音波エラストグラフィの2つのモダリティを用いて、肝実質の脂肪化、炎症、線維化といった病理組織学的、物理的変化と超音波信号情報との関係を明らかにし、非アルコール性脂肪肝炎の鑑別が可能な非侵襲かつ定量的超音波診断手法の開発を目的とした。現在までにNAFLD69例について、超音波下肝生検と病理評価を含めた検討ができた。また、線維化診断における2D-SWEの有用性を明らかにした。さらには、超音波減衰量イメージングの脂肪肝定量化における有用性を示した。本研究の成果は、国内外の学会発表で報告しており、当初の計画通り順調に進展している。現在までにNAFLD88例について、超音波下肝生検と病理評価を含めた解析ができた。また、肝線維化診断における2D-SWEの有用性を明らかにした。本研究は、NAFLDの病理組織学的、物理的変化と超音波信号情報との関係を明らかにし、NASHの鑑別が可能な非侵襲かつ定量的超音波診断手法の開発を目的とした。2D-SWE,肝臓のテクスチャの均一性を表現可能なSignal to NoiseRatio(SNR)、超音波減衰量イメージング法(Ultrasound Guided Attenuation Parameter: UGAP)ならびに肝生検を同日に施行したNAFLD78例を対象とした。使用した超音波機種はLOGIQ E9 (GE Healthcare)。UGAPは, Reference phantom methodに準じ,超音波減衰係数(Attenuation coefficient: AC)を推定した。Matteoni分類Type 3, 4を従属変数, LSやACを含む患者背景因子を独立変数とし,ロジスティック回帰分析により抽出された因子から回帰式を算出した。肝線維化stage別のLSは, F0/1/2/3/4 : 5.6/6.8/7.1/10.3/16.7 (kPa)で肝線維化進展とともに高値を示した(p<0.0001)。2肝脂肪化grade別のACは, S1/2/3 : 0.58 /0.68/0.72 (dB/cm/MHz)と脂肪化に伴い高値を示した(p<0.0001)。説明変数としてSWE,SNRおよびACの全変数を用いて推定した線維・脂肪化率の方が,病理画像から解析した値との二乗平均誤差は小さかった。得られた回帰式のNASH予測に関するAUROCは0.913,感度80%,特異度94.1%,陽性的中率98.0%,陰性的中率57.1%であり、高精度なNASH診断予測モデルの構築が可能であった。グレーレベル同時生起行列を用いたテクスチャ解析の条件設定の変更、他の解析パラメーターなどにも注目し、症例数集積と解析進行を目指す。また、NAFLD動物モデルを用いた基礎的研究を行う。得られた研究結果は、申請者のホームページ上や学会発表で積極的に配信する。実験動物購入が遅れたため理由:実験動物購入が遅れたため。使用計画:次年度使用額が生じた費用は、実験動物購入費(遺伝子組み換えマウスや調整食餌を含む)、記録媒体、組織染色資材や分担研究者の物品費などで使用する予定である。次年度使用額が生じた費用は、実験動物購入費(遺伝子組み換えマウスや調整食餌を含む)、記録媒体、組織染色資材や分担研究者の物品費などで使用する予定である。
呼吸変動に起因した4D-CTアーチファクトの低減方法の確立

近年、本来は形態画像であるX線CT画像から肺機能分布を求めることが試みられている。治療計画CT撮影時に合わせて撮影される4D-CTの画像を利用して肺機能分布を取得する方法である。これは呼気時と吸気時に取得した画像から変位量を求め、その変位量から肺機能の分布を作成する手法である。しかし、先行研究では、従来の肺機能分布(SPECT等)に対する4D-CTで取得した肺機能分布の相関性は,高くないと報告されており、これは4D-CT撮影時の呼吸変動によるアーチファクトの発生に起因している。したがって、呼吸変動に起因した4D-CTアーチファクトを低減することが、肺機能分布の精度向上に直接的に寄与すると考える。4D-CTによる肺機能分布の取得精度を向上させることを目指し、呼吸変動に起因した4D-CTアーチファクトの低減方法の確立を目的した。本研究は、以下の2段階の手順で遂行した。1段階目として,肺の解剖学的構造に基づいたソート法の確立を行った。放射線治療計画支援装置を使用して各呼吸位相間の画像に変形レジストレーションを行い、三次元変位ベクトルを得た。呼吸変動があった場合、各位相間における三次元変位ベクトルの規則性に変化が生じるが,不規則性のある位相を抽出し、その位相においては解剖学的構造を加味したソートを行うことでアーチファクトを低減した4D-CT画像を取得した。2段階目としてソート法の違いにおける肺機能分布の定量評価を行った。従来の位相ベースのソート法と、本研究で確立した肺の解剖学的構造に基づいたソート法で取得した4D-CTから、肺機能分布を作成した。これらの肺機能分布と真の肺機能分布(SPECTで取得した肺機能分布)の類似性について、解析ソフトウェアを用いて定量評価を行い,肺の解剖学的構造に基づいたソート法の優位性を証明した。4D-CTのアーチファクトの低減が可能になることで,従来よりも簡便に精度の高い肺機能分布画像を得ることができるため,本研究の社会的意義は大きい。
肺癌切除術後転移再発の抑制と随伴免疫との関連に関する研究

原発性肺癌は、たとえ治癒切除が施行できたと考えられた症例でも、術後局所再発または遠隔転移の可能性は半数以上あり、このことは肺癌外科療法に併用する合併療法の必要性と妥当性を示している。もし、宿主に自家肺癌細胞に対する障害活性をもつリンパ球が存在するのならば腫瘍負荷との関連性化学療法剤の影響、免疫療法剤による増強及びその特異性等の検索は担癌宿主の集学的治療を施行する際に明らかにしておかなければならない基礎的課題の1つである。本研究では、原発性肺癌切除例の原発巣より自家肺癌細胞を培養し、これを標的細胞として肺癌症例の未梢血リンパ球の細胞障害活性を術後経時的に測定した。自家腫瘍細胞に対する細胞障害活性は、術後12週では、年令・性別・組織型・病期並びに手術根治度による差はみられなかったが、この値と術後45週の値を比較したところ、治癒切除例では有意に低下したのに対して非治癒切除例では高値を維持した。そのEffectorはモノクローナル抗体及びCold competitionから腫瘍特異的Tリンパ球であることが明らかとなり、この活性の強度と術後再発転移の出現との間に推計学的に有意の相関が認められ、肺癌切除例においても腫瘍随伴免疫に存在している可能性を示唆する成績を得た。術後12週における自家腫瘍細胞に対する細胞障害と術後の再発様式をみると、活性の低下例に術後再発遠移が有意に多く発生した。肺癌切除例における術後遠隔転移再発が、特に肺・脳・骨に高頻度に認められたが、術後合併療法として行っているTransfer factorによる免疫療法は肺および脳の転移を抑制している可能性が示唆された。このことから転移の標的臓器毎の局所の治療を免疫療法を含め考慮すべきと考えられた。原発性肺癌は、たとえ治癒切除が施行出来たと考えられた症例でも、術後局所再発または遠隔転移の可能性は半数以上あり、このことは肺癌外科療法に併用する合併療法の必要性と妥当性を示している。本研究では、原発性肺癌切除例の原発巣より自家肺癌細胞を培養し、これを標的細胞として肺癌症例の末梢血リンパ球の細胞障害活性を術後経時的に測定した。自家腫瘍細胞に対する細胞障害活性は、術後12週では、年令,性別,組織型,病期並びに手術根治度による差はみられなかったが、この値と術後45週の値を比較したところ、治癒切除例では有意に低下したのに対して非治癒切除例では高値を維持した。そのEffectarはモノクローナル抗体及びCold competitionから腫瘍特異的Tリンパ球であることが明らかとなり、肺癌切除例においても腫瘍随伴免疫に存在している可能性を示唆する成積を得た。術後CDDP及びVDSによる制癌剤投与はこの細胞障害活性を推計学的に有意に抑制しなかったがin vitroにおけるinterleukin2によるとkillerの誘導は明らかに低下した。これらの成績は肺癌切除例における術後Adjuvant化学療法を施行する際、十分留意すべき点と考えられる。原発性肺癌は,たとえ治癒切除が施行出来たと考えられた症例でも,術後局所再発または遠隔転移の可能性は半数以上あり,このことは肺癌外科療法に併用する合併療法の必要性と妥当性を示している.もし,宿主に自家肺癌細胞に対する障害活性をもつリンパ球が存在するのならば腫瘍負荷との関連性化学療法剤の影響,免疫療法剤による増強及びその特異性等の検索は担癌宿主の集学的治療を施行する際に明らかにしておかなければならない基礎的課題の1つである.

本研究では,原発性肺癌切除例の原発巣より自家肺癌細胞を培養し,これを標的細胞として肺癌症例の末梢血リンパ球の細胞障害活性を術後経時的に測定した.自家腫瘍細胞に対する細胞障課活性は,術後12週では年令,性別,組織型,病期並びに,手術根治度による差はみられなかったが,この値と術後45週を比較したところ,治癒切除例では有意に低下したのに対して頃治癒切除例では高値を維持した.そのEffectorはモノクローナル抗体及びCold competitionから腫瘍特異的Tリンパ球であることが明らかとなった.また,この12週における細胞障害活性は術後23年経過観察中における転移再発と相関性がみられた.即ち,低下例に有意に高い術後再発転移を認めた.以上より,肺癌切除例においても腫瘍随伴免疫に存在している可能性を示唆する成績を得た.術後CDDP及びVDSによる制癌剤投与はこの細胞障害活性を推計学的に有意に抑制しなかったがin vitroにおけるinter-leukin 2によるKillerの誘導は明らかに低下した.これらの成績は肺癌切除例における術後adjuvant化学療法を施行する際,十分留意すべき点と考えられる.術後BRMによる合併療法の意義は腫瘍随伴免疫を維持増強することにより再発転移を抑制することにあるものと考えている.原発生肺癌は、たとえ治癒切除が施行出来たと考えられた症例でも、術後局所再発または遠隔転移の可能性は半数以上あり、このことは肺癌外科療法に併用する合併療法の必要性と妥当性を示している。もし、宿主に自家肺癌細胞に対する障害活性をもつリンパ球が存在するのならば腫瘍負荷との関連性化学療法剤の影響、免疫療法剤による増強及びその特異性等の検索は担癌宿主の集学的治療を施行する際に明らかにしておかなければならない基礎的課題の1つである。本研究では、原発生肺癌切除例の原発巣より自家肺癌細胞を培養し、これを標的細胞として肺癌症例の末梢血リンパ球の細胞障害活性を術後経時的に測定した。自家腫瘍細胞に対する細胞障害活性は、術後12週では、年令、性別、組織型、病期並びに手術根治度による差はみられなかったが、この値と術後45週の値を比較したところ、治癒切除例では有意に低下したのに対して非治癒切除例では高値を維持した。そのEffectorはモノクローナル抗体及びCold competitionから腫瘍特異的Tリンパ球であることが明らかとなり、この活性の強度と術後再発転移の出現との間に推計学的に有意の相関が認められ、肺癌切除例においても腫瘍随伴免疫に存在している可能性を示唆する成績を得た。術後再発様式をみると遠隔転移再発が、特に肺、脳、骨に高頻度に認められたが、術後合併療法として行っているTransfer factorによる免疫療法は肺および脳の転移を抑制している可能性が示唆された。このことから転移の標的臓器毎の局所の治療を免疫療法を含め考慮すべきと考えられた。
熱水性石英中流体包有物を用いた古海水組成の推定

24年度は熱水性石英中流体包有物のクラッシュリーチ分析、熱水性石英の母岩となっている玄武岩の全岩分析、日本の四万十帯に属する横浪地域の地質調査を行った。海水組成の経年変化を調べるために複数の時代の熱水性石英のクラッシュリーチ分析を行った。現在、分析方法が適切かどうかの判断をするためにデータの解析を行なっており、今後、確認が取れ次第に分析を進めていく。過去の海水組成を復元するためには試料の形成された環境が重要になる。具体的に述べると、流体包有物の組成に塩化物イオンが大量に含まれていたとしても、母岩の溶岩が陸上に噴出したものであると、流体包有物の組成は過去の海水組成を反映していないことになる。そのため、現在大陸に固定されている玄武岩の地質学的セッティングをまとめると伴に、全岩組成分析を行い、玄武岩の噴出場の特定を行った。玄武岩の組成分析によって、イギリス、アングレシー地域の6億年前に噴出した玄武岩は海洋底に噴出したものだということがわかった。これは同地域の地質学的セッティングと調和的であり、今後、同地域の熱水性石英中流体包有物分析により、6億年前当時の海水組成が明らかになることが期待される。本研究で用いる試料は中央海嶺玄武岩の熱水性石英なので、現在の大陸には付加体の形で保存されている。付加体は一般的に複雑な構造をなしており、海洋底層序を復元するには、多くの経験が必要となる。そのため、横浪地域の地質調査並びに試料採取を行い、海洋底層序の復元、並びに約1億年前の海水組成の推定を試みた。地質調査の結果は近日中に論文として報告するが、海水組成の推定にはさらなる分析が必要な為、25年度中に報告できる事を目標に研究を進めていく。本研究では海洋底変成作用で沈殿する熱水性石英中流体包有物を用いて過去の海水組成を推定し、最終的には海水組成が地球史を通じてどのように変化してきたかを推定することを目的としている。今年度は、南アフリカオンゲレック累層の洪水溶岩の空隙に産し、22億年前の全球凍結中の海水を保存していることが期待される熱水性石英中流体包有物をPIXE (Particle Induced X-ray Emission)分析による定量分析を行った。この試料の流体包有物を用いて当時の海水組成を推定することは地球の歴史上最も大きなイベントの全球凍結を理解する上で非常に重要である。PIXE分析によって、石英中流体包有物の個々の組成を複数の元素(Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Pb)について定量的に測定することができた。流体包有物分析用の石英の試料を50試料以上作成し、分析の対象となる流体包有物を一つ一つ記載することにより、二次的流体包有物(目的の時代の海水の組成を保存していない)を避け、主に初生的流体包有物(海水組成を保存している)のデータを出すことに成功した。現在、得られたデータをもとにして各元素についてどの値を全球凍結中の海水組成とするのが妥当なのかを議論している。さらに今後、PIXE分析で得られた個々の流体包有物の各元素の濃度をLA-ICP-MS分析をする際の内標準として用いることにより、現在得られている元素以外の濃度(Na, Mg, V, Ba等)を来年度以降に得られることが期待できる。また、今年度は北西オーストラリアとイギリスの試料採取を行い、35億、32億、28億、26億、56億年前の熱水性石英の試料を採取した。採取した試料は太古代を網羅するように採取したので、これらの試料を今後分析することにより太古代の海水組成の推定が行えるよるようになった。本研究では海洋底熱水変成作用によって産する熱水性石英中の流体包有物の組成分析を行い、流体包有物の組成の傾向から熱水性石英晶出当時の海水組成を推定し、各年代の推定値をまとめる事により、地球史を通した海水組成の経年変化の推定を行う事を目的として研究している。この目標を達成する為に今年度は主に2つの種類の分析を行った。一つ目はこれまで行ってきた熱水性石英中流体包有物の氷点測定による組成分析。これは継続して行ってきた流体包有物の分析点を流体包有物の種類毎に増やすために行った。昨年度までの分析点では流体包有物全体では低塩濃度(<15wt%NaCl)なものと、高塩濃度(>15wt%NaCl)なものの二つが二極化して分布している事が分かった。二極化している流体包有物のうち初生的流体包有物が高塩濃度である事は分かっていたが、二次的流体包有物を数点しか分析していなかったため、低塩濃度の流体包有物が二次的流体包有物であるのかははっきり分からなかった。このため二次的流体包有物の分析点を20点、初生的流体包有物の分析点を5点増やした。この結果、二次的流体包有物には低塩濃度の流体包有物がやや多い事がわかった。そのため初生的流体包有物は高塩濃度でこの流体包有物晶出当時の海水塩化物イオン濃度も高塩濃度である事が分かった。二つ目は熱水性石英中流体包有物を用いたAr-Ar年代測定。

熱水性石英を用いる際の問題点として玄武岩の年代と熱水性石英中流体包有物の年代は一致しているのかという問題がある。そのため熱水性石英中の流体包有物の年代測定を行った。分析は組成分析の時の様な局所分析ではなく、石英の粒子を砕いて流体包有物を解放して分析するバルク分析を行った。測定した結果、熱水性石英4試料のうち三試料から約1950Maという年代を得ることができた。玄武岩の試料の年代が2200Maである事を考えると150Maほど古い年代であることになる。熱水性石英が古い年代を持つ事は分かったのだが、バルク分析であるためこの年代値が本当に正しい年代であるのかどうかは今後検証が必要である。24年度は熱水性石英中流体包有物のクラッシュリーチ分析、熱水性石英の母岩となっている玄武岩の全岩分析、日本の四万十帯に属する横浪地域の地質調査を行った。海水組成の経年変化を調べるために複数の時代の熱水性石英のクラッシュリーチ分析を行った。現在、分析方法が適切かどうかの判断をするためにデータの解析を行なっており、今後、確認が取れ次第に分析を進めていく。過去の海水組成を復元するためには試料の形成された環境が重要になる。具体的に述べると、流体包有物の組成に塩化物イオンが大量に含まれていたとしても、母岩の溶岩が陸上に噴出したものであると、流体包有物の組成は過去の海水組成を反映していないことになる。そのため、現在大陸に固定されている玄武岩の地質学的セッティングをまとめると伴に、全岩組成分析を行い、玄武岩の噴出場の特定を行った。玄武岩の組成分析によって、イギリス、アングレシー地域の6億年前に噴出した玄武岩は海洋底に噴出したものだということがわかった。これは同地域の地質学的セッティングと調和的であり、今後、同地域の熱水性石英中流体包有物分析により、6億年前当時の海水組成が明らかになることが期待される。本研究で用いる試料は中央海嶺玄武岩の熱水性石英なので、現在の大陸には付加体の形で保存されている。付加体は一般的に複雑な構造をなしており、海洋底層序を復元するには、多くの経験が必要となる。そのため、横浪地域の地質調査並びに試料採取を行い、海洋底層序の復元、並びに約1億年前の海水組成の推定を試みた。地質調査の結果は近日中に論文として報告するが、海水組成の推定にはさらなる分析が必要な為、25年度中に報告できる事を目標に研究を進めていく。本来の計画であれば、今年度までに様々な年代の海水組成を推定し終わる予定であったが、現在のところ一つの年代でしか行われていない点は遅れている。しかし、本来の計画には無かった年代測定を行う事ができたので、おおむね順調である。現在、手元にある35億、32億、27億の熱水性石英中流体包有物の組成分析を、主に氷点測定による局所分析とイオンクロマトグラフィーを用いた全体組組成分析を行い。過去の海水組成の経年変化を推定し、順次論文化していく予定である。
熱中性子ビームを利用した中性子線量計の2次元微分校正法の開発

本課題では、熱中性子に対して中性子線量計の高精度感度校正のために、原子炉からの高強度熱中性子ビームを利用した新たな校正方法を開発した。従来の積分的な校正法とは異なり中性子飛行時間法を応用した微分的な評価を行うのが特徴である。実験では、研究炉JRR-3Mから引き出される熱中性子ビームを使った。熱中性子ビームの特性を詳細に評価し、市販の中性子個人線量計に対して提案した校正方法の実証試験を行い、熱中性子領域において応答曲線が得られた。本課題で提案した2次元微分校正法を実施するうえで必要不可欠な装置であるビームチョッパー、中性子をモニタするための透過型中性子検出器、小型中性子検出器の作製を行った。チョッパーは、原子炉からのビームをパルス化し、かつバックグランドを増やさず、時間分解能に大きな影響を与えてはならないので、ガンマ線発生がない遮蔽材である6LiFを利用し、回転周期50Hz、スリット幅0.5mmの仕様で作製された。透過型中性子検出器は、低ガス圧の^3Heガス計数管であり、原子炉からの中性子フラックスの変動をモニタする。小型中性子検出器は、1mmΦ×1.5mmtの^6Li-glassシンチレータにライトガイドとしてプラスチックファイバーを取り付けた構造である。それぞれの装置は、JRR-3M即発ガンマ線分析装置のビームラインにインストールされ、2009年2月27日3月1日に試験を行った。^6LiF薄膜とシリコン半導体検出器による熱中性子検出器を用いて中性子飛行時間(TOF)法による中性子スペクトルの測定を行うことができた。また、マルチパラメータシステムを用いて、TOFと検出器からの波高出力の2次元測定が可能なことも確かめられた。2種類の中性子モニタ検出器によって、中性子フラックスの時間変動情報が確実に得られることも確かめられた。本研究課題で提案した手法を実証試験するための準備を予定通り整えることができた。本課題では、熱中性子に対して中性子線量計を高精度に校正するために、原子炉からの熱中性子ビームを利用して、従来の積分的な校正法とは異なり中性子飛行時間法を応用して、測定時間、エネルギー軸に対する変動影響を反映させた微分的な評価を行う新しい校正法の開発が目的である。日本原子力研究開発機構JRR-3Mの即発ガンマ線分析装置のビームラインには、透過型He-3計数管、ビームチョッパー、^6Liガラスシンチレータを用いた小型ファイバー検出器がビームライン上流から順番にセットできるようになっており、中性子飛行時間による測定が可能になった。本研究の核となる中性子飛行時間測定のために、時間分解能が小さい^6Liガラスシンチレーション検出器を作製した。また、中性子ビーム径が最大でも20mm程度であるが、一般に使用されている中性子サーベイメータはセンサー部分が10cm程度ある。そこで、大きな測定器を校正する場合を想定して、検出器を上下左右に移動できるスキャン装置を作製した。本年度は、JRR-3Mの稼動時間が少なく利用できるマシンタイムは少なかったが、平成22年度に実際に中性子線量計に対して測定する準備は確実に行うことができた。本課題では、熱中性子に対して中性子線量計を高精度に校正するために、原子炉からの熱中性子ビームを利用して、従来の積分的な熱中性子校正法とは異なり中性子飛行時間法を応用して、測定時間、エネルギー軸に対する変動影響を反映させた微分的な評価を行う新しい校正法(2次元微分校正法)の開発を行った。日本原子力研究開発機構JRR-3Mの即発ガンマ線分析装置のビームラインに、透過型^3He計数管、ビームチョッパー、^6Liガラスシンチレータを用いた小型ファイバー検出器をインストールした。これにより、中性子飛行時間法により中性子スペクトル測定が可能になった。また基準となる中性子フラックスは金箔放射化法によって決定された。ビームライン上に校正が必要な中性子検出器を設置し、得られる波高スペクトルと中性子飛行時間を2次元同時測定することにより、微分的な手法により熱中性子領域の検出効率曲線が得られる。球形^3He比例計数管、本研究の校正方法を実証するための試験を行い、0.5eV以下の熱中性子領域で検出効率曲線を得ることができた。^3He比例計数管の検出効率曲線は^3He(n,p)反応断面積曲線と相対的に一致した。さらに、Si検出器を用いた中性子線量計に対しても試験を行い、0.5eV以下の熱中性子領域で検出効率曲線を求めることができた。
ネットワーク環境下における高品質3Dコンテンツのための陰関数曲面表現

近年,インターネットによるネットワーク環境下でリアルタイム3DCG(3次元コンピュータグラフィクス)を表現するためのWeb3Dと呼ばれる技術が進展著しく,さらに,ユーザがWeb3Dコンテンツを閲覧・操作するクライアント端末のハードウェアやその環境が多様化してきている.その一方で,対応する技術がまだ未整備であることや,Web3Dで利用される高品質な形状表現形式が整備されていないなど,Web3Dはまだ世の中に広く浸透・普及しているとは言い難い.そこで本研究では,ネットワーク環境下における3Dコンテンツの品質の向上のための技術,および,Web3Dにおいて多様化するユーザの利用環境に対応するための技術を確立することを目的とする.そのために,ここでは近年の進展著しい曲面表現である陰関数曲面に注目し,Web3Dにおける高品質な3Dコンテンツの閲覧・操作のための基盤技術を開発した.近年,インターネットによるネットワーク環境下でリアルタイム3DCG(3次元コンピュータグラフィクス)を表現するためのWeb3Dと呼ばれる技術が進展著しく,さらに,ユーザがWeb3Dコンテンツを閲覧・操作するクライアント端末のハードウェアやその環境が多様化してきている.その一方で,対応する技術がまだ未整備であることや,Web3Dで利用される高品質な形状表現形式が整備されていないなど,Web3Dはまだ世の中に広く浸透・普及しているとは言い難い.そこで本研究では,ネットワーク環境下における3Dコンテンツの品質の向上のための技術,および,Web3Dにおいて多様化するユーザの利用環境に対応するための技術を確立することを目的とする.そのために,ここでは近年の進展著しい曲面表現である陰関数曲面に注目し,Web3Dにおける高品質な3Dコンテンツの閲覧・操作のための基盤技術を開発した.近年,インターネットによるネットワーク環境下でリアルタイム3DCG(3次元コンピュータグラフィクスを表現するためのWeb3Dと呼ばれる技術が進展著しく,さらに,ユーザがWeb3Dコンテンツを閲覧・操作するクライアント端末のハードウェアやその環境が多様化してきている.その一方で,対応する技術がまだ未整備であることや,Web3Dで利用される高品質な形状表現形式が整備されていないなど,Web3Dはまだ世の中に広く浸透・普及しているとは言い難い.そこで本研究では,ネットワーク環境下における3Dコンテンツの品質の向上のための技術,および,Web3Dにおいて多様化するユーザの利用環境に対応するための技術を確立することを目的とする.そのために,ここでは近年の進展著しい曲面表現である陰関数曲面に注目し,Web3Dにおける高品質な3Dコンテンツの閲覧・操作のための基盤技術を開発する.今年度の成果は,主に以下の2つの項目から述べることができる.●陰関数曲面データフォーマットの標準化の一つとして,SLIM(Sparse Low-degree IMplicit)のデータフォーマットをX3Dにおける拡張形式として規定し,また,既存のレンダリングエンジンをこれに対応した.また,最近のグラフィックスハードウェアの性能の向上に伴い,陰関数曲面のレンダリングエンジンをそれに対応することで,描画速度や画質の大幅な向上を実現した.また,時系列を含むような4次元データにも対応した.●陰関数曲面のデータの品質の向上のため,これらのデータを編集するのに必要な幾何エンジンの開癸を行った.具体的には,陰関数曲面の一部の領域を抽出するための曲面上の経路算出手法,スケッチベースの編集システム,そして二つの陰関数曲面形状の補間技術の開発を行った.近年,インターネットによるネットワーク環境下でリアルタイム3DCG(3次元コンピュータグラフィクス)を表現するためのWeb3Dと呼ばれる技術が進展著しく,さらに,ユーザがWeb3Dコンテンツを閲覧・操作するクライアント端末のハードウェアやその環境が多様化してきている.その一方で,対応する技術がまだ未整備であることや, Web3Dで利用される高品質な形状表現形式が整備されていないなど, Web3Dはまだ世の中に広く浸透・普及しているとは言い難い。そこで本研究では,ネットワーク環境下における3Dコンテンツの品質の向上のための技術,および, Web3Dにおいて多様化するユーザの利用環境に対応するための技術を確立することを目的とする.そのために,ここでは近年の進展著しい曲面表現である陰関数曲面に注目し, Web3Dにおける高品質な3Dコンテンツの閲覧・操作のための基盤技術を開発する.今年度の成果として, Web3D上で移動・変形する陰関数曲面を表現するための方法の提案,および,システムの開発を行った.まずは,陰関数曲面のデータフォーマットにアニメーション機能を定義した.これは, X3DのScriptノードを利用することで対応した.主なアニメーション機能として,頂点毎の変形や,スキニング,キーフレームアニメーションを行えるようにした.次に,定義したフォーマットを再生するためのレンダリング・アニメーションのためのエンジンの開発を行った.また,物理法則アニメーションの研究開発やこれらをWeb3Dとして発信するための方法論の提案なども行った.特に,陰関数曲面を入力として弾性体アニメーションを計算する方法を開発し,リアルタイムで変形することができることを確認した.
細胞特異的in vivo遺伝子導入システムによる神経堤細胞の発生・分化機構の解析

神経堤細胞は、各種末梢神経細胞、グリア細胞、内分泌細胞、色素細胞など様々な細胞への分化能を有する幹細胞である。本研究では神経堤細胞の各細胞系への発生・分化メカニズムの解明を最終目的とし、(1)神経堤細胞特異的in vivo遺伝子導入システムの開発と、(2)頭部神経堤細胞による鰓弓形成メカニズムの解析を行なった。(2)ではエンドセリンシグナルを中心に頭部神経堤細胞による鰓弓形成メカニズムの解析を行った。その結果、鰓弓の形成には胎生8.75-9.5のET-1/ETARシグナルが必要であり、この間のシグナルが鰓弓間葉におけるDlx6、dHAND(同様に鰓弓の発生に必須であることが知られている核転写因子)の発現に必須であることが示された。また、このET-1/ETARシグナルは下顎の形成に重要であり、その異常は下顎の上額への形質転換を来たすことが示された。