hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グラフのst―numberingの一般化とその応用に関する研究

3連結平面グラフにはcanonical orderingというst-numberingを一般化した構造があることが知られている。我々はこの構造を様々な平面構造に一般化し、様々な平面構造を、重複も漏れもなく、列挙するアルゴリズムを平成12年度に開発した。例えば、平面三角化グラフは様々な応用を持つ重要なグラフのクラスであるが、これらを一個あたり0(1)時間で列挙するアルゴリズムを開発した。これは従来の方法が一個あたり0(n^2)時間かかっていたものを大幅に改善したものである。平成13年度はこれらの結果を国際会議で発表する。すでにヨーロッパで最も権威あるこの分野の国際会議ICALP2001で発表した。また、関連する多くの結果を得ることに成功し、これらを計5つの国際会議で発表することができた。また、これらのうち、ひとつのアルゴリズムを実装し、WWWで公開することができた。平面グラフのst-numberingを拡張したcanonical orderingが知られている。我々はこのcanonical orderingから新たに平面グラフのremoving sequenceやcontracting sequenceというcanonicalなラベル付けを定義した。これらに基づきさまざまな平面構造を重複なく、かつ、抜けもなくすべて列挙する方法を開発した。一般にそのような構造は点の数の指数個存在するので、既知の方法では、効率良く列挙することはおろか、必要な記憶領域が莫大になり、列挙は不可能であった。我々は、メモリはわずかに点の個数の線形個だけですむ新しいアルゴリズムを開発した。さらに、列挙の計算時間もこれまでの手法より、格段に改善することができた。例えば、球面の三角形分割を効率良く列挙する方法はこれまで知られていなかったが我々は1つあたりO(n^3)時間で、すべてのそのような三角形分割を重複なく、抜けもなく生成するアルゴリズムを開発した。外周上にr点を持ち点数がn点の三角形分割は、既知の方法では1つあたりO(n^2)時間の計算が必要であったのに対し、今回新しく設計したアルゴリズムではわずかにO(1)時間しかかからない。これらの研究の詳細を3月の電子情報通信学会コンピュテーション研究会で発表した。さらに、2つの国際会議に論文を投稿中である。これらのアルゴリズムをソフトウェアとしてすることが今後の課題である。
抗エイズ薬の変異ウイルスに対する耐性克服戦略に関する共同研究

我々は,基質遷移状態に基づいて,ヒドロキシメチルカルボニル(HCM)イソステアを有するHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を行った.その内,トリペプチド誘導体KNI-272は,選択性が高く極めて高活性であり,in vivoにおいても高い抗ウイルス活性を示した.NMR構造解析並びに分子モデリング研究により,HMC基が,HIVプロテアーゼ活性中心と都合よく相互作用をしており,HMCイソステアが理想的な遷移状態ミミックであることを見いだした.現在市販されているHIVプロテアーゼ阻害剤は大量投与が必要となっておりそれにより引き起こされる様々な副作用が知られてきた.さらに活性中心を攻撃していることから耐性ができにくいとされているHIVプロテアーゼ阻害剤と言えども,HIV-1プロテアーゼのアミノ酸配列の一部に変異がおこり,感受性の低下が生じることがわかってきた.そこで,HMCイソステアを含むHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を目的として研究を進めた.小分子型かつ高活性の阻害剤が得られればコストの点で有利であり,また耐性発現の問題においても酵素との相互作用部位が少ない点から有利であると思われる.さらに低分子化により組織移行性がよくなる可能性があり体内動態の点でも有利であり,少量投与が可能となることが期待される.以上の点を考慮して,酵素と阻害剤の分子認識解明に基づいて,HMCイソステアを含む高活性小分子型HIVプロテアーゼ阻害剤のデザインを行い,既存のHIVプロテアーゼ阻害剤において問題となっている耐性と副作用克服の可能性を見いだした.さらに,ジペプチド型HIVプロテアーゼ阻害剤と逆転写酵素阻害剤とのプロドラッグ型コンジュゲートにすることにより細胞膜透過性に優れ,相乗効果を持つ新しいタイプの高活性抗HIV薬を見いだし,"ダプルドラッグ"の概念を提案した.我々は,基質遷移状態に基づいて,ヒドロキシメチルカルボニル(HCM)イソステアを有するHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を行った.その内,トリペプチド誘導体KNI-272は,選択性が高く極めて高活性であり,in vivoにおいても高い抗ウイルス活性を示した.NMR構造解析並びに分子モデリング研究により,HMC基が,HIVプロテアーゼ活性中心と都合よく相互作用をしており,HMCイソステアが理想的な遷移状態ミミックであることを見いだした.現在市販されているHIVプロテアーゼ阻害剤は大量投与が必要となっておりそれにより引き起こされる様々な副作用が知られてきた.さらに活性中心を攻撃していることから耐性ができにくいとされているHIVプロテアーゼ阻害剤と言えども,HIV-1プロテアーゼのアミノ酸配列の一部に変異がおこり,感受性の低下が生じることがわかってきた.そこで,HMCイソステアを含むHIVプロテアーゼ阻害剤のデザインと合成を目的として研究を進めた.小分子型かつ高活性の阻害剤が得られればコストの点で有利であり,また耐性発現の問題においても酵素との相互作用部位が少ない点から有利であると思われる.さらに低分子化により組織移行性がよくなる可能性があり体内動態の点でも有利であり,少量投与が可能となることが期待される.以上の点を考慮して,酵素と阻害剤の分子認識解明に基づいて,HMCイソステアを含む高活性小分子型HIVプロテアーゼ阻害剤のデザインを行い,既存のHIVプロテアーゼ阻害剤において問題となっている耐性と副作用克服の可能性を見いだした.さらに,ジペプチド型HIVプロテアーゼ阻害剤と逆転写酵素阻害剤とのプロドラッグ型コンジュゲートにすることにより細胞膜透過性に優れ,相乗効果を持つ新しいタイプの高活性抗HIV薬を見いだし,"ダプルドラッグ"の概念を提案した.我々が合成した高活性HIVプロテアーゼ阻害剤は酵素活性中心をターゲットとしていることから変異ウイルスの感染性および病原性の低下が見られ,理想的な抗エイズ薬として有望であると米国BIHで認められ既に共同研究を進めており,CoMerence Reportで紹介されるなど大きな成果を挙げている.しかし,大量投与が必要であること,また副作用および耐性克服など解決すべき問題点が生じている.そこでHIVプロテアーゼとその誘導体を,我々が開発した希釈メタンスルホン酸をα-アミノ保護基切断に使用する高効率固相合成法で合成した.野生型HIVプロテアーゼのほか,チオエーテル置換誘導体,ジスルフィド結合架橋により共有結合したダイマー酵素も合成した.阻害剤は遷移状態誘導体の概念に基づいてHIVプロテアーゼに特徴的な基質の切断部位Phe-Pro(P1-P1 ́)のアミド結合をイソステリツクな還元型[CH_2-NH],ヒドロキシエチレン型[CHOH-CH_2],ジヒドロキシエチレン型[CHOH-CHOH]等に変換し,各基質遷移状態誘導体を合成した.また,阻害剤の低分子化も試みてジペプチド阻害剤も合成した.合成した各種プロテアーゼ阻害剤の合成プロテアーゼおよび誘導体に対する活性を測定したところ,KNI-272や,抗HIV薬として認可されているサキナビル,リトナビル,インディナビルは,野生型HIVプロテアーゼを阻害したが,合成HIVプロテアーゼ誘導体に対しては阻害作用が弱かった.一方,新規小分子型阻害剤KNI-241は,野生型,誘導体全てに対して強い阻害活性を示すという興味深い結果を得た.このことは,KNI-241が,変異HIVにたいする薬剤耐性克服の道を開く可能性を持つことを示している.我々が合成した高活性トリペプチドHIVプロテアーゼ阻害剤KNI-272は酵素活性中心をターゲットとしていることから変異ウイルスの感染性および病原性の低下が見られ,理想的な抗エイズ薬として有望であると米国NIHで認められ既に共同研究を進めており,ConferenceReportで紹介されるなど大きな成果を挙げている.しかし,大量投与が必要であること,また副作用および耐性克服など解決すべき問題点が生じている.

そこで変異HIVプロテアーゼの化学合成及びその合成プロテアーゼを用いた酵素・阻害剤間の分子認識解析を行ない,そのデータに基づいて理想的な遷移状態ミミックであるヒドロキシメチルカルボニルイソステアを含む低分子抗HIV薬をデザインし,組織移行性の高い低用量抗HIV薬の開発および多剤併用療法における次世代低分子HIVプロテアーゼ阻害剤開発をめざした.トリペプチドKNI-272の小分子化およびリードオプチマイゼーションを進めた結果,高い酵素阻害活性及び抗ウイルス活性を示すKNI-577を得た.さらにHIVプロテアーゼダイマーの対称性を考慮してデザインを進めた結果,変異パターンが異なっており耐性克服の可能性を持つKNI-764を得ることができた.さらに,ジペプチド型HIVプロテアーゼ阻害剤と逆転写酵素阻害剤とのプロドラッグ型コンジュゲートにすることにより細胞膜透過性に優れ,相乗効果を持つ新しいタイプの高活性抗HIV薬を見いだし,"ダブルドラッグ"の概念を提案した.
小学校における英語教育の実施状況、教材、教授法等の変遷に関する実証的研究

研究計画の初年度として、主として明治期を中心に、小学校用英語教科書および英語教育の実施状況について重点的に調査研究した。その結果、文部省検定済の小学校用英語教科書は明治19年より同39年までに66種類発行されており、さらに明治41年には文部省著作の『小学校用文部省英語読本』(全3巻)が発行された。これは後に3次にわたって改訂されつつ昭和21年度まで使用された。これらの内容を検討した結果、英習字、綴字、会話、読解、英文法、英作文等の教材の概要が判明した。以上のことから、小学校用の英語教材は明治中期以降から約60年間にわたる豊富な経験を体現しつつ、新制中学校の英語教科書に近い形に進化を遂げてきたことが明らかとなった。次に、英語教育の実施状況を具体的に把握するために、まず三重県を事例に調査した。その結果、明治10年代末から30年代頃までは過半数の公立高等小学校で加設科目として英語を教えていた。しかし、明治40年代から大正10年前後までは実施校数が減少し、その後は再び活性化したが、太平洋戦争期になり英語が「敵国語」となると再度大幅に縮減された。目的論的にも一貫性はみられず、頻繁に英語科廃止論にさらされていた。高等小学校においては、加設科目である英語科は時代の教育思潮や教育政策の変動を鋭敏に反映する特異な教科であったことが窺われる。したがって、今日の我が国の公立小学校に英語教育を導入すべきか否かの問題も、かかる歴史的経験を踏まえて、確固たる教育目的と長期的な展望を見通した上での慎重な検討が望まれるといえよう。しかし、結論に至るには引き続き大正期、昭和期を含めたより大規模な調査研究が必要であり、現在その作業を継続中である。なお、現時点での知見にかかわる中間報告を近く公表する計画である。
宇宙医学的アプローチによる微小重力環境を用いたインプラント周囲骨吸収制御戦略

抜歯された後の歯槽骨(顎骨歯槽突起)は吸収するが、その吸収量やスピードは個人差があり、局所的あるいは、全身的要因が骨吸収パターンに影響を与えていることや、血中estrogen levelに関連があることなど、研究代表者らにより様々な事象が明らかにされてきた。また、インプラント治療における骨移植(骨造成)術後の吸収も臨床上の大きな問題になっている。しかし、現状では、この移植骨の術後吸収を防ぐ有効な手段はない。骨研究においては、長い間『骨芽細胞』と『破骨細胞』が主な研究対象となっていた。これら2つの細胞は、動きがダイナミックであり,比較的培養も容易であることから、多くの研究成果が得られてきたのも事実である。しかし、IkedaらによりDMP-1をターゲットとしてジフテリア毒素レレプター遺伝子を組み込み骨細胞を特異的に死滅させたマウスを作り、尾部懸垂を施し後肢に荷重がかからないようにすると、健常マウスで起こる骨量の減少が,骨細胞を死滅させたマウスではほぼ完全に抑制されることが明らかにされたことなどから、骨細胞は、生理的骨吸収の司令塔になっている可能性が出てきている。歯槽骨の吸収や移植骨の吸収は、力学刺激と密接に関わっていると思われ、その主要なコントロールを骨芽細胞ではなく骨細胞が行っている可能性が極めて高い。そのメカノセンサーは、骨細胞のcilia(繊毛)であると考えられている(Gerdes JM, etal. Cell, 2009他)が、骨吸収を促進させるシグナル伝達メカニズムはほとんど分かっていない。そこで、本研究においては、(1)人工無重力装置を用いた物理刺激の遮断による骨細胞のcilia(繊毛)関連シグナル伝達分子の挙動変化(2)超音波等の物理刺激による骨細胞への影響(3)骨吸収を制御する生体分子について明らかにすることにより、生理的な骨吸収を臨床的に制御し抑制する分子医学的アプローチを可能にすることを目指すものである。骨細胞(IDG-SW3)の3D-クリノ(人工無重力環境)での培養において、細胞の分化マーカーの発現パターンが安定せず、原因の追及に予想外に時間を要している。1G環境(通常の培養環境)においても、分化マーカーの発現が安定しなかったため、細胞を分与してもらったBonewaldの研究室に問い合わせ、再度、別ロットの細胞株を入手し分化マーカーの1G環境での正常な発現パターンを確認し、改めて3D-クリノ(人工無重力環境)での培養に取り組んでいるところである。株化骨細胞の微小重力環境での3D培養と,通常(1G)環境下での培養において発現量に差が認められる分子を網羅的に探索する。2) 1)で培養した骨細胞が破骨細胞に向かって出しているシグナルについて、1G環境と比較し,マイクロアレイを用いて網羅的に検討する。(細川,田村,正木,近藤)3) FGF-23,DMP1(Dentin Matrix Protain 1),Sclerostinなどの、既に報告されているシグナル分子に加え、Cilia関連シグナル分子、Wntシグナル関連分子について、無重力環境と1G環境、および超音波刺激(Shiraishiら2012)による遺伝子発現の変化をマイクロアレイやRT-PCR等で検討する。(細川,正木)抜歯された後の歯槽骨(顎骨歯槽突起)は吸収するが、その吸収量やスピードは個人差があり、局所的あるいは、全身的要因が骨吸収パターンに影響を与えていることや、血中estrogen levelに関連があることなど、研究代表者らにより様々な事象が明らかにされてきた。

1G環境(通常の培養環境)においても、分化マーカーの発現が安定しなかったため、細胞を分与してもらったBonewaldの研究室に問い合わせ、再度、別ロットの細胞株を入手し分化マーカーの1G環境での正常な発現パターンを確認し、改めて3D-クリノ(人工無重力環境)での培養に取り組んでいるところである。株化骨細胞の微小重力環境での3D培養と,通常(1G)環境下での培養において発現量に差が認められる分子を網羅的に探索する。2) 1)で培養した骨細胞が破骨細胞に向かって出しているシグナルについて、1G環境と比較し,マイクロアレイを用いて網羅的に検討する。(細川,田村,正木,近藤)3) FGF-23,DMP1(Dentin Matrix Protain 1),Sclerostinなどの、既に報告されているシグナル分子に加え、Cilia関連シグナル分子、Wntシグナル関連分子について、無重力環境と1G環境、および超音波刺激(Shiraishiら2012)による遺伝子発現の変化をマイクロアレイやRT-PCR等で検討する。(細川,正木)
ノンスパイキング介在神経のシナプス入出力変換機構における伝達物質/受容体の役割

ノンスパイキング介在神経のシナプス統合作用において、樹状突起膜の伝達物質受容体が果たす役割を解明する目的で、アメリカザリガニの腹部最終神経節で同定されるLDS細胞の感覚入力シナプス伝達に関与する伝達物質受容体の生理性質を、神経生理・薬理学的に調査した。Acetylcholine(ACh)およびその一般的作動薬であるCarbacholを投与すると、LDS細胞は脱分極を示し、シナプス応答が減少した。記録電極は常に、中心線近辺の樹状突起肥厚部に刺入した。生理食塩水の灌流により、膜電位、シナプス応答とも回復した。シナプス応答の減少は、電流注入によって膜電位を元の静止電位レベルに戻しても観察された。また、Ca^<2+>除去条件下で投与しても同様の結果が得られたことから、LDS細胞の樹状突起膜はACh受容体を持つと結論された。シナプス応答の減少は、受容体の脱感作によると考えられる。ただし、イオンチャンネル開放に伴う膜コンダクタンス上昇は確認されなかった。脊椎動物のニコチン型ACh作動薬であるTMAの効果を調べた結果、同様の効果が見られたが、ムスカリン型ACh作動薬であるOxotremorineなどに対しては、シナプス応答の減少は見られたが、膜の脱分極は観察されなかった。これらの結果は、LDS細胞樹状突起膜上のACh受容体が、作動薬感受性においてニコチン型と同様の特徴を持つことを示している。ムスカリン型作動薬は、前シナプス的に伝達を抑圧すると考えられる。電位固定実験の結果、LDS細胞の興奮性シナプス電流のピーク半減時間は約10msecであり、LDS細胞の樹状突起が持つACh受容体がニコチン型であるという薬理学的解析結果を支持している。本研究結果は、感覚入力に対応してその反対側入力を抑制するというLDS細胞の側抑制作用が、樹状突起の電気緊張的構造および能動的膜性質のみならず、伝達物質受容体の性質にも基づいていることを示唆している。ノンスパイキング介在神経のシナプス統合機構において、その樹状突起膜の伝達物質受容体が果たす役割を解明する目的で、アメリカザリガニの腹部最終神経節で同定されるLDS細胞の感覚入力シナプス接続における伝達物質と受容体の生理性質を神経生理・薬理学的実験により調査した。標本には単離腹部神経系を用い、第3根感覚神経軸索束の電気刺激に対するLDS細胞のシナプス応答を細胞内記録法により調べた。正常の生理食塩水の代わりに、Ca^<2+>を除き、Mg^<2+>を5倍に高めた食塩水を潅流すると、数分以内に1020mVの脱分極が観察されると共に、感覚刺激に対するシナプス応答が消失した。正常な生理食塩水に戻すと、元の静止電位レベルに再分極し、シナプス応答も回復することから、Ca-free、high-Mg食塩水の潅流によって、神経節内での化学的シナプス伝達が可逆的に阻害されると考えられる。LDS細胞はこの条件下で、いわば薬理学的に単離されているとみなすことが出来る。過分極性定電流注入実験により、Ca-free、high-Mg食塩水の潅流にともなうLDS細胞の樹状突起の入力抵抗変化を調べたところ、有意な違いは認められなかった。LDS細胞が入力シナプスから単離された状態で、アセチルコリンのアゴニストであるカルバミルコリン100μMを生理食塩水と共に潅流すると、LDS細胞の脱分極(1030mV)が観察された。

Ca-free、high-Mg食塩水による脱分極を加えると、元の静止電位から2040mVの脱分極となる。この脱分極は、正常な食塩水潅流によって消失した。また、脱分極にともない、入力抵抗の減少が見られた。以上の結果は、LDS細胞がアセチルコリンに対する受容体を持っており、アセチルコリンによって陽イオンチャンネルが開くことを示唆している。次年度は、この受容体がどのような薬理的性質を持つかを調査する予定である。ノンスパイキング介在神経のシナプス統合作用において、その樹状突起膜の伝達物質受容体が果たす役割を解明する目的で、アメリカザリガニの腹部最終神経節で同定されるLDS細胞の感覚入力シナプス伝達における伝達物質受容体の生理性質を、神経生理・薬理学的実験により調査した。標本には単離した腹部神経系を用い、第3根感覚神経束の電気刺激に対するLDS細胞のシナプス応答に各種薬物が与える影響を、細胞内記録法を用いて解析した。Acetylcholine(ACh)およびその一般的作動薬であるCarbacholを投与すると、LDS細胞では脱分極がみられ、シナプス応答は減少した。なお、記録用電極は常にLDS細胞の中心線近辺の樹状突起肥厚部に刺入した。生理食塩水の潅流により、膜電位、シナプス応答とも回復した。シナプス応答の減少は、電流注入によって膜電位をもとの静止電位レベルに戻しても観察された。また、Ca^<2+>除去/高Mg^<2+>条件下で、ACh作動薬を投与しても同様の結果が得られたことから、LDS細胞の樹状突起膜はACh受容体を持つと結論された。シナプス応答の減少は、作動薬が持続的に存在することによる受容体の脱感作によると考えられる。ただし今回の電極刺入部位では、イオンチャンネル解放に伴う膜コンダクタンスの上昇は確認されなかった。次に、脊椎動物のニコチン型ACh作動薬として知られるTetramethylammoniumの効果を調べた結果、Carbacholなど同様の結果を得た。しかし、ムスカリン型ACh作動薬であるMuscarine、Oxotremorine、Pilocarpineの投与に対しては、シナプス応答の減少は見られたが、いずれの場合も膜の脱分極は観察されなかった。これらの結果は、LDS細胞樹状突起膜上のACh受容体は、作動薬感受性においてニコチン型と同様の特徴を持つことを示している。ムスカリン型ACh作動薬は、LDS細胞に直接働くのではなく、前シナプス的に伝達を抑圧すると考えられる。
イオン性度制御層によるイオン性結晶と共有結合性結晶の界面制御エピタキシ-の研究

本研究は、イオン性度の大きく違うヘテロエピタキシャル成長において、その成長界面に中間的イオン性度を有する材料をイオン性度制御層として導入し、良好な結晶成長を実現することを目的とし、具体的にはCaF_2/Si(111)上にGaAsを成長させる系でGaAs-CaF_2界面にII-VI族のZnSeを制御層として導入することで実験を行った。まず、上記のイオン性度制御層の実験の第一段階として、CaF_2(111)表面上へのZnSe層の成長条件の最適化を行った。ZnSe化合物ソースを用いたMBE法で基本的には成長温度350°Cの条件でx線ロッキングカーブの半値幅が最小となることを示した。最終的には非常に薄い薄層状態で界面に導入することを考慮し、平坦かつ高い被覆性と結晶性を兼ね備えた層を形成する必要があり、低温堆積とポストアニールを組み合わせる方法について検討を加えた。この知見を基に、実際にZnSe上にGaAsを2段階成長法でMBE成長し、その結晶性を評価しながら最適なZnSe層の成長条件を調べた。その結果、厚さ15nmのZnSeを200°Cで堆積後その場で300350°Cでアニールする方法により最も良好なGaAs層の成長を得た。GaAs層の結晶性をX線ロッキングカーブの半値幅で評価すると、この方法による成長層の半値幅は、CaF_2上にGaAsを直接成長した場合に比較して1/2以下に低減し、少なくとも本系におけるイオン性度制御層の導入効果を確かめることができた。GaAs層の結晶性がZnSe層の導入によって向上した原因の現象的な解析をAFM観察で行ったところ、成長の2次元化は必ずしも達成できていないが、島状成長初期の核形成密度がZnSe表面で増大し、GaAsの成長の進行に伴って欠陥の抑制が効果的に行われるという理解を得た。イオン性結晶と共有結合性が強い半導体結晶のヘテロ界面に、このイオン性の極端な違いを緩和するイオン性度制御層を導入することで良好なヘテロ界面を実現することを目的として、今年度は、ヘテロエピタキシーにおいて材料のイオン性度の違いとエピタキシャル成長特性の関係を明かにすることを主に行った。II-VI族化合物半導体のZnSe(イオン性度:0.6)の(100)面上に、イオン性結晶であるSrF2(イオン性度:0.9)を分子線エピタキシー法でエピタキシャル成長させ、成長層の結晶性をHeの高速イオン後方散乱法を用いて評価し、エピタキシャル成長に必要な最低基板温度(エピタキシャル温度)を調べた結果、350°Cで成長可能なことがわかった。このエピタキシャル温度は、GaAs(イオン性度:0.3)およびSi(イオン性度:0)上の同様な弗化物結晶のエピタキシャル温度である400°Cおよび450°Cより低いことから、基板とエピタキシャル層のイオン性度の差が小さいほどエピタキシャル温度が低くなる関係が明らかになった。この結果は、イオン性度の差が小さい方が、ヘテロ界面での原子配列を決定する相互作用が強く働くことを示していると考えられ、イオン性度制御層の有効性を示唆するものである。また、弗化物上への半導体の成長に関しては、弗化物表面に従来のV族元素の代わりにVI族元素を吸着させる実験系を準備中である。この実験に先だって、吸着状態を複数方向からの表面光吸収測定でその場観察法を開発した。

次年度はこの手法も用いて実験を進め、イオン性度の差とヘテロ界面の結合様式の関係について知見を深めイオン性度制御層の可能性を明きらかにして行く予定である。イオン性度が大きく異なる材料どうしのヘテロピタキシ-において、中間的なイオン性度を持つ材料をイオン性度制御層としてヘテロ界面に挿入し、良好なヘテロ構造を実現するとともに、イオン性度の異なる界面のミクロ構造を解明することを目的として研究を進めた。今年度は、まず、これまで報告例のなかったII-VI族化合物基板上へのイオン結晶成長の例として、ZnSe(100)基板上へのSrF_2のエピタキシャル成長を行い、分子線エピタキシ-でのエピタキシャル温度が約250°Cであることを明らかにした。この結果を、IV族やIII-V族基板上への成長の場合のエピタキシャル温度と比較することにより、イオン結晶性弗化物のエピタキシャル温度は、基板材料が共有結合性からイオン結合性にイオン性度が増大するのに従って単調に低下して行く傾向にあることを示した。次に、II-VI族基板上にIII-V族を成長させる例として、ZnSe(100)面上にGaAsをMBE成長することを試み、成長初期の温度を250°Cに低減させる二段階成長法を用いれば、モフォロジー、後方散乱法で評価した結晶性とも、弗化物結晶上で従来得られていたGaAs層より優れたものを得ることができた。以上の実験より、ヘテロエピタキシ-において材料間のイオン性度の差が小さいほど良好なヘテロ界面が容易に形成できることを実証し、本研究の基本的考え方を裏付けることができた。続いて、CaF_2上へのGaAs成長において、実際にイオン性度制御層として原子層オーダーのZnSe層を挿入する効果を調べる実験を開始した。ZnSeの化合物を単一ソースとするMBE系を構築し、CaF_2(111)面上への極薄層の成長条件を検討したところ、基板温度が室温付近では均一なZnSe層が形成できることを電子線回折と後方散乱法から明らかにした。今後、この層の結晶性を上げる条件を探索し、GaAs層との界面形成を進めて行く予定である。イオン性度が大きく異なる材料どうしのヘテロエピタキシ-において、中間的なイオン性度を持つ材料をイオン性度制御層としてヘテロ界面に導入し、良好なヘテロ構造を実現する技術とその機構解明を目的として研究を進めた。今年度は、これまで得られた知見、成長条件をふまえて、実際にエピタキシャルCaF_2(111)面上にイオン性度制御層としてのZnSeを成長し、さらにその上にGaAsをMBE成長する最終的な構造を製作しながら、その条件と本技術の有効性を検討した。まず、ZnSe層の成長を高温単一温度成長と固相成長の二つの方法で比較検討した。前者では、成長温度とZnSeの結晶性をX線回折法で評価した結果、300350°Cの成長温度で200nm程度の膜厚で比較的良好な結晶性を得た。後者では、ZnSeを数nm程度の極薄層を室温で堆積し、これをMBE装置内でその場アニールして単結晶ZnSe薄膜を得る方法で、反射電子線回折の観測からアニール温度300°C以上で単結晶化が確認され、かつ、500°C程度の高温では表面の荒れが生じることがわかった。つづいて、これらの結晶を基に、350°C単一温度で成長したZnSe層(200nm)、および300°Cアニールによる固相成長ZnSe層(3nm)上にそれぞれGaAsを前年度明らかにした二段階成長法で成長し、その結晶性を評価したところ、固相成長層を用いた場合のGaAs層の結晶性がZnSeバッファ層なしの直接成長に比べて顕著に向上した。この結果から、ZnSeバッファ層がCaF_2上のGaAsヘテロ成長に有効に働いていることが確かめられ、イオン性度制御層の効果を実証した。
硫化物光触媒を基礎とした光触媒および光電極システムによるソーラー水分解

光触媒による水分解は,太陽光のエネルギーを化学エネルギーへ変換する,いわゆる人工光合成である。金属硫化物は,可視光照射下で高効率に水を還元できる光触媒である。しかし,光照射下では不安定(光腐食性)であるために,水分解には不向きとされてきた。本研究では,硫化物を光触媒および光電極として用い,適切な水の酸化用光触媒と組み合わせることで,水を水素と酸素に分解できる系を開発した。本年度では,これまで安定性の面から水分解に不利とされてきた硫化物光触媒を用い,計画どおり(1)硫化物光触媒電極の高効率化および(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開を目的として研究を行なった。その結果,これらの二つの目的に対し,下記のような進展が見られた。(1)硫化物光触媒電極の高効率化様々なp型硫化物光触媒を電極化し,還元型酸化グラフェンの添加効果したところ,可視光照射下でのカソード光電流の向上が確認された。特に,CuGaS2およびCu2ZnGeS4光電極において大きな添加効果およびカソード光電流が得られた。気相成分を定量したところ,流れた光電流に見合う水素の生成が確認された(ファラデー効率はほぼ100%)。このことから,向上した光電流は水の還元によるものであることが確かめられた。さらに,光アノードと組み合わせることにより,可視光照射下での光電気化学的水分解を達成した。(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開様々な硫化物光触媒を水素生成光触媒,還元型酸化グラフェンーTiO2コンポジットを酸素生成光触媒としたZスキームシステムの構築を試みたところ,p型硫化物を水素生成光触媒として用いたときに,水素および酸素が化学量論比で得られた。特に,CuGaS2を水素生成光触媒として用いたときに高い活性が得られた。以上のように,硫化物を用いた光電気化学的可視光水分解の高性能化,および硫化物光触媒を用いたZスキーム型水分解システムの構築に成功した。本研究では,硫化物光触媒を用いた可視光・太陽光照射下での水分解を達成するために,(1)硫化物光触媒の電極への応用展開および高効率化,(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開および高効率化を行った。安定性の面から従来は水を酸化が困難な硫化物光触媒であるが,BGが狭く可視光を効率良く吸収すできるため,高い太陽エネルギー変換効率を達成をするための魅力的な材料である。このような硫化物光触媒を用いて,可視光・太陽光照射下での水分解できる系およびその方法を確立した。(1)硫化物光触媒の電極への応用展開および高効率化昨年度,還元型酸化グラフェンの添加が様々な硫化物光カソードの高効率化に有用であることを見出した。本年度は,還元型酸化グラフェンと硫化物との複合化の方法の改善を試みた。その結果,酸化グラフェンと硫化物をあらかじめ混合したのちに光電極化することで,さらなる性能の向上を達成した。(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開および高効率化昨年度,様々な硫化物水素生成光触媒を還元型酸化グラフェンーTiO2複合酸素生成光触媒と組み合わせることで,二段階励起型の水分解を達成した。しかし,TiO2を用いているために,紫外光にしか応答しなかった。本年度は,TiO2に変わり,可視光応答性BiVO4を酸素生成光触媒として用いることを試みた。その結果,CuGaS2水素生成光触媒を還元型酸化グラフェンーBiVO4複合酸素生成光触媒と組み合わせることで,可視光水分解を達成した。以上のように,硫化物を用いた可視光水分解システムの構築に成功した。交付申請時に掲げた(1)硫化物光触媒電極の高効率化および(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開におけるH26年度の目標をどちらも達成した。さらに,(1)においてはH27年度の目標の一部であった気体の定量および光アノードとの組み合わせによる可視光水分解も達成した。以上のことから,当初の計画以上に進展していると判断した。光触媒今後はこれまでの目標を前進させ(1)硫化物光触媒電極を用いた水分解システムの高効率化および(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの高効率化を軸に研究を行う。(1)硫化物光触媒電極を用いた水分解システムの高効率化では,硫化物光触媒の調製方法および還元型酸化グラフェンの添加方法を改善し,高効率化を試みる。具体的には,欠陥が少なく微結晶の硫化物光触媒を得るために,手作りの原料を用いて目的の硫化物光触媒の合成を行なう。(2)硫化物光触媒の二段階励起型システムへの高効率化では,酸素生成光触媒への助触媒担持を行ない,還元型酸化グラフェンへの電子注入速度および水の酸化速度の向上を試みる。また,本に段階励起型システムで駆動する硫化物光触媒のさらなる探索も合わせて行なう。
数値流体力学に関する総合研究

本研究の目的は、数値流体力学を重点領域として推進するのに必要な企画調査を行うことである。調査の結果、重点的に研究すべき項目を次の5つに絞ることが出来た。(1)ナビエ・ストークス方程式の高レイノルズ数スキーム、(2)流体力学における超計算機適合アルゴリズム、(3)超高速流れの解明とその応用、(4)乱流、渦を含む流れの解明とその計算法、(5)非線型流れのシミュレーション。研究打合せ会は、幹事会2回(9月,12月)、全体会議2回(10月、3月)、小会議2回(3月)の計6回行なわれ、会議費,旅費を使用した。又、文房具等の購入に消耗品費を、資料等の整理に謝金を充てた。更に、調査資料を本にまとめ、印刷費を使用した。本企画の成果として、11月に福岡で「第1回CFDワークショップ」を、又、12月には「第1回数値流体力学シンポジウム」を開催する運びとなった。これにより、来年度からの重点領域研究の準備が整ったと考えられる。」本研究の目的は、数値流体力学を重点領域として推進するのに必要な企画調査を行うことである。」
ヨーロッパにおける近代的書物形態の成立と発展のプロセスに関する研究

2018年度は、バーゼルにおいてページ付け印刷本がどのように発展したのかを知るため、VD 16(ドイツ語圏16世紀印刷本)とe-rara(スイス刊行印刷本)のデータベースを利用して1550年までの書誌データ収集を完了させて、16世紀前半にどの印刷業者がどのようにページ付けを行ったのかを統計的に把握した。そして、ページ付けを盛んに行った印刷業者フローベンやクラタンデル等、またあまり行わなかったペトリやクリオの初期のページ付け本の現物調査を8月末9月初めにバーゼル大学図書館とチューリッヒ中央図書館で行った。その結果、バーゼルにおけるページ付け印刷は、ページ付け本印刷を始めたヴェネツィアのアルド・マヌーツィオによるAタイプ(表面でヘッドライン右端、裏面でヘッドライン左端、2017年度の研究成果)のページ番号付けが広く採用され、ページ付け本の印刷はローマン体あるいはイタリック体の活字でほとんどが印刷され、ゴシック体活字による印刷は極めて稀であったことが判明した。ページ付け本は人文主義者の著作とギリシア・ローマ古典が大半であった。これによってページ付けは、本の内容と活字の種類との間に密接な関連があることが明らかになった。また、フローベンやクリオは最初からページ付け技術に優れ、クラタンデルは未熟であったことも判明した。バーゼルにおけるページ付け本印刷が盛んになった理由は、人文主義書を刊行する多くの印刷業者の間でページ付け印刷技術が広まったことであった。一方、バーゼルに地理的に近く、ページ付け本印刷の開始が同時期であったシュトラスブルクでは、バーゼルほどページ付けは発展しなかった。その原因はページ付け本を印刷する業者が限定されており、印刷業者間でその技術が広まらなかったことと、ゴシック体活字による法学書・神学書の刊行が多く、人文主義書の刊行が少なかったことであった。2018年度は当初の予定通り、ページ付け本の印刷が最も盛んになったバーゼルにおける16世紀印刷本の調査を行って、その発展の経緯と事情についてバーゼル大学図書館とチューリッヒ中央図書館で現物調査することによって具体的な知見を得た。調査の過程でローマン体・イタリック体活字とゴシック体活字の使用によってページ付けの採用が大きく異なることを確認することができた点は、当初予想していなかった成果である。また、印刷業者が抱えていたページ番号をどのように印刷するのかという技術上の問題点を知ることができた。特に、クラタンデルの初期のページ付けはまったく不備であり、またペトリは2欄組の欄番号を印刷する途中で1欄組にしたことでおのずとページ番号になった点など、現物調査をしなければ知りえない点について明確な知見を得た。さらに、2018年度中に当初の計画より研究が進展した点は、2019年度に予定していたリヨンとパリの印刷本に関するデータベース調査であり、今年度までに1550年までのデータ収集を完成することができた。その過程で、パリにおけるページ付けの開始が2017年度に推定した1525年ではなく、ピエール・ヴィドゥエという有力な印刷業者によって1519年にパリ最初のページ付け本が印刷されていたことが判明した。また、リヨンで1526年に最初にページ付け本を印刷したアントワーヌ・ドゥ・リュという業者は生涯にこの1点のみにページ付けを行ったことも判明した。なぜ、この1点のみなのか、どのような事情があったのかという問題点も浮上した。これらの点については2019年度の調査で明らかにすべき課題となった。2019年度は当初の予定通りフランス16世紀印刷本の調査を行うが、調査対象の数量があまりに膨大で、しかも所蔵館がフランス以外の国にも及び、英国にも相当な数量の調査対象があることがわかっている。幸いにも本務校から2019年度に特別研究期間を与えられたため、英国とフランスに滞在して1年かけて膨大なフランス印刷本の現物調査を行うことを予定している。4月から9月までの半年間をロンドン大学ウォーバーグ研究所(The Warburg Institute, University of London)の訪問学者として英国内に所蔵されるフランス、低地諸地方、英国の16世紀印刷本の現物調査を行い、16世紀前半から後半に至るページ付け印刷本の発展事情を調査する。これらの成果をヨーロッパで開催される国際学会で発表し、国際的な学術雑誌に論文を投稿していく。本年度は近代的書物形態の形成の中で研究が遅れているページ付けの起源とその発展について研究を行い、ページ付けを初めて採用したヴェネツィアのアルド・マヌーツィオのページ付け本17点とページが手書きされた印刷本と、彼の後にページ付け本を印刷したフィレンツェのジュンタによる本をミラノのアンブロジアーナ図書館と国立ブライデンセ図書館、フィレンツェの国立中央図書館、マルチェリアーナ図書館で現物調査を行った。その結果、アルドのページ付けがA,B,Cの3タイプに分かれることを発見した。Aタイプはページ番号が表ページではヘッドラインの右上端、裏ページでは左上端であり、Bタイプは表ページも裏ページもヘッドライン中央、Cタイプは表ページ、裏ページともヘッドライン右端に印刷されていた。アルドはこれらのタイプを1508年までに試行して、最終的にAタイプを採用した。アルドがページ付けを行った目的は最初は索引のためであったが、その後の6点は目次のためであり、残りの10点には索引も目次も付けず、ページ番号を有効に利用しなかった。

アルドの後にページ付けを行ったフィレンツェのジュンタは1514年にCタイプのページ付けを行い、続いてバーゼルのフローベンは1515年にAタイプのページ付けを行っており、アルドの影響を受けていたことが判明した。この研究と同時に16世紀印刷本ベータベースにより、16世紀印刷本のページ付けについて調査を行い、1545ー1600年間で5年毎に出版された印刷本を検索して、ページ付けを調査した。その結果、バーゼルやケルンを中心としたライン川流域の諸都市でページ付け本の出版が盛んであり、続いてリヨン、パリ、アントワープでページ付け本が印刷されたが、イタリアやドイツ南部・東部ではページ付け本の印刷は低調であったことが判明した。16世紀中にはページ付け本の印刷は地域差が大きく、一様ではなかった。今年度はヴェネツィアで最初に登場したページ付け本の調査を行い、アルド・マヌーツィオの印刷本を中心にした研究成果を慶応義塾大学で開催された国際会議The Book in Transition, the East and the West (2017年12月)で発表して研究者の関心を集めた。また、16世紀印刷本ベータベースによる5年ごとの調査では16世紀のページ付け本の印刷がどこでどのような印刷業者によってどのような分野の書物で行われたかという全体的な傾向をつかむことができた。その結果を2017年度日本図書館情報学会研究大会で発表した。しかし、データベース調査はまだ未着手の年代と都市が多数あるため、次年度も調査を継続していかなければならない。さらに、早稲田大学図書館収蔵のエラスムス校訂による1525年プリニウス『博物誌』はページ付け本の印刷が盛んになった頃のバーゼルのフローベン版であり、プリニウス『博物誌』中最初のページ付け本であるため、本書を詳細に研究して、ページ付けと索引の関係を考察し、さらにフローベンが用いた「ページ」を意味するラテン語によってまだ「ページ」という概念が定着していなかったことを明らかにした。この研究によって次年度の研究テーマがより明確になった。2018年度は、バーゼルにおいてページ付け印刷本がどのように発展したのかを知るため、VD 16(ドイツ語圏16世紀印刷本)とe-rara(スイス刊行印刷本)のデータベースを利用して1550年までの書誌データ収集を完了させて、16世紀前半にどの印刷業者がどのようにページ付けを行ったのかを統計的に把握した。そして、ページ付けを盛んに行った印刷業者フローベンやクラタンデル等、またあまり行わなかったペトリやクリオの初期のページ付け本の現物調査を8月末9月初めにバーゼル大学図書館とチューリッヒ中央図書館で行った。その結果、バーゼルにおけるページ付け印刷は、ページ付け本印刷を始めたヴェネツィアのアルド・マヌーツィオによるAタイプ(表面でヘッドライン右端、裏面でヘッドライン左端、2017年度の研究成果)のページ番号付けが広く採用され、ページ付け本の印刷はローマン体あるいはイタリック体の活字でほとんどが印刷され、ゴシック体活字による印刷は極めて稀であったことが判明した。ページ付け本は人文主義者の著作とギリシア・ローマ古典が大半であった。これによってページ付けは、本の内容と活字の種類との間に密接な関連があることが明らかになった。また、フローベンやクリオは最初からページ付け技術に優れ、クラタンデルは未熟であったことも判明した。
白質内の神経細胞における分子的変化に注目した新規バイオマーカーの探索

白質内の神経細胞をマウスにおいて作成するための条件検討を行うとともに、これまでに確立したマウス子宮内電気穿孔法を用いた部位特異的神経細胞ラベル法(Tomita*/Kubo*, et al., Hum.Mol. Genet., 2011、Ishii*/Kubo*, et al., J. Neurosci., 2015)に加えて、最近開発されたフラッシュ・タグ法を改変した新たな手法を用いて、脳内の異なる領域の細胞移動を同時に可視化するための条件検討を行った。その結果、独自に開発した、胎児期の代表的な環境要因である胎児虚血のモデルマウスにおいて、これまでに注目していなかった領域においても白質神経細胞の増加を伴う、神経細胞移動の変化を見出した。また、正常に灰白質へ移動した神経細胞は、移動の最終段階において、リーリン分子をはじめとする脳の最表層にしか存在しない分子に反応して、その性質が大きく変わると考えられる。その際の神経細胞動態を明らかにするために、従来のマウス子宮内電気穿孔法を用いた神経細胞の可視化による解析を行い、辺縁帯の直下に移動してきた神経細胞が哺乳類特異的なインサイドアウトパターン(遅生まれの細胞ほど最終的に深層に位置し、早生まれの細胞ほど浅層に位置する)の配列を行いながら、神経細胞同士が密に接着した凝集構造が形成されることを見出した。さらに電子顕微鏡を用いた解析を行うことにより、発生中の大脳新皮質における辺縁帯の直下では、比較的未成熟な神経細胞同士が直接その細胞体同士で密に接着した凝集構造が形成されることを明らかにして報告した(J. Comp. Neurol., 2019)。最近開発されたフラッシュ・タグ法を改変した新たな手法を用いて、脳内の異なる領域の細胞移動を同時に可視化するための条件検討を行ったところ、独自に開発した胎児期の代表的な環境要因である胎児虚血のモデルマウスにおいて、これまでに注目していなかった領域においても白質神経細胞の増加を伴う、神経細胞移動の変化を見出した。当初予期していなかった、予想外の方向への研究の進展ではあるが、この所見に基づきながら、今後当初の目的である異所性の白質内の神経細胞に生じる分子的変化を明らかにしていくことができるため、初年度としては順調な進展であると考えられる。これまでに確立したマウス子宮内電気穿孔法を用いた部位特異的神経細胞ラベル法(Tomita*/Kubo*, et al., Hum.Mol. Genet., 2011、Ishii*/Kubo*, et al., J. Neurosci., 2015)に加えて、最近開発されたフラッシュ・タグ法を改変した新たな手法を用いて、異所性に存在する白質内神経細胞を蛍光タンパク質でラベルする。蛍光タンパク質でラベルされた細胞を、FACSで回収するか、脳の組織切片から標的部位の細胞を切り出しするレーザー・マイクロダイセクション(LMD)法を用いて、正常に灰白質へ移動した細胞と比較して、白質内に留まる神経細胞に生じる遺伝子/分子的変化を明らかにする。これまでに確立したマウス子宮内電気穿孔法を用いた部位

特異的神経細胞ラベル法(Tomita*/Kubo*, et al., Hum.Mol. Genet., 2011、Ishii*/Kubo*, et al., J. Neurosci., 2015)に加えて、最近開発されたフラッシュ・タグ法を改変した新たな手法を用いて、異所性に存在する白質内神経細胞を蛍光タンパク質でラベルする。蛍光タンパク質でラベルされた細胞を、FACSで回収するか、脳の組織切片から標的部位の細胞を切り出しするレーザー・マイクロダイセクション(LMD)法を用いて、正常に灰白質へ移動した細胞と比較して、白質内に留まる神経細胞に生じる遺伝子/分子的変化を明らかにする。消耗品や実験用動物の効率的な調達と使用が可能であったため。引き続き、消耗品や実験用動物の効率的な調達と使用を行いながら、次年度の研究計画目標の確実な達成に努める。
主要国のサイバー犯罪捜査権限法制の研究:悪質越境ハッカーを検挙可能な法制の実現

サイバー犯罪は年々深刻さを増しているが、我が国ではそれに係る刑事訴訟法学及び刑事政策学の研究者は非常に限られており、サイバー犯罪をコントロールするための法的規則の在り方に関する研究は、サイバー空間発展の速度に見合う進展をしていない。本研究は、サイバー犯罪が多発し、効果的な法制度が整備されつつある米国とEU諸国で調査を行い、実用性の高いサイバー犯罪対策について国内及び国際社会に向けた提言を行うことで、サイバー犯罪に現実に対処する実務の改善につなげる。
限局的作用発現を目的とする薬物送達システムの評価と開発

限局された局所にあらかじめ企画された薬物濃度推移での薬物療法を実践するための薬物投与概念として「局所送達放出制御型薬物送達システム(DDS)」の開発が想定される。このような新しい機能を有するDDS製剤の機能を特徴づけ,これを保証する科学的な評価法として,微小透析法を駆使することで筋肉内局所に定速投与された薬物の筋肉組織内側方拡散と全身循環血への移行動態を分離評価できる実験系の構築に成功した。(1)局所薬物動態評価系の構築実験動物(ラット)を用いて,モデル薬物(アンチピリン)の送達部位から周辺部への拡散・移行・消失過程の速度論的解析に関する評価系の確立を試みた。線状の薬物供給源(微小透析用プローブ)からの筋肉内の拡散・移行・消失について,薬物供給源から任意の位置に留置した複数の微小透析プローブを用いる局所薬物動態評価系を用いて適用局所からの側方への拡散過程を評価することが可能であることを明らかにした。(2)人為的に薬物送達特性を制御可能な新規薬物送達法としての微小逆透析法の評価微小透析プローブを用いた逆透析法による局所薬物送達は,治療効果に直結すると考えられる非結合形薬物の局所濃度変化に応じた薬物送達特性を有しており,再生医療など先端薬物療法において局所に限局した薬効を期待する場合の局所非結合形薬物濃度を制御可能な薬物送達法と期待される。薬物と複合体形成能を有する高分子として抗体を選択し,透析液への抗体の添加が局所微小透析へ及ぼす効果について基礎的な検討を行い,会合平衡を利用した薬物活動度の制御が逆微小透析を利用した局所薬物送達特性及ぼす影響についての基礎的知見を得た。(3)局所における薬効動態評価系の構築ラット摘出腸管膜血管床を用いて各種血管作動薬(一酸化窒素,カルシウム拮抗薬)について薬物作用の面から局所における血管弛緩反応の定量的評価を試みた。薬力学的局所利用率の評価法について基礎的な検討を行い,薬効強度-時間曲線下面積および薬効強度に関連するモーメントを定義することにより定量的な評価が可能であることを明らかにした。平成20年度の研究により下記の研究成果を得た。1、局所薬物動態評価系を用いた各種モデル薬物の筋肉内拡散動態評価:線状の薬物供給源(微小透析用プローブ)を用い,筋肉内局所に定速送達した薬物の送達部位から周辺部への薬物の拡散・移行・消失過程の速度論的解析に関する評価系を構築した。実験動物(ラット)におけるからの筋肉内の拡散・移行・消失過程を薬物供給源から任意の位置に留置した複数の微小透析プローブによりモニタし,適用局所からの側方への拡散過程を評価し,薬物間で筋肉組織内の拡散・滞留特性が異なることを明らかにした。本知見は、限局的な作用発現を目指す薬物送達システムの新しい評価系構築に関する有益な基礎的知見となる。2、局所血流が薬物の筋肉内拡散動態に及ぼす影響評価のための実験系の構築:血管収縮薬であるフェニレフリンを用いて局所血流動態を局所的に低下させる評価系を構築した。本評価系は,局所血流が薬物送達システムの限局的な作用発現に及ぼす影響を考察する上で有用な基礎的評価系となり得る。送達部位近傍の局所血流低下により血流低下領域とそれ以遠の領域では薬物拡散動態が大きく異なることを明らかにした。3、局所薬物動態評価への脂肪乳剤を透析液とする微小透析法の応用:親油性の高い薬物に対する低い回収効率を改善することができる脂肪乳剤を透析液とする微小透析法(Lipo-MD法)における局所薬物濃度変化に対するモニタ時の追随特性を速度論的に評価した。Lipo-MD法は,従来のリンゲル液を透析液に用いる方法に比べ,回収効率の改善だけでなく,濃度一時間変化に対する追随特性にも優れる新しい局所薬物動態評価方法であることを明らかにした。
血液細胞の増殖・分化における転写因子E2Fの役割の解析および臨床応用

Interferon-α(IFN)感受性のB細胞性白血病細胞株Daudiを用い、IFNによる血液細胞の増殖抑制における転写因子E2Fの役割につき検討した。[結果](1)INF-α100IU/ml存在下でDaudi細胞株を培養すると、細胞増殖は約24時間後に対照の約20%に抑制された。(2)E2Fのmajor subunitであるE2F-1のmRNA発現は、IFN処理後約8時間より低下した。一方、もう一つのsubunitであるDP-1の発現はほとんど影響を受けなかった。(3)E2F-1のdenovo蛋白合成は、約12時間後より有意に低下した。その結果、E2FのDNA結合活性も減少した。(4)IFN処理24時間後でも、RB遺伝子産物と結合したE2Fはほぼ処理前と変わらずに残存しており、これはIFNによるRBの脱リン酸化に伴うE2F結合の増加によるものと考えられた。脱リン酸化型RBと結合したE2Fは、本来の機能とは逆に転写因子として働くことが知られており、IFN処理後24時間でみられるE2Fは、細胞増殖に関してはnegativeに機能していると推定された。(5)E2F結合によりその活性が調節されるcdc2遺伝子のプロモーターをreporterとして用い、IFNにより実際にin vivoでE2F活性が抑制されるかどうかを調べた。Daudi細胞にelectroporationにてcdc2プロモーターを導入後、IFNを加えて24時間培養し、プロモーター活性の変動をCATアッセイにより測定すると、IFNにより有意に抑制されることがわかった。(6)CMVプロモーターを用いてDaudi細胞にE2F-1を強発現させると、IFNによる増殖抑制効果が減弱した。[結語]以上の結果より、IFNによる血液細胞の増殖抑制にはE2F-1mRNAの早期からの発現抑制によるE2F活性の低下が重要な役割を果たしていることがわかった。この知見は、IFNのより有効な臨床応用、耐性の克服、副作用の防止などに役立つ可能性がある。