hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マトリックスコンバータを用いた複合型スマートグリッドシステムに関する研究

本研究はスマートグリッドの実現を目的として,配電系統の高品質化および安定化するためにマトリックスコンバータを用いた電力変換装置の利用を提案するもので,自然エネルギーを利用した分散電源システムの脈動電力の安定化と,需要家に高品質の電力を供給することを同時に可能とする手法である。本研究の成果としては以下のことが挙げられる。1.配電用三相4線式-単相3線式電力変換用マトリックスコンバータ(以降単相用MCと略す)の回路構成,及び電力変換のための制御法を提案した。2.当初提案した制御法は入力電流に逆相成分が重畳するため,波形整形の障害となっていた。そこで,単相用MCによる電力変換時に,電源電流に逆相成分を含まない電力変換方式を提案した。3.提案した制御法においてもなお,入力電流には三次高調波成分が含まれているため,この三次高調波電流を電源側へ流出させないように,単相用MCの複数台接続や入力側にパッシブフィルタを接続することで,高調波電流の低減を行った。4.また,負荷変動や,電源電圧変動に起因する出力電圧の振幅及び位相の変動を抑制する制御法について検討を行い,シミュレーションにより効果を確認した。本年度は配電用マトリックスコンバータと基本構成の設計を行った。電力変換器には三相4線-単相3線型マトリックスコンバータを用い,その基本動作特性について検討を行った。その結果,三相-単相電力変換では,本質的に三相側に電源周波数の2倍の電力脈動が生じるため,電源電流に3倍の周波数の高調波および逆相電流が重畳されるため,これを補償するためのアクティブフィルタが必要である事がわかった。そこで,直流リンク電圧の仮想中性点に零相を接続し,高調波及び零相電流の補償が可能なアクティブフィルタを補償装置として用いることとした。アクティブフィルタの設計を行い,このシステムを用いて三相4線-単相3線型マトリックスコンバータが発生する高調波及び逆相電流に起因する零相電流の補償が可能であることをシミュレーションによって確認した。また,本マトリクスコンバータが発生する逆相電流および高調波電流は,マトリクスコンバータを3台,出力位相を120度ずらして重ね合わせることにより,互いに打ち消すことが可能となることをシミュレーションにより確認した。また,入力電圧が変動しても,一定の出力電圧を維持できることを,シミュレーションにより確認した。さらに,マトリックスコンバータ及びアクティブフィルタの動作を実機により確認し,次年度これらを接続することで,高品質な電力を負荷に供給する配電システムの構築に関する知見を得た。本年度の成果より複合型スマートグリッドシステムを構築する際の要となるマトリックスコンバータの動作について,基本的な動作確認を行うことが出来,実用化に関する多くの指針を得,次年度予定している模擬系統の接続が可能であるという知見が得られた。昨年度は,マトリックスコンバータの基本的な動作を確認した。本年度は電圧が変動する弱い電力系統において,マトリックスコンバータが安定に動作するかをシミュレーションにより確認した。入力電圧が変動しても,マトリックスコンバータの出力電圧を検出し,これをフィードバックすることで,常に出力電圧を一定に保つことができることをシミュレーションにより明らかにした。また,マトリックスコンバータには電流の転流を確実に行うための「転流確保時間」が必要であるが,これが出力電圧をひずませる大きな要因となっていた。そこで転流のシーケンスを見直し,転流確保時間を短縮することにより出力電圧波形が大きく改善できることをシミュレーション及び時期試験により確認した。本システムでは負荷が平衡である場合,3台のマトリックスコンバータを並列に動作させることで,系統に流れる高調波電流を大幅に減少させることができるが,負荷が不平衡な場合,これを保証するためのアクティブフィルタの容量が大きくという問題が発生する。そこでマトリックスコンバータの制御方式を見直し,受動フィルタとアクティブフィルタを併用することにより,アクティブフィルタの容量を低減するための制御法を提案し,シミュレーションによりその効果を明らかにした。以上の研究成果から,本システムを配電用系統に接続し,需要家へ高品質な電力を供給する高機能な電力変換装置として十分な能力を有していることが確認できた。このことは小規模分散電源の配電システムとしてマトリックスコンバータが十分使用可能であると考えることができるものである。

本研究はスマートグリッドの実現を目的として,配電系統の高品質化および安定化するためにマトリックスコンバータを用いた電力変換装置の利用を提案するもので,自然エネルギーを利用した分散電源システムの脈動電力の安定化と,需要家に高品質の電力を供給することを同時に可能とする手法である。本年度は,単相用マトリクスコンバータによる電力変換時に,電源電流に逆相および三次高調波電流が流れるという昨年度の結果を受けて,制御法についての再検討を行った。その結果,電源電流に三次高調波電流のみが含まれ,逆相電流が発生しない制御方式を提案した。そして,この三次高調波電流を電源側へ流出させないように,入力側にパッシブフィルタを接続し,高調波電流の低減を行った。また,マトリックスコンバータが柱上変圧器の役割(電圧の変換と三相四線式から単相三線式への接地系の変換)を果たすことができるかどうかの可能性を確認するため,出力電圧制御法についても検討を行った。本システムは出力にスイッチングによるリプル電圧を低減するためのローパスフィルタを接続しているが,負荷の大きさにより出力電圧の大きさと位相が変化してしまう。本システムは180度位相のずれた100V用いて200Vを実現しているため,100Vの振幅と位相が異なると200V側の振幅が変化してしまうという問題があった。そこで,出力電圧の振幅と位相を検出し,それを下に振幅の大きさと位相を制御する方式について提案した。以上の結果について平成24年電気関係学会東海支部連合大会にて発表を行った。系統連系時のマトリックスコンバータの基本動作について,実機及びシミュレーションにより確認することができた。ただし,負荷が不平行な場合,マトリックスコンバータが発生する高調波補補償するためのアクティブフィルタの容量が増加してしまう問題があり,対策のための制御法の確立が必要であるという課題が残った。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は最終年度に当たるため,マトリックスコンバータを用いた電力変換システムにおいて,高調波電流補償のためのアクティブフィルタの容量を低減するため,マトリックスコンバータの制御法の変更及び受動フィルタとの併用によって,高調波を低減し,シミュレーション及び実機でその効果を確認し最終評価を行う。
B型肝炎ウイルスX遺伝子の肝発癌における細胞周期促進とアポトーシス誘発作用の解析

1)pMTVHBxをNIH3T3にトランスフェクションし、安定な細胞株MTXを41株樹立した。これらから11株を選んでHBx遺伝子の発現を検討したところ、6株において副腎皮質ホルモンによってHBx遺伝子の発現が上昇した。6時間目でピークとなり、24時間で元に復した。2)これらのMTX細胞株を血清除去によってG0/G1期とした後デキサメサゾンを添加することにより多くのMTX細胞においてDNA合成の亢進が惹起された。3)同様の処置により、細胞周期の進行がフローサイトメトリーによって観察された。4)しかし、形態的には形質転換は見られず、細胞密度は対照細胞株と変わらず、ヌードマウスでの腫瘍形成能も認められなかった。これらの結果から、少なくともマウス線維芽細胞においては、HBx蛋白がDNA合成促進作用をもつことが明らかとなった。HBx遺伝子のもつmitogenic activityが生体内において持続的に発揮されることによって肝発癌に関与している可能性を示していると思われる。
レーザーコンプトン散乱による光子ビームの発生

・広島大学VBL高速電子周回装置において、光学素子とCCDカメラからなる、放射光電子線モニターを構築し、リアルタイムで電子線の位置を観測する方法を確立した。また、同装置が発生するパックグランドの系統的な調査を行い、これを減少させる方法を見出した。この装置と波長532nmのレーザーを用いてレーザーコンプトン散乱実験を行った。これらと平行して、レーザー強度増強のための、ファブリペロー共振器を試作し、約1,500倍の強度増強に成功した。・大阪大学レーザー核融合センターの大強度レーザー実験室において、電子銃と、光子測定装置からなる、非線形コンプトン散乱実験装置の構築を行い、線形領域のコンプトン散乱を観測することにより、装置が正常に動作していることを確認した。また、非線形効果の理論的取り扱いについて理論計算の比較を行い、過去に指摘された理論模型の矛盾点をほぼ解決した。これらの計算を用いて、非線形コンプトン散乱におけるレーザーの偏極の効果を見積もり、これが実験結果の解釈において重要であることを指摘した。・レーザーコンプトン散乱の応用である、光子光子衝突型加速器における、トップクォークの検出可能性について、光子光子衝突及び、測定器に関する精密なシミュレーションによる研究を行い、年間1,000事象程度観測できることを示した。このような研究は過去なされたことが無く、その結果は、線形加速器国際会議(1999年5月スペイン)及び、電子電子衝突に関する国際会議(1999年12月アメリカ)において発表された。平成9年度の主な研究実績は以下のとおりである。1.レーザーコンプトン実験のための電子線系に設置する、真空ポンプを購入した、これの組み込み工事は平成10年3月に行った。2.光検出器として用いる、ファイバーシンチレーション検出器を制作し、その検出効率、位置分解能を宇宙線及び、高エネルギー加速器研究機構田無分室の電子シンクロトロンの電子線を用いて行った。その結果は電子シンクロトロンシンポジウムにおいて報告した。3.レーザー及び、光検出器のための光学系の設計を行なった。それに基づいて現在広島大学VBL電子周回装置において、光学素子の据え付け作業が進行している。4.レーザーコンプトン散乱の応用の一つである、光子光子衝突型加速器における物理について、光子の構造と相互作用に関する研究会(平成9年4月、オランダ)、電子電子線形加速器の物理に関する研究会(平成9年9月、アメリカ)また、レーザーコンプトン散乱のシミュレーションについて、ビーム物理の量子的側面に関する研究会(平成10年1月、アメリカ)において研究発表を行った。現在、レーザー光学系の設置作業が進行中であり、また同時に電子周回装置の電子線制御関係の整備も行われている。平成10年度の前半にレーザーの電子周回装置における据付けと調整を行い、その後電子線とレーザーを組み合わせた総合調整から実験へと進む予定である。これは、平成10年8月から9月ころを予定している。平成10年度の実験に関する主な成果は次の通りである。1.広島大学VBL超高速電子周回装置において、レーザーを電子線に照射する光学系の整備の一環として、同装置レーザーポートからの放射光を観測するための光学系を設置し、その観測に成功した。2. 1によって電子周回装置内の周回電子線状況の観測が可能になった。これによって電子線の周回装置内における振る舞いの把握とその調整が大きく進展した。3.レーザーを共振器内に蓄積する技術において、テスト用レーザー装置において、レーザー蓄積実験を行い、100倍程度のレーザー強度増強を達成した。4.超高速電子周回装置の改造を行い、より高性能のレーザー蓄積共振器の設置が可能となった。5.小型のテスト実験装置において、電子銃を用いたレーザーコンプトン散乱実験を行い、コンプトン散乱光の観測に成功した。またその生成量がシミュレーションによって予想されるものと一致していることを確認した。以上の結果より、電子周回装置の電子線にレーザーを照射する準備はほぼ整っている。今後同装置における他の研究課題との実験時期の調整を行い、レーザー照射実験を開始する。実際のレーザー照射実験開始は平成11年6月から7月ころになる見こみである。

これらと平行して、本研究課題の応用のひとつである、光子光子衝突型加速器におけるレーザー電子コンプトン散乱の可能性について検討を行った。その成果のひとつは平成10年度広島大学大学院理学研究科の修士学位論文としてまとめられた。また平成11年2月10日から12日まで、光子光子衝突型加速器に関する国際研究会を開催した。●広島大学VBL高速電子周回装置において、光学素子とCCDカメラからなる、放射光電子線モニターを構築し、リアルタイムで電子線の位置を観測する方法を確立した。また、同装置が発生するバックグランドの系統的な調査を行い、これを減少させる方法を見出した。この装置と波長532nmのレーザーを用いてレーザーコンプトン散乱実験を行った。これらと平行して、レーザー強度増強のための、ファブリペロー共振器を試作し、約1,500倍の強度増倍に成功した。●大阪大学レーザー核融合センターの大強度レーザー実験室において、電子銃と、光子測定装置からなる、非線形コンプトン散乱実験装置の構築を行い、線形領域のコンプトン散乱を観測することにより、装置が正常に動作していることを確認した。また、非線形効果の理論的取り扱いについて理論計算の比較を行い、過去に指摘された理論模型の矛盾点をほぼ解決した。これらの計算を用いて、非線形コンプトン散乱におけるレーザーの偏極の効果を見積もり、これが実験結果の解釈において重要であることを指摘した。●レーザーコンプトン散乱の応用である、光子光子衝突型加速器における、トップクォークの検出可能性について、光子光子衝突及び、測定器に関する精密なシミュレーションによる研究を行い、年間1,000事象程度観測できることを示した。このような研究は過去なされたことが無く、その結果は、線形加速器国際会議(1999年5月スペイン)及び、電子電子衝突に関する国際会議(1999年12月アメリカ)において発表された。
複数人・組織の関わる過失不作為犯における問責対象の特定に関する総合的検討

人の死亡・傷害などの結果が発生する事態となっているにもかかわらず、これに気がつかずに救助を行わず、結果を発生させた者は、どの範囲で刑事責任を負うのかについて、また、そのような者が複数存在する場合、誰が責任を負うのかについて考えた。当該の者が結果を予見し回避できたか(注意義務の存在)を検討し、次に結果を回避する地位や権限を有していた者(作為義務の存在)を選び出すこと、その選び出しは特定の者に一定の行為をせよと強制することになるので、十分な根拠づけを必要とすること、情報の開示を怠ることを処罰する特別法の創設も考えられることを明らかにした。平成25年度では、課題テーマに関し、共同研究メンバーが各自の担当領域において、我が国の判例の法理を抽出するとともに、その分析に資するようなドイツ法の関連業績の収集とその分析に努めた。年度末までに、すべてのメンバーの担当領域において、これらの作業・検討をおおむね終え、我が国の判例の法理の抽出、我が国の議論の到達点の確認までを済ませた。そのことにより、次年度以降における複数の視座を交錯させて行う、本問題への複合的アプローチを可能とするような、理論的基盤が確保された。中でも、不作為犯、過失犯、共同正犯については、「平成25年度の研究成果」に掲げるような具体的な成果が得られているが、論文として公表していない場合でも、それぞれの担当分野において、着実な研究の進捗があった。平成26年度は、本問題への複合的アプローチによる分析を開始し、単独正犯アプローチと共同正犯アプローチの比較による検討を行った。その過程では、民事法における複数行為者の過失の捉え方から示唆を得るべく、京都大学大学院法学研究科・長野史寛准教授の基調報告に基づく意見交換を実施した。また、大学と裁判所の意見交換の場である京都刑事法研究会において、研究分担者の齊藤において、作為正犯に不作為者が関わる事案を想定した研究報告を行い、実務家との意見交換を行った。本年度は、これまでの研究分担者において進めてきた、過失犯論からのアプローチ、不作為犯論からのアプローチ、共同正犯論からのアプローチ、同時正犯論からのアプローチによる研究の内容を、相互に参照して総合する過程にあたり、メール等による意見交換を実施しながら、鋭意総括作業を推進した。その最終段階では、平成28年1月開催の京都刑事法研究会の場を活用して、本課題にとり重要な判例である最高裁平成24年2月8日決定・刑集66巻4号200頁に関する報告をゲストスピーカーから頂き、これを受けて共同研究メンバーにおいて意見交換を行い、共同研究の成果の検証作業を行った。今年度も、研究分担者の齊藤・古川においては活発な研究活動を行い、本課題に関して優れた成果を公表しているほか、研究代表者の塩見においても、本課題に関する項目を複数含んだ『刑法の道しるべ』を刊行し、本課題の成果の一部を書物として公刊し、また、研究分担者の安田においても、『ひとりで学ぶ刑法』の過失犯等の項目を執筆する際に本共同研究の成果を一部取り入れている。また、研究代表者の塩見においては、平成28年度の日本刑法学会大会・共同研究分科会1「『作為義務』の各論的検討」に総括的的立場で参加するにあたり、本共同研究の成果の一部を問題設定に取り入れ、あるいは、各報告者による検討の素材として提供するなどして、学界に広くその成果を公表する予定となっている。共同研究メンバーのうち、とりわけ齊藤・古川の貢献により、全体的な問題の分析が進捗しており、【研究実績の概要】に示したような研究会方式による共同研究を適宜組み合わせたことにより、問題意識の共有と研究の推進が十分に図られていることから、分担者の一部における進捗状況が芳しくないことを考慮しても、(2)の評価に値するものと判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。刑事法学最終年度である平成27年度においては、平成26年度における残された課題に取り組みつつ、残りの過失犯論・不作為犯論からのアプローチを重視した形での複合的アプローチによる研究を推進しつつ、研究成果のとりまとめを行う。共同研究メンバー各自において、平成26年度以降に行われる複合的アプローチの具体化に向けた準備的考察を、平成25年度内におおむね終えることができており、当初のけ目標はおおむね順調に達成できている。それに加え、研究分担者の3名からは、本テーマに関する具体的な研究成果が相当数公表されており、初年度の実績としてはむしろ(2)ではなく(1)だとの自己評価も可能なレベルであったと考えられる。

平成26年度は、前年度における共同研究メンバー各自における準備的研究を受けた複合的アプローチによる総合的検討に着手するため、京都ないし名古屋で研究会を随時開催し、ターゲット判例を1件ずつ取り上げ、それぞれの担当領域における成果を踏まえた意見交換を重ねることにより、問題解決の方向性を探ることとする。27年度が最終年度であるため、記入しない。塩見においては、使用残額は1万円未満、高山においては2万円未満であり、いずれも購入を予定している書籍の金額に満たないことから、次年度における補助金等と併せて使用することにより、効率的な使用を図ろうとしたものである。岩間においては、使用残額は5万円未満であるが、これは研究遂行の過程で年度後半に必要性が増したパソコン等の機器を購入するため、次年度における補助金等と併せて使用することにより、効率的な使用を図ろうとしたものである。3人に使用残額が生じた理由は、上記の通りであるため、いずれも平成26年度において、同年度における補助金等と併せて、迅速かつ的確な使用を行うことが可能である。
イオン・フリーラジカルの構造・ダイナミクス:サブミリ波分光による研究

極低温の星間分子雲中での化学反応は活性かエネルギーを必要としない、あるいは非常に低いイオン分子反応が重要な役割を果たす。しかし、イオンの個分解能スペクトルの観測は難しく、測定されたイオンはいまだに少数に限られる。本研究では、HCNH^+、HN_2^+の回転遷移測定をサブミリ波領域まで広げた。また、HN_2^+の震動励起状態の遷移、およびCH_3CNH^+のサブミリ波スペクトルをはじめて観測するのに成功した。H_2D^+,D_2H^+は最近、極低温暗黒分子雲中であいつで発見された多重重水素化物の生成過程で重要な役割を果たす。我々の実験室でのスペクトルの観測値に基づき原始星形成領域のひとつでD_2H^+が発見されたことは特筆に値する。これらのイオンのサブミリ波スペクトルの精密測定を継続して行った。CH_5^+の探査を継続し、Extended Negative Glow放電を用い何本かの遷移を検出した。しかし、まだ、帰属をつける段階にはいたっていない。JEM/SMILESプロジェクトに関連して、JEM/SMILES、JPL、およびOdinで観測対象になっているオゾンのサブミリ波領域の回転遷移の圧力幅、およびそれらの温度依存性の精密測定を継続して行った。Waterloo大学Bernath教授との共同研究の一環として、炭素鎖分子のフーリエ分光による電子スペクトルの精密観測を継続した。ここ数年来解析を続けていた、C_2のSwan band系の全解析が一段落し、新たな標準となるべきデータが得られた。現在論文をまとめている段階である。低周波数ではよく知られているイオンでもサブミリ波領域では系統的に測定されていないものが多い。HCNH+、HN2+、C3H2+の回転遷移測定をサブミリ波領域まで広げた。HN2+のすべての基本振動励起状態における回転遷移を始めて観測した。同様のイオンであるHCO+に比べて振動温度が低く、そのため測定はより困難であった。振動温度が低いことはN2とH2の陽子親和度が近いことによるものと思われる。また、CH3CNH+のサブミリ波スペクトルをはじめて観測し精密な分子定数を決定した。CH5+の探査のため従来のExtended Negative Glow放電管の微小ガス導入口に改良を加えた。それを用いCH5+のJ=1-O遷移のサーチを行っているが、まだ明確な信号は得られていない。次年度へ継続する。JEM/SMILESプロジェクトに関連して、JEM/SMILES、JPL、およびOdinで観測対象になっているオゾンのサブミリ波領域の3本の回転遷移の圧力幅、およびそれらの温度依存性を精密に測定した。超音速ジェット源を用いたサブミリ波装置にStark電極を設置した。不安定分子の双極子モーメントの測定およびStark変調を掛けることを目的としている。サブミリ波ビームの伝送特性、OCS, COなどを用いた総合的テストを実施している段階である。McCallらは放電ジェットによって生成したC3のスペクトルに帰属のつかない繊維を何本か検出した。我々はそれらがやはりC3によるものであり、摂動によって誘起された遷移であることを明らかにした。結果はAstrophysical Journal5月号に掲載される。本研究では、HCNH+、HN2+の回転遷移測定をサブミリ波領域まで広げた。また、HN2+の振動励起状態の遷移、およびCH3CNH+のサブミリ波スペクトルをはじめて観測するのに成功した。CH5+の探査を継続し、Extended Negative Glow放電を用い何本かの遷移を検出した。

継続すべきである。JEM/SMILESプロジェクトに関連して、JEM/SMILES、JPL、およびOdinで観測対象になっているオゾンのサブミリ波領域の回転遷移の圧力幅、およびそれらの温度依存性の精密測定を継続して行った。超音速ジェット源を用いたサブミリ波装置にStark電極を設置した。不安定分子の双極子モーメントの測定およびStark変調を掛けることを目的としている。サブミリ波ビームの伝送特性、OCS, COなどを用いた総合的テストを実施した。しかし新しい分子種の検出測定にはいたっていない。Waterloo大学Bernath教授との共同研究の一環として、炭素鎖分子のフーリエ分光による電子スペクトルの精密観測を継続した。ここ数年来解析を続けていた、C2のSwan band系の全解析が一段落し、新たな標準となるべきデータが得られた。現在論文をまとめている段階である。
マイクロマシン用金属材料のナノ成形加工条件と加工特性および加工後の材料特性

マイクロマシン用材料としては,これまで主にシリコンが使われてきたが,金属材料の使用により,機械的強度に加えて,材料機能を利用した高機能・高性能マイクロマシン(MEMS)が実現できる.本研究では、弾性係数が温度により変化しない(エリンバー)金属ガラス合金を開発するとともに、MEMS用材料としての金属ガラス(アモルファス合金)の効率的加工法の開発と加工特性を明らかにするとともに、その材料特性を明らかにし、その優位性を明らかにした。金属ガラスの優れた機械的強度と,耐食性や電磁特性などの材料機能,過冷却液体域での粘性流動とアモルファス構造に起因する等方均質性は,マイクロマシン(MEMS)創製用金属材料として最も期待されるところである.本研究では,MEMS要素を成形加工により作製する際の,成形限界を明らかにすると共に,成形加工中に現れる結晶化挙動を明らかにし,MEMS要素部材としての金属ガラスの材料特性の変化と信頼性について検討する事を目的としている.平成21年度においてはヱリンバー特性を示すZr基金属ガラス合金の開発を行うと共に,Pt基合金のナノ成形特性を明らかにした.また,示差走査熱量計(DSC)を用いて,準平衡加熱下のガラス遷移温度(Tg),結晶化温度(Tx),並びに恒温変態曲線(TTT曲線)を求めた.また,負荷応力下でのTTT曲線を求めるために,赤外線幅射加熱による急速加熱・恒温保持サイクルを試験片に与え,温度,抵抗値を測定出来る装置の試作を行い,実験計測を行った.その結果,箔試験片の熱容量が小さいために,加熱温度の制御が難しく,不安定になることがわかった.そこで,マイクロヒーターによる加熱,さらに高温熱風発生装置を用いた加熱方法を試行した.その結果,2重ガラス円筒内に高温不活性Arガスを導く方法を採用することとした.一方,加熱雰囲気の影響から,Zr基金属ガラスでは酸化の影響が著しく,結晶化への影響が無視できないことがわかった.そこで,耐酸化性に優れるPt基金属ガラスに加えて,Ni基金属ガラスを作製して実験に供することとし,DSCにより準平衡加熱下のTg,Txを求め,次年度以降の供試材とすることとした.マイクロマシン用材料としては,これまで主にシリコンが使われてきたが,金属材料を使用することによって,機械的強度に加えて,材料機能を利用した高機能・高性能マイクロマシン(MEMS)が実現できる.本研究では,種々のMEMSデバイスへの適用を想定し,弾性係数が小さな合金,耐食性に優れる合金,弾性係数および熱膨張係数の温度依存性がゼロ(アンバー,ヱリンバー特性)である合金などの材料データベースを作製すると共に,合金創製を行った.さて,金属ガラスはその構造がアモルファスであって,過冷却液体状態下で超塑性(粘性)を発現することから,低応力下でのナノ成形加工が可能であるところに特徴がある.しかし,変形中にアモルファス構造から結晶化することによって生じる材料特性の劣化と信頼性について検討する必要がある.そこで本研究では,過冷却液体状態下における結畠化過程を明らかにした.試料として,それぞれガラス遷移温度(Tg)の異なるPt基,Pd基,Au基金属ガラスを用い,示差走査熱量計(DSC)によりTTT曲線を求めた.一方,応力負荷下の結晶化過程については,当初,赤外線輻射加熱炉を用い,真空チャンバー内で試験片に急速加熱・恒温保持サイクルを与え,熱電対による熱分析,電気抵抗値測定により結晶化挙動を調べる計画であったが,箔試験片に点溶接された熱電対が変形中に不安定になることから,二色温度計による非接触温度計測法を用いることとし,これに伴って加熱方法も直接通電加熱法を採用した.また,通電電極をカンチレバー構造とすることにより,負荷応力を試験片に負荷することとした.通電電流と試験片の両端電圧から電気抵抗値変化を求め,熱分析曲線と併せて,TTT曲線が得られた.これらの結果を基に,次年度(最終年度)には,負荷応力下の結晶化の形態などより詳細な結晶化過程を明らかにする.マイクロマシン用材料としては,これまで主にシリコンが使われてきたが,金属材料の使用により,機械的強度に加えて,材料機能を利用した高機能・高性能マイクロマシン(MEMS)が実現できる.金属ガラスは,その構造がアモルファスであることからナノメートルオーダーでの等方均質性を有し,また,過冷却液体状態下で超塑性(粘性)を発現することから,低応力下でのナノ成形加工が可能であるところに特徴があり,そのMEMSへの応用が期待される.そこで本研究では,種々のMEMSデバイスへの適用を想定し,弾性係数が小さな合金,耐食性に優れる合金,弾性係数の温度依存性がゼロ(ヱリンバー特性)である合金の材料データベースを作製すると共に,合金創製を行った.とくに力学センサや振動ジャイロ用MEMS材料として有用なヱリンバー合金として,Zr-Cu-Ni-Al金属ガラスの合金開発とその特性を明らかにし,ヤング率の温度係数として0.1-7.9x10exp-5/Kを得た.

金属ガラスのMEMSデバイスへの応用には,微小形状への加工特性と加工後の特性,とくに過冷却液体下での超塑性変形中での結晶化挙動について検討する必要がある.そこで本研究では,それぞれガラス遷移温度(Tg)の異なるPt基,Pd基,Au基金属ガラスを用い,示差走査熱量計(DSC)により結晶化過程を明らかにしTTT曲線を求めた.一方,応力負荷下の結晶化過程については,直接通電加熱方式により箔試験片に急速加熱温度サイクルを与え,また,通電電極をカンチレバー構造とすることにより,負荷応力を試験片に与えた.通電電流から電気抵抗値変化を求め,熱分析曲線と併せてその結晶化挙動を明らかにした.これらの知見に基づき,金属ガラスを用いてナノインプリントを行い,ピッチ34nmのSi製ナノドット金型から金属ガラス製ナノ金型の量産加工実験を行い,その有用性を明らかにした.
気道上皮細胞を介した喘息発症機序の解明

本研究において、3種のヘム型ペルオキシダーゼ(LPO,MPO,EPO)及びこの酵素反応生成物であるヒポチオシアン酸の喘息病態における役割を解析した。この結果、ヒポチオシアン酸は低濃度ではPKAシグナル伝達経路を介してNF-kbを活性化して気道炎症反応を誘導し、高濃度ではネクローシスを誘導することを明らかにした。さらに3種のヘム型ペルオキシダーゼのうち1種の遺伝子を欠損させても喘息病態形成は顕著に軽減されないが、しかしメチマゾールで全てのヘム型ペルオキシダーゼ活性を阻害すると喘息病態が著しく軽減する事を明らかにした。これはペルオキシダーゼ阻害剤が喘息の治療薬として有効である可能性を示している。申請書実験計画に基づき、今年度も引き続き主に気道上皮細胞に対するヒポチオシアン酸イオン(OSCN-)の作用を解析した。細胞にはNCI-H292気道上皮細胞株を用いた。OSCN-で細胞を刺激するために、培養液にグルコースオキシダーゼ、ラクトペルオキシダーゼ(LPO)並びにチオシアネートイオンを添加してOSCN-を生成させ、LPOの濃度を変えることでOSCN-の生成量を調節した。低濃度のOSCN-で刺激した場合は、昨年報告したようにNF-kbが活性化されたが、高濃度のOSCN-で刺激した場合には細胞死が観察された。この細胞死の様式をフローサイトメトリーを用いて詳細に解析したところ、高濃度のOSCN-はネクローシスを誘導し、アポトーシスは誘導しないことが明らかとなった。さらに、喘息病態形成との関連性で注目されているIL-33がネクローシスに伴い細胞内から細胞外へ放出されるのではないかと考え、この可能性をELISAにより調べたところ、OSCN-でネクローシスを起こした細胞の培養液中には確かにIL-33が存在することを見いだした。以上の結果より、高濃度のOSCN-は気道上皮細胞のネクローシスを誘導し、細胞内IL-33を細胞外へ放出させることで喘息病態を増悪させている可能性が強く示唆されると共に、OSCN-を産生するヘム型ペルオキシダーゼの発現量や酵素活性の強さが気道炎症の強さに反映されるという我々の仮説が支持された。現在この仮説を確認するために喘息肺に存在する3種のヘム型ペルオキシダーゼ、すなわちミエロペルオキシダーゼ(MPO)、好酸球ペルオキシダーゼ(EPO)、及びラクトペルオキシダーゼ(LPO)の関与をそれぞれの欠損マウスを用いて解析している。申請書実験計画に基づき、今年度は主に気道上皮細胞に対するヒポチオシアン酸イオン(OSCN-)の作用を解析を行った。細胞にはNCI-H292気道上皮細胞株を用い、OSCN-を産生させるためにこの培養液にグルコースオキシダーゼ、ラクトペルオキシダーゼ並びにチオシアネートイオンを添加した。OSCN-刺激5時間後、細胞を回収し核抽出液を調製してNF-kbの活性化の状態をEMSA法で解析したところ、NF-kbが活性化されていることが確認された。このNF-kbの構成因子を明らかにするために各種抗体を用いたスーパーシフトアッセイを用いて解析したところp50のホモダイマーであり、p52、RelA、RelBやc-Relといった他の因子は含まれていないことがわかった。次にOSCN-によるNF-kbの活性化に関与するシグナル伝達経路を知る目的で、c-jun N-terminal kinase、Extracellular Signal-regulated Kinase、protein kinaseA(PKA)等の主要シグナル伝達経路因子の阻害剤を培養液に添加しOSCN-で刺激後、NF-kbの活性化状態を解析したところPKAの阻害剤によりOSCN-によるNF-kbの活性化が抑制されることがわかった。PKAは酸化ストレスにより活性化されるとS-S結合によりホモダイマーを形成することが知られているので、OSCN-刺激後ウェスタンブロット法によりPKAの状態を解析したところ、無刺激ではモノマーであったが、刺激後はホモダイマーを形成していることがわかった。この結果は喘息の病態形成にPKAが関与している可能性を強く示唆しており、喘息治療薬の開発に有用な知見である。申請書実験計画に基づき本年度は喘息病態形成におけるミエロペルオキシダーゼ(MPO)、好酸球ペルオキシダーゼ(EPO)、およびラクトペルオキシダーゼ(LPO)の関与を明らかにするためにそれぞれのペルオキシダーゼを欠損したマウスに喘息を誘導し、喘息病態を比較解析した。さらにペルオキダーゼの阻害剤(メチマゾール)を野生型マウスに投与し喘息病態が軽減されるか否かを調べた。野生型マウスおよび各種ペルオキシダーゼ欠損マウスに卵白アルブミンで感作(0日目、12日目)した後、暴露(22、26、30日目)を3回行い、喘息を誘導した。

喘息病態の程度を知るために、非拘束式と拘束式の両方の気道過敏性測定装置を用いてメサコリンに対する気道過敏性の比較解析を行い、同時に肺胞洗浄液中の細胞種並びに細胞数をフローサイトメーターを用いて解析した。野生型マウスの喘息病態と比較して、MPOおよびEPO欠損マウスにおいては気道過敏性および肺胞洗浄液中の細胞数にほとんど違いは認められなかった。一方、LPO欠損マウスにおいては気道過敏性並びに肺胞洗浄液中の細胞数に低下傾向が認められた。野生型マウスにペルオキシダーゼ阻害剤であるメチマゾールを暴露の期間に投与すると気道過敏性及び肺胞洗浄液中の細胞数が顕著に低下した。PAS染色により喘息病態を組織学的に解析したところメチマゾールを投与したマウスでは杯細胞の形成が顕著に抑制されていた。以上の結果が示すようにペルオキシダーゼが喘息病態形成において深く関与していることを明らかにした。冗長性のため3種のペルオキシダーゼのうち1種を欠損させても喘息病態形成に顕著な差は生じないものの、しかしこれらの中ではLPOが最も関与していると考えられた。本研究により喘息の治療薬としてペルオキシダーゼ阻害剤が有効であることを強く示唆した。アレルギー性炎症LPO欠損マウスを喘息マウスモデルに適したBALB/Cマウスに戻し交配するために若干時間がかかり、予定より喘息マウスモデルを用いた実験が遅れているが、ヒポチオシアン酸の新たな作用として気道上皮細胞のネクローシスを誘導しIL-33を細胞外へ放出させるという重要な知見を得ることができた。当初の予定ではヒポチオシアン酸イオンにより活性化されるNF-kbの構成因子の同定までであったが、これに関わるシグナル伝達分子の同定まですることができた。IL-13気管内投与による喘息モデルマウスを用いてヒポチオシアン酸イオンの喘息因子としての作用を示す実験に関しては、IL-13の濃度や気管内投与の回数など、このモデルの作製に必要な予備検討に時間がかかったため遅れている。喘息モデルに適したBALB/Cマウスに完全に戻し交配したマウスを用いて今年度も引き続き喘息肺に存在するMPO,EPO,LPOのうち、どのヘム型ペルオキシダーゼが最も喘息の病態形成に関与しているのかをそれぞれのヘム型ペルオキシダーゼ欠損マウスを用いて明らかにする。具体的にはそれぞれのマウスに卵白アルブミンを用いて喘息を誘導し、気道過敏性、炎症細胞浸潤、肺における各種サイトカインの発現量、粘液(ムチン)産生量、杯細胞過形成を調べ、野生型マウスの病態の程度と比較する。当初の予定通り今後はヒポチオシアン酸イオン(OSCN-)を産生しうるヘム型ペルオキシダーゼ、すなわちミエロペルオキシダーゼ(MPO)、好酸球ペルオキシダーゼ(EPO)、並びにラクトペルオキシダーゼ(LPO)のうち、どのヘム型ペルオキシダーゼが最も喘息の病態形成に関与しているのかをそれぞれのヘム型ペルオキシダーゼ欠損マウスを用いて明らかにする。MPOとEPOの欠損マウスは既に入手しており使用可能な状態であるが、LPO欠損マウスに関しては独自に作製し、喘息モデルマウスに適したBALB/Cマウスにバッククロスしている段階である。
リンパ節高転移性株を用いた頭頸部扁平上皮癌リンパ節転移の分子機構の解析

舌扁平上皮癌親細胞株ZK-1と薄切しウシ血清アルブミンでブロッキング処理した正常リンパ節との共培養を行い、浮遊細胞を除去した後、リンパ節へ接着した細胞をトリプシン処理にて遊離し通常培養を行い細胞数を増やす操作を10サイクル繰り返して行い、子細胞株ZK-1-LNを確立した。in vitroでZK-1とZK-1-LNの薄切した正常リンパ節への接着能を比較したところ、ZK-1-LNが有意に高い接着を示したが、増殖能には有意な差を認めなかった。一方、in vivoではscidマウスにZK-1とZK-1-LNをそれぞれ皮下移植したところ、増殖曲線には有意な差を認めなかったが、ZK-1-LNはZK-1よりも高率にリンパ節転移を示した。更に、scidマウスにZK-1とZK-1-LNをそれぞれ静脈注入したところ、ZK-1-LNはZK-1よりも有意に多く肺結節を形成した。以上より、子株ZK-1-LNは親株ZK-1よりもin vitro及びin vivoにおいて有意に高いリンパ節接着能、リンパ節転移能を示すことが明らかとなった。今後は、親株ZK-1及び子株ZK-1-LNからmRNAを抽出しtranscriptase処理を行いcDNAに変換した後、random primerを用いてゆるやかな条件下でpolymerase chain reaction(PCR)を行い子株ZK-1-LNに特異的に強く発現されるバンドを同定し、このバンドからDNAを抽出し更にPCRを行った後その塩基配列を決定する予定である。
サウンドスケープ(音風景)の広帯域計測とその特性の解析研究

1.音環境の計測について音環境を現代の我々が暮らす都市(札幌)の音と祖先たちが数百万年もの間聞いてきた自然の中(山中)の音を計測し、その時間変化やスペクトルの特徴について解析した。解析した周波数帯域は020kHzで、単指向性および無指向性のマイクを使用した。測定の結果、自然の中の音のスペクトルの特徴は1kHz付近にレベルのピークを持ち、78kHz付近までなだらかに減少していく。それより高い周波数では一定のレベルでスペクトルが存在していることがわかった。一方、都市の音の特徴はスペクトルが10kHzを超た高周波成分は極めて少ないことである。また、20kHzまで成分がある場合でもそのレベルは周波数が高くなるに従って減少し続けることである。2.音波のレイトレーシング・プログラムの開発について音波エネルギーの伝わる道筋(ray)を計算するプログラムを作った。実際の計算は、音波の伝わる大気など伝搬媒質の温度分布、密度分布、風速分布、地形をモデル化し、適当な関数で表現し、音の発信位置、発射方向を決め、本プログラムで逐次計算する。計算式は、Hamiltonの方程式(Ferumatの方程式の微分表現)を積分するものである。計算結果の音波の伝搬経路は水平面及び垂直面に投影し図化することができる。3.北海道の名音地図について北海道の名音地図の作成は着手できなかった。日本放送協会(NHK)で国民に地域を代表する音、ふるさとの音、音にまつわる想い出等を募集し始めた。【装置の整備について】自然や都市の音環境を各季節・時間にわたり計測し、機構、地形、植生など音をとりまく環境と、ととの強度、リズム、スペクトルなど物理特性との関連を明らかにするため、今年度(平成6年度)は計測装置として広帯域マイク(40kHz)、アンプ(200kHz)、デジタルレコーダ(98kHzサンプル周波数)ならびにスペクトル解析装置を整備した。これら装置の性能調査のため、11月に札幌市内で都市雑音を、郊外の山中において自然雑音を収録し、解析した。その結果、ほぼ予定の性能を確認した。また、収録データの解析から、風の影響が大きく、戸外での収録には風の影響を除く工夫が必要であることが判明した。【音波のレイトレーシング・プログラムの開発について】音環境の形成にあたり、気温や風の分布、地勢、植生などの自然構造や都市構造がその要因となるが、これらの役割を明らかにするために3次元で音の伝搬をシミュレーション解析する。そのためのソフトの開発を行うが、6年度には基本式の導出を行い、FORTRAN言語でプログラム化に着手した。【名音地図について】北海道の名音地図の作成については、平成6年度には着手出来なかった。また最近であるが、名音に関するデータの集積を、日本放送協会(NHK)が一般国民にラジオで呼びかけているようだ。【音環境の計測について】音環境を現代の我々が暮らす都市(札幌)の音と祖先たちが数百万年もの間聞いてきた自然の中(山中)の音を計測し、その時間変化やスペクトルの特徴について解析した。解析した周波数帯域は020kHzで、単指向性及び無指向性のマイクを使用した。また、20kHzまでの成分がある場合でもそのレベルは周波数が高くなるに従って減少し続けることである。【音波のレイトレーシング・プログラムの開発について】音波エネルギーの伝わる道筋(ray)を計算するプログラムを作った。実際の計算は、音波の伝わる大気等伝搬媒質の温度分布、密度分布、風速分布、地形をモデル化し、適当な関数で表現し、音の発進位置、発射方向をきめ、本プログラムで逐次計算する。

計算結果の音波の伝搬径路は水平面及び垂直面に投与し図化することができる。【北海道の名音地図について】北海道の名音地図の作成は着手できなかった。日本放送協会(NHK)で国民に地域を代表する音、ふるさとの音、音にまつわる想い出等を募集し始めた。
不動点定理を介した非線形問題の究明

本研究は「不動点定理を介した非線形問題の究明」と題して,種々の不動点定理を介して,非線形問題の基本的性質を明らかにするとともに,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題への応用を試みた.まず,バナッハ空間における種々の作用素の不動点の存在と,その近似に関する問題をバナッハ空間の幾何学的観点から解明するとともに,不動点の存在と近似法を通して,バナッハ空間の幾何学的性質の特徴づけを行った.さらには非線形関数解析学の基本定理を不動点定理の立場から見直し,それを使って非線形最適化問題や非線形微分方程式,経済均衡問題の解の存在やその近似法に応用してみた.具体的には,まず数学,オペレーションズ・リサーチ,経済学における非線形問題,特に非線形最適化問題,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題を数学的に把握し,それらを数学的に再構成してみたところ,従来の不動点定理や近似法を発展させるとともに,新たな手法を開発して組み合わせることが必要であることがわかった.特に,非拡大写像のコンパクトなしの不動点定理とその近似法,写像族の不動点定理とその近似法に基づく研究が大切であることがわかった.そこで,その研究を進め,それらに関するいくつかの有用な結果を得た.また,それらを非線形解析学などで重要である非線形最適化理論,非線形微分方程式論,経済均衡問題と結び付けることができ,その方面でもかなりの成果を得た.これらの結果を内外の雑誌や日本数学会で公表し,非常に関心をもたれた.また最近諸外国で引用されはじめたことを報告しておきたい.これは夏休みを利用しての大量の文献収集やその整理,ならびにこの問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が,功を奏した結果であろう.本研究は「不動点定理を介した非線形問題の究明」と題して,種々の不動点定理を介して,非線形問題の基本的性質を明らかにするとともに,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題への応用を試みた.まず,バナッハ空間における種々の作用素の不動点の存在と,その近似に関する問題をバナッハ空間の幾何学的観点から解明するとともに,不動点の存在と近似法を通して,バナッハ空間の幾何学的性質の特徴づけを行った.さらには非線形関数解析学の基本定理を不動点定理の立場から見直し,それを使って非線形最適化問題や非線形微分方程式,経済均衡問題の解の存在やその近似法に応用してみた.具体的には,まず数学,オペレーションズ・リサーチ,経済学における非線形問題,特に非線形最適化問題,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題を数学的に把握し,それらを数学的に再構成してみたところ,従来の不動点定理や近似法を発展させるとともに,新たな手法を開発して組み合わせることが必要であることがわかった.特に,非拡大写像のコンパクトなしの不動点定理とその近似法,写像族の不動点定理とその近似法に基づく研究が大切であることがわかった.そこで,その研究を進め,それらに関するいくつかの有用な結果を得た.また,それらを非線形解析学などで重要である非線形最適化理論,非線形微分方程式論,経済均衡問題と結び付けることができ,その方面でもかなりの成果を得た.これらの結果を内外の雑誌や日本数学会で公表し,非常に関心をもたれた.また最近諸外国で引用されはじめたことを報告しておきたい.これは夏休みを利用しての大量の文献収集やその整理,ならびにこの問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が,功を奏した結果であろう.本研究は「不動点定理を介した非線形問題の究明」と題して、種々の不動点定理を介して、非線形問題の基本的性質を明らかにすることを目的として研究がなされた。特にバナッハ空間における種々の作用素の不動点の存在と、その近似に関する問題をバナッハ空間の幾何学的観点から解明するとともに、不動点の存在と近似法を通して、バナッハ空間の幾何学的性質の特徴づけを行うこと、さらには非線形関数解析学の基本定理を不動点定理の立場から見直し、それを使って非線形最適化問題や非線形微分方程式、経済均衡問題の解の存在やその近似法に応用してみるという点から研究が行われた。まず数学、オペレーションズ・リサーチ、経済学における非線形問題、特に非線形最適化問題、非線形微分方程式の問題、経済均衡問題、画像処理の問題を数学的に把握し、それらを数学的に再構成してみたところ、従来の不動点定理や近似法を発展させるとともに、新たな手法を開発して組み合わせることが必要であることがわかった。具体的には、非拡大写像のコンパクトなしの不動点定理とその近似法、写像族の不動点定理とその近似法に基づく研究が大切であることがわかった。そこで、その研究を進め、いくつかの有用な結果を得た。また、それはこれまで内外で研究されていた数学的理論を介すると、非線形解析学などで重要である無限次元力学系理論と非線形最適化理論、非線形微分方程式論、経済均衡問題とも結び付けることができ、その方面でもかなりの成果を得た。これらの結果は内外の雑誌や日本数学界で公表され、非常に関心をもたれた。また最近諸外国で引用されはじめたことを報告しておきたい。ただし、数値的に捉えた非線形の性質を数学的に厳密に証明することは一般には容易ではなかった。そこで、数学的に困難な部分は数値的な結果で補い、可能な部分についてはできる限り証明を与えるという、数学的に厳密な部分と数値的な結果を融合した形で研究した。

これらの成果は本当に予想以上であった。これは夏休みを利用しての大量の文献収集やその整理、ならびにこの問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が、功を奏した結果であろう。本研究は「不動点定理を介した非線形問題の究明」と題して,種々の不動点定理を介して,非線形問題の基本的性質を明らかにするとともに,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題への応用を試みた.まず,バナッハ空間における種々の作用素の不動点の存在と,その近似に関する問題をバナッハ空間の幾何学的観点から解明するとともに,不動点の存在と近似法を通して,バナッハ空間の幾何学的性質の特徴づけを行った.さらには非線形関数解析学の基本定理を不動点定理の立場から見直し,それを使って非線形最適化問題や非線形微分方程式,経済均衡問題の解の存在やその近似法に応用してみた.具体的には,まず数学,オペレーションズ・リサーチ,経済学における非線形問題,特に非線形最適化問題,非線形微分方程式の問題,経済均衡問題,画像処理の問題を数学的に把握し,それらを数学的に再構成してみたところ,従来の不動点定理や近似法を発展させるとともに,新たな手法を開発して組み合わせることが必要であることがわかった.特に,非拡大写像のコンパクトなしの不動点定理とその近似法,写像族の不動点定理とその近似法に基づく研究が大切であることがわかった.そこで,その研究を進め,それらに関するいくつかの有用な結果を得た.また,それらを非線形解析学などで重要である非線形最適化理論,非線形微分方程式論,経済均衡問題と結び付けることができ,その方面でもかなりの成果を得た.これらの結果を内外の雑誌や日本数学会で公表し,非常に関心をもたれた.また最近諸外国で引用されはじめたことを報告しておきたい.これは夏休みを利用しての大量の文献収集やその整理,ならびにこの問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が,功を奏した結果であろう.
PSTI の新規結合タンパク・レセプターの解析

本研究では膵分泌性トリプシンインヒビターに注目し、膵癌とPSTIとの関係の解明、PSTIとの新規レセプターの解明及びそれをターゲットとした治療戦略を目標とした。新規レセプターに関しては、EGFR以外に有効な受容体を同定できなかった。PSTI遺伝子発現を、遺伝子改変技術を用いて制御することで、2種類の発症機序の異なる遺伝子改変慢性膵炎モデルマウスを樹立し、膵線維化に関わる膵星細胞の活性化、Kras遺伝子、EGFRファミリー遺伝子、INK4a遺伝子の発現を調べた。膵管様構造を形成する腺房細胞ではKi67陽性で、異常な増殖を示していた。拡張した膵管上皮の一部は過形成が見られ、PanINと類似していた。異常な増殖を示す腺房細胞と共に、この過形成上皮細胞でもEGFR陽性であり、すでに慢性膵炎の状態でもKras遺伝子、EGFRファミリー遺伝子の発現上昇が見られ、前癌状態への移行期であることが示唆された。1.siRNAを用いたSPINK1Knockdomの実験今回の実験はColo205にて行った。SPINK1 siRNAはin vitrogenより購入。siRNAをリポフェクタミンを用いてトランスフェクションし、48時間後に細胞回収。RT-PCRにてノックダウンされていることを確認した。細胞数は有意に減少した。CAG-SPINK1minigeneによる過剰発現系。mini-geneをリポフェクタミンにて細胞に導入した。SPINK1の発現が上昇していることをRT-PCRにて確認し、細胞数は有意に増加した。この実験系からもSPINK1は細胞増殖促進活性に関与していることが示唆された。2.PSTIに特異的に結合するタンパクの同定既にヒトPSTIに対する抗体を作製し、同抗体を使用し、Dynabeads Protein GビーズにAnti-PSTI抗体を結合させ、上記のPSTIを添加した細胞株のライセートと反応させる。Anti-PSTI抗体-PSTI蛋白-未知タンパク複合体を抽出する。なおこのDynabeadsという磁気ビーズを用いることで、backgroundが非常に低くなるとされている。上記工程で得られたタンパクを液体クロマトグラフ・質量分析計(LC-MS)を用いて網羅的に解析した。この工程においてbackgroundが解析の妨げとなり(Keratin等)上記backgroundを少しでも減少させるため、Anti-PSTI抗体-PSTI蛋白-未知タンパク複合体をZOOMIEF FractionatorにてpH別にフラクショネーションし、得られたタンパクを銀染色でさらにフラクショネーションした。Development and differentiation-enhancingfactor 2、Receptor-type tyrosine-protein phosphataseF precursor等の新規タンパクを抽出することができた。既にヒトPSTIに対する抗体を作製し、同抗体を使用し、Dynabeads Protein GビーズにAnti-PSTI抗体を結合させ、上記のPSTIを添加した細胞株のライセートと反応させる。Receptor-type tyrosine-protein phosphataseF precursor等の新規タンパクを抽出することができた。SPINK1が慢性炎症と癌化をつなぐ一因子である可能性にも注目している。慢性炎症によるSPINK1の過剰な増殖シグナルが発癌に寄与しているのではないかとの仮説をたて、マウスを用いて大腸炎、大腸癌におけるSpink3の発現を解析することとした。大腸炎の作製にはヒト炎症性腸疾患に類似するマウスモデルとして汎用されるデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)投与モデルを用いた。DSS投与2日目より次第に軟便かつ便潜血が陽性になり、4日目にはほぼ全例で肉眼的血便となった。臨床所見より算出したDAIはDSS投与後6日目がピークとなり、その後漸減した。組織学的にはDSS投与後7日目より再生上皮が確認され、臨床所見とあわせて7日目以降を腸管再生期と位置づけることができる。さらに腸炎経過中のSpink3の発現をウエスタンブロットにて経時的に検討したところ、腸管再生期の7日目以降にSpink3が顕著に発現した。