hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
犬の樹状細胞誘導法の確立と癌ワクチン療法

犬の免疫療法の基盤的技術となる樹状細胞の誘導法および樹状細胞の免疫活性化能について解析を進めた。その結果、末梢血単核球をPHAで刺激することにより、簡便かつ十分な細胞数の樹状細胞が誘導できることが明らかになった。誘導した樹状細胞はMHC Classll抗原を強く発現しており発現抗原提示細胞の表現型を持つことや腫瘍細胞を貪食作用によって盛んにとりこむことを明らかにしてこの成果を学術誌の公表した。また誘導した樹状細胞がリンパ球を刺激して増殖を促進することや腫瘍免疫に重要なIFN-gのリンパ球からの産生を強力に誘導することを明らかにして強い免疫誘導をもつことを確認した。また、より強力な抗腫瘍免疫を誘導するために重要であるIL-12について研究をすすめ、IL-12が末梢血白血球の活性酸素を増強することをはじめて発見した。さらに犬のIL-12受容体遺伝子の塩基配列の決定し、犬のIL-12樹容体遺伝子が転写の際にalternative splicingの機構により非機能的と思われる遺伝子産物を産生することを見いだした。癌免疫療法についての臨床応用の準備として、ヘリカルCTを用いて動物の体腔内腫瘍を評価し、全身状態の悪い担癌動物でも安全、迅速、正確に体内の腫瘍を評価できることを確認し、実際の臨床応用への準備を整えた。さらに腫瘍細胞の単離法についても検討し、表面抗原の破壊をできるだけ少なく単一細胞として遊離する方法を確立した。1)抹消血単核細胞からの樹状細胞の誘導と培養技術の確立本研究ではイヌでの樹状細胞の誘導と培養技術を確立する必要がある。まず樹状細胞の誘導と培養に必要な条件について検討した。その結果、ヒトで樹状細胞の誘導に用いられているGM-CSF添加した培養条件では、犬の樹状細胞を誘導することができなかった。そこで種々のマイトージェンを添加して条件を検索したところ、PHAを添加することで十分な数の樹状細胞を誘導することができた。誘導した樹状細胞は形態的にマクロファージ様であり、エステラーゼ強陽性で貪食能をもっていた。表面抗原の解析ではCD11など単球型の表現型を示し、さらに抗原提示に重要なMHC classII分子を強力に発現してしていた。この樹状細胞は実験的に腫瘍細胞と共培養するだけで腫瘍細胞を取り込むことが明らかとなり、この成果から臨床的に応用可能な数の樹状細胞を犬の末梢血から簡便に誘導する技術が確立された。2)IL-12による末梢血単球の活性酸素産生増強作用本研究では臨床的な有用な癌免疫療法の応用をめざしている。そこで癌免疫を増強するアジュバンドについて検索をおこなった。その結果、ヒトリコンビナントIL-12をin vitroで末梢血単核球に作用させると末梢血単核球のうち特に単球からの活性酸素の産生が増強されることを見いだした。このIL-12による活性酸素産生の誘導はこれまでしられていない新しい作用であり、IL-12の生理作用や抗腫瘍効果の発現機序についての新しい知見がえられた。
情報工学系短大における基礎的数学の内容と対話型数学CAIによる教育の研究

私立短期大学新入学生の多様化に対する対策として、学力の低い学生を対称として実験的数学CAIシステム及び教材を作成し、情報工学系学科にふさわしい基礎的数学の内容とその教育法をCAIを通じて研究するとともに、数学CAI専用システムの完成を目指してきた。これまでに、数学CAIシステムの土台となるオーサリングシステム、ユーザシステム、各部の構成の詳細な仕様とその作成、表示形式、数式エディタMaxと数式処理システムMATHEMATICAとのインターフェースの基本システム作成、実験教材の作成等を終了した。また、この間の全国情報工学系短期大学へのアンケート調査によると、情報工学系の基礎的数学についての考えは、大きく3つに分けられ、電気通信系における線形代数学・微積分学、情報理工学系での数値解析を含む離散数学、情報応用系での論理学等を中心とした離散数学であることも把握できた。数式・記号の処理についての数式処理システムMathematicaの利用は、「MACAI構想」によるMACAI形式への数式データ変換によって、Mathematicaカーネルとのインターフェースの基礎研究が進んでおり、数式・記号入力の為の数式エディタMax(メイカイ)については本年度中にカット&ペーストでの数式・記号のテキスト上への貼り付けは完成予定である。CAIシステムでは最も重要なCMIについては、学習データによるハブ型のカリキュラムコントロールをはじめ、学習者指向、動的カリキュラムを目指してきてかなりの結果を生んだと考える。今後は、本研究の中で最も重要な「対話型」数学CAIシステムを完成させるには、通信機能を十分に生かすことのできる新OSを含めた各アプリケーションソフトのバ-ジョンアップに伴う対応が必要であると考える。数学教育における数学CAI利用の問題点を明確にするとともに、その解決への方向を研究検討してきた。新しい教育観の確立によってコンピュータをツールとして考えるとき、その持つべき特性はWYSIWYW、WYSIWYG、WYWIWYGの3つの側面で考えることができる。数学教育にヒンピュータをツールとして生かしていくことを考察するとき、対話型数学CAIシステムMACAI(Maχ)については次の3原則、対話性(Interaction)、学習者指向(Student-Oriented)、動的カリキュラム(Dynamic Curriculum)を掲げこれを実現するシステム作成を目指してきているが、これらは学術的にも新しい研究分野になると考える。数学CAIの土台となるオーサリングシステム、ユーザシステム、CMIをはじめとする全体の構成、各部の構成の詳細な仕様、インターフェースモジュールの作成とディスプレイ等の表示形式、数式処理システムMATHEMATICAとのインターフェース、各種エディタとライブラリマネージャとの暫定的インターフェースを決定した。数学CAIシステム作成についてはGUIの優れているVisual BasicおよびVisual C^<++>を用いている。CMIによる操作データの分析には、学習の理解度や教材の構造分析などを教材全体と個人データとの間でどのように取り扱うべきであるかの評価方法を新しく確立してきている。特に、各学習者の為の動的カリキュラムの研究には新たな手法が必要であり、カリキュラムのコントロールにはハブ型を基本にした個人学習データによる教材学習のレベル分けの方法について研究、発表を行った。また、基礎的数学の内容と教育の方法については、全国の情報工学系短期大学へのアンケート調査によってその傾向を把握することができた。私立短期大学新入学生の多様化に対する対策として、学力の低い学生を対象として実験的数学CAIシステム及び教材を作成し、情報工学系学科にふさわしい基礎的数学の内容とその教育法をCAIを通じて研究するとともに、数学VAI専用システムの完成を目指してきた。これまでに、数学CAIシステムの土台となるオーサリングシステム、ユーザシステム、各部の構成の詳細な仕様とその作成、表示作成、数式エディタMaxと数式処理システムMATHEMATICAとのインターフェースの基本システム作成、実験教材の作成等を終了した。また、この間の全国情報工学系短期大学へのアンケート調査によると、情報工学系の基礎的数学についての考えは、大きく3つに分けられ、電気通信系における線形代数学・微積分学・情報理工学系での数値解析を含む離散数学、情報応用系での論理学等を中心とした離散数学であることも把握できた。

数式・記号の処理についての数式処理システムMathematicaの利用は、「MACAI構想」にるMACAI形式への数式データ変換によって、Mathematicaカーネルとのインターフェースの基礎研究が進んでおり、数式・記号入力の為の数式エディタMax(メイカイ)については本年度中にカット&ペーストでの数式・記号のテキスト上への貼り付けは完成予定である。CAIシステムでは最も重要なCMIについては、学習データによるハブ型のカリキュラムコントロールをはじめ、学習者指向、動的カリキュラムを目指してきてかなりの結果を生んだと考える。今後は、本研究の中で最も重要な「対話型」数学CAIシステムを完成させるには、通信機能を十分に生かすことのできる新OSを含めた各アプリケーションソフトのバ-ジョンアップに伴う対応が必要であると考える。
大阪「博愛社」の総合的研究-大都市における児童保護の歴史的検証-

3年間の共同研究の成果を終えて、第一に大きな成果は社会福祉史のみならず近代日本史、大阪の近代史にもきわめて貴重な博愛社の史料整理とその保存が出来たことである。具体的には史料目録(仮)の完成とおよそ90箱にも及ぶ資料の保存である。研究の方では創立者小橋勝之助の日誌の翻刻といった研究が進捗した。そして機関誌の複製の作成、また史料が整理されたことによって研究への道がついた。さらにこの作業をとおして研究仲間同志の博愛社研究についての共有するところが大になったことも付け加えておこう。今年は3年にわたる研究の第1年目あたり、主に博愛社所蔵している史料調査とその撮影、保存、そして小橋勝之助の日誌解読等を中心におこなった。以下、それについて記しておく。まず、全体的な研究と打合せ会、そして保存作業についてであるが、平成19年5月6日(於博愛社)に研究に関わるメンバーが全員初めて集まり、3年間の計画と今年度の計画等を話し合い、確認作業をした。代表者の室田が、博愛社及び関係人物に関して、これまでの研究史の報告をした。その際、所蔵されている史料の確認作業も併せて行った。そしてメーリングリストを作成し連絡と情報の共有を行うことにし、事務局に片岡優子が就いた。6月29日(於博愛社)に史料の保存作業について打ち合わせを行った。8月7日と8日(於博愛社)には史料整理と今後の作業の打合せ会と重要史料の調査を行った。9月8日9日(於博愛社)に、専門家の鎌谷かおる氏(協力者)より撮影方法についての説明を聞き、その後、総勢10人でもって2日間にわたって撮影作業と保存作業を行った。11月23日(於博愛社)に史料の撮影作業と保存作業。翌、平成20年1月6日(於博愛社)に続きの撮影作業と保存作業を行い、重要な史料や日誌については多く保存することが出来た。3月19日(於関西学院大)に今年度の研究と作業の確認、及び次年度の計画についての検討を行した。次に、小橋勝之助の日誌の解読、翻刻作業については、19年度、関西学院大において、毎週(火曜日)に行った。この作業にかかわったのは室田、鎌谷かおる、片岡優子である。その成果の一部は2回にわたって『関西学院社会学部紀要』に発表している。また平成19年11月に協力者の竹林徑一氏の編によって、博愛社の教会の記念誌写真で見る聖購主教会の100年』(聖購主教会)が刊行された。そして、次年度からの研究に備え、博愛社の機関誌『博愛月報』を製本化した。今年は3年計画の2年目にあたり、仮目録の完成に向けての整理作業、そして今年度の目標としている保存作業の実行であった。6月から8月にかけて、関西学院大学において月1回、仮目録作成のための会合を開いた。そして9月1日と22日に、作業を博愛社の現場に移し、仮目録作業を行った。特にここでは史料所在の確認作業となった。翌21年1月6日と26日には名目録の作成のための史料整理作業を行った。このとき、仮目録と史料の所在が一致するような総合的な目録の作成を目指した。2月23日までに文献目録用の大分類と小分類を定めて、項目ごとに入力データを整理し、2月23日博愛社目録作りの大方の完成と今後の作業(保存作業)の作業工程等を確認した。それに基づき3月2日と9日において博愛社において史料の袋詰め作業をした。この作業はおおよそ3分の1が完了した。次に昨年度からの継続作業として小橋勝之助の日記解読、翻刻がある。これは主に関西学院大学において、月1回程度の頻度で行った。そしてその一部を本学・人間福祉学部の研究紀要に発表した。研究については、今年度も仮目録作りと保存作業に主力が注がれ、十分に出来なかったが、保存作業の進捗とともに、昨年度において製本化した博愛社機関誌の月報を読み始めた。今年は科研費の3年目にあたり、昨年度の実績の上にさらなる作業を行った。その主たるものは、仮目録の完成と保存にある。沢山の貴重な史料を半永久的に保存していくためには、保存のほかに将来のことも考慮し、閲覧の利便性のことも併せて考えておかなければならなく、そのためにもしっかりとした仮目録の作成が必要であることはいうまでもなく、それに多くの力を集中した。その作業がスムーズに運ぶため関西学院大学(室田研究室)において仮目録作成のための会合を開いた。そして8月から毎月、博愛社において作業をおこなった。また1月から3月にかけては仮目録の最後の確認作業をした。

また博愛社側も史料の保存室を整備してくださり、3月に約100箱の史料をそこに移動し、保存作業はひとまず完了した。ちなみに各箱には史料の劣化を防ぐために、文書保管用の封筒に入れ、さらに保管用の箱に防虫剤を入れ保存している。本年度の作業の締めくくりとも称せる仮目録『博愛社所蔵史料仮目録』(167頁)が博愛社大阪移転の記念日に相当する3月12日に刊行する事ができた。奇しくも本年は創立120周年にあたり、3月27日の記念式に披露された。また従来からの継続作業として小橋勝之助の日記解読、翻刻もおこなった。これは主に関西学院大学の室田研究室においてなされた。その一部を本学人間福祉学部の研究紀要に発表した。
生体系のレーザー分光

レーザー分光法は、無接触で非破壊的であり、系に与える影響も少ないので、生きて機能する状態にある生体を直接に対象とすることができるばかりでなく、豊富な情報が実時間で得られる、極めて高感度であり時間分解能や空間分解能も高いなど、生体を対象とする際に大変に望ましい数々の優れた特徴を備えている。しかし、生体系のレーザー分光はまだまだ末開拓の分野であり、研究者のまとまりもない。そこで本研究では、レーザー物理や物性物理から生物物理や医学にわたる色々の分野の研究者が参加して一つのチームを作り、総合的な研究を行うことによりこの分野の研究を強力に押し進めることを目的とした。まず、研究者間の連絡を密にし、広く研究討論を行う目的で、4回の研究会を昭和60年7月,61年1月,11月および62年1月に催し、「レーザー分光による癌の基礎研究」(黒田)、「核酸塩基のピコ秒時間分解発光分光」(山下)など、計45件の講演をもとに活発な討論を行った。特に62年1月の研究会では生体系に取り込まれたヘマトポルフィリン誘導体のレーザー分光の現状と問題点に焦点を絞って討論を行い、大変に有意義であった。なお、各研究分担者がその役割分担に応じて行った研究の成果は、研究成果報告書に詳しく述べられているが、顕著な成果のいくつかをあげれば、生体細胞内に取り込まれた制ガン剤のレーザー光励起超高感度蛍光分布測定(稲場)、レーザー励起生体差分蛍光分光システムの開発とその癌診断への応用の検討(丹野)、パルスレーザー蛍光顕微鏡の開発とそれを用いた細胞膜電位の瞬間測定(木下)、細胞膜の動的構造の研究を目指した時間分解顕微蛍光光度計の開発(大西)、レーザー蛍光顕微鏡を用いたアクチン・ミオシン分子の運動の直接観測(柳田)、細胞内の直径0.8μmの微小領域のピコ秒分光(櫛田)などがある。
中世における白山信仰日吉信仰全国伝播の研究

白山信仰と日吉(山王)信仰が、中世にどのように全国に広まっていったかを、現在の白山神社・日吉神社の分布図を作成し、それを参照しつつ検証した。中世前期までに成立した日吉社領が近江や北陸道を中心に全国に散在してみられ、その付近には現在でも多くの日吉神社が鎮座していることを確認した。白山神人と日吉神人、言い換えれば両信仰が対立することなく、協調して信仰圏の拡大につとめていたことも明らかとなった。なお、これらの勢力が、衰退した延喜式内社に入り込み、それぞれの地域の拠点としていた事例を多く検出することができた。あわせて、古代中世について、白山信仰に関するこれまでの研究史をまとめた。白山信仰に関する研究史をまとめた。具体的には、古代・中世を対象として、昭和戦後期を中心に、白山信仰解明につながると思われる論点、つまり、白山信仰の成立と展開、『泰澄和尚伝記』の信憑性、祭神論、白山曼荼羅、白山信仰の伝播等について、どのような議論が積み重ねられてきたかを概観した。論点は多岐にわたるが、下出積與氏や伊藤雅紀氏がすでに研究史をまとめられ、論点整理をされているので、それを踏まえつつ、最新の成果まで盛り込むことにつとめた。つづいて、国土地理院発行の地形図(5万分の1、2万5千分の1)・地勢図(20万分の1)上で、白山神社(白山社・白山比咩神社・白山宮)と日吉神社(山王神社・日吉社・山王社)の存在を確認した。神社の所在地については、神社本庁が平成7年に全国神社祭礼総合調査を実施しており、その成果を活用させていただき、一部を白山比咩神社発行『白山信仰年表』所載の白山信仰関係神社一覧で補った。作業は2年がかりで、ようやく東日本(滋賀県を含めて、滋賀県以東、以北)全部の白山神社、日吉神社鎮座の大字乃至は小字を確認するに至った。西日本については、今後さらなる作業が必要である。地形図また地勢図に関しては、「カシミール3D」ソフトを用い、その大字乃至は小字に印を付す形で行った。パソコン画面上で一見しただけで、どの地方にどのように白山神社また日吉神社が、どれほど分布しているかを視覚的にとらえることができる。現地調査としては、岩手県の平泉を訪ね、『吾妻鏡』に記述されていることで知られる、中尊寺の白山社・日吉社また平泉鎮守の白山社・日吉社を確認した。中尊寺の白山神社は有名だが、実は日吉神社が日枝堂として現存すること、また平泉の鎮守である白山社・日吉社が白山日吉堂として現に存在することを確認し、住職のご案内で拝観させていただき、祭祀の一部についても説明を受けることができた。全国に広がる白山信仰また日吉信仰(山王信仰)が、どのような人たちによって、いつ頃どのような経路で広まっていったのかを解明した。基礎作業として、現在の白山神社(白山比咩神社、白山社、白山宮)と日吉神社(日吉社、山王神社、山王社)の全てを国土地理院の地勢図また地形図上で拾った。そして、両神社の分布傾向が近似していること、日吉神社は、かつての延暦寺の荘園や日吉社領の近くに多くの場合鎮座していることを確認し、史料上からも、日吉神人と白山神人とが協調していることをあとづけた。このことより、比叡山延暦寺の勢力が平安後期から鎌倉・南北朝期にかけての頃、荘園を全国に獲得していくなかで、延暦寺の僧侶や日吉神人が、日吉信仰(山王神道)や白山信仰を現地でたくみに利用しつつ全国的に勢力を伸張していくことを確認した。その過程で、延喜式内社(論社を含む)に着目し、式内社を前身とする日吉神社や白山神社が実に多く存在することを突きとめた。式内社の白山神社は、加賀一宮の白山比咩神社一社のみであることは周知のことで、明らかに式内社の衰微に乗じて、白山勢力が入ってくるものと思われる。式内社はまた、交通の要衝や主要街道沿いに多いことも知られており、そのような立地上の結節点に進出したことも明らかであろう。北陸道、東山道、東海道については作図作業はすでに完了しており、北陸道についての論文化はおえた。地名を確認しつつの作業以外に、神社本庁が公開している資料に付された位置情報(東経、北緯の情報)をもとに、作図を短時間(15分ほど)で実施できる方法を開発した。あわせて、白山信仰に関する研究史を、古代中世分だけではあるがまとめた。白山信仰が、山岳信仰でありながら全国各地に展開していることは、現時点における白山神社の分布をみただけでも一目瞭然である。ただ、それが、いつ頃どのような人々の手によって全国に勧請されたかとなると、不明な点が多い。

従来、この点で白山御師による江戸期の伝播を想定する傾向が強いが、極めて説得力に欠けるものである。江戸期の白山御師の活動が美濃馬場を除いて、極めて低調であることが既に知られているからである。本研究では、この点で画期的な説を提示しつつある。つまり、平安後期から鎌倉・南北朝期にかけて、延暦寺による荘園拡大のなかで、白山信仰が日吉信仰とともに広まっていった、という説である。全国に2千社ほどあるといわれる白山神社のなかからサンプルとして50社程度を選びだし、創建の由来やそれにまつわる経緯について検証した。石川県加賀地方といわれる、野々市市周辺、また福井県永平寺町周辺などを集中して検証した。これらの地域は、白山にほど近く、もちろん現在も白山神社が多数分布しており、歴史的にも白山信仰とそれなりの関係を有しているものと思われる。そして、当該地方に日吉神社が意外にも多く存在していることを確認した。やはり白山信仰と日吉信仰との間には密接な関係があるものと推論し、日吉社領、つまり延暦寺領の展開と、白山信仰の流布との間に関連があるとする私見を補強してくれるものと考える。あわせて、研究の基礎作業として、白山信仰また日吉信仰関連の年表を作成しつつある。近年、白山比咩神社より三馬場を中心とした『白山信仰史年表』が出版され、日吉大社から60年以上以前に出された詳細な年表などに準拠しつつ、申請者(平泉)独自の年表を作成しつつある。白山信仰に関する研究史を、古代・中世に限ってではあるが荒削りながらまとめることができた。東日本(滋賀県以東、以北)に鎮座するほぼ全ての白山神社(白山社・白山比咩神社・白山宮)と日吉神社(山王神社・日吉社・山王社)の存在を、20万分の1地勢図上(また、5万分の1地形図、2万5千分の1地形図上)で確認することができた。作業は、「カシミール3D」ソフトを用い、その大字乃至は小字に印を付す形で行い、パソコン画面上で一見しただけで、どの地方にどのように白山神社また日吉神社が、どのように分布しているかを視覚的にとらえることができた。なお、参考として、同じく東日本に鎮座する熊野神社も地図上に確認する作業を終えている。現地に赴いての調査は、用意周到な事前調査が必要だが、岩手県平泉町の毛越寺執事長藤里様、同総務部長志羅山様、また中尊寺の破石様のご協力をいただき、『吾妻鏡』にもみえる中尊寺北方鎮守の白山社、同南方鎮守の日吉社、平泉の東方鎮守の白山社・日吉社が、現存していることを確認すると共に、その祭礼の様子なども伺い、大いに参考になった。また、奥州の天台系寺院に、白山社また白山堂が祀られ、乃至は白山信仰に関連する神事を伝えていることも確認することができた。全国に2000社ほど存在する白山神社(白山比咩神社を含む)と、同じく2000社ほどある日吉神社(日吉社、山王神社を含む)とを、国土地理院発行の5万分の一地形図上で確認する作業を実施した。両神社また、いずれか一方の存在が10社以下のような県は除外し、北陸3県、滋賀県、岐阜県、新潟県、山形県、秋田県、岩手県、福岡県、また関東地方などを重点的に作業した。その結果、日吉神社が集中して存在する地方や地域、また白山神社についても一定の成果が得られた。さらに、石川県加賀地方といわれる、石川県野々市市周辺、また福井県永平寺町周辺などを集中して検証したが、これらの両地域から、講演を依頼され、その地域の方々と懇談する機会があった。出席者からの質疑応答の間に、多くの新知見を得ることができた。
非線形非平衡物性の理論的および数値実験的研究

雑音下のネマティック液晶の対流発生の確率モデルによる解析:雑音電場下のプレーナー配向をもつネマティック液晶で実験的に観測される間欠的対流パターンを,対応する非線形確率モデルを用いてパターン変動に関する新しい統計法則が存在する可能性があることを見出した.特に,熱雑音に対応する相加型雑音項が対流パターンの位置変動に関係していることを明らかにし,対流パターンの変化に対する統計特性の理論解析を行い,数値実験とのいい一致を得た。モデルを用いて磁性体の非線形動力学に関する理論的,数値実験的解析を行った.磁壁構造として,Neel型およびBloch型が可能であることを示し,N型磁壁およびB型磁壁に対する縮約方程式(位相方程式)を導いた.さらに,2個のN型磁壁が存在するときは,磁壁は近づき最後は消滅するが,2つのB型磁壁が存在するときは,カイラリティーの違いにより引力的と斥力的のいずれかになることを明らかにした.磁壁間距離の時間変化に対する理論結果は数値実験といい一致を得た.強振動磁場下における異方的XYスピン系の動的相転移に伴う磁壁の動力学:数値実験を行い外部振動磁場と振動強度空間の相図を作成した.異方性パラメタに依り4つのタイプの相図が存在することを見出した.複数の振動が安定に存在するときこれらの振動が空間的に異なる領域で共存したドメイン構造を作ることを見出し,異方性強度によりNeel型とBloch型の2種類のドメイン構造が存在することを明らかにした.N型構造の線形安定性を調べることにより,相図内に2つの磁壁の安定領域を決定した,また,N型とB型磁壁間の転移はパラメタによって連続転移と不連続転移になる場合があることを見出した.連続転移の場合の臨界ふるまいを理論的に導き,数値実験によって正しさを確認した.雑音下のネマティック液晶の対流発生の確率モデルによる解析:雑音電場下のプレーナー配向をもつネマティック液晶で実験的に観測される間欠的対流パターンを,対応する非線形確率モデルを用いてパターン変動に関する新しい統計法則が存在する可能性があることを見出した.特に,熱雑音に対応する相加型雑音項が対流パターンの位置変動に関係していることを明らかにし,対流パターンの変化に対する統計特性の理論解析を行い,数値実験とのいい一致を得た。モデルを用いて磁性体の非線形動力学に関する理論的,数値実験的解析を行った.磁壁構造として,Neel型およびBloch型が可能であることを示し,N型磁壁およびB型磁壁に対する縮約方程式(位相方程式)を導いた.さらに,2個のN型磁壁が存在するときは,磁壁は近づき最後は消滅するが,2つのB型磁壁が存在するときは,カイラリティーの違いにより引力的と斥力的のいずれかになることを明らかにした.磁壁間距離の時間変化に対する理論結果は数値実験といい一致を得た.強振動磁場下における異方的XYスピン系の動的相転移に伴う磁壁の動力学:数値実験を行い外部振動磁場と振動強度空間の相図を作成した.異方性パラメタに依り4つのタイプの相図が存在することを見出した.複数の振動が安定に存在するときこれらの振動が空間的に異なる領域で共存したドメイン構造を作ることを見出し,異方性強度によりNeel型とBloch型の2種類のドメイン構造が存在することを明らかにした.N型構造の線形安定性を調べることにより,相図内に2つの磁壁の安定領域を決定した,また,N型とB型磁壁間の転移はパラメタによって連続転移と不連続転移になる場合があることを見出した.連続転移の場合の臨界ふるまいを理論的に導き,数値実験によって正しさを確認した.(1)確率力学モデルによるランダム電場下の電気流体力学的不安定性に関する研究電極板に平行に配置されたネマティック液晶に2値雑音電場を印加すると,雑音強度が大きいと液晶分子の平行配置は不安定化し,対流構造が間欠的に発生することがドイツのグループによって見出されている。この現象に対して本研究では平行配置からのずれの増大率が確率的な変調項をもつSwift-Hohenbergモデルを用いて平行配置の不安定化に伴なう間欠的対流の統計性を詳しく調べた。その結果,統計法則は,実験で見出されているオンオフ間欠性と一致することを見出した。さらにモデルを用いて熱雑音の効果を詳しく調べ,対流パターン変化の動的ふるまいに関する新しい統計法則を見出した。(2)強周期振動磁場下の異方的XYスピン系のダイナミクスに関する研究本研究で対象とするモデルは異方性の強度により4つのタイプの運動に分類することができる。この中で,Ising型運動とXY型運動の時間的な対称性の破れた運動ではNeel壁とBloch壁をもつ運動が可能であることを見出した。これらの場合に対しNeel壁の線形安定性調べることにより,Neel壁およびBloch壁の存在領域を理論的および実験的に決定した。異方性の違いにより2つの壁が安定に存在領域は大きく変化し得ることを見出した。また,Neel壁が消失しBloch壁が発生する転移点近傍で,Bloch壁の強度は転移点からのずれの(1/2)乗で増大することを導き,実験と一致する結果を得た。さらに,Neel壁およびBloch壁の運動形態を計算機実験により明らかにした。雑音下のネマティック液晶の対流発生の確率モデルによる解析:雑音電場下のプレーナー配向をもつネマティック液晶で実験的に観測される

間欠的対流パターンを,対応する非線形確率モデルを用いてパターン変動に関する新しい統計法則が存在する可能性があることを見出した.特に,熱雑音に対応する相加型雑音項が対流パターンの位置変動に関係していることを明らかにし,対流パターンの変化に対する統計特性の理論解析を行い,数値実験とのいい一致を得た。モデルを用いて磁性体の非線形動力学に関する理論的,数値実験的解析を行った.磁壁構造として,Neel型およびBloch型が可能であることを示し,N型磁壁およびB型磁壁に対する縮約方程式(位相方程式)を導いた.さらに,2個のN型磁壁が存在するときは,磁壁は近づき最後は消滅するが,2つのB型磁壁が存在するときは,カイラリティーの違いにより引力的と斥力的のいずれかになることを明らかにした.磁壁間距離の時間変化に対する理論結果は数値実験といい一致を得た.強振動磁場下における異方的XYスピン系の動的相転移に伴う磁壁の動力学:数値実験を行い外部振動磁場と振動強度空間の相図を作成した.異方性パラメタに依り4つのタイプの相図が存在することを見出した.複数の振動が安定に存在するときこれらの振動が空間的に異なる領域で共存したドメイン構造を作ることを見出し,異方性強度によりNeel型とBloch型の2種類のドメイン構造が存在することを明らかにした.N型構造の線形安定性を調べることにより,相図内に2つの磁壁の安定領域を決定した.また,N型とB型磁壁間の転移はパラメタによって連続転移と不連続転移になる場合があることを見出した.連続転移の場合の臨界ふるまいを理論的に導き,数値実験によって正しさを確認した.
シャドーイング法の脳内言語メカニズムの解明-近赤外光法脳計測装置を用いて-

本研究では,英語学習法として注目を集めているシャドーイング(聞こえてくる音声をほぼ同時にあるいは少し遅らせて,できるだけ正確に繰り返して発音する英語学習法)に焦点を当て,シャドーイング学習中の脳内言語処理メカニズムの解明を目的として,外国語として英語を学ぶ日本人を対象に, NIRS(近赤外光法脳計測装置)による英語学習中の脳内血流および酸素消費変化に関する計測実験を実施した。COE(脳酸素交換機能マッピング: Cerebral Mapping of Oxygen Exchange)による解析の結果(本報告書の提出時点ではCOE解析は中間報告段階),シャドーイング学習時において酸素消費量が増加した脳内部位は,リスニングまたはリピート学習時において酸素消費量が増加した脳内部位とは異なる傾向にあることが明らかになった。さらに,高等専門学校専攻科1年生(一般の大学3年生に相当)を対象に5日間の英語集中授業を実施した結果,シャドーイング学習はリスニング内容理解力の向上に有意な効果がある一方,シャドーイングと速読を組み合わせた学習は,リスニング内容理解力とリーディング内容理解力の両方を有意に向上させるという結果が得られた。本研究では,英語学習法として注目を集めているシャドーイング(聞こえてくる音声をほぼ同時にあるいは少し遅らせて,できるだけ正確に繰り返して発音する英語学習法)に焦点を当て,シャドーイング中における脳内言語処理メカニズムを解明すること,とりわけシャドーイング,リスニング,リピート中に活性化する脳内部位の違いの特定,ならびに初出条件(学習していない英文)と既学習条件(学習した英文)でのシャドーイング中に活性化する脳内部位の違いの特定を目的として,NIRS(近赤外光法脳計測装置)による脳内血流および酸素消費変化に関する計測実験を,被験者1名(女性,30歳代前半,留学経験なし,英語専門教育経験なし,英検2級取得)を対象に実施した。実験課題はリスニング,シャドーイング,リピートの3課題,それぞれ初出条件,既学習条件に分け,合計6課題の計測実験を行った。各課題とも,開始から30秒間の休憩をはさんで,同一英文の課題を3試行ずつ行った。COE(脳酸素交換機能マッピング法: Cerebral Mapping of Oxygen Exchange)計測法による解析の結果,リスニング課題では初出条件において左聴覚野の酸素消費が減少したが,既学習条件において左聴覚野の酸素消費が増加した。シャドーイング課題では,初出条件において左聴覚野と運動系領域およびBA40の酸素消費が増加した。既学習条件では,初出条件と比較して,左聴覚野の酸素消費が減少傾向であった。リピート課題では,他課題と比較して,聴覚野,運動性言語野,口腔運動領域を含む広い領域において,初出と既学習の両条件で,広範に強い酸素消費が生じた。総括として,リピート課題では,聴覚野と運動性言語野(ブローカ野)付近の酸素消費について,聴取時と発話時とで違いがあることが確認された。シャドーイング課題では,聴覚野と運動系領域において同時に酸素消費が行われており,両者の繋がりを強化していることを示す知見が得られた。本研究は,シャドーイング(聞こえてくる音声をほぼ同時にまたは少し遅らせて,できるだけ正確に繰り返して発音する英語学習法)学習中における脳内言語処理メカニズムを解明し,より効果的な英語学習法を特定することを目的とする。高等専門学校専攻科1年生を対象とした5日間の英語夏季集中講座において,60分授業4回をシャドーイングのみで学習したグループ(13名),シャドーイングと速読(短時間で英文の大意を把握する読解学習)を組み合わせて学習したグループ(12名),TOEIC対策問題集による語彙・文法,読解,リスニング対策を行ったグループ(11名)に分け,各グループの英語熟達度の学習前と学習後の伸びの差を,IRT(項目応答理論)に基づいた英語能力判定テストを用いて調査し,統計解析を行った結果,次の結果が得られた。(1)シャドーイング学習はリスニング内容理解力を有意に向上させるが,読解内容理解力向上に対する有意な効果はなかった。(2)シャドーイングと速読を組み合わせた学習は,リスニング内容理解力と読解内容理解力の両方を有意に向上させ,3つの学習法のうちで最も学習効果が高かった。次に,NIRS(近赤外分光法脳計測装置)による脳内血流および酸素消費変化に関する脳科学実験を,被験者12名(男性6名,女性6名,20歳代,3年以内にTOEIC470560点取得者)を対象に,シャドーイング,リスニング,リピート(聴取時,発話時)学習中における学習者の脳内酸素消費,脳内血流量が変化した部位の違いの特定,ならびに,各課題において,同じ教材による学習を5回繰り返すことで,1回目から5回目の脳内

酸素消費,脳内血流量にどのような変化が生じるかを分析することを目的として実施した。リスニング,シャドーイング,リピートの3課題,それぞれ異なった英文を用いて,各課題とも初出条件で,開始から30秒間の休憩をはさんで,同一英文の課題を5試行ずつ行った。COE(脳酸素交換機能マッピング法:Cerebral Mapping of Oxygen Exchange)による解析を行ったが,全ての解析を完了していないため,代表被験者1名による解析結果から得られた結果を報告する。ウェルニッケ野での酸素消費量はリスニング課題では増加したが,シャドーイング課題では減少した。脳血流量はシャドーイング課題とリピート課題の両課題において,両側運動野とブローカ野で増加した。総括として,シャドーイング課題ではウェルニッケ野での酸素消費が減少したため,じっくり聞くことができるリスニング課題よりも意味理解が低下する可能性が考えられる。また,シャドーイング課題とリピート課題では,脳血流量の増加部位は同様の傾向を示したが,酸素消費量の増加は異なる脳部位に限局していた。今後は被験者全員の解析を行い,シャドーイング学習中における脳内言語処理メカニズムの解明を目指す。
水可溶性グラフト又はブロック共重合体に代替可能な高分子包括ナノ架橋体の研究

粒径が数十から数百ナノメートルの高分子ナノ架橋体(ナノゲル粒子)は、通常のコロイド粒子と異なり、鮮明な水/固体界面がなく、多くのdangling hair chain(DHC)で覆われたobscure surfaceを持つ。本研究では、ナノ架橋体網目中に第二の高分子を包括固定化し、架橋体母体と包括された高分子からなる性質の異なるDHCを利用して、ブロック又はグラフト共重合体と同等な物性を引き出すことを最終目的として、そのための基礎的知見の集積を行なった。その結果、ブロック又はグラフト共重合体と類似の刺激応答機能を持つ高分子包括ナノ架橋体の合成は可能であることを示唆した。本研究は,通常の溶液重合と同じ操作で,水可溶性グラフト又はプロッグ共重合体と同じ物性を持つ高分子包括ナノ架橋体(PENG)を多量・安価に合成するための手法の確立を最終目標とし,そのFirst Stageの検討を行なうものである。具体的には,ナノ架橋体網目を作る高分子(polyM)と,網目の中に包括される高分子(polyA)の組み合わせにより,種々のPENG微粒子を合成し,その物性研究を行なうことで,合成スキーム(仮説)を実験科学的に検証し,PENGナノ粒子が汎用高分子として利用可能であること明らかにする。そのために,当該年度では,polyMとしてN-isopropylacrylamide(NIPA),polyAとしてpoly(acrylic acid)(PAAc)を用いた系(S-1),polyMとしてacrycaclic acid(AAc),polyAとしてpoly(vinyl methyl ether)(PVME)を用いた系(S-2)及びpolyMとして1-vinylimidazole(VI),polyAとしてPVMEを用いた系(S-3)に付いて研究した。その結果,粒子半径が数百nmを持つ微粒子が80%以上の収率で得られ,粒子表面はpolyAとPolyMから成るdangling chainで覆われていると推測された。特に,S-1については,電位差滴定結果の解析から,PAAcとNIPA網目の水素結合が,物性発現に重要な役割を果たすこと示唆した。さらに,NIPA網目の架橋密度分布の影響を見るための基礎データが得られた。他方、S-2及びS-3に付いては平成電21年度に行なう相図作成の準備が整い、S-2系では高分子凝集剤としての実用化試験も行なわれてた。本研究は,通常の溶液重合と同じ操作で,水可溶性グラフト又はブロック共重合体と同じ物性を持つ高分子包括ナノ架橋体(PENG)を多量・安価に合成するための手法の確立を最終目標とし,そのFirst Stageの検討を行なうものである。そのために,当該年度では,polyMとしてN-isopropylacrylamide(NIPA), polyAとしてpoly(acrylic acid)(PAAc)を用いた系(S-1),polyMとしてNIPA, polyAとして1-vinylimidazole(VI)とacrylic acid(AAc)のランダム共重合体(両性高分子電解質;copoly(VI, AAc))およびそのアナログ(poly(VI)およびpoly(AAc))を用いた系(S-4およびS-4a)を新たに追加して、合成スキームの検証と物性研究を行った。特に,動的光散乱による流体力学半径の測定では、顕著な光源波長依存が認められた。さらに、昨年度合成したPENGも含め、反対符号の電荷を持つ鎖状高分子イオンと複合体を形成し、化学料論的な範囲で、何れも水可溶な粒子内複合体であることが分かった。本研究は、通常の溶液重合と同じ操作で、水可溶性グラフト又はブロック共重合体と同じ物性を持つ高分子包括ナノ架橋体(PENG)を多量・安価に合成するための手法の確立を最終目標とし、そのFirst Stageの検討を行なうものである。具体的には,ナノ架橋体網目を作る高分子(polyM)と,網目の中に包括される高分子(polyA)の組み合わせにより,種々のPENG微粒子を合成し,その物性研究を行なうことで、合成スキーム(仮説)を実験科学的に検証し、PENGナノ粒子が汎用高分子として利用可能であること明らかにする。本年度では、当該研究計画の最終年度であり、今迄の実験結果をより詳細に検討することを目的とした。

具体的には、N-isopropylacrylamideと1-vinylimidazoleからなるランダム共重によりpolyAのアナログ(カチオン性ナノゲル粒子)を合成し、高分子アニオンとの静電的相互作用を詳細に調べた。その結果、polyAを高分子電解質とした場合(当該研究計画のS-2及びS-3系)、ナノ粒子表層のdangling chainとして作用する高分子電解質セグメントは、鎖状高分子の場合と同様に静電的な相互作用により複合体形成を行なうが、ナノ粒子内部に存在するイオン座は対イオンを強く固定し、系全体の水分散性を維持することが明らかとなった。この事実から、本研究で合成したPENGは、類似の化学組成を持つ水可溶性グラフト又はブロック共重合体と同じ物性を示すことが裏付けるものである。さらに、このようなPENGを用いることにより、今迄に多くの検討が行われて来た「高分子電解質複合体の化学量論性と水分散性に関する研究」の新たな展開が可能であることも示唆された。
界面反応の物理・化学

「コンタクト抵抗率の低減」と「コンタクト構造の安定性向上」という本重点領域研究の2大テ-マを、「界面反応の物理・化学」という視点で分担する当班では、ショットキ-障壁高さ(SBH)の低減、界面介在物の除去、熱力学的ならびに速度論的安定性、金属/半導体界面の化学熱力学、および界面構造のダイナミクスという具体的なテ-マとして把握し、基礎と応用、実験と理論のほど良い均衡を保って研究をスタ-トさせた。SBHに関しては、障壁形成の初期過程における表面吸着物や界面反応における構成原子の挙動について知見を得、SBHの評価法についても2次元分布の高分解能化に成功するなどの成果を得た。界面介在物に関しては、従来清浄表面の証拠とされてきたSi(III)ー7x7超構造は酸素原子によって安定化されているという新しいモデルを提案した他、Si(100)ー2x1超構造の成因や初期酸化過程に関する理論的計算、ならびに実用的な立場からコンタクトホ-ル底部の清浄化法の検討をそれぞれ行なって興味深い知見を得た。構造の安定性に関しては、熱平衡の有無が熱力学的安定性を支配する重要な要因であることを指摘した他、積層構造に蓄積される応力がたとえばSi添加AIからのSi析出を促すという例に見られるように構造安定性を損なう要因たりうることを明らかにした。速度論的安定性では、積層界面や金属薄膜中に導入される構造欠陥が高速拡散経路となって安定性を損なうことに着目し、エピタキシャル金属膜の形成とその性質について実験的知見を集積し、また理論的立場から弾性場での拡散現象の、実用的立場から拡散障壁による安定化の、それぞれ検討を開始した。純理論的研究として、化学熱力学の立場から半導体中の不純物原子がクラスタ-形成を経て析出に至るというモデルを提案し、統計力学の立場からミスフィット転位の振舞を通じて界面の動的な性質を理解するための研究を開始した。
細胞の状態を表現する確率モデルの構築と細胞核の動態解析への応用

公共データベースに公開されている線虫のRNAi胚や野生胚の大規模な2次元タイムラプス顕微鏡画像データから、画像処理により得た細胞核分裂胴体の時空間定量データ(野生胚:N=1, RNAi胚:対象遺伝子549種類, 1遺伝子あたり約N=3)を解析に用いる。時空間定量データから特徴抽出し、得られる時系列からHMMの構築を試みることにより、遺伝子の機能が抑制されたことて生じる形態や動きなどの表現型の時間変化と遺伝子の関係を定量的に評価するデータ駆動型解析の一手法の確立を目指している。研究計画の3年目である平成30年度の課題は、(1)対象を「1細胞期から2細胞期」に対象を拡大し、得られる多変量時系列データからHMMの構築の構築を試みることで、細胞期による違いを把握することと、(2)定量データセットに含まれる複数の細胞期の動態から得られる多変量時系列データから1つのHMMを構築する方法を検討することにあった。課題(1)に対して、野生胚の2細胞期のAB細胞に着目した。面積や円形度を基準に多変量時系列データを抽出し、細胞周期の数に相当する状態の割り当てが、階層ディリクレ混合過程を事前情報として柔軟な学習を実現する隠れマルコフモデルHDP-HMMにより構築できることを確認した。課題(2)に対しては、HMMに記述可能な形で、複数の細胞期から得られる時系列を扱う方法が大きな課題であった。1細胞期のP0細胞核は、2細胞期でABとP1細胞核に分かれ、さらに4細胞期では、AB細胞核がABaとABp細胞核に、P1がEMSとP2細胞核に分かれるため、扱うデータは基本的に、分岐のある時系列である。そこで、P0->AB->ABa、P0->AB->ABp、P0->P1->EMS、P0->P1->P2の順に連結した4本の時系列(特徴抽出により多変量となりうる)に再構成する方法を提案した。課題(1)の解決と、課題(2)に対する解決法の提案には至っているが、課題(2)における提案の妥当性は検証できていない。さらに、研究期間中に2回目となる所属期間の移動が決定し、それに由来する要因により、研究発表が予定どおりにはできていない。課題(2)で得られる時系列からHMMを構築する際に、2つの問題が想定されている。1つ目は、1細胞期として共通のP0細胞核より得られる時系列が同一であることから、それがモデルの構築に悪い影響を及ぼす可能性である。ここでは、時系列に適切なノイズの付与を考える。2つ目は、RNAi胚における検討である。HMMは時間方向に頑強なモデル構築法ではあるが、状態の過剰遷移を抑えることは難しく、RNAi胚において時系列が長くなる場合に、それを十分に自己遷移として吸収できず、間違ったモデル構築に至る可能性がある。ここでは、HDP-HSMMなどのさらなる拡張されたHMMの利用を試みたい。それらの結果をまとめ成果発表を行う。本研究では、公共データベースに公開されている線虫のRNAi胚や野生胚の大規模かつ高次元な2次元タイムラプス顕微鏡画像(1動画像は1細胞から4細胞期までの胚発生が観測され5秒間隔の約600タイムポイントからなる)から、画像処理により得た時空間定量データ(野生胚:N=1, RNAi胚:N=1579, 549遺伝子)を用いる。そして、遺伝子の機能が抑制されたことて生じる形態や動きなどの表現型の時間変化と遺伝子の関係を定量的に評価するデータ駆動型解析の一手法の確立を目指す。平成28年度は研究計画の初年度であるため、時空間定量データを時系列データ変換する際の特徴選択を検討から開始した。具体的には、1野生胚と、ランダムに選んだ5種類のRNAi胚に対応するタイムラプス顕微鏡画像から、細胞核の輪郭を手作業で選択することで新たに定量データを作成した。新たに作成した定量データと画像処理により得ている定量データの核領域を比較した結果、細胞核のサイズが比較的小さい4細胞期では、細胞核が核領域として検出できない場合があることが明らかとなった。さらに、基本的な特徴量として、細胞核の重心のずれと面積の違いの2種類を選び、定量的に評価した結果、細胞核の重心は、面積と比べ頑強な特徴抽出であることが判明した。そこで、1細胞期の核領域の重心を用いた解析に着手し、胚領域の輪郭と核領域の重心を元に、前後軸上の核領域の位置を算出することで、核の移動速度の時系列データを抽出した。さらに、時系列データに含まれるノイズや外れ値への対策として移動平均を適用した。移動平均を適用する前と後の時系列データから各アトラクタを構成することで、移動平均を適用することで時系列データの解析精度が向上することを確認した。移動平均を適用した時系列データに対し、単変量の確率モデルを隠れマルコフモデル(HMM)で構築する方法をGHMMで模索した。「次年度使用額が生じた理由と使用計画」で詳しく述べているように、平成28年10月に追加交付されかつ、平成29年3月末に所属していた機関を転出することとなったため、当初計画していた国内外での学会での口頭発表やポスター発表が実地できていない。しかしながら、平成28年度課題は「時空間定量データから1時系列データを作成する方法と、1時系列データから単変量の確率モデルを構築する方法を検討すること」であった。

この課題に対して、ランダムサンプリングしたデータを対象に、データの特徴選択法や前処理法の解析や評価を実地することで、時系列データの作成法を詳細に検討し、実際に、HMMのプロトタイプの構築に至っている。以上より、研究計画的には概ね順調に進展しているといえる。本研究では、公共データベースに公開されている線虫のRNAi胚や野生胚の大規模かつ高次元な2次元タイムラプス顕微鏡画像(1動画像は1細胞から4細胞期までの胚発生が観測され5秒間隔の約600タイムポイントからなる)から、画像処理により得た時空間定量データ(野生胚:N=1, RNAi胚:N=1579, 549遺伝子)を用いる。そして、遺伝子の機能が抑制されたことて生じる形態や動きなどの表現型の時間変化と遺伝子の関係を定量的に評価するデータ駆動型解析の一手法の確立を目指す。平成29年度は研究計画の2年目であり、その課題は「データセットに含まれるすべての胚の雌性前核動態から得られる多変量時系列データから1つHMM(統合HMMとよぶ)を構築する方法を検討する」事にあった。そこで、構築の際に問題となる1)時空間定量データを時系列データ変換する際の欠損値に対する前処理法と、2)統合HMMの構築を検討した。1)に関しては、我々のデータセットに含まれる欠損値はランダムな欠損と観測データに依存する欠損が含まれる。そこで、状態空間モデルのなかでも最も単純なモデルの1つであるローカルレベルモデルに、季節やトレンドを導入する拡張による補完を試みた。2)に関しては、さまざまな種類の時系列から単位となり得る動作を抽出しそれらをモデリングする際に必要な細胞状態数をパラメータとして自動推定するために、階層ディリクレ混合過程を事前情報として柔軟な学習を実現する隠れマルコフモデル(HDP-HMM)を構築した。パラメータの推定には、ベイズ法的な拡張として変分自由エネルギーを最適化する変分ベイズ法を採用した。統合HMMと前年度に開発した単一HMMの適用結果を比較検討することで、有効性を検証し、1細胞期の細胞核動態の状態認識の性能が向上することを確認した。平成29年度課題である「統合HMMの構築を検討すること」という課題に対して、シミュレーションデータや、野生胚の多変量時系列データを対象に、欠損値の前処理法の評価を実地することで、HDP-HMMの構築に至っている。公共データベースに公開されている線虫のRNAi胚や野生胚の大規模な2次元タイムラプス顕微鏡画像データから、画像処理により得た細胞核分裂胴体の時空間定量データ(野生胚:N=1, RNAi胚:対象遺伝子549種類, 1遺伝子あたり約N=3)を解析に用いる。時空間定量データから特徴抽出し、得られる時系列からHMMの構築を試みることにより、遺伝子の機能が抑制されたことて生じる形態や動きなどの表現型の時間変化と遺伝子の関係を定量的に評価するデータ駆動型解析の一手法の確立を目指している。研究計画の3年目である平成30年度の課題は、(1)対象を「1細胞期から2細胞期」に対象を拡大し、得られる多変量時系列データからHMMの構築の構築を試みることで、細胞期による違いを把握することと、(2)定量データセットに含まれる複数の細胞期の動態から得られる多変量時系列データから1つのHMMを構築する方法を検討することにあった。課題(1)に対して、野生胚の2細胞期のAB細胞に着目した。
ナノミセル内包MG132の抗腫瘍薬としての応用とリアルタイムイメージング

ミセル化PI(MG132ミセル)を東京大学臨床医工学部門片岡研究室の協力を得て開発した。その効果を調べるためHela担癌マウスを用い、非ミセルMG132と比較した。その結果、ミセル化することにより薬剤の効果が増強し、副作用が減少していることを示した。また、薬剤の安定性、血管滞留性、腫瘍組織への選択的集積性などをリアルタイムで映像化する技術の開発にも上記研究室と協力し取り組んだ。腫瘍組織及び他の臓器への薬剤の取り込みを,共焦点顕微鏡リアルタイムイメージングシステムを用いて撮影し、組織への薬剤の取り込みや作用時間を比較した。ミセル化PIは、投与後腫瘍組織内の新生血管に深く浸透し、腫瘍細胞内に多く、長時間取り込まれることが示された。ナノミセルを用いた新たな薬物治療のがん領域への臨床応用に対する可能性が示された。「目的」がん治療の新たなデバイスである高分子ミセル型ナノキャリアの技術を新規抗悪性腫瘍薬プロテアソームインヒビター(PI)に応用することで効果を高め、副作用を減弱させた薬剤の開発・検証を行う。また、薬剤の安定性、血管滞留性、腫瘍組織への選択的集積性などをリアルタイムで映像化する技術を用いてミセル化PIの体内動態を検証する。「成果」ミセル化PI(MG132ミセル)を東京大学臨床医工学部門片岡研究室の協力を得て開発した。現在論文執筆中、またミセル化PIの技術は特許出願され、東京大学知的財産として登録された。〈目的〉がん治療の新たなデバイスである高分子ミセル型ナノキャリアの技術を新規抗悪性腫瘍薬プロテアソームインヒビター(PI)に応用することで効果を高め、副作用を減弱させた薬剤の開発・検証を行う。〈成果〉ミセル化PI (MG132ミセル)を東京大学臨床医工学部門片岡研究室の協力を得て開発した。研究成果は第3回国際ナノバイオ学会にて発表した。またNikonハイデルベルグイメージングセンターおよびCarl Zeissmicroimaging centerからの招待レクチャーを行った。