hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強化学習による移動ロボットのための状態空間の自動構成法に関する研究

強化学習を適用するには、状態空間を適切に選択する必要がある.本研究では,選択されたセンサー情報を自律的に分割する問題を,サッカーロボットがシューティング行動を強化学習するタンクを例にとり,経験による視覚情報の文節化を実施した.本年度の研究実績及び評価は以下の通りである.視覚情報から得られる情報として,ロボットに塔載されたTVカメラから得られるボール及びゴールの画像が得られ,二つの独立なモーターで起動される移動車を想定した.1.状態空間を構成する要素として,ボールの位置,大きさ,ゴールの位置,大きさ,向きを選択した.情報選択に関しては、統計的手法を用いて自動化を試みており,対象物体が背景から容易に抽出できる場合は,選択可能性が高いことを確認している.移動車は,左右独立のモータにそれぞれ,前進,停止,後退の3種の動きが実現でき,合計9つの移動がとれる行動空間を想定した.ボールをゴールにシュートできる行動と状態のペアを経験から求め,状態空間のサンプリング点として記録し,統計的手法を用いて,成功を多く含み失敗をなるべくふくまない凸の状態集合を求め,一つの状態として記録した.上で獲得された状態をゴール状態として,同様の操作を繰り返し、経験に基づく状態空間のクラスタリングを実現した.クラスタリングされた状態空間を用いて強化学習を実施し,状態数の軽減,それゆえ学習時間が激減できることをシミュレーションで示した.実機でデータをサンプルし学習を実施した結果,シュート行動が実現され,手法の有効性が確認できた.但し,データサンプルに偏りがあると,失敗することもあり,いかに良好なデータを与えるかが,今後の課題となった.強化学習を適用するには、状態空間を適切に選択する必要がある.本研究では,選択されたセンサー情報を自律的に分割する問題を,サッカーロボットがシューティング行動を強化学習するタンクを例にとり,経験による視覚情報の文節化を実施した.本年度の研究実績及び評価は以下の通りである.視覚情報から得られる情報として,ロボットに塔載されたTVカメラから得られるボール及びゴールの画像が得られ,二つの独立なモーターで起動される移動車を想定した.1.状態空間を構成する要素として,ボールの位置,大きさ,ゴールの位置,大きさ,向きを選択した.情報選択に関しては、統計的手法を用いて自動化を試みており,対象物体が背景から容易に抽出できる場合は,選択可能性が高いことを確認している.移動車は,左右独立のモータにそれぞれ,前進,停止,後退の3種の動きが実現でき,合計9つの移動がとれる行動空間を想定した.ボールをゴールにシュートできる行動と状態のペアを経験から求め,状態空間のサンプリング点として記録し,統計的手法を用いて,成功を多く含み失敗をなるべくふくまない凸の状態集合を求め,一つの状態として記録した.上で獲得された状態をゴール状態として,同様の操作を繰り返し、経験に基づく状態空間のクラスタリングを実現した.クラスタリングされた状態空間を用いて強化学習を実施し,状態数の軽減,それゆえ学習時間が激減できることをシミュレーションで示した.実機でデータをサンプルし学習を実施した結果,シュート行動が実現され,手法の有効性が確認できた.但し,データサンプルに偏りがあると,失敗することもあり,いかに良好なデータを与えるかが,今後の課題となった.
周辺視野障害者の視覚系・運動系の評価とリハビリテーションに関する教育工学的研究

本研究は、周辺視野障害者に重要な問題となる移動等の運動面のリハビリテーションに活用できるソフトウェアについて検討することを目的としている。本年度は昨年度の研究のもと、上記の実現ために次のような観点からデータベースを作成した。1.データベースの作成周辺視野障害者の視覚系、運動系の状況を記録し、日常生活訓練等で役立つようなデータベースを構築した。データベースシステムはWindowsNT4.0をOSとするパーソナルコンピュータ上にマイクロソフト社製Access97を用いて作成されている。視覚系に関しては、眼科での診断情報の他、日常の動作や読書等における視覚の利用状況を入力し確認することが可能である。運動系に関しては、片足立、重心動揺、歩行スピード等の運動学的なデータや、白杖の利用状況、歩行訓練の有無などのデータを記録することができる。2.データベースの試用作成したデータベースを試験的に利用した。利用の状況として、リハビリテーションの最初に視覚障害者から情報を聞き出す場面を想定した。対象は20代後半の女性1名である。眼疾は緑内障であり、矯正視力が左0.1、右指数弁である。日常生活において、読書には7倍のルーペを利用している。日常の歩行では曲線の道で迷うことが多いという情報を受けた。また、運動学的データを計測しデータベースに記録した。従来までは紙のメディアを用いて記録を取っており、それと比較するとデータの整理が容易にできる点がメリットである。他方、慣れたユーザでなければ入力に時間がかかることから、入力が容易となるインタフェース上の工夫が必要であると考えられた。本年度は、周辺視野障害者の視覚系、運動系の評価に関する基礎的な研究を行った。主に視覚と立位姿勢における重心動揺との関連に焦点を定め、以下の2点について研究を実施した。(1)周辺視野障害者の視覚系、運動系の関連に関する従来の研究の整理視覚障害者を対象とした重心動揺に関する研究では、ロービジョンにおける重心動揺の特徴として、開眼時の方が閉眼時よりも動揺が大きいという点で晴眼者とは異なる状況を報告している。このような結果は、実生活において視覚障害者のリハビリテーションに携わっている者から聞く報告と一致している。しかし、これら研究のほとんどは、対象者の抱える障害の様相が多種多様であり、視覚の状況との関連はまだ詳しく追究されていない。一方で、この原因として重心動揺における視覚の影響が考えられるが、詳細な分析はなされていなかった。この点について研究を進めることにより、彼らの姿勢制御において有効な視覚環境を提供することができると推察される。(2)視覚系、運動系の関連に関する実験的評価重心動揺における視覚の影響を研究するための実験環境を整え、試験的に実験を行った。被験者は晴眼の大学生である。ロンベルク姿勢で頭や手を安定させた状態で、開眼時および閉眼時の重心動揺を測定した。また開眼時および視野狭窄のシュミレーション(5゚、10゚、15゚)において左右20゚の範囲を動く格子刺激を追視させた。その結果、閉眼時の動揺が他のどの条件よりも動揺が大きく、頭を安定させた開眼時の動揺が最小であった。格子刺激を追試した時の動揺量は、先の2者の間であり、視野による影響はなかった。以上から、ロービジョンにおける重心動揺の関係において、視野以外の視覚の要因が影響している可能性が伺える。今後、コントラストや視力など他の要因も含めた実験を計画して進めていく予定である。
音刺激による前庭頚部筋反射3の神経生理学的研究

音刺激による胸鎖乳突筋誘発筋電図反応が蝸牛起源でなく、末梢前庭器由来の反応であることが明らかになっている。本研究は、末梢前庭器のどれがこの反応の受容器であるかを明らかにするとともに、その神経回路を解明することが目的である。我々は、正常耳、高度難聴耳および前庭機能高度低下耳などを対象にして音刺激による脳鎖乳突筋誘発筋電図反応を検討した。そして、高度難聴耳でも反応がみられ、前庭機能高度低下耳においては結果に解離がみられる場合があることを明らかにした。この結果は、前庭機能高度低下耳をさらに詳しく分類することが可能になったことを意味する。疾病の傷害部位の診断に本反応が有効な検査となりえることを示唆した。末梢前庭において球形嚢は正円窓の近位に存在、聴覚、振動覚も感受性可能であることが指摘されており、球形嚢が本反応の受容器である可能性があると考えている。モルモットを用いた動物実験では、聴性脳幹反応を記録しその閾値上の音刺激を加えることによって、内耳道をでたところの前庭神経において反応を記録することができた。この結果は、蝸牛由来ではなく末梢前庭器のいずれかが本反応の受容器であることを意味する。記録できた前庭神経または前庭神経核内で音刺激に反応する神経細胞を同定し、WGA-HRPを注入し発色する細胞分布を観察することによって神経回路を明らかにする予定である。一方、音刺激による頸部の誘発筋電図を記録することはできなかった。これは麻酔法が原因と考えられ、これまでウレタン、ネンブタールを使用したが、筋電図を記録するようさらに検討をしていく予定である。
巨大分子輸送ＡＢＣトランスポーターの完全立体構造の決定と機能解析

グラム陰性細菌のABCトランスポーターは、ペリプラズ局在性基質結合タンパク質との相互作用により、基質(特に巨大分子)を細胞外から細胞内に輸送する分子装置である。その場合、基質を結合した基質結合タンパク質は、内膜局在性のATP結合カセット(ABC)トランスポーターと高次複合体を形成し、基質をABCトランスポーターに受け渡す。しかし、基質の受け渡しにおける両者の構造的・機能的相互作用の詳細は不明である。本研究では、Sphingomonas属細菌A1株由来のにおいてABCトランスポーターを対象に、その全容を解明した。グラム陰性細菌のペリプラズム局在性基質結合タンパク質は、基質を細胞外膜から内膜に輸送する機能を有している。しかし、基質の受け渡しに於ける両者の構造機能相関の詳細は不明である。本研究では、体腔形成細菌Sphingomonas sp. A1株において、高分子酸性多糖(アルギン酸)を輸送するABCトランスポーター(AlgM1M2:AlgS-AlgS)を対象に、基質結合タンパク質(AlgQ2)とABCトランスポーターとの複合体の立体構造と機能を完全に解明し、高分子物質と低分子物質の輸送に関わるABCトランスポーターの構造的・機能的相関、並びに他の輸送装置(PTS:グルコース輸送体)との進化学的な関連を明らかにすることを目指している。大腸菌発現系を用いて調製したAlgM1M2:AlgS-AlgSをAlgQ2とアルギン酸(オリゴ糖)存在下で結晶化し、3.2Å分解能で構造を決定した。その結果、AlgQ2はアルギン酸を捕捉した状態でABCトランスポーターと結合し、AlgM1とAlgM2はペリプラズム側(AlgQ2接触面)が閉じ、細胞質側に開いた状態で二量体を形成していた。また、AlgS-AlgSは、各単体のATP結合部位が離れた状態で、AlgM1M2と結合していた。AlgQ2は、AlgM1M2と結合した状態で外界から基質結合サイトへと続く長さ約30Åのトンネル状の空洞を形成しており、この構造が高分子アルギン酸をトランスポーターへ受け渡す必須構造であることを明らかにした。このようにABCトランスポーターの構造的特徴を明らかにすると共に、本菌のアルギン酸レセプターなどの解析も進めた。本研究は、体腔形成細菌Sphingomonassp. A1株が有する、高分子酸性多糖(アルギン酸)を輸送するABCトランスポーター(AlgM1M2:AlgS-AlgS)を対象に、基質結合タンパク質(AlgQ2)とABCトランスポーターとの複合体の立体構造、及びその機能を完全に解明し、高分子物質と低分子物質の輸送に関わるABCトランスポーターの構造的・機能的相関、並びに他の輸送装置(PTS:グルコース輸送体)との進化学的な関連の解明を目指している。本年度は、以下1と2の二つの大きな成果を挙げた。1先ず、AlgM1M2:AlgS-AlgSを、AlgQ2とアルギン酸(オリゴ糖)存在下で結晶化し、その詳細な立体構造を決定した[Maruyama et al., Structure, 23(9),1643-1654 (2015)]。これにより、従来のABCトランスポーターには見られない特異な構造を見出した。即ち、結合タンパク質とABCトランスポーターとの界面には長いトンネル構造が形成され、長鎖アルギン酸が、このトンネル構造を介して輸送される新規な機構を明らかにした。また、ABCトランスポーター内腔には、荷電性アミノ酸残基が配置されており、これらの残基が酸性高分子であるアルギン酸の輸送に重要であることも示した。2次に、アルギン酸オリゴ糖(47糖)を基質とし、リポソームに再構成したAlgM1M2:AlgS-AlgS、AlgQ2及びアルギン酸オリゴ糖との複合体のX線結晶構造を決定し、AlgQ2は少なくとも5残基からなるアルギン酸オリゴ糖の輸送に関わることを明らかにした。その場合、基質と結合してclosed状態になったAlgQ2がAlgM1M2:AlgS-AlgSと相互作用し、ATP加水分解が引き起こされる事も明確にした(論文作成中)。体腔形成細菌Sphingomonassp.A1株が有する巨大分子(アルギン酸)輸送ABCトランスポーターの完全立体構造の決定とその構造機能相関の理解を目的としている。この内膜局在のABCトランスポーターは、ペリプラズム局在のアルギン酸結合タンパク質と会合した高次構造の形でアルギン酸の輸送に関わる。つまり、アルギン酸は、アルギン酸結合タンパク質から内膜のABCトランスポーターへと受け渡され、その場合ABCトランスポーターの構成成分によるATP加水分解エネルギーが利用される。この全体的分子過程を明らかにするため、極めて詳細なX線結晶構造を決定することに成功し、論文を発表した[Maruyama et al., Structure, 23(9),1643-1654 (2015)]。また、記者会見(平成27年7月30日京都大学記者クラブ、日刊工業新聞7月31日朝刊報道)を行い、高い評価を得るに至った。この様に、巨大分子(多糖類)の取り込みに関わるABCトランスポーターの新規な立体構造とその巨大分子輸送機構の詳細を明らかにして、ABCトランスポーターの本質に迫る重要な成果を着実に挙げ、本基盤研究(B)の目的達成に肉薄している。充分な進展を見ていない内容

[細胞表層でのアルギン酸の認識(細胞表層局在べん毛タンパク質フラジェリン)、濃縮(候補:メタロぺプチダーゼ)並びに外膜輸送(候補:鉄輸送体]などに関わるタンパク質の構造・機能解析もあるが、これらはABCトランスポーターの研究を補完する位置に在り、本基盤研究の内容を左右するものではない。これらのタンパク質のX線結晶構造解析も順調に進んでいる(Maruyama et al., Biochemistry, 47(5),1393-1402,2008; Maruyama et al., J.Mol.Biol., 407(1),180-192,2011)。巨大分子(アルギン酸:分子量30万)を輸送するSphingomonassp. A1株のABCトランスポーターは、細胞表層の巨大分子取り込み装置である体腔の直下に分子集合している。この分子集合は、体腔部位で複雑に入り組んだ襞分子がペリプラズム局在の基質結合タンパク質と相互作用し、同時に基質結合タンパク質が内膜のABCトランスポーターと連携していることに起因すると考えられる。そこで、原子間力顕微鏡や走査型電子顕微鏡などの各種顕微鏡を用いて体腔の性質を解析し、その窪みの深さが76147 nm程度であることを明らかにした。また、体腔」形成部位は、その周囲と比較すると高電位になており、この高電位が負電荷を帯びたアルギン酸の濃縮に寄与していることも明らかにした。一方、生化学的解析から、A1株のアルギン酸取り込みにおいて、AlgSのATP加水分解活性は、基質結合タンパク質、就中、基質を結合した“閉じた構造"の分子によって制御されることが判った。従って、基質と結合することによって構造変換したAlgQ2(或いはAlgQ1)がAlgM1・AlgM2と接触し、それらの構造変化を誘導することになる。AlgM1・AlgM2に生じた歪み構造は、AlgSの構造変化を誘導し、最終的にAlgSが活性化されると予想される。つまり、タンパク質間相互作用によるシグナル伝達機構の存在を示唆した。そこで、決定した基質結合タンパク質/ABCトランスポーター複合体の全体構造に基づいて、基質結合タンパク質とABCトランスポーターとの一過性の相互作用、並びにAlgSに変異を導入し、AlgS2量体間での動態とアルギン酸輸送との関連を調べた。この研究は、現在も継続中である。グラム陰性細菌のABCトランスポーターは、ペリプラズ局在性基質結合タンパク質との相互作用により、基質(特に巨大分子)を細胞外から細胞内に輸送する分子装置である。その場合、基質を結合した基質結合タンパク質は、内膜局在性のATP結合カセット(ABC)トランスポーターと高次複合体を形成し、基質をABCトランスポーターに受け渡す。しかし、基質の受け渡しにおける両者の構造的・機能的相互作用の詳細は不明である。本研究では、Sphingomonas属細菌A1株由来のにおいてABCトランスポーターを対象に、その全容を解明した。体腔形成細菌が有する巨大分子(アルギン酸)輸送ABCトランスポーターの完全立体構造の決定とその構造機能相関の理解を目的としている。この内膜局在のABCトランスポーター(AlgM1M2:AlgS-AlgS内膜のAlgM1M2ヘテロ二量体と
活性フッ素を利用した気相法による炭素材料の合成

本研究では、気相法によって高速にかつ従来よりも低温で緻密な炭素材料薄膜を形成することを目的とした。三フッ化窒素をフッ素源として用い、これをプラズマ中で分解することによって活性フッ素を生成させ、炭素薄膜形成の低温化を狙った。さらに四重極質量分析計を用いて気相における反応機構を明らかにした。得られた成果は以下の通りである。1.活性フッ素を用いた炭素薄膜の合成炭素源に芳香族のベンゼンを、フッ素源として三フッ化窒素を用いて、これをプラズマで活性化することによって炭素薄膜の形成を行った。プラズマで活性化した場合には炭素薄膜は400°Cという低温でも形成することができ、またプラズマで活性化しないときよりも成膜速度は速かった。基板、基板温度、三フッ化窒素、ベンゼン流量、プラズマパワーを種々変え、得られた膜の性質との関連性を明らかにした。基板としてはニッケル基板よりガラス基板の方が平滑な薄膜を与えた。基板温度を上げると炭素薄膜の堆積速度が低下し、基板温度は700°Cが最適であることが示された。また、プラズマパワーを増加させると、薄膜堆積速度は低下するが得られる膜の結晶性が向上することが明らかになった。2.四重極質量分析計による気相反応機構の解明プラズマ反応容器に直結した四重極質量分析計を用いて、気相における反応を機構を調べた。三フッ化窒素プラズマ中に導入すると、三フッ化窒素から活性なフッ素ラジカルが放出され、これがベンゼンの水素原子と置換しフッ化ベンゼンが生成することが明らかになった。フッ化ベンゼンをプラズマ中で分解させたときのマススペクトルより、フッ化ベンゼンはベンゼンよりもはるかにプラズマ中で分解しやすいことが示された。従って、気相中でのフッ素ラジカルによるベンゼンのフッ素化反応が炭素薄膜の堆積速度を向上させるのに寄与しているものと推察された。本研究では、気相法によって従来よりも低温で緻密な炭素材料薄膜を形成することを目的とする。三フッ化窒素をフッ素源として用い、これを熱分解あるいはプラズマ分解することによって活性フッ素を生成させ、この活性フッ素によって炭化水素の水素引き抜き反応を行うことによって、炭化水素の熱分解反応を容易にし、炭素薄膜形成の低温かを狙っている。また、得られた低結晶性の緻密炭素薄膜を用いてリチウム二次電池を作製し、高エネルギー密度のリチウム二次電池負極材料として期待されている低結晶性の炭素材料への電気化学的リチウム挿入脱離機構を解明する。本年度は、炭素薄膜の形成条件を調べるために、炭素源に芳香族のベンゼンを、フッ素源として三フッ化窒素を用いて、これをプラズマで活性化することによって炭素薄膜の形成を行った。これは、加熱だけでなくグロー放電プラズマでによっても三フッ化窒素の活性化が起こり、これにより生成したフッ素ラジカルがベンゼンの水素を引き抜くために、気相中での炭化反応が加速されたものと考えられる。また、購入した四重極質量分析計を反応装置に直結した装置を作製し、この装置を用いてプラズマ中の活性種を検出したところ、ベンゼンの水素がフッ素によって置換された化学種が検出された。従って、このことはプラズマによって活性化されたフッ素によってベンゼンの水素を引き抜くことが可能であることを示し、上記の反応機構が裏付けられた。

本研究では、気相法によって高速にかつ従来よりも低温で緻密な炭素材料薄膜を形成することを目的とする。昨年度は、三フッ化窒素とベンゼンプラズマによって炭素薄膜の低温合成できることが明らかになった。本年度は、さらにプラズマパラメーター影響を明らかにするとともに四重極質量分析計を用いて気相における反応機構を明らかにすることを目的とした。得られた成果は以下の通りである。1.プラズマパラメーターの影響前年度得られた知見をもとに、基板、基板温度、三フッ化窒素、ベンゼン流量、プラズマパワーを種々変え、得られた膜の性質との関連性を明らかにした。基板としてはニッケル基板よりガラス基板の方が平滑な薄膜を与えた。基板温度を上げると炭素薄膜の堆積速度が低下し、基板温度は700°Cが最適であることが示された。また、プラズマパワーを増加させると、薄膜堆積速度は低下するが得られる膜の結晶性が向上することが明らかになった。2.四重極質量分析計による気相反応機構の解明プラズマ反応容器に直結した四重極質量分析計を用いて、気相における反応を機構を調べた。三フッ化窒素プラズマ中に導入すると、三フッ化窒素から活性なフッ素ラジカルが放出され、これがベンゼンの水素原子と置換しフッ化ベンゼンが生成することが明らかになった。フッ化ベンゼンをプラズマ中で分散させたときのマススペクトルより、フッ化ベンゼンはベンゼンよりもはるかにプラズマ中で分解しやいことが示された。従って、気相中でのフッ素ラジカルによるベンゼンのフッ素化反応が炭素薄膜の堆積速度を向上させるのに寄与しているものと推察された。
ケーラーアインシュタイン計量の存在問題と安定性に関する研究

ケーラーアインシュタイン計量に関する問題を微分幾何・代数幾何の手法を用いて調べ,次の結果を得た.(1)ファノ多様体のアルファ不変量とK安定性の関係を微分幾何の結果を経由せずに明らかにした.(2)漸近的チャウ不安定なケーラーアインシュタイン多様体の例を初めて与えた. (3)ケーラー・リッチフローから生成される乗数イデアル概型のサポートをトーリックファノ多様体の場合に計算した.(4)コンパクト縮小リッチソリトンの直径の下限を与えたケーラーアインシュタイン計量に関する問題を微分幾何・代数幾何の手法を用いて調べ,次の結果を得た.(1)ファノ多様体のアルファ不変量とK安定性の関係を微分幾何の結果を経由せずに明らかにした.(2)漸近的チャウ不安定なケーラーアインシュタイン多様体の例を初めて与えた. (3)ケーラー・リッチフローから生成される乗数イデアル概型のサポートをトーリックファノ多様体の場合に計算した.(4)コンパクト縮小リッチソリトンの直径の下限を与えた本年度は,以下の3つの研究を行なった.1.東京工業大学の二木昭人氏との共同研究を通じて,リッチフローの自己相似解のひとつであるコンパクト勾配縮小リッチソリトンをもつリーマン多様体の直径を下から普遍的な定数で評価した.多様体がケーラー多様体の場合,このリッチソリトンはケーラーリッチソリトンに等しい.今回の結果もケーラー幾何の手法とBakry-Emery幾何の手法を組み合わせることで示された.この結果はコンパクト勾配縮小リッチソリトンに対するギャップ定理として理解できる.今回の結果の評価を満たす具体例を構成することが今後の課題である.2.Kollarは川又対数的端末的特異点をもつ因子を用いてケーラーアインシュタイン計量の存在への十分条件を与えた.この結果を動機として,トーリックファノ多様体上の乗数イデアル層の性質について調べた.特にケーラーリッチフローから得られる乗数イデアル層のサポートが余次元1であることを確かめた.この結果を元にケーラーアインシュタイン計量の存在性への障害となる因子を定義した.さらにKollarの因子と今回の結果から得られる因子を比較し,どちらがよりK安定性への障害になり得るか,について考察した.3.京都大学の尾高悠志氏との共同研究を通じて,ファノ多様体のアルファ不変量の下からの評価が多様体のK安定性を導くことを示した.これらの関係はケーラーアインシュタイン計量の存在性を経由することで既に知られていた.本研究ではアルファ不変量を対数的標準閾値に置き換えることで計量を用いない代数幾何的な証明を与えた.これによりK安定性と多様体(または対数的対)の特異点の関係が明らかになり,K安定性への代数幾何的理解が進んだ.本年度は偏極多様体上のbalanced計量を自己同型群が離散的ではない場合に拡張し,それを特徴づける汎関数を定義し性質を調べた.漸近的なbalanced計量が存在し収束するとき,その極限はスカラー曲率一定なケーラー計量(以下,cscK計量)であることが分かる.逆にcscK計量が存在し自己同型群が離散的な場合に,DonaldsonはcscK計量に収束するbalanced計量が漸近的に存在することを示した.これは,cscK計量の存在が多様体の漸近的Chow安定性を導くことを意味しており,標準ケーラー計量と多様体の安定性の関係を示唆したYau-Tian-Donaldson予想の部分解である.一方,自己同型群が離散的でない場合には,この結果はCalabiの端的ケーラー計量と漸近的相対Chow安定性に拡張されることが満渕氏により示されている.本年度は満渕氏の結果を力学系の観点から考察した.Donaldsonは与えられたケーラー計量からそのBergman計量をとることで,balanced計量に収束する力学系を定義した.この力学系はCalabiフローの離散的(かつ漸近的)近似とみなすことができる.ここでcscK計量がCalabiフローの固定点であるのに対して端的ケーラー計量がCalabiフローの自己相似解であることに着目すると,Donaldsonの力学系の自己相似解としてbalanced計量を拡張できることが期待出来る.この着眼点に基づいてbalanced計量を拡張し,それを臨界点とするような汎関数を定義した.これらは端的ケーラー計量の研究においてbalanced計量が有用であることを示唆する結果のひとつと言える.ケーラーアインシュタイン計量や定スカラー曲率ケーラー計量の拡張としてCalabiの端的ケーラー計量がある.その存在問題は現在も未解決であり,ケーラー幾何の重要な問題の一つである.本年度の研究結果は,端的ケーラー計量の量子化とその応用である.Donaldsonにより,自己同型群が離散的な場合に偏極多様体上の定スカラー曲率ケーラー計量はbalanced計量と呼ばれる特別なBergman計量によって近似されることが知られていた.この結果を端的ケーラー計量の場合に拡張する場合,自己同型群が離散的ではなくなり,多様体が端的ケーラー計量を持っていたとしてもbalanced計量が漸近的に存在するとは限らないという問題がある.満渕氏は幾何学的不変式論の観点からbalanced計量を拡張することでDonaldsonの結果を端的ケーラー計量の場合に拡張した.この研究では,幾何学的フローを用いてbalanced計量の定義,および付随する結果の拡張をした.端的ケーラー計量はCalabiフローと呼ばれるフローの自己相似解として特徴付けられる.一方で,DonaldsonによりCalabiフローの離散化に相当する力学系が知られていた.

そこでbalanced計量をその力学系の自己相似解として定義し,その性質を調べた.さらにその計量を特徴づける汎関数を導入し,その性質を調べた.その結果,端的ケーラー計量のために拡張された満渕Kエネルギーの近似を与えている汎関数を得た.応用として「端的ケーラー計量は一般化された満渕Kエネルギーの最小値を与える」という結果(Chen-Tian,Donaldson,Li)に対して,偏極多様体の場合の別証明を与えた.これはDonaldson,Liの結果の一般化である.今後はこの一般化したbalanced計量と汎関数を用いた端的ケーラー計量の存在問題への応用を考えていきたい.本研究では標準ケーラー計量の存在問題を解析的な側面と代数幾何的な側面から調べることを目的としている.現在までに漸近的Chow安定性やK-安定性についてトーリック幾何や双有理幾何の手法を用いた研究を通じて理解が進んでいる.よって代数幾何的な側面においては計画通りに進んでいると言える.一方で解析的な側面についても,乗数イデアル層やそれに付随した手法を用いた研究を検討中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。以下の二つの点について注意しつつ研究を遂行していく.1.現在までに得られた多様体の安定性への理解をより深める.2.1.で得られた知見をケーラー計量の側面,つまり解析的な問題の理解へつなげていく.1.については,引き続き考えるべき課題はすでに明確になっているので今までの研究を継続していくことを考えている.2.については,有効な手法・考えるべき課題はまだ明確になっていないことが問題である.対策してChen-Donaldsonや満渕氏らによってYTD予想の解決に向けてプログラムが具体的に提示されるようになってきており,これらを参考にしながらしかるべき問題を模索していく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
貧困層向け小規模貸付プログラムの成功条件と共同体規範:中部ジャワ農村の事例

本研究の目的は、途上国農村に伝統的に存在する助け合いや調和、平等を重んじる共同体規範を貧困削減プログラムに活かす方法を探ることである。今年度は、特に、在来型金融組織をグループ貸付の対象とする意義と可能性について焦点を当て、調査・分析を実施した。調査は、さまざまな社会経済的発展段階にある村で行い、在来型金融組織の特徴が発展段階ごとにどのような変化するのか、という点に着目した分析に必要なデータを聞き取り調査で収集した。具体的には、最貧困層が在来型金融組織に参加できているのか、経済的な側面と社会的な側面の重要性は発展段階ごとに異なるか、発展段階の低い村の組織でも融資活動を運営する能力が備わっているか、どのような組織が外部資金などサポートを受けているか、といった点について分析を行った。その結果、在来型金融組織への参加率は極めて高く、最貧困層も排除されていないため、グループ融資の対象として望ましい性質があることがわかった。さらに、組織の経済的側面(貯蓄融資活動)は、発展段階が低い地域で特に重要であり、その運営能力を発展段階の高い地域と比較しても遜色ないにも関わらず、実際に外部資金を得る機会は発展段階が高い地域に多いことが明らかとなった。本研究は、特に発展段階の低い地域で既存の組織をグループ貸付の対象とすることを促進すべきである、といった新たな知見に基づく政策含意を提供しており、学術面のみならず開発の実践面にも貢献するものである。なお、研究代表者は、これらの成果を論文にまとめ国際学会で発表し、現在、国際誌に投稿中である。
幼若ホルモン受容体の探索とその受容体をターゲットとする新規殺虫剤の開発

現在販売されている多くの殺虫剤には,すでに抵抗性昆虫が出現しており,新たな殺虫剤の開発は急務である.しかしながら,農薬に対する風当たりは厳しく,より安全性の高い環境負荷の少ない農薬の開発が必要とされた.現在市販されている多くの殺虫剤は,作用点同じくするものが多く,交差抵抗性を示すものもある事から,新たな作用点の発見が必要とされた.昆虫特異的ホルモンである幼若ホルモン(JH)受容体の同定を試みた。これまでの研究結果より、卵濾胞にJHと特異的に結合する蛋白質が有ると考えられた事から濾胞を分画し,[H3]JH IIIに対する結合活性を検討した結果、確かに濾胞にJH IIIに特異的に結合する蛋白質が有る事を明らかにした。そこで、卵濾胞のJH結合タンパク質の同定を行うため,ビオチン化JHアナログの設計を行い、合成を九州大学と共同で行なっている.ビオチン化JHアナログの合成が出来次第、BIAcoreを用いてJH結合タンパク質を精製する予定である.JH結合蛋白質(JHBP)はJHと特異的な結合をする事からその類縁遺伝子(JHBP-r)の中にJH受容体があるかもしれないと考え,JHBP類縁遺伝子の網羅的解析を行った.カイコゲノムデーターべースからJHBPアナログがSaitoらにより9種報告されたが、その詳細な発現変動やJHに対する結合能は明らかではなかった.そこで,Saitoらにより報告されたJHBPアナログを全て再クローニングし発現機能・発現変動解析を行った.その結果,JHに対する結合能は認められなかった事から,JH受容体ではないと考えられるが,JHBP-rは時期組織特異的な発現変動を示した事から,これらの遺伝子は新たな農薬のターゲットとなりうると考えられる.そこで、昆虫の成育にこれらの遺伝子は必須なのか検討するため,JHBP-rのdsRNAを過剰生産するトランスジェニック蚕を作出し観察中である.蚕蛹時期の濾胞にJHアナログを処理すると濾胞細胞が収縮する事から、幼若ホルモン(JH)受容体の候補の一つが卵濾胞膜に存在すると考えている。そこで、卵濾胞のJH結合膜タンパク質の同定を行うため、ビオチン化JHアナログの設計を行い、合成については九州大学と共同で行なっている。ビオチン化JHアナログの合成が出来次第、BIAcoreを用いてJH結合膜タンパク質の精製を計画している。また、JHに対する高い結合能を有する血液性JH結合タンパク質(JHBP)は、体内でJH輸送タンパク質として働くと考えられているが、その詳細な機能は明らかではない。JHBPは、JH受容体と相互作用すると考えられる事から、その機能を解明するため、JHBP過剰発現およびdsRNA-JHBP過剰発現トランスジェニック蚕を作出し、成長を観察中である。このJHBPに10種の類縁体が存在する事が昨年明らかとなった事から、再度、蚕ゲノムデーターベースを探索したところ、さらに新たに1種のJHBP遺伝子を発見した。これらJHBPと11種のJHBP類縁体の遺伝子産物発現系を構築し、発現機能解析を行っている。また、cDNAライブラリー<胚発生蛹>を作成し、現在、定量PCRにより発現変動を解析中である。このJHBPも昆虫特異的タンパク質である事から新規殺虫剤のターゲットとなるものと考えられる。同様の研究戦略によりJH分解酵素遺伝子についても類縁体を含めた網羅的機能解析を行っており、組織・時期特異的に発現変動のパターンが異なる遺伝子を発見した。今後、これら遺伝子の機能発現を行う。そこで、卵濾胞のJH結合タンパク質の同定を行うため,ビオチン化JHアナログの設計を行い、合成を九州大学と共同で行なっている.ビオチン化JHアナログの合成が出来次第、BIAcoreを用いてJH結合タンパク質を精製する予定である.JH結合蛋白質(JHBP)はJHと特異的な結合をする事からその類縁遺伝子(JHBP-r)の中にJH受容体があるかもしれないと考え,JHBP類縁遺伝子の網羅的解析を行った.カイコゲノムデーターべースからJHBPアナログがSaitoらにより9種報告されたが、その詳細な発現変動やJHに対する結合能は明らかではなかった.そこで,Saitoらにより報告されたJHBPアナログを全て再クローニングし発現機能・発現変動解析を行った.その結果,JHに対する結合能は認められなかった事から,JH受容体ではないと考えられるが,JHBP-rは時期組織特異的な発現変動を示した事から,これらの遺伝子は新たな農薬のターゲットとなりうると考えられる.

そこで、昆虫の成育にこれらの遺伝子は必須なのか検討するため,JHBP-rのdsRNAを過剰生産するトランスジェニック蚕を作出し観察中である.
大強度逆コンプトンガンマ線源のための2集光点レーザー発振器の開発

本研究では、大強度逆コンプトン散乱ガンマ線源を構築するための基礎研究として、チタンサファイアを用いた2集光点モードロックレーザー発振器の開発研究を実施した。本研究を通して、レーザー発振器の基礎的な研究だけでなく、レーザー診断のためのシステム構築も実施した。本研究期間においては、モードロック動作には至らなかったが、単集光点配置のリングレーザー発振器構成および2集光点単方向リングレーザー発振器配置において、周回強度の増大を確認し、今後、CWレーザーの飽和発振とモードロック動作の達成を目指す。本研究で整備・開発したレーザー診断システムは本研究だけでなく、他のレーザー開発にも利用することができる。本年度に実施した研究の成果について以下にまとめる。具体的内容研究の目的である2集光点モードロックチタンサファイアレーザー発振器に構築のために、本年度は最低限必要な光学部品を中心に購入し、実際にリング型レーザー発振器の配置を実施した。研究実施計画では、カーレンズモードロック発振器の構築・特性試験を計画していたが、所属異動などがあり本年度はレーザー発振器構築環境の整備を主に実施した。幸い大阪大学工学研究科兒玉研究室およびレーザーエネルギー学研究センターのご厚意により、励起用レーザーの利用が可能となり、現在、リング型レーザー発振器のCWでの発振試験を進めている。また並行して、レーザー特性試験に必要なモニター系のLabVIEWベースでの開発を進めている。意義・重要性新しくレーザー開発・試験環境を立ち上げ、整備を進めること自体、研究の多様性を与えるという意義を持っている。また、LabVIEWベースでモニター系を開発することは、当初考えていたモニター系よりも汎用性、拡張性が高く、レーザー開発のみならず、加速器のビーム診断等に直接利用できるという点で、重要性を持っている。具体的内容昨年度に引き続き、大阪大学工学研究科兒玉研究室、レーザーエネルギー学研究センター、および大阪大学光科学センターのご厚意により、チタンサファイア励起用レーザーと開発エリアを利用させて頂きながら、2集光点モードロックチタンサファイアレーザー発振器の構築を実施している。本年度は、発振器内のレーザー媒質の無い集光点付近に光アイソレータを導入し、単方向光伝搬・周回を確認した。しかしながら、期待したCWレーザー発振強度が得られておらず、今後、1集光点の単純なCWリングレーザー発振器を再構築し、十分な強度のCWレーザー発振を確認し、再度2集光点化に移行する。その後、パルス動作のパラメータ探索、最適化を実施する。また、レーザーモニター系の構築を昨年度から引き続き実施しており、これは別の研究で構築しているファイバーレーザー発振器のレーザー光を用いて動作確誌と性能向上を進めている。意義・重要性発振器内に相互作用点を持つレーザー発振器の基礎的な開発、特性評価はレーザー発振器自体の研究だけでなく、加速器ビーム利用や開発にも様々な点で共通した知見を得ることが期待できる。また、本研究のチタンサファイア固体結晶発振器は別の研究で進めているファイバーレーザー発振器と多くの点で共通する点があり、また各々独特の特徴を持つので、相補的に開発を進めて行くことは、大きな意義と重要性を持つと考える。これまでに実施した研究の成果について以下にまとめる。具体的内容として、2集光点モードロックチタンサファイアレーザー発振器の構築のために、まずレーザー媒質においてのみ集光するリング型レーザー発振器のCW発振調整を実施した。出力強度が低かったため、より高い励起光からレーザー光への変換効率を向上するために、これまでに用いていた媒質結晶の長さ2 mmのものからから6 mmのものへ変更して、発振器構築を実施した。また、レーザー発振器配置の計算による再設計も検討し、これをもとに再構築を実施した。しかしながら、まだ期待した強度のレーザー発振には至っておらず、今後励起光とのマッチング等もさらに検討することが必要である。2集光点配置及びアイソレータを導入した単方向リング共振器構成においては、光の周回・周回強度の増大等は確認できたが、上記と同様に期待した強度でのレーザー発振には至っておらず、今後上記の単純配置と同様に検討が必要である。本研究に加えて、平行して実施しているファイバーレーザー発振器については、高い安定度と取扱いの容易性・小規模性を得ており、今後本研究と比較、組み合わせながら研究を検討する。意義・重要性として、本研究で得た知見と、ファイバーレーザー発振器及びレーザーシステムの構築とを組み合わせることにより、レーザー発振器およびシステムの基礎的な知見・技術が研究できる。多様な形式のシステムを比較・相補的開発を進めることは意義あることであり、本研究で得られた知見は今後、他のレーザーシステムを開発する上で重要である。当初の計画では、原子力機構関西光科学研究所の装置・備品および知的リソースを利用しながら本研究を実施する予定であったが、所属変更にともない、これらの利用が難しくなった。

幸い、大阪大学産業科学研究所や工学研究科、レーザーエネルギー学研究センター等にお世話になり、計画の遅れは回復しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画と異なり、外部シード光の供給ではなく、単一駆動発振器により、2集光点レーザー発振器を構築する今後、早々にCW発振の最適化を実施し、モードロック動作の最適化と集光点の特性評価を実施する。
ニュートリノ酸素実験のための陽子酸素反応でのガンマ線生成の研究

我々は、阪大核物理センターにおいて実験を実施し、酸素・炭素標的で各40時間、30時間のデータを取得した。標的共に励起エネルギーEx=2ー30MeVにおいて巨大共鳴を含む励起スペクトル(精度100keV)が確認できた。さらに、炭素酸素巨大共鳴状態からのγ線も各2万、1万事象測定できた。解析により、巨大共鳴状態から核子崩壊後の娘核の励起状態からγ線を放出するという理論予想が定性的に正しいと結論された。この結果は、最終年度の日本物理学会や国際会議で発表した。現在、我々の目標である全データの較正と巨大共鳴状態からのγ線の分岐比の評価を行い、分岐比をExの1MeV毎に10%の精度で決める予定である。本研究の目的は、阪大核物理研究センター(RCNP)において、Ep=295MeVで陽子酸素反応実験を行い、前方の陽子のエネルギーを高分解能(20keV)で測定できるGrand-Raiden装置と新たに設置するガンマ線検出器群とで同時計測し、各励起エネルギー毎のガンマ線生成と分岐比を研究期間内に測定するというものであった。H23年度の実施:この年の主な計画は、2つの種類のガンマ線検出器(NaIとCsI)の性能評価と3x3、5x5等どういう組み合わせにするのが最適か、また、全エネルギーが測定できるかをGeant4計算に基づいて最適化することであった。その結果、NaIカウンターは5x5とし、その後ろにCsIカウンターを置く配置が最もエネルギーを正確に測定するには良いという結果になった。NaI、CsI単体としてのエネルギー分解能も確認できた。陽子実験で酸素を励起した場合とニュートリノ中性カレントに依る酸素の励起の違いを理解することについても学会、国際会議で議論することにより理解が進んだ。H24年度の繰り越し分(70万円)の実績概要:H23年度末に、H24年度中の阪大核物理研究センター加速器施設の加速器施設の耐震工事が発表されたことにより計画を見直す必要が生じた。核物理研究センターの連携研究者(民井)と相談し、データ収集系を見直し、それまでの古い回路を使うCAMACシステムからVMEシステムを使う読み出し開発を行うことにした。H24年度の開発は順調に行き、その進展もH24年3月の核物理研究センター実験審査委員会で報告された。H24年3月に本実験E398は正式に承認された。CsI製作手順も確立できた。本研究の目的は、阪大核物理センターにおいて、エネルギー295MeVで陽子酸素反応実験を行い、前方の陽子のエネルギーを高分解能で測定できる既存のグランドライデン装置と、我々が新たに設置するガンマ線検出器群とを使い、かつ同時測定することで、酸素の各励起エネルギー毎のガンマ線生成の分岐比を研究期間内に測定する。酸素の巨大共鳴状態からのガンマ線分岐比の測定データは全く存在しないので、原子核物理の基礎実験データとして重要である。また、本研究は、超新星からのニュートリノ検出やニュートリノ振動実験に取っても基礎的なデータであり、重要である。実績:1)H25年9月に予備実験を1日行い、バックグランドの測定を行い、実際に炭素標的を用い0度で実験可能か、また、同時のγ線が測定できるかをテストした。その結果、12Cの4.4MeVγ線については同時計測ができることを確認した。2) 25本のNaIγ線検出器、シャワーの漏れ測定のためのその後ろの6本のCsI検出器、NaI検出器の前面のシンチレーションカウンターを製作し、実験準備を完成させた。本番実験が、RCNPでH26年5月16ー24日に承認された。本研究の目的は、阪大核物理研究センター(RCNP)において、Ep=295MeVで陽子酸素反応実験を行い、前方の陽子のエネルギーを高分解能(20keV)で測定できるGrand-Raiden装置と新たに設置するガンマ線検出器群とで同時計測し、各励起エネルギー(Missing Energy)毎のガンマ線生成エネルギーとその分岐比を研究期間内に測定することであった。本年度に実施した研究成果:再利用するNaIガンマ線検出器の光電子増倍管の故障したアセンブリーの補充と25個(5x5)のNaI検出器の支持架台の作成、と共に、陽子散乱角度0-5度での巨大共鳴(1-,2-,1+)の寄与とGrand-Raiden装置の0度のアクセプタンス(4度)を考慮し、前方散乱0-4度で実験し、巨大共鳴(1-,2-,1+)の寄与を角度で分離することを考案した。

実験準備と実験方法を阪大核物理研究センター実験審査委員会に提案し、3月に正式にE398実験として採択された。東日本大震災の影響による阪大核物理研究センター加速器施設の耐震補強工事でH24年度のビーム実験ができなかったが、E398実験としてH25年度中に実験を行う予定である。本研究の目的は、阪大核物理研究センターにおいて、エネルギー295MeVで陽子酸素反応実験を行い、前方の陽子のエネルギーを高分解能で測定できるグランドライデン装置と新たに設置するガンマ線検出器群とで同時測定し、各励起エネルギー毎のガンマ線生成の分岐比を研究期間内に測定することであった。巨大共鳴状態からのガンマ線分枝比の測定データは存在しないので、その測定は原子核物理学の基礎データとして重要である。また、中性カレントニュートリノ酸素反応でのガンマ線生成は、将来の超新星爆発ニュートリノ観測実験や低エネルギーニュートリノ振動実験でも重要であり、本研究での高分解能実験は酸素原子核の励起とガンマ線に関する詳しい情報を与える世界でも唯一のものであった。我々は、最終年度に阪大核物理研究センターにおいて実験を実施し、酸素・炭素標的で各40時間、30時間のデータを取得した。2時間分のデータ解析から、酸素炭素標的共に励起エネルギーEx=2-30MeVにおいて巨大共鳴を含むきれいな励起スペクトル(精度100KeV)が確認できた。それらは過去のデータとも合っている。さらに、目的の巨大共鳴状態からのγ線も各2万, 1万事象測定できた。それらは、巨大共鳴状態から核子崩壊後の娘核の励起状態からγ線を放出するという理論予想と定性的に正しいとあると結論された。これらの予備結果は、最終年度の日本物理学会や国際会議で発表した。現在、我々の目標である全データの較正と巨大共鳴状態からのγ線分岐比の評価を行っている。全テータを解析すると巨大共鳴からのγ線事象数は40万、20万個と見積もられる。東北大震災が研究期間中に起こった結果、施設の耐震補強工事が入り、1年間実験が遅れたが、順調にデータが取得できた。1年遅れではあるが、今年度論文出版まで出来るように努力する。26年度が最終年度であるため、記入しない。素粒子物理学26年度が最終年度であるため、記入しない。H23年度末に、H24年度中の阪大核物理研究センター加速器施設の加速器施設の耐震工事が発表されたことにより計画を見直す必要が生じた。H24年3月に本実験E398は、RCNPで正式に承認された。しかし、東北大震災の影響で、阪大核物理研究センターRCNPの加速器施設の耐震工事がH24年度に実施されたことにより計画を見直す必要が生じた。H24年度のシャットダウン中に検出器製作、データ収集準備を行った。シャットダウン明けのH25年度は、ビーム実験が混み合い、ビームタイムが認められなかった。H24年度に、東日本大震災の影響で、加速器施設の耐震補強工事がほぼ1年入ったため、実験が遅れた。しかし、H24年度に実験準備と実験方法が進展し、3月に本実験提案が大阪大学核物理研究センターの実験審査委員会によりE398実験として正式承認された。これでH25年度に実験を行える準備が整い、平成26年度の期間内に実験結果を出すという目標は達成できる見込みである。繰越分も含めH24年度末までの状況を報告する:H24年度のデータ収集系の開発は順調に行き、その進展も含めH24年3月の核物理研究センター実験審査委員会で報告された。H24年3月に本実験E398は正式に承認され、H25年度にビーム実験が行えることになり、解析も進める。研究期間の最終年度H
同種造血幹細胞移植における移植片対腫瘍効果に関する基礎的研究

非血縁者間骨髄移植においてドナーと患者間のHLA抗原の違いが移植成績に大きな影響を与えていることが明らかになり、HLA-A, B, C, DPB1の遺伝子型の不適合、およびNK細胞受容体であるKIR2DLのリガンド不適合(GVHD方向)が急性GVHDの頻度を高めること判明している。また、HLA-C不適合症例では白血病再発率が低下し、とくに急性リンパ性白血病で低下が著しいこと、HLA-C型から推測できるNK細胞受容体KIR2DL ligand不適合症例では反対に白血病再発が高率であること、HLA-DPB1不適合症例で有意に再発率が低く、とくに慢性骨髄性白血病で低下が著しいことが判明している。今年度は、HLA型不適合の組み合わせと急性GVHDとの関連を5210症例につき多変量解析法を用いて解析を進めた。その結果、17組の重症GVHDが有意(P<0.002)に高率に生じるHLA型の組み合わせを同定できた。HLA-Bは1組、Cは7組、DRB1は2組、DQB1が1組、DPB1は1組であった。HLA-C7組のうち4組はKIR2DLリガンド不適合な組み合わせであった。さらに、重症急性GVHDの発症に関与するHLA分子上の部位と置換アミノ酸を同定することができた。これら知見は、急性GVHD発症の機序だけでなく、同種移植における移植片対腫瘍効果(GVT)の機序解明への道を開くものであり、これらを標的とする特異的細胞免疫療法開発の基礎データとして重要である。今年度は、非血縁者間造血幹細胞移植において、HLA-Cの不適合が移植免疫反応に関連し、生存に影響しているかを明らかにすることを目的として、HLA-A,B,C,DR,DQのDNAタイピングがされたドナーと非血縁者間骨髄患者でGVHD予防法としてシクロスポリン+メトトレキセート:C+M法が実施された1471症例につき、その重症GVHDならびに生存への影響につき解析した。さちに、NK細胞受容体であるkiller cell Ig-like receptor (KIR)のligand不適合をHLA-C型から推測し、その影響につき検討した。その結果、非血縁移植におけるHLAのバリアーがより明確になった。とくにHLA-Cの不適合が移植免疫反応と生存に大きく関与していた。従来、HLA-C単独不適合は急性GVHDの発症を高めるものの、生存には有意には関与しないという結果が出ていたが、今年度NK細胞受容体(KIR)のligand適合度をHLA-C型より推測することにより、GVHD方向KIR不適合が重症GVHDを生じさせ、生存を悪化させることが明らかになった。一方、KIR適合HLA-C単独不適合はGVHDや生存に関与せず、許容できる不適合であることも明らかになった。以上の結果から、HLA適合性に基づき移植成績を予測することが可能であり、ドナースクリーニング検査としてHLA-Cを導入することにより、移植成績が向上するであろうことが明らかになった。非血縁者間造血幹細胞移植においてHLA-A,B,C,DRB1の遺伝子型不適合度と臨床成績、重症GVHDなどの移植関連免疫反応との関連を明らかにすることを目的とした。HLA-A,B,C,DR,DQのDNAタイピングをドナーと患者の検体を用いてレトロスペクティブに実施した2500症例を対象にした。さらに、NK細胞受容体であるkiller cell Ig-like receptor(KIR)のligand不適合をHLA-C型から推測し、その影響につき検討した。HLA-A、B、DR血清型適合移植においてHLA-A B C DRB1の遺伝子型適合度別の3年生存率、6年生存率、重症GVHD発症率を比較したところ、以下の順位で生存が良好であることが判明した。

1位全適合、2位DRB1 1座不適合、3位HLA-C座1座不適合(ただしKIR ligand不適合を考慮する)、4位HLA-C+DRB1 2座不適合、5位HLA-AまたはHLA-Bの1座不適合、6位4位を除く2座不適合、7位3座不適合、8位すべての抗原で1座以上の不適合となった。HLA-C不適合症例におけるKIR不適合の影響を解析すると、NK細胞受容体の一つであるKIR2DL1は標的細胞のHLA-CのGroup 1エピトープ(Cw2,4,5,6に共通)を認識し、このligand結合によりNK細胞の活性が抑制されることが判明している。同じく、KIR2DL2/3はGroup2エピトープ(Cw1,3,7,8に共通)と結合する。非血縁者間移植では、ドナーと患者のHLA-C型が異なる場合に、このligand結合が外れる症例がある。GVHD方向(ドナーのエフェクター細胞は活性化される組み合わせ)のみの不適合は4.6%の症例、拒絶方向のみの不適合は5.8%の症例、両方向の不適合は0.5%の症例に認められた。HLA-C不適合症例の中で、HLA-C単独不適合(表1で順位3位)では、KIR ligand不適合(GVHD方向)で重症急性GVHDの頻度が34%と適合症例の18%にくらべ有意に高率であり、HLA-C+DRB1不適合症例(表1で順位4位)でもKIR ligand不適合(GVHD方向)で重症急性GVHDの頻度が41%と適合症例の25%にくらべ有意に高率であった。今後移植片対腫瘍効果についても検討する。同種造血幹細胞移植は自家移植や同系移植に比べ移植後の白血病の再発が少ないことが臨床的に示され、この白血病抑制効果を移植片対白血病効果(graft-versus-leukemia : GVL)効果と呼んでいる。ドナーと患者の組織適合性抗原の違いが如何にGVL効果に影響を及ぼしているかを解明することを目的とし、非血縁者間骨髄移植を受けた白血病症例を対象にHLA抗原の違いと白血病再発との関連をCox regression modelを用いた多変量解析法で臨床データを変量に加えて解析した。この結果、2.とくに急性リンパ性白血病で低下が著しかった。3.HLA-C型から推測できるNK細胞受容体KIR2DL ligand不適合症例では反対に白血病再発が高率であった。さらに、4.HLA-DPB1不適合症例で有意に再発率が低く、とくに慢性骨髄性白血病で低下が著しかった。5.HLA-A,-B,-DRB1,-DQB1の違いでは白血病再発率に有意の差はなかった。上記知見は、標的細胞上のHLA抗原の種類と白血病病型がGVL効果を解析する上で重要であることを示しており、同種移植においてドナー由来のエフェクター細胞が白血病細胞を攻撃するGVLの機序を解明するための基本的な情報を得ることができた。さらに、これら抗原を標的とする特異的細胞免疫療法開発の基礎データとして重要であると考えられた。目的:非血縁者間骨髄移植におけるHLA-A, B, C, DRB1, DQB1, DPB1遺伝子型の不適合組み合わせと重症GVHDとの関連を解析することにより、重症GVHDに関与するHLA分子上の部位と置換アミノ酸を見出すことを目的とした。