hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
増殖因子受容体がん遺伝子産物の酸化的構造修飾による活性化の機序と意義

がん遺伝子の多段階の傷害によって発生するがんの増殖は、さまざまな環境要因の働きによって変化する。環境因子によるがん遺伝子産物の構造修飾のがんの増殖・悪性化における意義を明らかにすることは、がんを制圧する上で重要である。筆者らは、恒常的に活性化状態にある増殖因子受容体がん遺伝子RETの産物が、環境ストレスによる酸化的構造修飾(RET蛋白のS-S結合による2量体化)を受けてさらに高度に活性化することを先に見い出した。本年度では、RETキナーゼ分子のどのアミノ酸が酸化的に修飾されて2量体化と活性化がおこるかを、各種ミュータント分子を用いる実験を中心に解析した。I.c-RETの細胞外ドメインを欠失するRET-PTC-1を導入したNIH3T3細胞に紫外線を照射したり浸透圧ストレスを作用させたりした場合にも、RETに2量体化と活性化が誘導された。このことから、標的となるアミノ酸は細胞内にあると考えられた。II.細胞内キナーゼドメインの中にあって、多くのチロシンキナーゼに広く保存されている2つのアミノ酸残基、RET-PTC-1のCys365とCys376、およびc-RETのCys976とCys987のそれぞれ、または両方をアラニンに置換した変異RETを作製し、これをNIH3T3細胞に導入して、紫外線/浸透圧ストレス感受性を調べた。その結果、RET-PTC-1-C365Aはほぼ正常にこれらのストレスに反応したのに対して、RET-PTC-1-C376Aやc-RET-C987Aでは、2量体形成は認められず、キナーゼ活性の増加もなかった。この成績から、チロシンキナーゼに保存されたシステイン残基の1つであるRET-PTC-1のCys376、すなわちc-RETのCys987が、細胞内の酸化ストレスのセンサーとなって、チロシンキナーゼの活性調節に重要な役割を担うことが示唆された。
アンジオテンシン受容体サブタイプの生理的並びに臨床的意義に関する分子生物学的研究

アンジオテンシンII(AII)受容体サブタイプのうち、血管・副腎型受容体でこれまでのAIIの殆どの作用に関与するとされるタイプ1(AT1)受容体と異なり、最近我々が構造を明らかにした胎児型受容体であるタイプ2(AT2)受容体は未だ不明な点が多いが、今回、その機能、発現調節および意義について、以下の知見を得た。1.AT2受容体の細胞内情報伝達機構の解析:HEK293細胞を用いてAT2受容体大量発現細胞株を樹立し、細胞内情報伝達、G蛋白共役について検討したところ、既知の主要なG蛋白を介した情報伝達系とは共役せず、リガンド結合後もinternalizationを起こさないが、還元条件下ではG蛋白とinteractしうることを示した(Mol Cell Endocrinol)。このG蛋白の同定と新たな情報伝達機構について解析中である。2.AT2受容体遺伝子の構造解析とgene transferによる受容体遺伝子発現調節機構の検討:マウスAT2受容体遺伝子の5′隣接領域の構造を明らかにし、gene transferを用いたプロモータ機能解析を行った結果、細胞増殖に依存したAT2受容体遺伝子の転写調節には、核内転写因子であるインターフェロン調節因子(IRF-1及びIRF-2)による正及び負の調節が重要であることを示し、細胞増殖やアポトーシスとの密接な関連を示唆した(J Biol Chem)。ヒトAT2受容体遺伝子についても解析を進めている。3.ヒト及び疾患モデル動物組織におけるAT2受容体発現の解析と生理的、臨床的意義の検討:ヒト組織におけるAT2受容体遺伝子発現の局在とその調節を結合実験、Northern blot法等により解析した結果、子宮筋に多く発現し、妊娠により著しく減少することを認めた。現在この意義について検討を進めている。さらに、高血圧ラット等の疾患モデル動物におけるAT2受容体遺伝子発現を解析し、その意義について検討中である。
紛体粒子の静電気帯電特性を解析するシステムの開発

紛体の帯電特性を制御して利用するには、接触電位差を測定して解析する必要があるが、申請者らが研究してきた改良型ケルビン・ジスマン法が紛体の接触電位差を測定するのに最も実用的な方法の一つである。接触電位差を測定する上で問題となっていることは接触電位差は湿度などの環境条件に大きく影響されること、電気伝導度の小さなサンプルでは接触電位差の長時間を要するため測定時間がかかり、多くのサンプルを測定するのに時間がかかることである。そこで本研究では、温度・湿度を制御でき、複数サンプル並列測定が可能な接触電位差測定システムを開発し、摩擦帯電量と接触電位差との関係を解析評価することを目的とした。下記の要領で作成接触電位差測定システムを作成した。1.試作したシステムの改良比抵抗の大きなサンプルでは電荷緩和に時間を要するので、複数サンプルの自動計測システムは非常に有効である。本測定は微弱な電気信号の解析を行うため、外界の電気ノイズにも影響されないように電磁シールド等の処置を施し、内部機器のメカニカル運動に伴う帯電の発生を最小限に保つように構成機器を設計する必要がある。昨年度は以上の要求をほぼ満たす測定システムを設計・試作したが本年度は測定精度、信頼性を高めるためテスト測定を繰返しさらに帯電が起こらないように、電気ノイズを押さえ込むように種々の改良を施した。2.摩擦帯電と接触電位差の関係実際の乾式操作プロセスに近い環境条件が紛体の摩擦帯電にどのような影響を与えるのかについて、フェライトコアの表面にシリコーン樹脂をコーティングして作成した紛体を用いて、異なる環境温・湿度において回転容器内での資料紛体の帯電特性について検討を行なった。粉体の帯電特性を制御して利用するには、接触電位差を測定して解析する必要があるが、粉体の接触電位差を測定するための実用的な方法は、申請者らが研究してきた改良型ケルビ・ジスマン法以外にはない。本測定方法では電荷緩和のために測定時間がかかることを考慮し、複数サンプルの連続自動測定が望まれる。また、接触電位差は環境条件に大きく影響される。本研究では、温度・湿度を制御できる接触電子差測定システムを開発し、摩擦帯電量と接触電位差との関係を解析評価することを目的とした。本年度は、下記の要領で接触電位差測定システムを設計・開発・作成した。1.自動化に必要な機器の設計と試作比抵抗の大きなサンプルでは接触電位差の測定に長時間を要するため、サンプルの自動計測システムを組む必要がある。さらに、本測定は微弱な電気信号の解析を行うため、外界の電気ノイズにも影響されないように電磁シート等の処置を施し、内部機器のメカニカル運動に伴う静電気の発生を最小限に保つように構成機器および部材を選定する必要がある。以上の要求を満たす測定システムを設計・試作した。2.自動化システムの試運転現有の接触電位差測定装置に上記自動化システムを組み込み、作動の確認を行った。3.計算ソフトの開発各機器をコンピュータで制御し、解析を含めて全システムを総合管理するためのソフトを開発した。4.恒温・恒湿ボックスの製作接触電位差は環境条件の影響を受けやすいため、本システムに適合する恒温・恒湿ボックスを試作した。5.測定システムによる実験粒子の摩擦帯電と接触電位差の関係を温度および湿度を変化させて実験を行い、その性能の確認を行った。粉体の帯電特性を制御して利用するには、接触電位差を測定して解析する必要があるが、申請者らが研究してきた改良型ケルビン・ジスマン法が粉体の接触電位差を測定するのに最も実用的な方法の一つである。接触電位差を測定する上で問題となっていることは接触電位差は湿度などの環境条件に大きく影響されること、電気伝導度の小さなサンプルでは接触電位差の測定に長時間を要するため測定時間がかかり、多くのサンプルを測定するのに時間がかかることである。

そこで本研究では、温度・湿度を制御でき、複数サンプル並列測定が可能な接触電位差測定システムを開発し、摩擦帯電量と接触電位差との関係を解析評価することを目的とした。本年度は、下記の要領で作成接触電位差測定システムを作成した。1.試作したシステムの改良比抵抗の大きなサンプルでは電荷緩和に時間を要するので、複数サンプルの自動計測システムは非常に有効である。本測定は微弱な電気信号の解析を行うため、外界の電気ノイズにも影響されないように電磁シールド等の処置を施し、内部機器のメカニカル運動に伴う帯電の発生を最小限に保つように構成機器を設計する必要がある。昨年度は以上の要求をほぼ満たす測定システムを設計・試作したが本年度は測定精度、信頼性を高めるためテスト測定を繰り返しさらに帯電が起こらないように、電気ノイズを押さえ込むように種々の改良を施した。2.摩擦帯電と接触電位差の関係実際の乾式操作プロセスに近い環境条件が粉体の摩擦帯電にどのような影響を与えるのかについて、フェライトコアの表面にシリコーン樹脂をコーティングして作成した粉体を用いて、異なる環境温・湿度において回転容器内での資料粉体の帯電特性について検討を行った。
実験的子宮内膜移植モデルにおける免疫担当細胞の研究

1.Jonesの方法に準じて、自己の子宮内膜を腹膜に移植したラットにおいて、血液中(PB)および腹腔内洗浄液中(PF)の免疫担当細胞をflow cytometryにより解析した。対象は無処置ラットとsham手術ラットを用いた。子宮内膜移植ラットにおいて、対象に比しNK細胞集団はPBおよびPFとともに有意に減少し、PFマクロファージは無処置群に比し有意に増加し、またsham手術群に比し有意に減少した。2.Danazolが子宮内膜症の治療に広く用いられているが、ステロイド類似作用も合わせ持っている薬剤でもある。これを子宮内膜移植ラットに投与しその治療効果を見るとともに免疫担当細胞も同様に解析した。Danazol投与により、減少していたNK細胞集団はPBおよびPFともに有意に増加し、無処置群よりもさらに増加した。またsham手術群に比し減少していたPFマクロファージは有意に増加した。これらの変化は、Danazolに用量依存性であった。これらの結果から、移植子宮内膜からNK細胞やマクロファージを減少させる何らかの免疫抑制因子が放出されている可能性が示唆される。またこの両者はどちらもMHC非拘束性に細胞障害をもたらすものであり内膜細胞の排除にも関連しているのかもしれない。このことは子宮内膜症の発症機序の解明に役立つばかりでなく、子宮内膜が受精卵の着床の場であることとも関連している可能性があり将来的にも非常に発展の余地があると考えられる。
大陸衝突帯の変成作用プロセスの実験岩石学的検証と記載岩石学的解析

本研究課題の目的は,大陸衝突帯の変成作用プロセスを含む大陸地殻の進化過程を,実験岩石学的・記載岩石学的に検証・解析して,分析化学的研究手法(地質年代測定・微量元素濃度測定)で得た結果と有機的に結び付ける事によって明らかにする事にある.研究代表者は,研究初年度にインド南部地殻の地質学的・岩石鉱物学的研究を行ない,第2年度にオーストラリア国立大学に長期滞在して大陸地殻とマントル最上部との間の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.研究最終年度の上半期には,第2年度に引き続きオーストラリア国立大学に滞在して微量元素・希土類元素の分配関係の研究を行なった.当該年度の具体的な研究は,(1)地殻深部の高圧力条件で変成作用を受けたエクロジャイト相変成岩中の主要鉱物と副成分鉱物(放射性鉱物)の微量元素・希土類元素の濃度を精密測定し,鉱物間の元素分配関係を調べた.(2)前年度後半に行なった実験で得た生成物の詳細な記載・精密化学分析を研究最終年度に行ない,二相の不混和珪酸塩メルトとジルコンとスフェーンの高温条件下での相関係およびこれらの相間の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.(3)また,前年度から引き続き,オーストラリア南東部から採集した花崗岩質岩に含まれるジルコン,スフェーン,燐灰石の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.これらの研究の結果は,大陸地殻の進化過程,とりわけ大陸を成長させる場所である大陸縁辺部での物質循環過程を理解する上で重要な情報を提供した.研究最終年度の下半期は帰国して,国内の学会・学術シンポジウムで合計6件の筆頭発表者での成果報告を行なった.現在,オーストラリア国立大学での研究成果を国際学術誌で公表するため,投稿論文を執筆中である.尚,本研究課題の期間中の3年間で,研究代表者は,これまでに5編の筆頭著者論文・2編の筆頭著者以外の論文を国際学術誌で公表している.本年度は,原生代最末期のゴンドワナ超大陸の衝突帯であるインド南部で採集した超高温変成岩類や花崗岩類から抽出したジルコンのウランー鉛年代の基礎データを得て,年代測定の結果や岩石記載情報に基づいて南インド地殻の形成過程を考察する事を最大の目的とした.以下に研究概要を要約する.(1)レーザー・アブレーションICP質量分析装置を用いて,これまでに10種類以上の岩石試料から抽出した合計300粒以上のジルコンのスポット分析を行なった.その結果,南インド地殻の北端の岩石が始生代最末期での火成活動と変成作用を被った証拠や,南インド地殻の形成プロセスにおいて原生代最末期の大陸衝突の前の数億年間で沈み込み帯が形成されていた可能性を示す証拠を得た.なお,8月に南インドでの地質調査を実施しており,この調査で採集した岩石試料も上述の地質年代測定の対象である.また,大陸地殻の主要な構成物質である花崗岩類の高温高圧下での溶融関係を調べるための予備実験を開始した.(2)成果の公表:以前より進めていた,マグネシウムに富む十字石組成の高温高圧実験の成果がAmerican Mineralogistに受理され,公表された.上述の地質年代測定の結果を論文としてまとめ,平成21年度内に3編の筆頭著者論文を国際レフェリー誌へ投稿した.その内,1編の論文が平成22年4月にJournal of Geodynamicsに受理され,2編の論文が現在改訂中である.海外においては,INSA-JSPS二国間交流事業のワークショップ(ハイデラバード)及び第6回ゴンドワナーアジア国際シンポジウム(ハノイ)で研究成果を報告した.国内では日本地球惑星科学連合2009年大会,日本地質学会第116年学術大会,第29回極域地学シンポジウム,東南極セミナー(京都,山形),相関地球化学ICP-MSセミナー(京都)で研究発表を行なった.(1)本年度は,5月から約10ヶ月間,オーストラリア国立大学(キャンベラ)に滞在した.目的は,大陸縁辺部での物質循環の過程を調べるための,放射性鉱物間及び放射性鉱物-メルト間の微量元素・希土類元素の分配関係の研究である.現在,天然の高温変成岩類と花崗岩質岩の記載(微量元素・希土類元素の濃度測定),及び実験岩石学的手法(高温実験・高温高圧実験)の多角的視点から研究を進めている.高温変成岩の記載は既に作業を終え,論文を執筆中である.11月にオーストラリア南東部のラクラン摺曲帯(古生代の花崗岩質岩の広域分布地域)の縁辺部で地質調査を行ない,研究に使用する花崗岩質岩を採集した.電気炉を用いた1気圧の実験では,低酸素分圧条件及び高酸素分圧条件で,合計10回以上の実験を行なった.現在,研究最終年度での成果報告を目指して,花崗岩質岩及び実験生成物の化学組成を測定中である.研究最終年度の計画として,1気圧実験の結果をもとに,ピストンシリンダー装置を用いた高温高圧実験を本格的に実施する.(2)成果の公表:昨年度から続けていた,インド南部で採集した高温変成岩類や花崗岩類から抽出したジルコンのウラン-鉛年代測定の成果が4編の国際レフェリー誌(Journal of Geodynamics, Journal of Asian Earth Sciences, Journal of Mineralogical and Petrological Sciences及びGeological Journal)に受理された.その内の3編は既に出版されている,1編は印刷中である.

南インドの一連の研究は,研究代表者らによってインド南部の南北400km以上の距離に渡って行なわれた広域地質調査,及び室内研究(岩石記載・地質年代測定)の成果であり,原生代に起こったゴンドワナ超大陸を形成する大陸衝突イベントの直前の数億年間にモザンビーク海の海洋底の拡大・閉鎖の運動があったという地質構造発達史を含む大陸形成・成長モデルを主張する.本研究課題の目的は,大陸衝突帯の変成作用プロセスを含む大陸地殻の進化過程を,実験岩石学的・記載岩石学的に検証・解析して,分析化学的研究手法(地質年代測定・微量元素濃度測定)で得た結果と有機的に結び付ける事によって明らかにする事にある.研究代表者は,研究初年度にインド南部地殻の地質学的・岩石鉱物学的研究を行ない,第2年度にオーストラリア国立大学に長期滞在して大陸地殻とマントル最上部との間の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.研究最終年度の上半期には,第2年度に引き続きオーストラリア国立大学に滞在して微量元素・希土類元素の分配関係の研究を行なった.当該年度の具体的な研究は,(1)地殻深部の高圧力条件で変成作用を受けたエクロジャイト相変成岩中の主要鉱物と副成分鉱物(放射性鉱物)の微量元素・希土類元素の濃度を精密測定し,鉱物間の元素分配関係を調べた.(2)前年度後半に行なった実験で得た生成物の詳細な記載・精密化学分析を研究最終年度に行ない,二相の不混和珪酸塩メルトとジルコンとスフェーンの高温条件下での相関係およびこれらの相間の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.(3)また,前年度から引き続き,オーストラリア南東部から採集した花崗岩質岩に含まれるジルコン,スフェーン,燐灰石の微量元素・希土類元素の分配関係を調べた.これらの研究の結果は,大陸地殻の進化過程,とりわけ大陸を成長させる場所である大陸縁辺部での物質循環過程を理解する上で重要な情報を提供した.研究最終年度の下半期は帰国して,国内の学会・学術シンポジウムで合計6件の筆頭発表者での成果報告を行なった.現在,オーストラリア国立大学での研究成果を国際学術誌で公表するため,投稿論文を執筆中である.尚,本研究課題の期間中の3年間で,研究代表者は,これまでに5編の筆頭著者論文・2編の筆頭著者以外の論文を国際学術誌で公表している.
高度情報通信技術の教育利用の効果評価と教育改善

先進各国において、教育における高度情報通信技術(ICT)の役割の重要性に対する認識が高まっている。わが国においても、産官学さまざまな方面において、ICTを利用した新しい教育方法・形態の研究開発の必要性が指摘された。その一方で、ICTの教育・学習に与える影響については解明されない点は多く、その調査・研究は緊急の課題である。こうした問いに答えるべく、経済協力開発機構(OECD)では、1999年度よりOECD/CERI(教育研究革新センター)を中心に、"ICT AND THE QUALITY OF LEARNING(情報通信技術と教育の質)"プロジェクトを立ち上げた。この国際共同プロジェクトでは、(1)教育ソフトウエアの品質を保証するシステムと品質基準の確立(第1部会)、(2)最新ICTを活用した教育の実践例の収集およびICTの教育/学習におよぼす影響の実証研究(第3部会)等が実施され、わが国も本研究課題が中心となり、積極的に参加した。本研究課題では、国内外の主要な教育ソフトウエア品質保証システムに関する調査・分析を行い、今後国内に必要なシステムの要件を明らかにした。また、ICTの教育/学習におよぼす影響について、事例研究、実験的検証研究を実施した。OECD主催の専門家会合に分担して出席、各国代表と意見の交換を行った結果、事例研究、実験的検証研究ともに、OECD加盟国の動きと歩調をあわせ、また同機関の研究プロジェクトと整合性のある、適切な方法論を確立することができた。事例研究については、先進的実践を行っている小学校、中学校、各3校を選定し、実地調査を実施、各国の先進事例と比較した。準実験的デザインによる実験的検証研究についても、2回のアンケート調査を実施し、国際的に比較可能なデータを得た。また、これと関連し欧米および大洋州の先進事例を調査した。その成果は、研究報告書のほかホームページを通じて公表した。日本をはじめ先進各国において、教育分野における高度情報通信技術(ICT)の果たす役割について期待が高まっている。その一方で、ICTの教育・学習に与える影響については解明されない点は多く、その調査・研究が待たれるところである。こうした問いに答えるべく、OECDでは、本年度よりOECD/CERI(教育研究革新センター)を中心に、"ICT AND THE QUALITY OF LEARNING"プロジェクトを立ち上げることとなった。本プロジェクトでは、(1)教育ソフトウエアの品質を保証するシステムと品質基準の確立(第1部会)、(2)最新ICTを活用した教育の実践例の収集およびICTの教育/学習におよぼす影響に関する実験的研究(第3部会)、を実施しているところである。今年度、本研究課題では、OECD/CERI同プロジェクトに対する日本側作業部会の機能を整備したほか、わが国においても緊急の課題である、(1)および(2)の課題について実証的研究を開始した。国内での研究会を開催し、研究方法に関する協議を行い、調査・実験の方法的基盤を整備した。また、OECD主催の全体会合である国際セミナーのほか、同第1部会専門家会合(2回)、同第3部会専門家会合(3回)に分担して出席、各国代表と意見の交換を行った。この結果、OECD加盟国の動きと歩調をあわせ、また同機関の研究プロジェクトと整合性のある、適切な手法と枠組を確立することができた。また、これと関連し、欧米および大洋州の先進事例を調査した。さらに、研究分担者ごとに、メディア、システム、コンテンツ、学習対象者の異なる特色あるテーマについて実証的研究を実施した。こうしたテーマとして、初等中等教育・特殊教育におけるICT利用のケース研究、同じく擬似実験的・実験的研究、国内外の「教育ソフトウエアの品質評価システム」の収集分析と評価基準の評価に関する研究などがある。

先進各国において、教育における高度情報通信技術(ICT)の役割の重要性に対する認識が高まっている。わが国においても、産官学さまざまな方面において、ICTを利用した新しい教育方法・形態の研究開発の必要性が指摘された。その一方で、ICTの教育・学習に与える影響については解明されない点は多く、その調査・研究が待たれるところである。こうした問いに答えるべく、OECDでは、1999年度よりOECD/CERI(教育研究革新センター)を中心に、"ICT AND THE QUALITY OF LEARNING(情報通信技術と教育の質)"プロジェクトを立ち上げた。この国際共同プロジェクトでは、(1)教育ソフトウエアの品質を保証するシステムと品質基準の確立(第1部会)、(2)最新ICTを活用した教育の実践例の収集およびICTの教育/学習におよぼす影響の実証研究(第3部会)等を行う計画で、日本の積極的参加が期待された。本研究課題では、こうした国際共同研究と連携を図りつつ、教育ソフトウエア品質保証システムに関する調査・分析を行うとともに、ICTの教育/学習におよぼす影響について、ケース研究、実験的検証研究を実施した。OECD主催の専門家会合に分担して出席、各国代表と意見の交換を行った結果、ケース研究、実験的検証研究ともに、OECD加盟国の動きと歩調をあわせ、また同機関の研究プロジェクトと整合性のある、適切な方法論を確立することができた。ケース研究については、先進的実践を行っている小学校、中学校、各3校を選定し、実地調査を実施した。準実験的デザインによる実験的検証研究についても、2回のアンケート調査を完了した。結果は来年度をかけて分析される。また、これと関連し、欧米および大洋州の先進事例を調査した。その成果は、研究報告書のほか、ホームページを通じて公表する計画である。こうした問いに答えるべく、経済協力開発機構(OECD)では、1999年度よりOECD/CERI(教育研究革新センター)を中心に、"ICT AND THE QUALITY OF LEARNlNG(情報通信技術と教育の質)"プロジェクトを立ち上げた。この国際共同プロジェクトでは、(1)教育ソフトウェアの品質を保証するシステムと品質基準の確立(第1部会)、(2)最新ICTを活用した教育の実践例の収集およびICTの教育/学習におよぼす影響の実証研究(第3部会)等が実施され、わが国も本研究課題が中心となり、積極的に参加した。本研究課題では、国内外の主要な教育ソフトウェア品質保証システムに関する調査・分析を行い、今後国内に必要なシステムの要件を明らかにした。
人形浄瑠璃における伝承と実演に関する探索的研究

本研究では、人形浄瑠璃の実演者および実務経験者に対する聞き取り調査をおこない、その結果を基にして伝承あるいは実演がどのようになされているかを明らかにする。聞き取り対象者の言葉のうちに伝承のあり方を見いだす探索的な方法である。調査・研究は、他のジャンルの研究者とも連携しておこなう。
極地の雪結晶を含む中谷・小林ダイヤグラムの拡張と雪結晶サイズによる三次元化の数理

負結晶,あるいは空像のモデル化およびその数学解析,数値解析を行った.中谷宇吉郎博士が考察したことの数学的な裏付けができた.また,幾何学的選別の効果的な方法についての萌芽的研究も進んだ.これらの研究成果は,広い意味で,雪結晶成長に関わるものである.これらの結果に加えて,Hele-Shaw流れについての数理解析も進んだことは,今後の研究に寄与するであろう.1936年,中谷宇吉郎は人工雪結晶の作製に成功した.世界で初めてのことであった.そうして,人工雪を使って中谷はさまざまな雪結晶の形状の分類をおこなった.パラメータとして「温度」と「過飽和度(湿度)」を採用し,それらを2次元平面上のフェーズ・ダイヤグラムとして表し,1951年にそのダイヤグラムを発表した.1961年,小林禎作はこの中谷ダイヤグラムをより精密に,見やすく改良したしたダイヤグラムを発表した.中谷は人工雪発生装置として対流型のものを用いたが,小林は拡散型のものを用いた点に,実験装置の違いが見られる.こうして,雪結晶形状の雪氷学的分類はこれで一段落着いたが,中谷・小林ダイヤグラムを再現する決定的な雪結晶成長の支配方程式はなく,ダイヤグラムの外に属する南極で発見された特異な雪結晶の分類も未完了である.また,横山・黒田により,ダイヤグラムに第三の基軸を加えた拡張型も提案されている.ここでいう第三の基軸とは,無次元化された結晶のサイズである.本申請研究の目的は,これらのダイヤグラム外の雪結晶形状決定問題や三次元ダイヤグラムの提案に回答できる雪結晶成長モデル方程式の構築と既知の結果を再構成することである.当該年度は,横山・黒田モデルの再検討とその三次元化への可能性を探求する研究計画を立てていた.そして,実際,横山・黒田モデルの再検討と新しいモデルの開発を行った.特に,異方性のあるHele-Shaw流れの外部問題を用いたモデルとの可能性を探っており,現在もその研究は進行している.平面曲線の時間発展問題を中心に数理解析を進めた.具体的には,以下の六つの話題を扱った.(1)雪結晶成長について,横山-黒田モデルの追試と異方的Hele-Shaw流の研究(2)幾何学的選別(3)Hele-Shaw流れの境界要素法や基本解近似解法をもちいた数値解析(4)曲率流方程式を用いた画像輪郭抽出法の開発(5)ある化学反応の問題の定式化とスパイラル運動の数値的実現(6)結晶の転位現象における転位線の厳密解の構成と数値計算法の開発また,(3)から(6)を通じて,曲率依存型配置や一様配置など,数値計算において,曲線の接線速度を利用することの有効性についても明らかになった.横山-黒田モデルの追試については,まだ若干のプログラムバグがあるが,おおむね順調に研究が進んでいる.しかし,中谷-小林ダイヤグラムの外にある環境下における,雪結晶成長についてを予見するほどのプログラムはまだできていない.ただ,方向性はみえているので,このまま,研究を推進していきたい.負結晶(空像)の成長についてのモデル方程式の構築とその数学解析,および数値シミュレーションの実施に成功した.また,幾何学的選別方法のアイディアについての萌芽が形成された.これらの結果は,広い意味では雪結晶成長に関わる問題であり,その一端の数理解析が進んだことになる.当初の目的であった,極地の雪結晶成長についての直接的な解決には至っていないが,上の結果に加えて,例えば,関連したHele-Shaw流れの数理解析についても,研究が進んだことは,今後の研究の発展に寄与するであろう.負結晶,あるいは空像のモデル化およびその数学解析,数値解析を行った.中谷宇吉郎博士が考察したことの数学的な裏付けができた.また,幾何学的選別の効果的な方法についての萌芽的研究も進んだ.これらの研究成果は,広い意味で,雪結晶成長に関わるものである.これらの結果に加えて,Hele-Shaw流れについての数理解析も進んだことは,今後の研究に寄与するであろう.当初の予定では,雪結晶成長の横山・黒田モデルの検証,三次元化への拡張,新モデルの提案であった.三次元への拡張については,やや遅れ気味であるが,一方で,異方的なHele-Shaw流れとの関連の研究は進んでおり,その意味で,総合的に考えると,おおむね順調といえる.横山-黒田モデルや異方性Hele-Shaw流の研究を継続して研究し,極地の雪結晶成長の分類に寄与する結果を目指す.また,結晶成長における幾何学的選別について,モデルを構築する.応用数学現在の研究の方向をそのままに,研究計画から大きく外れることなく,研究を推進していく予定である.おおむね予定通りに費用を使用したが,航空費や物品費が,予定よりも安く購入できたため,予算を若干下回った.事前に想定していた旅費と実際の旅費との差額が生じたため,次年度使用額が生じた.専門的知識の提供と旅費などについて使用する計画である.当該助成金は,翌年度分として請求した助成金と合わせて,専門的知識の提供や旅費等として使用する計画である.
神経回路形成において成長円錐での局所翻訳とRNAメチル化修飾機構が果たす役割

神経突起が伸長する過程では突起先端に成長円錐と呼ばれる運動性の高い手のひら状の構造が形成される。成長円錐はガイダンス分子受容体や細胞接着分子を発現させ、周囲の環境を感知しながら適切な接続先へと突起伸長を誘導する。成長円錐には多数のメッセンジャーRNA(mRNA)が存在しており、細胞体とは独立した翻訳機構によって成長円錐に特異的な遺伝子発現を実現することでその機能を維持している。成長円錐における局所翻訳の阻害が神経突起の伸長やガイダンスに影響を及ぼす事例は報告されているが、局所翻訳がどのように制御され成長円錐の機能を実現しているのかはいまだ不明な点が多い。本研究では、成長円錐の機能を実現するための局所翻訳メカニズムを明らかにすることを目指して、mRNAの化学修飾に着目する。mRNAのアデノシンN6メチル化修飾(m6A修飾)は一部mRNAの特定のアデノシンに可逆的にメチル基を付加することで遺伝子発現を制御する。現在、メチル基を付加する"Writer"、メチル基を消去する"Eraser"、m6Aに結合し翻訳効率やmRNA分解を制御する"Reader"と呼ばれる分子群が見つかっている。これらのm6A修飾関連遺伝子群の発現を分散培養下海馬ニューロンにおいてRNAiノックダウン法を用いて撹乱し、神経突起伸長に対する影響を検討する。さらに、子宮内電気穿孔法を用いて胎生期マウス大脳皮質ニューロンのm6A修飾関連分子を抑制し、神経回路形成への影響を調べる。また、神経突起の伸長や誘導を促す神経成長因子の投与によって起こる局所翻訳応答とm6A修飾経路の関連を調べることで成長円錐における局所翻訳へのm6A修飾の関与を検討する。近年、mRNAの局所翻訳は神経発達障害などの神経疾患にも関与すると考えられており、本研究はそのような神経疾患の病態理解と治療法開発にも貢献すると期待される。初年度は、m6A修飾関連分子のうちWriterであるMETTL14、EraserであるFTO、ReaderであるYTHDF13などのRNAi発現抑制ベクターを作成したうえで、分散培養下海馬ニューロンおよび胎生期マウス大脳皮質ニューロンに遺伝子導入することで当該分子を発現抑制し、神経突起の伸長や神経回路形成への影響を見ることを計画していた。当該分子のRNAi発現抑制ベクターの作成は完了しており、予備的な実験として、分散培養下海馬ニューロンに発現抑制ベクターを導入したところ、いくつかの遺伝子について軸索や樹状突起の伸長および細胞形態の変化などの効果が見られた。しかし、研究代表者が平成30年4月より所属を異動し新しく立ち上がった研究室に参加したことに伴い、研究環境および実験系を再構築する必要が生じたため、その後の研究計画に若干の遅れが生じている。本研究の実施に必要な分子生物学実験、海馬ニューロンの初代培養、子宮内電気穿孔法によるマウス胎児への遺伝子導入などについては実施の目処がついており必要な機材も使用可能であるため、次年度以降は当初の研究計画の内容に大きな変更を加えることなく進めることが可能であると考えられる。研究代表者の異動に伴い研究計画に若干の遅れが生じているため、次年度には今年度に実施する予定だった計画を引き続き行なう。まず、分散培養下海馬ニューロンにRNAi発現抑制ベクターを導入し予備実験において見られた軸索や樹状突起の伸長に対する効果を確認する。さらに、子宮内電気穿孔法を用いて胎生期マウス大脳皮質ニューロンに発現抑制ベクターを遺伝子導入し、神経細胞移動や軸索投射・樹状突起形成といった神経回路形成に関する影響を検討する。また、並行して次年度に実施予定の計画も進める。局所翻訳を介して神経突起の伸長や誘導を促進する神経成長因子NGF、BDNF、軸索ガイダンス分子Netrin-1などの分泌因子を培養条件下の成長円錐に投与し、m6A修飾mRNAの増減やeIF3などの翻訳開始因子の共局在などが影響を受けるかを免疫染色法を用いて検討する。また、m6A修飾関連分子を発現抑制した神経細胞に分泌因子を投与し、突起伸長などの応答が影響を受けるかを検討する。上記の研究に必要な機材などは揃っており問題なく実施可能であると考えられる。また、研究協力者である京都大学の王丹博士とは密に連絡を取っており、ライブイメージングなど特殊な設備を使用する実験に関しては必要に応じて王丹博士の協力を仰いで行なう予定である。これらのm6A修飾

関連遺伝子群の発現を分散培養下海馬ニューロンにおいてRNAiノックダウン法を用いて撹乱し、神経突起伸長に対する影響を検討する。さらに、子宮内電気穿孔法を用いて胎生期マウス大脳皮質ニューロンのm6A修飾関連分子を抑制し、神経回路形成への影響を調べる。また、神経突起の伸長や誘導を促す神経成長因子の投与によって起こる局所翻訳応答とm6A修飾経路の関連を調べることで成長円錐における局所翻訳へのm6A修飾の関与を検討する。近年、mRNAの局所翻訳は神経発達障害などの神経疾患にも関与すると考えられており、本研究はそのような神経疾患の病態理解と治療法開発にも貢献すると期待される。初年度は、m6A修飾関連分子のうちWriterであるMETTL14、EraserであるFTO、ReaderであるYTHDF13などのRNAi発現抑制ベクターを作成したうえで、分散培養下海馬ニューロンおよび胎生期マウス大脳皮質ニューロンに遺伝子導入することで当該分子を発現抑制し、神経突起の伸長や神経回路形成への影響を見ることを計画していた。当該分子のRNAi発現抑制ベクターの作成は完了しており、予備的な実験として、分散培養下海馬ニューロンに発現抑制ベクターを導入したところ、いくつかの遺伝子について軸索や樹状突起の伸長および細胞形態の変化などの効果が見られた。しかし、研究代表者が平成30年4月より所属を異動し新しく立ち上がった研究室に参加したことに伴い、研究環境および実験系を再構築する必要が生じたため、その後の研究計画に若干の遅れが生じている。本研究の実施に必要な分子生物学実験、海馬ニューロンの初代培養、子宮内電気穿孔法によるマウス胎児への遺伝子導入などについては実施の目処がついており必要な機材も使用可能であるため、次年度以降は当初の研究計画の内容に大きな変更を加えることなく進めることが可能であると考えられる。研究代表者の異動に伴い研究計画に若干の遅れが生じているため、次年度には今年度に実施する予定だった計画を引き続き行なう。まず、分散培養下海馬ニューロンにRNAi発現抑制ベクターを導入し予備実験において見られた軸索や樹状突起の伸長に対する効果を確認する。さらに、子宮内電気穿孔法を用いて胎生期マウス大脳皮質ニューロンに発現抑制ベクターを遺伝子導入し、神経細胞移動や軸索投射・樹状突起形成といった神経回路形成に関する影響を検討する。また、並行して次年度に実施予定の計画も進める。局所翻訳を介して神経突起の伸長や誘導を促進する神経成長因子NGF、BDNF、軸索ガイダンス分子Netrin-1などの分泌因子を培養条件下の成長円錐に投与し、m6A修飾mRNAの増減やeIF3などの翻訳開始因子の共局在などが影響を受けるかを免疫染色法を用いて検討する。また、m6A修飾関連分子を発現抑制した神経細胞に分泌因子を投与し、突起伸長などの応答が影響を受けるかを検討する。上記の研究に必要な機材などは揃っており問題なく実施可能であると考えられる。また、研究協力者である京都大学の王丹博士とは密に連絡を取っており、ライブイメージングなど特殊な設備を使用する実験に関しては必要に応じて王丹博士の協力を仰いで行なう予定である。
報酬予測下における待機行動を促進させるセロトニン脳内メカニズム：光操作による検証

申請者はこれまでの研究からセロトニンは将来的に得られることが予測される報酬を待つ際どれくらい待ち続けるかの`辛抱強さ`を調節するという提案をしている。本研究はこのセロトニンの機能を特に担う脳領域を明らかにすることを目的に計画された。このため、光遺伝学的手法を用いてセロトニンが強く投射している脳領域を限定的に光刺激し、どの脳領域のセロトニンがこの機能を特に担うのかについて調べた。この結果、重要であると考えられる脳領域を突き止めた。現在さらに詳しく調べるために実験を継続中である。神経伝達物質の一つであるセロトニンは衝動性を生み出す神経基盤の中で重要な役割を担うことが示唆されているが、現在までその機能における統一的な見解は得られていない。申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核(セロトニンニューロン起始核の一つ)をオプトジェネティクスの手法を用いてセロトニンニューロン選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た(Miyazaki et al. 2014)。本研究は背側縫線核セロトニンニューロンが強く投射している脳部位に注目し、前頭前野、前頭眼窩野或いは側坐核のいずれかが特に遅延報酬待機行動の促進に重要であるという仮説を立て、その検証を行う。本研究を遂行するにあたり、遅延報酬待機行動におけるセロトニンニューロン光刺激の影響はどのような状況でより効力を発揮するのかを明確にする必要がある。そのため遅延報酬獲得課題において報酬の確率および量を変化させた実験を平成26年度に実施した。実験では報酬遅延期間は3秒とし、1報酬確率75%で1試行につき1個のエサ(報酬75%,エサ1個)、2報酬確率25%で1試行につき3個のエサ(報酬25%,エサ3個)、3報酬確率75%で1試行につき1個のエサ(報酬25%,エサ3個)、4報酬確率75%で1試行につき2個のエサ(報酬75%,エサ2個)の4条件で実験を行った。提示される音は条件性強化子として働いており、課題の4条件でそれぞれ異なった音を用いた。本年度に6匹のマウスを用いてこの実験を終了した。現在結果について解析中である。申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核をオプトジェネティクスの手法を用いてセロトニン神経選択的に刺激すると、報酬待機行動が促進されるという結果を得た(Miyazaki et al., 2014)。本研究は背側縫線核セロトニン神経が強く投射している脳部位に注目し、内側前頭前野、前頭眼窩野、および側坐核のいずれかが特に遅延報酬待機行動の促進に重要であるという仮説を立て、その検証を行う。本研究を遂行するにあたり、遅延報酬待機行動におけるセロトニン神経光刺激の影響はどのような状況でより効力を発揮するのかを明確にする必要がある。そのため遅延報酬獲得課題において報酬の確率および量を変化させた実験を平成26年度に引き続き平成27年度に実施した。実験では遅延報酬時間を3秒とし、1報酬確率75%で1試行につき1個の餌(報酬75%,エサ1個)、2、1報酬確率75%で1試行につき2個の餌(報酬75%,エサ2個)、3報酬確率50%で1試行につき1個の餌(報酬50%,エサ1個)、4報酬確率50%で1試行につき3個の餌(報酬50%,エサ3個)、5報酬確率25%で1試行につき1個の餌(報酬25%,エサ1個)、6報酬確率25%で1試行につき3個の餌(報酬25%,エサ3個)、の6条件で実験を行った。その結果、セロトニン神経活性化による報酬待機行動の促進効果は、将来もらえる報酬の確率に依存し、量には依存しないことが明らかになった。また、背側縫線核セロトニン神経の投射部位の光刺激実験にも平成27年度から着手した。これまで申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行中マウスの背側縫線核セロトニン神経をオプトジェネティクスの手法で選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た。本研究では次のステップとしてこの現象を主に担う責任部位を明確にするためセロトニン神経の複数の投射先に注目するが、それらに先立ち報酬待機行動への光刺激の影響がどのような効力を発起するかを明確にする必要性が生じ、報酬の確率と量を変化させる実験を行った。この結果を論文にまとめ現在投稿中である。さらに背側縫線核セロトニン神経の投射部位の光刺激実験にも平成27年度から着手することができたため。申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核(セロトニンニューロン起始核の一つ)を光遺伝学の手法を用いてセロトニンニューロン選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た。

本研究は背側縫線核セロトニンニューロンが強く投射している脳部位のうち次の3つの領域内側前頭前野、前頭眼窩野或いは側坐核に注目し、特に遅延報酬待機行動の促進に重要な領域を検証する。現在までのところ次の結果を得ている。各投射先脳部位への光刺激により、その領域へ投射するセロトニンニューロンが活性化されることをマイクロダイアリシスの実験で確認した。その後マウスが遅延報酬待機行動中、前頭眼窩野、側坐核それぞれの場所で光刺激を行った。この結果光刺激により遅延報酬待機行動が促進される脳部位そうでない脳部位が存在することが明らかになった。さらにその促進作用はセロトニンニューロンの起始核である縫線核への光刺激で生じるものとは少し異なる様相を呈した。このことについて更に詳しく調べるため、現在も実験を継続中である。我々は報酬待機行動を促進させるセロトニンに関して、脳全体へのセロトニン放出というよりも、特定脳部位への投射が重要であろうと考えた。これまでの研究成果は我々の推測に合致している。さらに詳細に調べ、自制心を働かせ報酬をじっと待つことができる辛抱強さを作り出す脳内回路を明らかにし、衝動性を生み出す神経基盤の解明に貢献したい。申請者はこれまでの研究からセロトニンは将来的に得られることが予測される報酬を待つ際どれくらい待ち続けるかの`辛抱強さ`を調節するという提案をしている。本研究はこのセロトニンの機能を特に担う脳領域を明らかにすることを目的に計画された。このため、光遺伝学的手法を用いてセロトニンが強く投射している脳領域を限定的に光刺激し、どの脳領域のセロトニンがこの機能を特に担うのかについて調べた。この結果、重要であると考えられる脳領域を突き止めた。現在さらに詳しく調べるために実験を継続中である。これまで申請者らの先行研究において、遅延報酬待機行動中マウスの背側縫線核(セロトニンニューロン起始核の一つ)をオプトジェネティクスの手法を用いてセロトニンニューロン選択的に刺激すると、待機行動が促進されるという結果を得た。本研究では次のステップとしてこの現象を主に担う責任脳部位を明確にするためセロトニンニューロンの複数の投射先に注目するが、それに先立ち報酬待機行動への光刺激の影響がどのような状況でより効力を発揮するかを明確にする必要性が生じ、報酬の量や確率を変化させる実験を先に行ったため。平成27年度に実施した背側縫線核セロトニン神経の投射部位の光刺激実験の結果を踏まえ、平成28年度も引き続き実験を行う。その結果を論文にまとめる予定である。神経科学平成26年度に実施した実験結果を踏まえ、平成27年度には背側縫線核セロトニンニューロンの投射先に注目する。予測される報酬の価値や確率に対して光刺激の影響がどのように変化するかを事前に明らかにすることで、投射先としてより重要な脳部位が絞られてくる。平成27年度の推進方策として、まずは前頭眼窩野に注目し、投射先光刺激実験を実施する。行動課題にも報酬価値や確率を変化させたものも新たに導入し、より詳細に調べることを検討している。妊娠・出産に伴い装置や消耗品等購入のために必要な物品費を平成28年度予算に計上することにしたため。実験の遅れに伴い装置や消耗品等購入のために必要な物品費を平成27年度予算に計上することにしたため。平成28年度は以下の物品を購入予定である。・マウス用オペラント酢ステム一式(或いはその一部)、・光刺激用光源、・セロトニン受容体拮抗薬、および各消耗品平成27年度には以下の物品を購入予定である。
RF波誘導加温による温熱・放射線併用療法の細胞致死効果についての検討

放射線と温熱併用による増感効果とその機構について4種類の癌細胞(Hela,HMV1 HL60,M10)について調べた。培養細胞に対する放射線の致死効果と温熱による増感効果について調べるために、まず放射線および温熱単独と、温熱、放射線併用における温熱処理時間と温度との関連性について検討した。放射線照射後の温熱処理では、43°C以上で1時間以上の処理を行った場合に、4種の細胞間で感受性に差が見られたが、いずれも明らかな放射線増感作用を認めた。41°C以下の温熱処理では2時間の処理においても差は認められなかった。放射線と温熱処理によって起こる細胞死についてHL60細胞より抽出したDNAの電気泳動によりDNAの断片化がみられたが、その大きさは180-200塩基対の整数倍の長さの断片からなり、DNAがヌクレオソームで切断されるアポトーシスであることがわかった。これらの結果からは、放射線照射によるDNA損傷において、その修復機構にたいし温熱処理が大きく関連していることが示唆された。さらに細胞の核内転写因子であるNF-κBのDNAへのbinding activityについてゲルシフトアッセイをもちいて調べたところ10-20Gyの放射線照射により活性の上昇が見られたが、43°C、2時間の温熱処理によりこの活性がコントロールレベルにまで低下した。NF-κBは細胞の増殖や細胞死に関連する因子であるかことはすでに解かっており、種々のストレスによりNF-κBとIκBの複合体が解離することにより核内に移行したNF-κBがDNAと結合することで増殖のシグナルガ入るものと考えられている。温熱処理はこのNF-κBとDNAとの結合を阻害することで細胞を死に向かわせるものであることが考えられた。また恒温槽とRF波誘導加温装置による温熱効果の違いについて検討をおこなった。RF波誘導加温装置では恒温槽では影響のみられない41°Cでも増感効果を示し、単なる温熱だけではなく、電磁波による生物学的効果が示唆された。培養細胞に対する放射線の致死作用と温熱による増感効果について調べるために、まず放射線照射と温熱処理の時間および温度との関連性について検討を行った。細胞株は、HeLa細胞の他、ヒトメラノーマ細胞HMVI、白血病細胞株M10,MT2株を用いた。放射線照射後の温熱処理では、43°C、45°Cで1時間以上の処理をおこなった場合に明らかな放射線増感作用を認めたが、41°C以下では2時間の処理においても差は認められなかった。しかし、放射線照射前に温熱処理をおこなった場合、M10株においては逆に放射線による細胞致死効果を抑える現象を示した。また、放射線と温熱処理によって起こる細胞死についてM10細胞より抽出したDNAの電気泳動によりDNA断片化がみられたが、その大きさは180-200塩基対の整数倍の長さの断片からなり、DNAがヌクレオソームで切断されるアポトーシスであることがわかった。さらに細胞の核関連因子であるNFkappaBのNDAへのbinding activityについてゲルシフトアッセイを用いて調べたところ10-20Gyの放射線照射により活性の上昇がみられたが温熱処理によりこの活性が消失するという興味ある結果が得られた。NFkappaBは細胞の増殖へ向かう一つのシグナルであることはわかっている。

NFkappaBとlkappaBの複合体が解離することにより核内に移行したNFkappaBがNDAと結合することで増殖のシグナル入るものと考えられている。温熱処理はこのNFkappaBとNDAとの結合を阻害することで死に向かわせるものであることが考えられた。これまでの実験結果は、恒温槽を用いた温熱処理で蟻、今後RF波加温装置を用いた実験系でその増感作用の違いについて検討していく予定である。前年度までの本研究の結果、培養細胞に対する温熱処理においてみられる細胞致死効果は細胞株において若干の違いは認められるが、主にアポトーシスと呼ばれるプログラムされた細胞死によるものであることがDNA電気泳動によるladder formationにより証明された。またこの細胞死は放射線照射後に温熱処理を行うことにより生残率を大きく減少させ特に放射線単処理に対して抵抗性を示すメラノーマ細胞株HMV1において特に強い増感作用を示した。さらに核内転写に関与する因子NF_KBのDNA結合能を調べたところ10-20Gyの放射線照射によりbinding activityの上昇が見られること、温熱後処理(45°C、1時間)によりこの活性が消失することから温熱処理はNF_KBのDNA結合を阻害することにより細胞を死に向かわせていることが推測された。そこで更に詳細な検討を行った。種々のストレスに反応して発現することが知られている熱ショック蛋白(Hsp 70)の発現パターンについて調べたところ放射線および温熱単独処理においてはHsp70の一過性の上昇が認められた。また細胞内局在パターンは刺激前では細胞内に局在し、刺激後は核内に移行するというパターンの違いが認められた。しかし、興味あることに放射線と温熱の併用においては、むしろHsp70の核内移行が抑制された。このことは、NF_KBの挙動と同じ傾向を示した。またRF波を用いた加温効果の違いについてはRF波誘電加温式ハイパーサーミア装置で加温することで恒温槽との温熱効果の比較を行ったが、RF波を用いた温熱処理では、41°C以下の加温でも明らかな放射線増感作用を示し単なる温熱効果だけではないRF波による影響が考えられた。しかし今回の研究において細胞内でみられるHsp70発現や、その現象も特にRF波に特有なシグナル発現の違いは認められなかった。
近傍渦巻銀河における腕構造の寿命

近傍宇宙では銀河の半数以上に渦巻腕構造が認められているが、その生成・維持機構については未だ統一的な見解が得られていない。そこで我々研究代表者らは、星の腕とガスの腕のずれに初めて着目し、その半径依存性から腕構造の起源と寿命を判定する手法を提唱した。本研究では、この手法を約20の近傍渦巻銀河に適用し、それぞれの銀河での腕構造の寿命とその起源を理解すること、また全ての銀河での結果から腕構造の寿命と深く関わる要因を明らかにすることを目的とする。2年目である2018年度は、1年目に引き続き、可視から近赤外の他波長画像とCIGALEというコードを用いてSEDフィットを行った。コードが更新されたことへの技術的な対応や、得られた結果の評価、コードで使用されているモデルの妥当性の検証については、コードの開発者を含む国内外の研究者の協力を得て行っている。また、2018年11月にはSEDフィットに関する国際研究会にてポスター発表を行い、"Outstanding Poster Award"を受賞した。1年目にSEDフィットを行うための準備に想定以上の時間を要したことが2年目にも影響しており、依然として当初の予定より遅れている。ただし、SEDフィットの実行と評価・検証に関する手法は概ね確立できている。現在1つの銀河で行っているSEDフィットを、データの揃っている他の銀河でも実行し、近傍渦巻銀河の星質量分布を得る。その後、既にデータの得られているガスの質量分布との比較を行い、各銀河における腕構造の起源と寿命について議論する。1年目である2017年度は、星とガスの質量分布を得るために必要なデータの収集を行った。星質量分布作成に必要な可視光・近赤外データはSINGSサーベイより、ガス質量分布作成に必要な電波データはCANONサーベイ、THINGSサーベイなどより入手した。ガスの質量は電波データより容易に導出できるが、星質量はSEDフィットという手法を可視・近赤外など多波長のデータに適用して求める必要がある。そこでまず、必要なデータが得られた銀河の中から、これまで多くの研究が行われてきた銀河を1つ選び、星質量を求めることとした。また、SEDフィットには、CIGALEというコードを用いることとした。可視・近赤外の多波長データはそれぞれ視野や分解能など異なる特性を持っているが、SEDフィットのためには全てのデータを均一に揃える必要がある。この特性の理解と均一フォーマットへの変換に時間を要しており、星質量分布の導出には至っていない。上述の通り、SEDフィットを行うための、画像の特性の理解と均一フォーマットへの変換に時間を要しているため、予定していた星質量分布の作成は終了していない。可視・近赤外のデータ特性の理解(特に、PSFの形状の補正や、観測装置による人工的なパターンの除去など)を促進するため、これらの波長での観測やデータ解析に詳しい研究協力者とより密に連携して研究を進める。また、SEDフィットの結果の妥当性についても、研究協力者とともに精査する。具体的には、本研究で使用する星質量だけでなく、SEDフィットによって得られる他の物理量(星形成率や金属量など)が文献値と矛盾しないかといった観点から、妥当性の評価を行う予定である。2017年度には計算機を1台購入予定だったが、共同研究者より古い計算機を1台譲り受けたため、新規購入は次年度以降に行うこととした。

また、本研究での成果がまだ出ておらず、旅費を伴う研究会への参加回数も想定より少なくなった。2018年度は、計算機の新規購入を再度検討する。また、研究会への参加に加え、共同研究者との打ち合わせなどに旅費を支出する予定である。2018年度の支出額はほぼ当初の予定通りであったが、2017年度からの繰越金があったため、今年度も次年度使用額が発生した。2019年度は、国内外の研究会での成果発表や論文投稿料としての支出を予定している。