hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
上皮型ナトリウムチャンネルを活性化する新規膜型セリンプロテアーゼの発見と機序解明

私はこれまでにラット腎臓の集合管及び腸管上皮に高発現する新規膜型セリンプロテアーゼ遺伝子(TMSP-1)の単離に成功し、リコンビナント蛋白の酵素学的性状を明らかにした。更に、本酵素がグリコシルホスファチジルイノシトールアンカー型蛋白質として細胞膜上に局在し、上皮型ナトリウムチャンネルを活性化、その遺伝子発現が上皮型ナトリウムチャンネルと同じくアルドステロンによって制御されることを明らかにし、ナトリウム輸送の制御分子として重要な役割を果たすことを報告した(Okumura et al. Biol.Chem.vol.384,1483-1495,2003)。次に、昨年度に引き続き、酵素によるナトリウムチャンネル活性化のメカニズムが、チャンネル分子が酵素による限定分解を受けて活性化するのか、あるいは酵素と結合し活性化するのかという点に基づき、上皮型ナトリウムチャンネルを構成する各サブユニット遺伝子(α,β,γ)を単離、酵素の作用部位と考えられる細胞外ドメインと、TMSP-1遺伝子との共発現により、各サブユニットが限定分解を受けるか否かについて検討した。結果、αまたはγサブユニットとの共発現において、TMSP-1およびサブユニット蛋白の発現量自体には変化が認められないものの、TMSP-1の酵素活性が有意に低下したことから、両分子の結合がナトリウムチャンネル活性化に関与する可能性が示唆された。しかしながら、チャンネルの活性化はTMSP-1の活性中心に対する変異ミュータントでは認められず、TMSP-1が酵素活性を有する構造であることの重要性が示唆された。また、αおよびγサブユニットは、一部にセリンプロテアーゼインヒビターの活性中心と類似したアミノ酸配列を有しており、現在はその部位の変異ミュータントとTMSP-1との反応性を解析することで、両分子の構造上の作用部位同定を進めている。更に、本酵素がグリコシルホスファチジルイノシトールアンカー型蛋白質として細胞膜上に局在し、上皮型ナトリウムチャンネルを活性化、その遺伝子発現が上皮型ナトリウムチャンネルと同じくアルドステロンによって制御されることを明らかにし、ナトリウム輸送の制御分子として重要な役割を果たすことを報告した(Okumura et al.,Biol.Chem.vol.384,1483-1495,2003)。次に、酵素によるナトリウムチャンネル活性化の分子メカニズム解明のため、上皮型ナトリウムチャンネルを構成するどのサブユニット(α,β,γ)がTMSP-1による限定分解を受けて活性化するのか、あるいはどのサブユニットがTMSP-1と結合し活性化するのかという点に着目し、まず上皮型ナトリウムチャンネルを構成する各サブユニット遺伝子を単離、酵素の作用部位と考えられる細胞外ドメインを発現ベクターに組み込み、TMSP-1遺伝子との共発現により、各サブユニットが限定分解を受けるか否かについて検討した。現在、TMSP-1の活性中心に対するミュータント含めた一連のミュータントを作成しており、Far-Western法あるいはBiacoreを用いた解析により、αおよびγサブユニットとTMSP-1の構造上の作用部位同定を試みている。
骨髄腫細胞の不死化とアポトーシスに及ぼすサイトカインと接着分子の機能に関する研究

骨髄腫細胞試験管内培養の観察から、骨髄腫細胞の増殖には骨髄ストローマ細胞の存在が不可欠であり、ストローマ細胞はサイトカイン、接着分子を介して不死化すなわちアポトーシスからの回避に関与すると考えられた。この点を明らかにする為に、サイトカイン、接着分子、癌遺伝子の観点から検討を加えた。1)新鮮骨髄腫細胞におけるFas抗原の発現は被検18例中4例、22.2%の陽性率であった。一方、bcl2は20例中19例、95%の陽性率を示した。IMN3.1抗原陽性症例は無かった。しかし、抗Fas抗体によるapoptosisの誘導は有意ではなかった。2)骨髄腫細胞株においては、11株中6株にFas抗原陽性例が認められ、うち1例ILKM3のみが抗Fas抗体によるapoptosisをおこした。Apoptosisは光顕、電顕およびDNA解析により確認された。各種接着分子、癌遺伝子、アポトーシス関連抗原の発現を解析し、ILKM3とその他の細胞株および新鮮細胞との比較検討をしたところ、Fas(+)、IMN3.1(+)、MYCmRNAoverexpression、BCL2蛋白発現低下が抗Fas抗体によるapoptosis-proneの細胞を表すと考えられた。3)接着分子の発現については、新鮮骨髄腫細胞は骨髄腫細胞株と同様にVLA-4、CD58、CD54、CD56、CD44を高率に発現し、VLA-5、VLA-6、LFA-1、SLe-x、LAM-1、CD41、CD51を部分的に発現していた。ストローマ細胞への接着は、各種β1インテグリン抗体を用いても骨髄腫細胞の接着は完全には抑制されず、β1インテグリン以外の接着分子の接着とapoptosisへの関与が考えられた。樹立細胞株ILKM10の解析から、β1インテグリン以外の接着への関与とIL-6以外の液性因子の増殖およびapoptosisへの関与が考えられ、ILKM10の増殖およびapoptosis回避を支配するサイトカインの解明が今後の研究の急務と考えられた。1)試験管内培養の観察から、骨髄腫細胞のうち増殖を示す細胞は骨髄ストローマ細胞から離れて存在し、増殖性の乏しい分画がストローマ細胞に付着した。形態学的には、付着細胞は成熟型であり、非付着細胞は幼若型を示した。このことは、骨髄腫細胞とストローマ細胞の接着は骨髄腫細胞の増殖性を高めるのではなく、アポトーシスを防いでいるものと推測された。2)樹立11株の骨髄腫細胞の接着分子発現に関しては、VLA-4,LFA-3,ICAM-1,CD44の発現が全株にみられ、LFA-1,N-CAM,CD49e,CD61,LAM-1の発現が一部の細胞に発現していた。これらの分子と骨髄腫細胞のストローマ細胞への付着及びアポトーシスとの関係を現在追求中である。3)樹立骨髄腫細胞の10株のうち6株にFas抗原の発現が認められ、Fas陽性細胞株6株のうち1例にのみ抗Fas抗体によるapoptosisが観察された。Apoptosisはnuclear fragmentationの光顕的、電顕的観察及びDNA fragmentationにより確認された。Fas抗原発現の有無はIL-6依存性細胞、IL-6非依存性細胞のいずれにも見られ、特別な傾向は示さなかった。

検索した癌遺伝子に於ては、RAS遺伝子のpoint mutationが3株に、c-myc overexpressionが5株に、bcllのoverexpressionが1株に見られた。bcl2は蛋白発現のレベルで観察されたが、被験12株のうち11株に発現が見られた。しかし、Fas抗体でapoptosisを起こす細胞株ILKM3のbcl2発現は乏しいものであった。以上の事を考慮に入れると、抗Fas抗体でapoptosisを起こす細胞株ILKM3と他の細胞株の相違点はFas抗原、Myc抗原は充分に発現しているにも拘わらず、ILKM3においてbcl2の発現が乏しいためと考えられた。この点は更に検討対象数を増やし、研究を進めたいと考えている。平成5年度の実験においては、平成4年度の実験をふまえて、新鮮骨髄腫細胞26例、骨髄腫細胞株15例を対象にFas抗原、接着分子の発現を検討し、また、BCL2蛋白の発現およびIMN3.1抗原の発現とアポトーシス、腫瘍増殖との関連を比較検討した。1)新鮮骨髄腫細胞におけるFas抗原の発現は被検18例中4例(22.2%)に20%以上の陽性例が認められ、全体としては14.6±26.7%の陽性率であった。一方、BCL2は20例中19例(95%)が陽性であり、陽性率は81.6±24.7%と高率の陽性を示した。IMN3.1抗原陽性症例は無かった。しかし、抗Fas抗体によるapoptosisの誘導は有意ではなかった。4)ストローマ細胞への接着にはVLA-4、VLA-5、VLA-6が重要な役割を果たすと考えられたが、抗VLA-4抗体、抗VLA-5抗体、抗VLA-beta抗体あるいはその組み合わせによっても骨髄腫細胞の接着は完全には抑制されず、beta1インテグリン以外の接着分子の接着とapoptosisへの関与が考えられた。5)樹立細胞株ILKM10の解析から、beta1インテグリン以外の接着への関与とIL-6以外の増殖およびapoptosisへの関与が考えられ、ILKM10の増殖およびapoptosis回避を支配するサイトカインの解明が今後の研究の急務と考えられた。
超臨界二酸化炭素中に形成した微小空間を利用する放射性腐食生成物の除染

本研究は,超臨界二酸化炭素(Sc-CO_2)中に形成した有機酸水溶液の逆ミセルを利用した放射性腐食生成物の除染法に関して実験的検討を行ったものである.模擬資料として,エタノールおよび純水で洗浄・乾燥したスチール管(φ10×10)を水蒸気雰囲気化において1273Kで2分間加熱することによって表面を酸化させたものを用いた.X線回折測定により,加熱処理した試料の表面はフェライトによって皮膜されており,3mol dm^<-3>硝酸水溶液へ溶解しないことを確認した.また,加熱処理した試料の表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に溶解し,残留したフェライト重量を測定することで,フェライトの堆積割合を算出したところ1.5±0.3wt%であった.平成17年度に行ったSc-CO_2,ペンタデカフルオロオクタン酸,H_2O系の相平衡測定より得られた,3成分が均一な混合流体となる条件において,作製した模擬試料に堆積したフェライトの除染実験を行った.模擬試料とSC-CO_2,PFOA, H_2O混合流体を,温度323,353K,圧力25MPaで超音波を印加しながら4時間作用させることでフェライトの除染を行った.除染後の試料表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に全量溶解後,残留したフェライト重量を測定することでフェライトの除染率を算出した.温度353Kにおけるフェライトの除染率は92%であり,除染操作によるスチール管の溶出率は最大で7%であった.この除染率は除染係数に換算すると12であり,既存の化学除染法で期待される除染係数(6-10)よりも高い値であった.本手法により母材を損傷することなくフェライトを効率的に除去できることが明らかとなった.超臨界二酸化炭素(SC-CO_2),ペンタデカフルオロオクタン酸(PFOA),H_2O系の3成分相平衡測定SC-CO_2,PFOA,H_2O系の3成分相平衡測定により均一な混合流体を用いて除染実験を行うための条件を決定した.温度313Kにおいて,60cm^3の耐圧容器に0.29,0.62,1.05wt%のPFOAとH_2Oを投入し,SC-CO_2により加圧することで,3成分が混和し均一な1相となる圧力を測定し,相平衡図を作成した.323Kにおいても同様に相平衡図を作成した結果,ある界面活性剤濃度のときに3成分が1相となる点は,溶媒であるSC-CO_2の密度によって決まることが明らかになり,他の温度における1相となる圧力の推測が可能であることがわかった.超臨界流体による模擬試料からのFe_3O_4の分離実験相平衡測定より得られた1相となる条件において,Fe_3O_4の除染実験を行った.除染対象物質としては,Black shotを用いた.Black shotは直径2-3mmの鉄球の表面がFe_3O_4で覆われた市販品でありFe_3O_4の付着割合は1.83wt%であった.温度323Kにおいて,SC-CO_2,PFOA混合流体による除染では,Fe_3O_4の除去率が1.3%であったのに対し,SC-CO_2,PFOA,H_2O混合流体を用いた除染では14.4%となり,微小なサイズで分散したH_2Oの効果を確認した.また同条件において超音波を印加することで,Fe_3O_4の除去率は28.2%と増加し,Fe_3O_4の除去に対する超音波印加の有効性を確認した.本研究は,超臨界二酸化炭素(Sc-CO_2)中に形成した有機酸水溶液の逆ミセルを利用した放射性腐食生成物の除染法に関して実験的検討を行ったものである.模擬資料として,エタノールおよび純水で洗浄・乾燥したスチール管(φ10×10)を水蒸気雰囲気化において1273Kで2分間加熱することによって表面を酸化させたものを用いた.X線回折測定により,加熱処理した試料の表面はフェライトによって皮膜されており,3mol dm^<-3>硝酸水溶液へ溶解しないことを確認した.また,加熱処理した試料の表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に溶解し,残留したフェライト重量を測定することで,フェライトの堆積割合を算出したところ1.5±0.3wt%であった.平成17年度に行ったSc-CO_2,ペンタデカフルオロオクタン酸,H_2O系の相平衡測定より得られた,3成分が均一な混合流体となる条件において,作製した模擬試料に堆積したフェライトの除染実験を行った.模擬試料とSC-CO_2,PFOA, H_2O混合流体を,温度323,353K,圧力25MPaで超音波を印加しながら4時間作用させることでフェライトの除染を行った.除染後の試料表面の一部を削り,母材であるスチール管を硝酸に全量溶解後,残留したフェライト重量を測定することでフェライトの除染率を算出した.温度353Kにおけるフェライトの除染率は92%であり,除染操作によるスチール管の溶出率は最大で7%であった.この除染率は除染係数に換算すると12であり,既存の化学除染法で期待される除染係数(6-10)よりも高い値であった.本手法により母材を損傷することなくフェライトを効率的に除去できることが明らかとなった.
生活習慣病における運動療法指標の創出

研究代表者は本研究の開始および遂行に当たり、平成30年度に、当該研究を川崎医科大学倫理委員会に諮り、承認を受けた(「2型糖尿病治療における運動療法のためのウェアラブルデバイスを用いた新規指導法の探索」承認番号3125)。平成30年度の実施計画は、1糖尿病診療における運動状況の把握とモニタリング、2抗肥満と歩行速度維持を目的とした運動療法の包括的介入、である。本実施計画に沿い、研究代表者は平成30年度に川崎医科大学糖尿病・代謝・内分泌内科外来に通院中の2型糖尿病患者に対し身体活動量の質問票を配布し、患者の運動療法の把握に努めている。現在1099名分の回収およびデータ入力を完了した。現在も回収を継続している。また、回答者の中から現在79名の活動量計保有者を抽出し、具体的な身体活動のモニタリングを開始した。同時に現在も患者の選定を進めている。さらに、前倒し請求ののち平成30年度内(3月)に購入した内臓脂肪計を用いて、患者の内臓脂肪レベルの測定を平成31年度より外来にて開始した。外来通院中の2型糖尿病患者の身体活動量質問票の回収は現在も続いており、更に情報は増えることが見込まれる。また、活動量計保有者も増加を見込んでおり、さらに内臓脂肪計はその測定が簡便であったことから予想以上にデータ収集効率が良く、相当数の対象者のデータを入手できると考えられる。したがって、「現状(質問票)」、「指導(活動量計モニタリング)」、「効果(内臓脂肪量)」すべてをデータ化する状況が整い、その関連を重層的に検討する環境が整った。引き続き現状把握、運動指導、効果検証を続けてゆく。当該研究は内臓脂肪計一式の購入が必要であるが、当該年度の直接経費で不足を生じたため、第一回前倒し請求を行い、その不足を補った。最終的に112880円の残額が生じたが、付属消耗品の購入等で使用する計画である。
ソフトな体性感覚呈示デバイスによる寄り添い促す動作・行動支援

本研究では,体性感覚呈示デバイスを利用することによって,被支援者の意図に応じた動作支援を行う枠組みを提案することを目的としている.30年度は以下のように研究を進め,良い結果を得ている.(1) 29年度に設計・実装した皮膚の引っ張りを用いた(skin-stretcher)デバイスの基礎的な性能の解析を進めるとともに,離れた人間同士で状態を伝えるためのデバイスとしての動作方法を検討し,その基礎的な検証を行った.まず,デバイスの基礎的な特性をシステム制御の観点から分析し,主動筋,拮抗筋の相互作用による運動として考えることの妥当性を検証した.また,離れた介護者に被介護者の状態を伝えるためのデバイスを想定したシステム設計を行い,被介護者の頭部動作のセンシング方法,デバイスでの呈示方法による動作伝達の性能などを確認した.(2)日常生活において重要な動作を補助することを想定し,動作開始前または開始後できるだけ早くその動作を予測・認識するためのセンシング,認識手法について検討した.そのために,29年度に設計した姿勢・筋張力・筋電位の計測データを統合的に収集するシステムを用い,立ち上がり動作,立ち上がりでない日常動作,立ち上がり動作の失敗など,複数の種類の動作データを収集した.さらに,収集データを用い,立ち上がりの予測,検出,失敗の予測等の可能性を予備調査した.立ち上がり動作と日常動作との混在に対しては,座面から臀部が離れるまでにある程度予測が可能であることが明らかになった.(3)種々の動作意図と筋の賦活の関係を調査するために力覚呈示デバイスを用い,外部から与える力を制御しながら筋電位を計測し,主動筋,協働筋,拮抗筋の細かな賦活やその協調・拮抗関係から動作意図を推定するための分析を行った.いくつかの特徴的な時空間的パターンが現れることが確認でき,今後の動作意図推定への手がかりを得た.本研究で目的とする柔らかい動作支援は,強い力学的補助を与えるものではなく,また,情報呈示のみでもなく,その中間的な性質を持つものである.このような目的に関し,以下のように研究を進めてきた.(a)支援情報の呈示手段として,これまで,皮膚感覚や関節の拘束による抵抗感等を与えるデバイスによって装着者(被支援者)に直感的に動作方向や動作量をわかりやく指示・支援を伝達する手法の設計,性能の分析を行ってきた.人間・機械系の構成となるため,動作のばらつきを無くすことは困難であるが,skin-stretcherに関しては,支援の設計に必要な性質は概ね得ることができ,順調に研究が進んでいる.関節の拘束に関しても同様のアプローチを行っている段階である.今後,種々のユーザ・環境・タスクを実際に設定しながら,動作支援やコミュニケーション支援の要素技術としての検証を行っていく予定である.(b)被支援者にとって安全で快適な支援を与えるためには,被支援者の動作意図の推定や動作予測を行う必要がある.本研究ではこれまで,動作予測のために,統合的なセンシングシステムを実装し,立ち上がりなどの重要動作に対して種々のデータを収集してきた.この点についても順調に研究が進んでいる.今後も,歩行などの重要動作,作業,リハビリテーション運動などの種々のデータを取得し,それらを用いた支援の検証を行っていく予定である.動作意図の推定については,立ち上がり動作において,一定の精度で予測が可能であることを示してきた.これはまだ予備的な検討であるため,今後,種々の条件での種々の動作の予測,および,動作意図の識別を行っていく必要がある.本来,最も難しい部分であるため,今後も様々な検討を行う予定である.また,筋の協調関係を用いた動作の分析も進んできており,これらの情報を用いた動作予測の検討を行っていく予定である.(1)体性感覚,力覚呈示デバイスの設計と人間機械系としての解析皮膚感覚デバイスと関節拘束デバイスの動作設計および人間機械系としての解析を行う.(a)これまで,皮膚を引っ張ることによる体性感覚デバイス(skin-stretcher)の設計と分析を進めてきた.さらに,運動生理学と対応付けながら,装着者の動作量の推定・予測を進めるなど,誘導される動作の人間機械系としてのモデル化を行う.(b)関節拘束型デバイスの動作設計や確認を進め,柔らかい支援のためのデバイスとして利用可能であることを実証する.(2)動作意図の認識と動作予測動作予測と意図の認識の研究を前年度に引き続いて進めるとともに,長期間使えるように計測状態の補正や経時的変化のモデル化を行う方法を検討する.(a)立ち上がり動作に関して,動作等の識別を行うとともに,予測の精度を確認しながら,誘導や補助のタイミングや方法を確認する.(b)歩行動作に関し,通常の歩行時の動作データを蓄積するとともに,様々な場所(床面条件)での歩行パターンを想定し,歩行パターンとの関係を調査する.(c)センサの装着条件などの影響をできるだけ少なくし,数週間から数ヶ月の長い時間の経時的な観測や比較が可能にするための,計測方法や計測データの補正に取り組む.(3)動作誘導と動作情報の伝達による支援(1)で設計されたデバイスや(2)の動作予測などを組み合わせることによって,動作の誘導や支援が行えることを実証的に確かめる.また,複数人の間での見守りや協働手段としての可能性を実証する.具体的なアプリケーションとしては,頭部回転動作を促すことによる注意の誘導,動作教示や介護などにおける見守りのための動作情報伝達などを想定する以上の総合的な検討によって,本研究の有効性を実証するとともに問題点・課題を洗い出し,さらなる研究の方向性を得る.

本研究では,体性感覚呈示デバイスを利用することによって,被支援者の意図に応じた動作支援を行う枠組みを提案し,高齢者・障がい者の動作補助やリハビリテーション補助,健常者の動作訓練の一手法とすることを目的としている.29年度は以下のように進め,良い結果を得ている.(1)体性感覚呈示デバイスとして,皮膚の引っ張りを用いた(skin-stretcher)デバイスを設計し,頸部に装着することによって,情報呈示を行う仕組みを提案した.それを用いて,所定の時刻に所定の頭部回転を誘起するデバイスとしての性能解析を行い,単一の頭部回転を促すデバイスとしては良好な結果を得た.また,被観測者(患者・被訓練者など)の頭部動作を筋電位によって計測し,観測者(介護者・教育者など)に伝えるシステムに組み込むことを提案した.(2)動作・行動支援のための動作計測と意図推定手法のために,姿勢・筋張力・筋電位の計測データを収集するためのシステムを設計・実装した.具体的には,慣性航法(IMU)を用いて全身の各部位を計測する手法と深度情報の得られる画像計測を併用し,隠れが生じる場合でも正確に身体の姿勢を計測しながら,筋電位などの生体計測データ同期して収録できるものである.現在,ウェアラブルデバイスとしての動作検証を進めている.(3)注意の分配による動作の変容について新しい分析手法を提案した.注意の対象の位置,数,その重要性によって,体の使い方(体の各部位の関係)が変わることをモデル化し,逆に,体の使い方によって注意の対象の数や位置を推測することを目的とする.まだ,単純な条件での分析のみであるが,いくつかの重要な知見を得ている.このような研究を進めることによって,被支援者の注意状態に応じた動作支援を提供することを目指している.本研究で目指す動作支援は,従来のパワーアシストのように強い力学的補助を与えるものではなく,また,情報呈示のみでもなく,その中間的な性質を持つ.その設計には大きな自由度があるため,種々の形態のものを試作しながらその有効性を評価していく必要がある.その一つとして,上記(1)のskin-stretcherデバイスを試作し,単独のデバイスとしての性能評価,及び筋電位計測と組み合わせた動作伝達デバイスとしての性能評価を行っている.当初の予定通り順調に進んでいるが,今後,種々のユーザ,環境,動作を想定した検証と簡便性を考慮した再設計等を行っていく必要がある.他の形態のデバイスについても同様の取り組みを行う予定である.適切な動作支援のためには,デバイスの実現に加え,運動生理学を踏まえた身体動作のモデル化,動作の意図推定,動作予測が必要となる.このモデル化のために,上記(2)によって統合的なデータ取得システムを設計・実装しており,この点においても.研究計画を順調に進めることができている.今後このシステムによって,様々なユーザ,状況,動作のデータを取得する予定である.動作のモデル化については,これまで,単一関節に働く複数の筋(主動筋・協働筋・拮抗筋)の協調関係に関し,ウェーブレットコヒーレンス解析等を用いた詳細な分析を行ってきており,相補的関係や拮抗関係などが特定のスケール(周波数)の相関から検出できる可能性を見出してきた.
鼻副鼻腔粘膜の免疫アレルギー疾患にかかわるT細胞を標的とした治療の開発-分子生物学的手法を用いたヒト鼻粘膜T細胞の解析-

1.アレルギー性鼻炎あるいは慢性副鼻腔炎患者鼻腔粘膜より採取した鼻粘膜リンパ球を用いて、フローサイトメトリーを行い、T細胞分画の解析を行った。その結果、種々の割合でCD4+ヘルパーT細胞ならびにCD8+抑制性T細胞が分布していることが示された。2.PRISM7700sequence detectorを使用して、鼻腔粘膜より得られた少量のリンパ球を用いて、定量的なRT-PCRを行い、Th1タイプ(IFN-gamma,IL-2)およびTh2タイプ(IL-4,IL-5)のサイトカインについてmRNAでのサイトカインプロフィールについて検討した。その結果、アレルギー性鼻炎ならびに慢性副鼻腔炎患者においては、IFN-gammaの発現は見られたものの、Th2タイプのIL-4やIL-5については、さらにin vitroでアレルゲン刺激を行うことにより、その発現が確認できた。3.アレルギー性鼻炎患者と慢性副鼻腔炎患者の鼻粘膜リンパ球のサイトカインプロフィールの違いについて検討し、アレルギー性鼻炎ではTh2タイイトカインがより強く発現されている傾向が見られた。Th1タイプのサイトカインについては、採取したばかりの鼻粘膜リンパ球では両疾患患者の間に有意な差はなかったが、in vitroでアレルゲン刺激を一定の時間加えたのちに、IFN-gammaの産生がむしろアレルギー性鼻炎患者で増強する傾向にあった。4.鼻粘膜から得られる少量のリンパ球を用いて、細胞内サイトカインを蛋白レベルで測定するサイトカインフローサイトメトリーに関しては、未だアッセイシステムを確立するに至っていない。(1)ヒト鼻副鼻腔粘膜からのリンパ球の採取とヘルパーT細胞の分画の検討。副鼻腔炎あるいはアレルギー性鼻炎患者から鼻粘膜を擦過細胞診により採取し、リンパ球分画を抽出し、種々のモノクローナル抗体を用いたFlow cytometryにより、B細胞およびT細胞分画を解析した結果、各々の患者から解析のために必要な十分量のリンパ球が採取でき、安定した結果が得られ、方法論が確立された。(2)アレルギー性鼻炎患者についての末梢血Tリンパ球さらには鼻粘膜より採取したTリンパ球のサイトカインプロフィールを検討するため、Th1およびTh2タイプのサイトカインの発現についてRT-PCR法を用いてmessenger RNAレベルで検討した。鼻粘膜由来のリンパ球を用いた検討でも1000個単位のTリンパ球で解析が可能となった。現在、鼻粘膜より採取したTリンパ球を用いてsingle cell RT-PCR法の検討を行っている。(3)鼻粘膜を用いた免疫組織化学的検討では、IL-4やIL-5などのTh2タイプのサイトカインについて検討を行った。アレルギー性鼻炎と副鼻腔炎を合併した患者を対象として、免疫修飾作用を有する薬剤を用いて臨床効果を検討した結果、臨床効果と鼻粘膜のTh2タイプのサイトカイン陽性細胞との間に相関が認められた。(1)ヒト鼻副鼻腔粘膜からリンパ球を分離し、フローサイトメトリーにより、リンパ球サブセットの解析とその分離を行った。アレルギー性鼻炎の患者ならびに慢性副鼻腔炎患者より手術の際に下甲介粘膜あるいは副鼻腔粘膜を採取し、リンパ球を分離しTリンパ球のサブセットの解析・ソーティングを行う方法を確立した。さらに磁気リンパ球分離装置を用いて、CD4陽性ヘルパーT細胞集団を分離精製し、10,000個単位の細胞集団で、mRNAレベルでの各種サイトカイン産生のプロフィールを検討する定量的RT-PCR法につき実験系を作製した。アレルギー性鼻炎や慢性副鼻腔炎の患者から採取した鼻粘膜を用いたRT-PCRでの検討から、アレルギー性鼻炎の患者鼻粘膜では、ヘルパーT細胞のサイトカイン産生パターンがTh2タイプ優位になっていることが示された。しかしながら、我々が目指している鼻粘膜ヘルパーT細胞を用いたsingle cellレベルでのサイトカイン産生パターンについての解析方法までには至っていない。(2)アレルギー性鼻炎を合併した難治性の慢性副鼻腔炎患者の治療において、病態に即した、マクロライド系抗生物質と免疫調整作用を有するトシル酸スプラタスト併用した長期療法を行い、高い有効率を得た。

さらに、患者鼻汁中の好酸球や組織障害性蛋白(ECP)の定量や鼻粘膜鼻茸組織の免疫組織化学的検討より、Th2タイプのサイトカイン(IL-4,IL-5)産生を抑制するトシル酸スプラタストの投与が、本病態の改善に有益であることが示された。さらに治療前後の鼻粘膜組織を用いたRT-PCRにより、治療後のTh2タイプのサイトカイン産生が抑制されている傾向が示唆された。1.アレルギー性鼻炎あるいは慢性副鼻腔炎患者鼻腔粘膜より採取した鼻粘膜リンパ球を用いて、フローサイトメトリーを行い、T細胞分画の解析を行った。その結果、種々の割合でCD4+ヘルパーT細胞ならびにCD8+抑制性T細胞が分布していることが示された。2.PRISM7700sequence detectorを使用して、鼻腔粘膜より得られた少量のリンパ球を用いて、定量的なRT-PCRを行い、Th1タイプ(IFN-gamma,IL-2)およびTh2タイプ(IL-4,IL-5)のサイトカインについてmRNAでのサイトカインプロフィールについて検討した。その結果、アレルギー性鼻炎ならびに慢性副鼻腔炎患者においては、IFN-gammaの発現は見られたものの、Th2タイプのIL-4やIL-5については、さらにin vitroでアレルゲン刺激を行うことにより、その発現が確認できた。3.アレルギー性鼻炎患者と慢性副鼻腔炎患者の鼻粘膜リンパ球のサイトカインプロフィールの違いについて検討し、アレルギー性鼻炎ではTh2タイイトカインがより強く発現されている傾向が見られた。Th1タイプのサイトカインについては、採取したばかりの鼻粘膜リンパ球では両疾患患者の間に有意な差はなかったが、in virtoでアレルゲン刺激を一定の時間加えたのちに、IFN-gammaの産生がむしろアレルギー性鼻炎患者で増強する傾向にあった。4.鼻粘膜から得られる少量のリンパ球を用いて、細胞内サイトカインを蛋白レベルで測定するサイトカインフローサイトメトリーに関しては、未だアッセイシステムを確立するに至っていない。
癌幹細胞におけるアポトーシス性容積減少を標的とした食道癌新規治療の開発

ヒト食道癌細胞株14株におけるALDH1(癌幹細胞マーカー)を評価し、その中でも発現の高いTE-4、8よりセルソーターを用いて癌幹細胞を抽出し、培養可能な細胞株を樹立した。これらをsphere formation assayで濃縮した上で、ALDH1 mRNAの発現を評価したところ、ALDH1が起源の癌細胞株(TE-4, TE-8)より高発現していることを確認した。次にこれらをマイクロアレイ法で遺伝子解析し、特にイオン輸送体に注目して、起源の細胞株と比較して癌幹細胞で高発現している分子を同定した。本研究の仮説では、Apoptotic volume decreaseに関連するイオン輸送体が変化していると予想しており、一部のクロライドチャネル(ANO7, CLCN5)は高発現していることが判明したが、実際には細胞内カルシウムイオン濃度に関与する分子(ATP2A1, ATP2A3, ORAI, S100蛋白)がより高発現していた。これらの内、ATP2A1と,その他薬剤の標的となり得るイオン輸送体ATP1B2, SLC12A2についてRT-PCR法で発現を確認したところ、同様に高発現していることが確認された。細胞内カルシウム濃度はアポトーシスに強く関与することから、癌幹細胞のアポトーシス回避にはカルシウム濃度調整に関連するイオン輸送体が関与し、これらを標的とした薬剤を用いて癌幹細胞のアポトーシス回避機構を破綻に導くことができるという仮説を新たなに立て、検証することとした。ATP2A1に特異的に作用する薬剤を用いて通常癌細胞と癌幹細胞における増殖抑制効果の検証を行った。その結果、癌幹細胞においてある程度IC50が低値であることが判明した。この結果から、細胞内カルシウム濃度調整を標的とした薬剤は癌幹細胞特異的治療法となる可能性があり、臨床応用を目指してさらなる検証が必要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト食道癌細胞株TE4、TE8を用いて、まず食道癌幹細胞株の樹立を試みた。食道癌幹細胞マーカーであるALDH1によって分解され蛍光を発する試薬Aldefluorを用いて、各々の細胞株を蛍光標識し、ALDH1活性の高い細胞をcell sorter(SONY SH800)を用いて分離した。これらを非接着性プレート、特殊無血清培地(b-FGF、b-FGF、B27 supplement)を用いて培養し、spheroidが形成されることを確認した。これら形成されたspheroidにおけるALDH1のmRNA発現をRT-PCR法で検証したところ、分離培養されたspheroidでALDH1活性が高いことが確認でき、これらが食道癌幹細胞としての性質を有することを確認した。次に樹立された癌幹細胞2株と、由来となったTE4、TE8との間での遺伝子発現の差異を網羅的遺伝子解析(マイクロアレイ法)により解析したところ、複数のイオン輸送体が高発現していることが判明した。特に細胞容積調整に関与するNKCC1、アポトーシスの制御に関連する細胞内カルシウムイオン濃度を調整するATP2A1(SERCA1)が高発現していることに注目した。我々は既にこのNKCC1が胃癌・食道癌において細胞周期の調整に関連することをしている(J Physiol Sci. 2006, World J Gastroenterol. 2014)。NKCC1の特異的阻害剤としてFurosemideを、ATP2A1の特異的阻害剤としてThapsigarginを見出した。今後は、これらの試薬を投与した際、癌幹細胞に対する抗腫瘍効果(Sphere formation、細胞周期、アポトーシス誘導)について評価を行っていく予定である。申請時には、平成29年度では、1.ヒト食道癌細胞株、手術切除組織からの癌幹細胞の分離と細胞株樹立、2.食道癌幹細胞の網羅的遺伝子解析と、標的分子(主にイオン輸送体)の探索、3.癌幹細胞のアポトーシス性細胞容積減少(AVD)の観察と細胞内イオン濃度の測定、4.候補分子(イオン輸送体)とアポトーシス性細胞容積減少(AVD)に注目した、癌幹細胞におけるアポトーシス回避機構の解明、の4点を施行予定であった。現時点では、平成29年度、1,2の項目、さらに平成30年度、1の一部が完了している状況である。以上よりやや遅れていると判断した。

細胞内カルシウム濃度はアポトーシスに強く関与することから、癌幹細胞のアポトーシス回避にはカルシウム濃度調整に関連するイオン輸送体が関与し、これらを標的とした薬剤を用いて癌幹細胞のアポトーシス回避機構を破綻に導くことができるという仮説を新たなに立て、検証することとした。ATP2A1に特異的に作用する薬剤を用いて通常癌細胞と癌幹細胞における増殖抑制効果の検証を行った。その結果、癌幹細胞においてある程度IC50が低値であることが判明した。この結果から、細胞内カルシウム濃度調整を標的とした薬剤は癌幹細胞特異的治療法となる可能性があり、臨床応用を目指してさらなる検証が必要である。研究実績でも記載した候補遺伝子、NKCC1 ATP2A1に対する標的薬剤、Furosemide、Thapsigarginを用いて、癌幹細胞におけるsphere形成能、細胞周期、アポトーシス誘導への影響を評価する。さらにはこれらが、癌幹細胞特異的に効果があることを確認するため、同試薬を元の起源であるTE4、TE8通常食道癌細胞株にも投与し、ALDH1発現細胞集団の分布の変化の評価を行う。また、siRNAを用いたNKCC1、ATP2A1 knockdown実験も同様に行い、同様の抗腫瘍効果があるか否か評価を行う。癌幹細胞特異的に効果を示すならば、一般的な化学療法(5-FUやcisplatin)と併用することで、相乗的な抗腫瘍効果を示す可能性があり、細胞株に対して併用療法の効果、ヌードマウス皮下腫瘍モデルにおける併用療法を行った場合の腫瘍形成能の差異の検証を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
無限単純群の群作用

無限単純群は自然に空間への作用を持つことが多い。一方、無限単純群Gの単位元ではない1つの元の共役類とその逆元の共役類の和集合の集合Xを考えると、その2つの集合たちの間には、一方のべき乗が他方を含むという現象が起こる。これにより、Xに距離を定義することができる。この距離の性質を、単純群の作用を用いて解明する研究を行った。群Gの逆について閉じている非自明な部分集合Kをとると、Gの元はKの元の共役の積に書かれ、その最小個数がG上にノルムを定める。このノルムおよびG上の擬準同型とX上の距離との関連が明らかになった。また、ある種の同相群ではすべての元が1つの交換子となることを示した。前年度出版した任意の次元の球面の向きを保つ同相群、任意の次元のメンガーコンパクト空間の同相群に対し、任意の元はただ1つの交換子に書かれることの拡張について研究した。群Gの部分集合KでGをKの元の共役がGを生成するものについて、Gの元gを書くために必要な共役の個数の最小値q_K(g)が群Gのノルムとして定義されるが、単純群Gに対しては、q_{g,g\sup{-1}}を用いて、d(C_f,C_g)=\log\max\{ q_{f,f\sup{-1}}(g),q_{g,g\sup{-1}}(f)\}のように表示されることがわかり、群のノルムの理論との関連が明らかになった。また、\{f,f\sup{-1}\}上で自明となる非自明な擬準同型の存在がわかれば、q_{f,f\sup{-1}}が非有界であることがわかる。これらのことについてGeometry and Foliations 2013国際会議で講演し、論文を準備した。群から実数への擬準同型,群の有界コホモロジー,群の上の(共役不変)擬ノルム,群の元の交換子長,安定交換子長などと群作用の力学系的性質の関連についての情報を整理し、Calegari,藤原, Kotschickの擬準同型,安定交換子長の研究, Burago-Ivanov-Polterovichの擬ノルム,交換子長の研究との関連を研究した結果、相対的な擬ノルムが、我々の研究に有効であることを理解した。群の作用の研究のために、基本領域の形に興味を持ち、基本領域の模型を3Dプリンタで作成した。任意の次元の球面の向きを保つ同相群、任意の次元のメンガーコンパクト空間の同相群に対し、任意の元はただ1つの交換子に書かれることの証明を論文にまとめ、出版した。上記の距離の性質について、作用の台の形状と大きさとの関連を考察した。これは将来の研究課題の一つとなる。ソウルで開催されたICM2014において、この研究に関する研究連絡を行うとともに、Seoul Intelligencer誌にこの研究に関連する群の幾何、特に基本領域の形状についての研究のアウトリーチについて、文章を出版した。年度の終わりに伊東市でこの研究を総括するための研究連絡会を行った。位相幾何学単純群Gに対して、群上のノルムq_{g,g\sup{-1}}を用いて、研究対象の距離dをあらわすことができ、研究の見通しが良くなった。当初の予定通り、群から実数への擬準同型,群の有界コホモロジー,群の上の(共役不変)擬ノルム,群の元の交換子長,安定交換子長などと群作用の力学系的性質の関連についての情報を整理し、Calegari,藤原, Kotschickの擬準同型,安定交換子長の研究, Burago-Ivanov-Polterovichの擬ノルム,交換子長の研究との関連を研究した結果、相対的な擬ノルムが、我々の研究に有効であることが見いだせた。また、基本領域の模型により群作用への理解が深まった。出版予定の論文をまとめ出版できた。群上のノルムを用いで研究を進める。研究計画時の予定に沿って、様々な単純群の例について、その形状を調べる。また、交換子幅について、測度を保つ同相群について研究を進める。有用性が判明した相対的な擬ノルムについて研究を深める。研究計画時の予定に沿って、A_\infty以外の単純群の例について、その形状を調べる。また、交換子幅について、様々な空間の同相群をしらべるとともに、体積を保つ微分同相群についても研究対象とする。主に研究交流のための旅費として使用する。若手研究者との共同研究のための費用としても使用する。
ヒトと類似した発症機構を持つ革新的白髪モデル動物の開発

白髪は極めてありふれた毛髪の機能異常で、老化の象徴でもある。しかし、白髪の発症機構には現在でも不明な点が多い。近年の分子生物学の進歩により、生下時の黒毛が白毛に変化する遺伝子改変マウスの報告が国際科学誌に掲載されているが、ヒトと同じように加齢とともに白髪が発症するマウスはほとんど報告がない。研究代表者らは、生下時は黒色毛であるが、加齢とともに徐々に白髪を自然発症するオリジナルの動物モデルを開発した。本研究では、本マウスの白髪発症機構や病態を解明し、ヒトと極めて類似した白髪発症機構を持つモデル動物であることを証明するとともに、白髪予防剤・治療に有効な分子標的療法の開発に挑戦する。【目的】近年の遺伝子改変技術の進歩により、生下時の黒毛が白毛に変化するマウス樹立し、発症機構を解析した報告が、多くの国際科学誌に掲載されている。しかし、ヒトと同じように加齢とともに少しずつ白髪が発症するマウスの報告は、世界的に見ても極めて限られている。さらに、染毛剤によるアレルギー等の疾患誘導の可能性が報告されているにもかかわらず、これに代わる白髪予防剤・治療剤は存在しない。研究代表者らは、加齢とともに徐々に白髪を自然発症するオリジナルのモデルマウスを開発した。本研究では、本モデルマウスにおける白髪発症機構を解明し、ヒトの白髪との類似性を証明する。さらに、白髪発症の機構に基づく予防・治療剤の開発研究を推進する。【結果】1、平成23年度は、本モデルマウスにおける白髪発症機構がヒトと類似していることを形態学的に証明する研究を推進した。平成23年度の成果に基づき、平成24年度は、本白髪モデルマウスにおける白髪発症機構について、免疫組織染色のみならず、レーザーマイクロダイセクションを用いた定量PCR法で発現分子を解析し、白髪発症の分子機構を調べた。また、メラノサイトの機能について、白髪だけでなく、皮膚のメラノーマへの作用機構を調べた。2、加齢および環境ストレスが白髪を誘発する機構について、培養細胞を用いた試験管レベルや白髪モデルマウスを用いた個体レベルで、分子生物学的手法やLCーICP-MS等を用いた化学的手法を用いて解析した。3、白髪を予防・治療できる化合物の候補を、培養細胞を用いて試験管レベルで選別する技術の開発をはじめた。4、白髪関連遺伝子を標的にした遺伝子改変マウスを新規に樹立し、加齢による毛色の変化を観察する研究を開始した。【背景・目的】ヒトと同じように加齢とともに少しずつ白髪が発症するマウスは、現在でもほとんど報告がない。また、白髪を根本的に予防・治療できる科学的根拠のある薬剤は存在しない。本研究では、本マウスの白髪発症機構や病態を解明し、本モデルマウスの白髪発症機構や病態が、ヒトと類似していることを証明する。さらに、本モデルマウスを用い、白髪予防・治療剤の開発を検討する。【研究成果】1.モデルマウスにおける白髪発症機構の解析:H25年度において、研究代表者らが、当初に想定していた細胞とは異なる細胞が、白髪の発症に制御する可能性がでてきた。そこで、焦点を当てる細胞の種類を増やし、より広い視野から白髪の発症の分子機構を解析した。2.モデルマウスヒトにおける白髪発症機構・病態の類似性:平成23-24年度における研究成果を踏まえ、ヒト頭皮・毛髪においても、マウスと同じ機構で白髪が発症しているかどうかを調べた。本モデルマウスとヒトの白髪発症機構は類似している可能性がでてきたので、今後、さらに詳細な検討が必要となった。3.白髪の予防・治療:本白髪モデルマウスにおける白髪発症機構を基に、白髪を予防・治療できる可能性のある薬物を選別する技術について検討し、動物レベルで効果のある薬物を提案できる可能性がでてきた。今後、本結果の再現性を調べ、作用機序を解明する必要性がでてきた。4.白髪発症機構を制御する新規遺伝子の同定と機能解析:定量PCRや免疫組織染色法等の方法を用いて、白髪の発症に関与する可能性のある遺伝子を探索するとともに、個体レベルで分子機能を解析した。【背景】ヒトにおいて白髪は加齢の象徴である。特に女性にとって、白髪は美容上の大問題となっている。一方、動物において、生下時の毛色は基本的に一生を通じて同じであり、加齢により毛色が変化することは稀である。ゆえに、ヒトと同じように加齢とともに少しずつ白髪が発症する動物モデルの報告は、世界的にみても極めて少ない。一方、白髪染めに対するアレルギーや発癌の危険性が報告されているにもかかわらず、これに代わる白髪予防剤・治療剤は存在しない。【目的】

本研究では、加齢とともに徐々に白髪を自然発症するオリジナルのモテルマウスを開発した。平成23年度は、本モデルマウスにおける白髪発症機構がヒトと類似しているかどうかを検討することを目的として、研究を遂行した。【結果】1)マウスにおける白髪毛疱の形態学的解析:開発された白髪モデルマウスを用い、白髪の毛疱メラノサイトを特異的に染色することに成功した。さらに、モデルマウスにおける毛疱メラノサイトの生存から、白髪発症機構について、ヒトの白髪との類似点性を考察した。2)皮膚におけるメラノサイトの形態学的解析:本モデルマウスと野生型マウスについて、皮膚全体におけるメラノサイトの数・分布・動態やメラニン産生能を形態学的に調べ、類似点および相違点を形態学的に明らかにした。3)白髪を誘発する機構の解析:メラノサイトの周辺環境に発現している分子を同定するとともに、これらの分子が白髪の発想に関与するかどうかについて検討した。さらに、メラノサイト自体に発現する分子を調べる作業を開始した。【背景・目的】ヒトと同じように加齢とともに白髪が発症するモデル動物の報告は、世界的にみても、極めて限られている。さらに、白髪の発症を予防できる薬物も、ほとんど存在しないのが現状である。研究代表者らは、生下時に黒毛が、加齢とともに次第に白毛に変化する遺伝子改変マウス系を樹立することに成功した。本研究では、本マウスの白髪発症機構を解明するとともに、ヒトの白髪発症機構と比較することにより、本マウスの白髪モデルマウスとしての有用性を調べるとともに、白髪予防・治療剤開発の基礎を固める。【研究成果】1)メラノサイト機能および生存の制御に中心的関与することが報告されている複数の分子に焦点をあて、これらの分子機能および発現を制御する可能性のある分子および環境因子を発見した。2)メラノサイト系細胞の遊走および増殖に関与する新規分子を発見するとともに、本分子の遊走および増殖に関する機構の一部を試験管レベルおよび動物レベルで解明した。3)皮膚および毛包におけるメラニンの生理的意義について、生体防御の観点から試験管レベルと動物レベルで解析を進めた。4)白髪の発症機構解析に関する知見が蓄積してきた過程で、白髪の発症には、メラノサイトだけに焦点を当てた解析では不十分であり、皮膚および毛包を構成するメラノサイト以外の細胞の機能解析を同時に推進することが重要であると判断された。5)メラノサイト系細胞の増殖および細胞死に関与する細胞をターゲットとする免疫療法を動物レベルで検討した。6)メラノサイト系細胞の増殖および細胞死を修飾する分子をターゲットとする分子標的療法を試験管レベルで検討した。分子生物学、皮膚科学、衛生学当初の計画では、平成24年度以降は、白髪発症にかかわる分子機構の解析、白髪発症機構を制御する遺伝子の探索、白髪の原因となる環境ストレスの解析、白髪予防・治療剤の探索等を推進する予定であった。平成24年度において、研究実績の概要に示したように、当初に計画した研究をほぼ達成できているので、おおむね順調に進展していると判断した。オリジナルの白髪モデルマウスを用いて、加齢とともに白髪を発症する機構が、新たな視点から解明されつつある。さらに、動物レベルで、白髪予防に有効な薬物を提案できる可能性がでてきた。
CDW-Mott系における非平衡状態ランドスケープの理論研究

本年度は、主として1T-TaS2の微視的モデルの構築とこれに基づいた光誘起ダイナミクスの研究を行った。この物質は電子や格子の複雑な相互作用によって、平衡・非平衡で様々な電荷密度状態を示すことが実験的に示され、不揮発性メモリなどへの応用が期待されている。しかし、微視的理論による解明は十分に進んでいない。従来の理論は、格子変形を固定した上での強束縛模型であり、電子間の相互作用を取り入れることが出来ていなかった。本研究ではこの理論を拡張し、格子変形を力学的自由度として取り扱い、さらに電子間のクーロン斥力を取り入れた。その結果、平均場近似の範囲内で、1T-TaS2の基底状態を定性的に再現することに成功した。この状態は絶縁体であり実験事実と整合する。これが従来の理論より進歩した点であり、より現実に近い理論的モデルが構築出来たと考えている。さらにこの理論を用いて、強いレーザー照射で引き起こされる電子・格子のダイナミクスを調べた。レーザー電場強度を十分強くすると10フェムト秒程度の短時間で電荷密度波秩序が融解すること、また長時間領域では格子変形の振動に追従して電荷密度が変動することを示した。1T-TaS2の光誘起初期ダイナミクスの理論計算はこれまでにほとんど無く、この物質の非平衡現象を解明する上で、一つの貢献になったかと思う。本年度はいくつか関連する研究にも進展があった。1T-TaS2に関して、次年度以降に着手する予定だった現象論のアプローチについても、自由エネルギーの計算プログラムが構築出来た。また、光誘起ダイナミクスに関して、誘起される電流から生じる高次高調波についても強束縛模型による解析を行った。当初の計画通り、光誘起初期ダイナミクスに関して、時間依存Hartree-Fock法を実装して相互作用の効果を取り入れた計算を実行することが出来た。期待以上の成果としては、相互作用の効果を取り入れたことで、絶縁体的振る舞いをする基底状態を実現することも出来た。これまで知られていた1T-TaS2の強束縛模型は実験事実と異なり金属的になっていたが、これを一歩進めてより実験と整合するモデルが構築出来た。また当初は次年度以降に取り組む予定だった、1T-TaS2の現象論的アプローチについて、前倒しで取り組む事ができた。自由エネルギーの計算プログラムの構築が済み、いくつかの計算結果も出始めており、当初の計画以上に進んでいると言える。当初の計画では固体高次高調波発生との関連は想定外であったが、この物質の光誘起ダイナミクスとの関連が深いことが分かってきた。当初予定していなかったこの方向性についても一定の成果が出ている。今後は1T-TaS2の現象論的アプローチの研究を推進する。構築した自由エネルギーの計算プログラムを使って、状態空間中の自由エネルギーランドスケープを探索する。平衡状態では実現しない準安定状態の情報を得るのが狙いである。また固体高次高調波発生の研究も進め、遷移金属ダイカルコゲナイド系あるいは電荷密度波状態との関わりが明らかに出来ればと考えている。

自由エネルギーの計算プログラムの構築が済み、いくつかの計算結果も出始めており、当初の計画以上に進んでいると言える。当初の計画では固体高次高調波発生との関連は想定外であったが、この物質の光誘起ダイナミクスとの関連が深いことが分かってきた。当初予定していなかったこの方向性についても一定の成果が出ている。今後は1T-TaS2の現象論的アプローチの研究を推進する。構築した自由エネルギーの計算プログラムを使って、状態空間中の自由エネルギーランドスケープを探索する。平衡状態では実現しない準安定状態の情報を得るのが狙いである。また固体高次高調波発生の研究も進め、遷移金属ダイカルコゲナイド系あるいは電荷密度波状態との関わりが明らかに出来ればと考えている。