hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
造血幹細胞移植後の貪食細胞システムの再構築

同種造血幹細胞後の貪食細胞系の再構築と,移植片対宿主病での役割を検討した。マウス同種骨髄移植後の組織常在マクロファージの再構築の検討をおこなったところ,同系移植では,数ヶ月かけて再構築される組織常在マクロファージが,同種移植後にGVHDが重症化した臓器では, 2週間程度でドナー型に置換されていた。炎症性マクロファージは,定常状態では組織にほとんど存在しないが,同種造血幹細胞移植後の肺や皮膚では,炎症性マクロファージの浸潤が認められ,これをモノクローナル抗体で除去すると, GVHDが軽減した。こうした所見は,移植後の免疫寛容や移植片対宿主病の発症機序を考える上で重要である。マウス同種骨髄移植後のマクロファージの再構築を, MHC不適合のB6→B6D2F1モデルを利用して解析した。従来の全身放射線照射で前処置を行うモデルではなく,より臨床の移植に近づけるため化学療法で前処置を行うモデルを確立した。Busulfan 25mg/kg, day -7-4とcyclophosphamide 100mg/kg, day -3 -2で前処置を行って同種骨髄移植を行った場合, day 50までに60%のマウスが死亡した。一方,コントロールとして同系移植を行った場合は100%生存した。T細胞除去を行い, GVHDが起こらない同種骨髄移植をした場合でも, day10までに,好中球のドナーキメリズムは100%となっていた。腸管のマクロファージのドナーキメリズムは, day3で9%, day5で16%, day7で48%と時間とともに生着していた。これらのマクロファージの働きを調べるために,抗CSF-1抗体を用いてマクロファージを除去したところ,腸管上皮の増殖因子の産生が低下する事が判明した。これらの腸管上皮増殖因子は,腸管の非血液・非上皮細胞から産生され,腸陰窩の延長を起こしている事が分かった。これは,マクロファージが腸内細菌からの刺激により活性化され,非血液・非上皮細胞を刺激し,上皮細胞の増殖因子を産生させているものと予想された。これを証明するため,マウスに抗生剤を投与してから移植をすると,腸管上皮の増殖因子の産生が抑制される事が判明した。腸管粘膜上皮の損傷による腸内細菌の粘膜上皮内への侵入がマクロファージを活性化させ,非血液・非上皮細胞からの腸管上皮の増殖因子を来すというメカニズムは,粘膜損傷後の腸管のホメオスターシスを保つ重要なフィードバックシステムと考えられる。今年度は,皮膚マクロファージのturn overおよび移植片対宿主病(GVHD)に果たす役割を研究した。G-CSFを投与したドナーマウスから採取した脾細胞を,主要組織適合性抗原複合体半合致であるレシピエントマウスに投与すると,皮膚線維化や脱毛を主体とする皮膚GVHDが生じた。特に,ドナー細胞の表皮/真皮境界および毛包への浸潤が著明であり,これらは主に, T細胞とCD11b陽性のマクロファージであった。これらの細胞浸潤の結果,毛包の組織幹細胞が著明に傷害され,それに伴って毛包の消失や脱毛が生じている事が示された。GVHDの生じた皮膚では,インターフェロンガンマ依存性にケモカインの発現が上昇しており,インターフェロンガンマシグナルを, JAK1/2阻害剤の局所投与で抑制すると, T細胞およびマクロファージの皮膚への浸潤は有意に抑制され,組織幹細胞が保護され, GVHDも軽減された。興味深い事に,ステロイドの局所投与では, JAK1/2阻害剤と同様にT細胞やマクロファージの浸潤は抑制されていたが,皮膚幹細胞は保護されず,却って皮膚萎縮が生じていた。これらの結果より,皮膚GVHDにおいて,皮膚マクロファージはインターフェロンガンマシグナルを介して,速やかにドナー由来のものに置換されることがわかった。さらにドナーマクロファージやT細胞浸潤は,組織幹細胞の傷害を起こしてGVHDによる組織傷害を助長している事がわかった。こうした変化を阻害する, JAK1/2阻害剤は,現在の標準的な治療であるステロイド剤より有効なGVHD治療法である可能性が示唆された。今回は皮膚に絞ったが,皮膚の組織マクロファージの再構築と, GVHDでの動態を解明する事ができた。これは,過去に他のグループからの,マクロファージが皮膚GVHDで重要な役割を果たすという報告を確認する所見である。本研究では,皮膚GVHDで組織幹細胞が傷害されている事が判明したが,組織幹細胞の傷害にマクロファージが重要であるか否かは次年度以降に検討する事とする。また,ステロイドはマクロファージの機能抑制に必ずしも有効では無いが, JAK阻害剤は有効である可能性が高い。この点に関しても次年度以降に検討する予定である。今年度は,皮膚マクロファージのGVHDに果たす役割を研究した。G-CSFを投与したドナーマウスから採取した脾細胞を,主要組織適合性抗原複合体半合致であるレシピエントマウスに投与すると, T細胞とCD11b陽性のマクロファージが皮膚に浸潤して皮膚急性GVHDが生じた。特に,ドナー細胞の表皮/真皮境界および毛包への浸潤が著明であった。これらの細胞浸潤の結果,毛包のLGR5陽性組織幹細胞が著明に傷害され,それに伴って毛包の消失や脱毛が生じている事が示された。LGR5+ fate mapping

マウスに,皮膚欠損を作成すると,創傷治癒の過程でLGR5陽性皮膚幹細胞から分化した細胞が、盛んに表皮のケラチノサイトに分化する。ところが、皮膚GVHDの生じているマウスでは,皮膚組織幹細胞が減少し,表皮への分化が著明に傷害されているため,創傷治癒が有意に遅延していた。こうした皮膚変化を治療するため、JAK1/2阻害剤を塗布したところ、T細胞やマクロファージの浸潤が抑制され、GVHDの皮膚病理所見が改善していた。それにともなって、脱毛の軽減と創傷治癒の促進も認められた。現在の標準的な皮膚GVHD治療法である、ステロイド剤の塗布を行ったところ、逆に皮膚幹細胞は減少し、脱毛は軽減せず、創傷治癒も遅延していた。皮膚幹細胞の障害は,同系移植でGVHDが生じない場合でも見られており、ステロイド剤の長期塗布による有害な作用と考えられた。こうした、ステロイド剤の欠点を持たずに、強力な抗GVHD作用をもつJAK1/2阻害剤は,現在の標準的な治療であるステロイド剤より有効なGVHD治療法である可能性が示唆され、今後の臨床応用が待たれる。同種造血幹細胞後の貪食細胞系の再構築と,移植片対宿主病での役割を検討した。マウス同種骨髄移植後の組織常在マクロファージの再構築の検討をおこなったところ,同系移植では,数ヶ月かけて再構築される組織常在マクロファージが,同種移植後にGVHDが重症化した臓器では, 2週間程度でドナー型に置換されていた。炎症性マクロファージは,定常状態では組織にほとんど存在しないが,同種造血幹細胞移植後の肺や皮膚では,炎症性マクロファージの浸潤が認められ,これをモノクローナル抗体で除去すると, GVHDが軽減した。こうした所見は,移植後の免疫寛容や移植片対宿主病の発症機序を考える上で重要である。マウスモデルを用いた組織マクロファージの再構築の解析とその移植後の生体の恒常性に果たす役割に関する研究は,予定通り遂行されている。血液中の単球と比較すると腸管のマクロファージの生着の速度はゆっくりであった。しかし,腸管以外の組織固有マクロファージの生着の速度と比較するとかなり速いと考えられる。こうした腸管マクロファージの比較的速い生着は,腸内細菌からの刺激によって起こっている可能性がある。計画書にある,同系移植とのマクロファージの生着速度の差は,未だ検討がすすんでおらず,この点に関しては次年度以降に検討する事とする。皮膚GVHDでの皮膚組織マクロファージの役割を解明するため,レシピエントマウスに放射線照射もしくは化学療法による前処置を行い, G-CSFを投与したドナーマウスから脾細胞を移植する。移植後, CSF1レセプター抗体(clone: AFS98)を投与し,皮膚マクロファージを除去する。その際,皮膚幹細胞の傷害が軽減されるかどうかを確認する。皮膚幹細胞を検出するため, LGR5-GFPマウスをレシピエントに使用して移植を行う。マクロファージの浸潤する皮膚GVHDにJAK阻害剤を使用し,使用前と使用後でマクロファージのTranscriptomeを比較し,マクロファージがGVHDを増悪させる責任分子を同定することを試みる。造血幹細胞移植学GVHD発症マウスでのマクロファージ再構築の変化:平成26年度と同様にレシピエントマウスに化学療法による前処置を行い,骨髄細胞に加えて純化したT細胞を輸注する。移植後,週2回GVHDの重症度を評価しGVHD Scoreを記録する。組織常在および、炎症性マクロファージの再構築と分化を定量する。
三量体Ｇタンパク質αサブユニットのユビキチン依存的分解機構の解明

ヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニット(Gα)は細胞膜のGタンパク質共役型受容体が受け取った細胞外のシグナルを、細胞内のエフェクタータンパク質に伝達する。我々は最近、細胞質タンパク質Ric-8AがGαi2のC末端領域に結合することでGαi2のユビキチン化を抑制し、Gαi2タンパク質を安定化することを報告した。しかしながら、Gαタンパク質の「量」の調節機構については依然として不明な点が多く、本研究では、Gαiタンパク質のユビキチン化の制御機構を明らかにすることを目的として研究を行った。平成27年度までに、Gαiが百日咳毒素によりADPリボシル化されると、GαiとRic-8Aの結合が阻害されること、また細胞内のGαiタンパク質の量が減少することを見出していた。そこで平成28年度は内在性Ric-8AがGαiの安定性に与える影響を検討した。COS-7細胞の内在性Ric-8Aをノックダウンしたところ、ノックダウンしていない細胞に比べGαiのタンパク質分解が速く、Ric-8AがGαiタンパク質の安定化に必要であることが分かった。このことから、百日咳毒素処理によりGαiタンパク質が減少したのは、ADPリボシル化によりGαiのRic-8Aへの結合が阻害され、Gαiが不安定化したためであると考えられた。さらに今年度は、哺乳類上皮細胞の二次元培養系および三次元培養系を用いて、上皮細胞の極性形成過程のGαiおよびRic-8Aの役割を検討した。その結果、GαiおよびRic-8Aはタイトジャンクション形成およびシスト形成に必要であること、Ric-8Aは紡錘体の正しい配向に必要であること等を見出した。さらに詳細な解析を行い、Ric-8AはGαiおよびGαi結合タンパク質LGN/AGS3と協調して、上皮細胞のシスト形成およびタイトジャンクション形成の際の細胞極性形成を制御することを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。ヘテロ三量体Gタンパク質は、α、β、γの3つのサブユニットからなり、細胞膜のGタンパク質共役型受容体(GPCR)が受け取った細胞外のシグナルを、細胞内のエフェクタータンパク質に伝達する。近年、細胞質タンパク質Ric-8A(Resistance to inhibitors of cholinesterase 8A)には三量体Gタンパク質Gαiのタンパク質量を増加させるシャペロンとしての機能があることが注目されている。我々は最近、Ric-8AがGαi2のC末端領域に結合することでGαi2のユビキチン化を抑制し、Gαi2タンパク質を安定化することを報告した。しかしながら、Gαiのユビキチン化についての報告自体がこれまでに殆どなく、Gαiのユビキチン依存的な分解の制御機構については不明な点が多い。本研究の目的はGαiタンパク質のユビキチン化の制御機構について明らかにすることである。Gαi2のC末端領域(=Ric-8A結合領域)は百日咳毒素によりADPリボシル化されることがよく知られているが、百日咳毒素によるADPリボシル化がGαi2の安定性に与える影響については不明であった。そこで、今年度は百日咳毒素が触媒するGαi2のADPリボシル化が、Ric-8AによるGαi2の安定化に与える影響を検討した。これまでの解析により、百日咳毒素で処理した細胞において、ADPリボシル化されたGαi2のタンパク質量が減少することを明らかにした。また、ADPリボシル化されたGαi2はRic-8Aとの結合が阻害され、タンパク質が分解されやすいことも見出した。以上の結果から、Gαi2は百日咳毒素によりADPリボシル化されると、Ric-8Aとの結合が阻害され分解されやすくなることが示唆された。近年、細胞質タンパク質Ric-8Aには三量体Gタンパク質Gαiのタンパク質量を増加させるシャペロンとしての機能があることが注目されている。本研究の目的は、Gαiタンパク質のユビキチン化の制御機構について明らかにすることである。平成26年度までに、GαiのC末端領域(=Ric-8Aの結合領域)が百日咳毒素によりADPリボシル化されるとRic-8AによるGαiの安定化が抑制され、結果として百日咳毒素処理された細胞ではGαiのタンパク質量が減少することを見出していた。平成27年度は、この百日咳毒素のGαiのタンパク質量を減少させる効果を利用して、哺乳類上皮細胞の極性形成におけるGαiの役割を検討した。イヌ腎上皮由来のMDCK細胞を2次元培養し、上皮細胞の極性形成の指標であるタイトジャンクションの形成を百日咳毒素処理の有無で比較したところ、百日咳毒素処理はタイトジャンクションの形成に影響を与えないことがわかった。

さらに3次元培養系を用いて、百日咳毒素処理したMDCK細胞のシスト形成を観察したが、apico-basal polarityを持った一層の細胞層からなる正常なシストが形成され、百日咳毒素未処理のコントロールの細胞との差は認められなかった。以上の結果から、Gαiは上皮細胞の2次元培養系及び3次元培養系の両方において、apico-basal polarityの形成には重要な役割を果たさない可能性が示唆された。今年度は、昨年度見出した百日咳毒素のGαiのタンパク質量を減少させる効果を利用して、哺乳類上皮細胞の極性形成においてGαiが必要かどうか検討した。上皮細胞2次元培養系さらには上皮細胞3次元培養系を用いて種々の詳細な解析を行ったところ、Gαiは上皮細胞の極性形成には重要な役割を果たさない可能性を示唆する結果を得ることができた。以上の成果より、順調に研究が進展していると考えられる。ヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニット(Gα)は細胞膜のGタンパク質共役型受容体が受け取った細胞外のシグナルを、細胞内のエフェクタータンパク質に伝達する。我々は最近、細胞質タンパク質Ric-8AがGαi2のC末端領域に結合することでGαi2のユビキチン化を抑制し、Gαi2タンパク質を安定化することを報告した。しかしながら、Gαタンパク質の「量」の調節機構については依然として不明な点が多く、本研究では、Gαiタンパク質のユビキチン化の制御機構を明らかにすることを目的として研究を行った。平成27年度までに、Gαiが百日咳毒素によりADPリボシル化されると、GαiとRic-8Aの結合が阻害されること、また細胞内のGαiタンパク質の量が減少することを見出していた。そこで平成28年度は内在性Ric-8AがGαiの安定性に与える影響を検討した。COS-7細胞の内在性Ric-8Aをノックダウンしたところ、ノックダウンしていない細胞に比べGαiのタンパク質分解が速く、Ric-8AがGαiタンパク質の安定化に必要であることが分かった。このことから、百日咳毒素処理によりGαiタンパク質が減少したのは、ADPリボシル化によりGαiのRic-8Aへの結合が阻害され、Gαiが不安定化したためであると考えられた。さらに今年度は、哺乳類上皮細胞の二次元培養系および三次元培養系を用いて、上皮細胞の極性形成過程のGαiおよびRic-8Aの役割を検討した。その結果、GαiおよびRic-8Aはタイトジャンクション形成およびシスト形成に必要であること、Ric-8Aは紡錘体の正しい配向に必要であること等を見出した。さらに詳細な解析を行い、Ric-8AはGαiおよびGαi結合タンパク質LGN/AGS3と協調して、上皮細胞のシスト形成およびタイトジャンクション形成の際の細胞極性形成を制御することを明らかにした。今年度は、百日咳毒素がGαi2をADPリボシル化すると安定化タンパク質であるRic-8AとGαi2の結合が阻害され、Gαi2のタンパク質量が減少することを見出すことができたことから、順調に研究が進展していると考えられる。これまでに我々は、Gαタンパク質がユビキチンープロテアソーム依存的に分解されること、この分解をGαの活性化因子であるRic-8Aが抑制することを見出し、その分子機構を詳細に明らかにした。さらに百日咳毒素が、Ric-8AによるGαの安定化を阻害するということも見出し、「Gαタンパク質の不安定化」という百日咳毒素の新たな作用とその機序についても明らかにすることができた。
配列型PSP・TSP複合センサのマーカ-としての利用

本研究ではPSP計測における「計測する対象の位置ずれ」の解消を目指した.位置合わせには配列型PSP・TSP複合センサのドットパターンをマーカーとして用いた.PSPドット及びTSPドットの任意の4点ずつ用いて射影変換を行うことで,通風画像と参照画像の位置合わせを実現した.しかしPSP画像とTSP画像の位置合わせにおいては,画像間の歪みが大きく完全に合わせることができなかったため,今後マーカーとして用いるドットの点数などを増やすなど,補正精度の向上を目指す.本実験を行うにあたって,配列型PSP・TSPセンサの色素を調製するための機器や位置ずれの補正精度を評価する実験装置が必要であった.色素に関しては,感圧色素は非常に広く使用されているPtTFPPを購入した.また特性の良い感温色素の一つであるZnS-AgInS2 (ZAIS)ナノ粒子を自身で調製できるように装置を構築した.補正精度を評価する装置については,暗幕内に励起光,カメラ及びXYステージを設置し構築した.実験装置を構築するのと並行して,位置ずれの補正を行うためのプログラムを書き進めた.プログラムとしては,参照画像と通風画像の感圧感温色素の各ドットの位置を検出し,画像間でどれだけ移動,回転がなされたか計算するものである.ドットの位置を検出する際には,各ドットの発光を検出し,その中心座標をドットの位置とした.補正を行った結果,画像の大まかな補正はできているが,完全に一致しているわけではないことがわかった.前年度にPSP色素としてPtTFPP,TSP色素としてZnS-AgInS2 (ZAIS)ナノ粒子を用いた配列型PSP・TSPセンサのサンプルを用いて位置補正を行ったところ,大まかに補正はできたが,完全には一致しなかった.そこで,各ドットのエッジの抽出などを行えるように,さらに位置補正に用いる変換行列をマーカー3つの位置情報から計算するアフィン変換から,マーカー4つの位置情報から計算する写像変換に変更するようにプログラムを書き直した.これらにより前年よりも位置補正精度が改善した.実際の圧力場の計測を行うため,ノズルと3点の圧力孔(圧力センサ)からなる噴流装置を作製した.この噴流装置によりセンササンプル上に圧力分布と温度分布を同時に生じさせる.撮影したPSP画像の参照画像と通風画像の位置を合わせ,PSPドット間の発光強度を補間したPSPの発光強度比画像の補間画像を算出した.TSP画像についても同様に,TSPの発光強度比画像の補間画像を算出した.ここでPSP画像とTSP画像は別々の2台のカメラで取得したため,PSP画像とTSP画像間の位置も異なっているが,PSP補間画像とTSP補間画像の位置合わせを行うことでPSP補間画像とTSP補間画像の位置は補正できた.ただその後温度補正を行ったが,圧力及び温度の定量的な計測は実現できなかった.今後サンプル自体の静的特性などの再確認を行い,その後再度噴流試験において補正後のPSP計測の結果と圧力センサの結果とが一致するかを調査する.本研究ではPSP計測における「計測する対象の位置ずれ」の解消を目指した.位置合わせには配列型PSP・TSP複合センサのドットパターンをマーカーとして用いた.PSPドット及びTSPドットの任意の4点ずつ用いて射影変換を行うことで,通風画像と参照画像の位置合わせを実現した.しかしPSP画像とTSP画像の位置合わせにおいては,画像間の歪みが大きく完全に合わせることができなかったため,今後マーカーとして用いるドットの点数などを増やすなど,補正精度の向上を目指す.実験装置に関して,配列型PSP・TSPセンサの色素の調製や位置ずれの補正精度を評価するための実験機器を購入し,構築できた.しかしPSP,TSPの感度調査を行う圧力・温度較正チャンバーは,昨年度中に完成させる予定であったが,圧力センサの納入時期の関係からまだ完成していないため,早急の完成を目指す.位置ずれの補正を行うためのプログラムは,参照画像と通風画像の感圧感温色素の各ドットの位置を検出し,画像間でどれだけ移動,回転がなされたか計算するものを作成した.ただし,画像の大まかな補正が可能であることを確認したが,完全には一致しなかった.この原因として,ドットの位置がうまく検出できていない可能性が考えられるため,より正確にドットの位置を検出できるようにする必要がある.以上のように,研究の進度は予定よりやや遅れているが,挽回可能な範囲であると考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。流体工学本年度は,圧力センサの納入が年度内に間に合わなかったため未完成の圧力・温度較正用のチャンバーを完成させる.また昨年度は配列型PSP・TSP複合センサによるサンプルの位置ずれの補正精度を調査してきたが,ドットの位置の検出精度があまり高くなかった.その原因として,今回作成したプログラムでは,単純に輝度に閾値を設け,それより高ければドットであるとし,その中心をドットの位置としただけであったため,サンプル全体の輝度むらが悪影響を与えている可能性が考えられる.そのためエッジ抽出を行うなど,ドットの判別方法を改良することで,より精度よく中心位置を抽出できるようにする.改良を終え次第,複合センサを塗布した物体の位置を検出する実験を行う.マーカーから物体の位置を特定するには立体視の原理を用いるが,そのためにカメラが複数台とそれらカメラを動作させるプログラム,それぞれのカメラで検出したマーカーの二次元の位置情報から物体の三次元の位置情報を計算するプログラムが必要となる.カメラを動作させるプログラムは,カメラを購入し納入された段階でとりかかる予定であるが,物体の位置情報を算出するプログラムの理論の部分は予め作成する.準備が揃い次第,位置情報を取得する実験を行うが,まずその検出範囲や精度について調査する.

具体的には,配列型PSP・TSP複合センサを塗布した物体を,XYステージおよび回転ステージを用いて適当な位置まで移動させ,画像を撮影することを数箇所で繰り返し行い,撮影した画像中の配列型PSP・TSP複合センサのドットをマーカーとして用いて画像処理を行うことで,それぞれの位置を算出できるかを確かめる.27年度が最終年度であるため、記入しない。
複素領域における偏微分方程式の研究

本研究では、微分方程式の解の大域的性質を種々の手法を用いて研究するとともに、得られた結果の他分野への応用にもつとめた。さて以下、研究計画に対応させつつ、成果の概要を記す。1.(1)種々の非線型発展方程式の解の解折性を示す極めて一般的な定理がえられた。又二の定理の応用として、流体力学での基礎方程であるオイラー方程式やコルトベーグ,ドブリ方程式の解の空間変数に関する解折性が示された。(2)数理生物学における或る種の拡散-反應方程式系にたいし、点凝縮を示す、定常解の存在を示すとともに、定常解の安定,不安定性についての詳しい研究がなされた。(3)時間的遅れを攝動項にもつ微分-積分方程式系は、物理現象や経済現象の数学的モデルとしてしばしば現れるが、かかる方程式系の解の初期条件への連続的依存性について興味ある結果が得られた。2.解折的な係数をもつ線型偏微分方程式にたいする基本解の構成およびその性質についての研究では、基本解が特性錐を除いて解折的であることを示すとともに、特性錐の近傍での基本解の特異性についての考察を行った。3.第一チャーン類が正のコンパクト,ケーラー多様体上のアインシュタイン計量の存在と一意性の研究を、偏微分方程式論の種々の手法を用いて行うことにより、新しい興味ある結果がえられた。
マクロファージによる死細胞の貪食機構の解明

腹腔の常在マクロファージは、Tim4を介して死細胞をその表面に結合し、死細胞を効率よく貧食するが、その貧食シグナルを活性化する分子は不明であった。当研究室の西らは、他のグループにより貧食に関与する因子として同定されたMerTKが、腹腔常在マクロファージに発現していることを見出した。そこで、MerTKノックアウトマウスの腹腔常在マクロファージを解析したところ、Tim4を介して死細胞を結合するが、その食食能が著しく減弱していたeまた、死細胞を貧食できない細胞株BaF3において、Tim4やMerTKを単独で発現しても貧食能は低かったが、両者を同時に発現したところ、BaF3細胞が死細胞を効率よく貧食し、死細胞の貧食を再構築することができた。よって、腹腔の常在マクロファージによる死細胞の貧食は、Tim4による死細胞の結合とMerTKによる食食シグナルの活性化という2段階から成っていると結論した。腹腔常在マクロファージによる死細胞の貧食機構に加え、赤芽島のマクロファージによる赤芽球より脱核した核の貧食機構についても解析した。赤血球造血において、赤血球の前駆細胞である赤芽球はマクロファージと結合して赤芽島を形成し、成熟過程で核を排出(脱核)する。そして、網状赤血球は循環に入り、核はマクロファージによって貧食されるが、マクロファージがどのようにして核を貧食するのかは不明であった。本研究では、赤芽島を精製し、赤芽島で見られる赤芽球の脱核とその核が貧食される現象をin vitroで再現し、解析した。その結果、MerTKを欠損したマウスから調整した赤芽島において、核の貧食が著しく減少していたことから、MerTKが赤芽球より脱核した核の貧食に重要な役割を果たしていると考えられた。腹腔の常在マクロファージによる死細胞の貧食は、Tim4による死細胞の結合とMerTKによる貧食シグナルの活性化という2段階から成っていることがわかったことに加え、赤芽島のマクロファージによる赤血球の核の貧食機構の解析にも成功した。MerTKを欠損したマウスから調整した赤芽島において、核の食食が著しく減少していたが、MerTK欠損マウスの造血組織において、核の貧食不能による核の蓄積などの異常は観察されなかった。よって、赤芽島のマクロファージは、MerTK以外にも核を貧食する機構を持っていると考えられる。赤芽島のマクロファージは、MerTKと同じファミリーに属するAxlも発現していることを見出したので、Axlの貧食への関与を検討する。腹腔の常在マクロファージは、Tim4を介して死細胞をその表面に結合し、さらに死細胞を効率よく貪食するが、貪食シグナルを伝える因子は不明である。一方で、Tim4、Rac1を発現させたBa/F3細胞(BaF3/Tim4/Rac1)は、死細胞をその細胞表面に結合するが、効率よく貪食することはできない。ただし、Tim4、Rac1に加え、MFG-E8/lntegrinの貪食シグナル系を導入すれば、Ba/F3の貪食能は著しく上昇する。つまり、BaF3/Tim4/Rac1は、Rac1を活性化させる貪食シグナル系があれば死細胞を貪食する。そこで、腹腔常在マクロファージの貪食シグナル因子を同定するため、そのcDNAライブラリーをBaF3/Tim4/Rac1に導入した。そして、死細胞を貪食した細胞をソーティングすることを繰り返し、貪食能の高いBa/F3細胞を樹立し、その細胞に発現しているcDNAの同定を試みている。また、予備実験として、cDNAライブラリーを導入していないBaF3/Tim4/Raclに死細胞を貪食させ、貪食した分画のソーティングを繰り返すことで、高い貪食能を持つBa/F3細胞(L111,L148,L224)を得た。これらの貪食能の高い細胞において、発現が変化した遺伝子を、affymetrix社のMicroarrayを用いて、網羅的に解析している。

そして、網状赤血球は循環に入り、核はマクロファージによって貧食されるが、マクロファージがどのようにして核を貧食するのかは不明であった。本研究では、赤芽島を精製し、赤芽島で見られる赤芽球の脱核とその核が貧食される現象をin vitroで再現し、解析した。その結果、MerTKを欠損したマウスから調整した赤芽島において、核の貧食が著しく減少していたことから、MerTKが赤芽球より脱核した核の貧食に重要な役割を果たしていると考えられた。現在のところ、本研究は、交付申請書に記載した年次計画通りに進んでいる。腹腔の常在マクロファージによる死細胞の貧食は、Tim4による死細胞の結合とMerTKによる貧食シグナルの活性化という2段階から成っていることがわかったことに加え、赤芽島のマクロファージによる赤血球の核の貧食機構の解析にも成功した。Microarray法によって、貪食能の高い細胞において発現が変化した遺伝子を見つけ、機能面から可能性が高い遺伝子を10種類程度絞り込み、これらを親株のBaF3/Tim4/Rac1に発現させた。しかし、貪食を促進する遺伝子を同定することはできなかった。そこで、今後はcDNAライブラリーを用いた機能スクリーニングに集中する。また、機能スクリーニングにおいて、cDNAを同定できる確率を上げるため、次世代シーケンサーの活用を検討している。MerTKを欠損したマウスから調整した赤芽島において、核の食食が著しく減少していたが、MerTK欠損マウスの造血組織において、核の貧食不能による核の蓄積などの異常は観察されなかった。よって、赤芽島のマクロファージは、MerTK以外にも核を貧食する機構を持っていると考えられる。赤芽島のマクロファージは、MerTKと同じファミリーに属するAxlも発現していることを見出したので、Axlの貧食への関与を検討する。
場の発散とその幾何

本年度得られた結果は次の2つに分けて述べることができる。(I)平坦拡張定理ゲージ接続を「分解の方法」により定式化すると、従来の枠組を越えて、接続の幾何がえられる。そのひとつはリリトン方程式論、或いはY. M.場のPenrose theoryである。この方法では、すべてのゲージ接続は平坦な接続に拡大される。逆の言い方をすると、自由場の制限としてゲージ接続がえられることになる。このとき、演算子の積に困難が生じ、発散があらわれる。これが量子場の著しい特長である。古典場では一般に発散はない発散から生じる表現(monodromy rep. etc)に対してその標準形を求める問題を量子Riemanu-Hilbent問題という。一般にはvertex型のconnctionをこれにとり、Riemauu-Hilbent問題が定式化される。或は等件のもとで解がえられる。アノマリー巧がFuchsの関係式として得られる。
確率微分方程式と非衝突確率過程の数値解析に関する研究

近年、数理ファイナンスで広く用いられているCIR過程(Cox-Ingersoll-Ross過)やCEV過程(constant elasticity of variance過程)をさまざまな方向に拡張する研究が行われている。その一つとして、CIR過程をLevy過程を用いて、Jump型の方程式に拡張するという研究が盛んに行われている。特に(Jump型)CIR過程は負の値にはならないという性質があるが、確率微分方程式の離散近似でよく用いられるEuler-Maruyama近似には、その性質はなく負の値をとる可能性がある。そこで、Li Libo氏との共同研究において、正の値を保った離散近似手法として、implicit Euler-Maruyama近似を構成し、その誤差評価を行った。本研究の結果は、BIT Numerical Mathematicsに掲載が決定している。また、CEV過程の拡張として、free boundary CEV過程が研究されている。この確率過程は、拡散係数のヘルダー連続性が1/2よりも真に小さいという性質があるため、何らかの意味で境界条件を付け加えなければ、解の一意性が保証されない。一つの境界条件として、「non-sticky boundary」というものがあり、「確率過程が境界には滞在しない」という形で定式化される。これまで、このような境界条件付き確率微分方程式は、その係数が「滑らかでない」という条件があるため、離散近似に関する研究は行われていなかった。そこで、田中章博氏との共同研究において、Euler-Maruyama近似もまた「non-sticky boundary」を満たすことを証明し、その収束に関する結果を得た。本研究の結果は、学術雑誌に投稿済みである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、確率微分方程式と非衝突確率過程の新たな近似理論・数値計算方法の構成と、その精密な誤差評価を与えることである。非衝突確率過程に関する研究においては、通常のEuler-Maruyama近似では各粒子が「衝突しない」という基本的な性質を満たさないという問題があった。Hoang-Long Ngo氏(Hanoi National university of Education)との共同研究によって、通常のEuler-Maruyama近似を改良したImplicit Euler-Maruyama近似の導入に成功し、その問題点を解決した。導入のためには、ある多次元の非線形代数方程式の解の存在と一意性が必要であったが、homotopyの議論とある常微分方程式を用いてその存在と一意性の証明を与えた。さらに、導入したimplicit Euler-Maruyama近似の精密な誤差評価についても証明を与えた。また、非衝突確率過程に関する密度関数の存在についても永沼伸顕氏(大阪大学)と研究を行い、Malliavin calculusを用いて、その存在に関する証明を与えた。上記の研究は、すでに論文として成果を形にしており、数学の国際雑誌に投稿済みである。進捗状況としては、おおむね順調である。非衝突確率過程の近似理論に関する研究においては、研究計画の際に考えていた非線形多変数代数方程式の解の存在と一意性が証明できたことが第一に挙げられる。この部分が証明できなければ、本研究は全く進まないからである。誤差評価については、研究計画では問題点として挙げなかったが、ある確率変数のinverse momentの存在が必要であった。これは、確率過程が衝突しないという性質から現れる問題であるが、Hoang-Long Ngo氏との共同研究では伊藤の公式をうまく使うことによって、証明を与えた。これを証明できずには誤差評価を与えることができなかったので、これは第二の理由として挙げられる。また、当初計画していなかった、密度関数に関する研究においても、同様にinverse momentが有用であることが分かり、Hoang-Long Ngo氏との研究では用いなかった、Girsanovの定理を用いることによって、inverse momentの次数を伊藤の公式を用いた場合よりも格段に改良することができた。より正確には、Girsanovの定理を用いた場合には、その次数が次元に依存しないことが分かった。これは第三の理由として挙げられる。Levy型確率微分方程式に関する研究においては、当初平成30年度に研究を予定していな内容であったが、非衝突確率過程の研究が進んだこともあり、前年度に研究を行った。本研究も順調に進展しているが、その理由としては、これまでに知られていたLevy型確率微分方程式の近似理論を、CIR過程のように数理ファイナンスの分野などで広く応用されている場合をjump型も含む形で結果を与えた点にある。

一つの境界条件として、「non-sticky boundary」というものがあり、「確率過程が境界には滞在しない」という形で定式化される。これまで、このような境界条件付き確率微分方程式は、その係数が「滑らかでない」という条件があるため、離散近似に関する研究は行われていなかった。そこで、田中章博氏との共同研究において、Euler-Maruyama近似もまた「non-sticky boundary」を満たすことを証明し、その収束に関する結果を得た。本研究の結果は、学術雑誌に投稿済みである。非衝突確率過程の近似理論に関する研究においては、implicit Euler-Maruyama近似を実際に数値計算できるようにする必要がある。上でも述べたように、ある多次元の非線形代数方程式を用いる必要があるが、この方程式には、一般には具体的に解を求めることは難しい。そのため、何らかの手法(グレブナー基底など)を用いて、数値計算できるようにする必要がある。また、その他にもprojectionを用いたexplicitな数値計算方法に関する手法も研究する予定である。Levy型確率微分方程式に関する研究においては、jump型CIR過程に焦点を絞り、研究する予定でる。近年、CIR過程にspectrally positive stable processを付け加えた確率過程が注目されている。特に、この確率過程は正の値を取るため、近似した確率過程も正であるべきである。前年度において得た結果は、その点を考慮に入れられていなかったので、implicit schemeなどを導入して、その問題点を改良する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
衛星観測と数値モデルで抽出するエアロゾル第２種間接効果の雲微物理場と環境場の関係

受動型および能動型の衛星観測データから、数値気象モデルの出力を併用して雲の特性を解析し、以下の結果を得た。東シナ海の水温変化による雲の内部構造への影響を調べるため、黒潮上と周辺域の雲の幾何学的厚さを比較したところ、降水性の場合は黒潮上で雲の幾何学的厚さが顕著に増加していた。さらに黒潮上では下層から中層にかけて雲内部の降水強度が増加することを示した。一方、黒潮上の雲では正味の放射加熱率の強い下層から中層は24K/dayとなっており、潜熱・顕熱加熱に比べるとやや低いものの、気温を変化させる非常に重要な要因として考える必要があることを示唆した。初年度である今年度は、人工衛星データから得られる各種物理プロダクトの整理と予備的な解析、また他の共同研究者との連絡調整を主に行った。まず九州大学応用力学研究所で開発されているCloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO)とCloudSatプロダクトの特徴の抽出を行った。このプロダクトでは、氷雲の有効粒径、光学的厚さ、氷水量、氷晶数密度などの微物理特性が提供されている。氷雲と過冷却水滴の存在比の地理的な違いや雲頂高度の緯度依存性、縦軸に氷粒子数を取り、横軸に氷水量を取って最大レーダ反射率(雲内での降水の強度の指標となる)をプロットする等の解析を行った。また非静力学雲解像モデルであるCReSS (Cloud Resolving Storm Simulator)から出力される雲特性とCloudSat衛星に搭載されているCloud Profiling Radar(CPR)データとの比較を行った。冬の寒気吹き出し時の日本付近の雲を対象に比較し、CReSSから計算される液相と固相を合わせた凝結水と、CPRが受信するレーダ反射率を比較したところ、雲頂高度の頻度など空間的な分布についてCReSSの出力は概ね観測結果を再現できていることがわかった。しかし数値モデルからの出力と衛星プロダクトを比較する場合の時空間的代表性には更なる検討の余地がある。本年度は、海洋上の雲の巨視物理量と微視物理量の関係性を調べた。黒潮などの海上でありながら強い上昇流が発生している場合の雲成長過程の変化は明らかになっていないため、黒潮上の強い上昇流の影響による雲の三次元構造と雲の成長過程の変化を解明することを目的とする。海面水温(SST)が24°Cよりも暖かい領域をON Kuroshio、24°Cよりも低い領域をOFF Kuroshioと定義した。また、我々は鉛直プロファイルの中で雲マスクが30から40を示した場合を「雲」と定義した。本研究では幾何学的に厚い雲(幾何学的厚さが6km以上)の場合を対流性の雲と定義している。レーダ反射率による降水カテゴリーの分布を(i)レーダ反射率が-15dBZ未満を非降水, (ii) -15<レーダ反射率< 0dBZをドリズル(細雨),そして(iii)0dBZ以上を降水として定義した。平均のレーダ反射率は黒潮のSSTフロントの南側領域の黒潮上(25から30°N)で下層から中層まで大きくなっており、緯度が上がるにつれて値が減少していく。上昇流が強い領域とレーダ反射率の高い領域は一致しているが、上昇流のピークを迎える高度にレーダ反射率のピークを迎える高度は少し低くなる。また、雲発生頻度の高い領域はSSTフロント付近に発生し、レーダ反射率の高い領域とはズレが生じている。ON Kuroshio上ではOFF Kuroshioに比べて対流雲(幾何学的厚さが6km以上)の発生頻度が高くなっており、特に黒潮上の降水雲は幾何学的に厚くなる(幾何学的厚さが6-12km)傾向がある。また、黒潮上の降水強度は上層に比べて下層から中層(1-6km)で増加している。黒潮の影響は下層のみだけではなく中層にも及んでおり、雲頂付近の雲粒径の大きさはON Kuroshioの方がOFF Kuroshioに比べて大きくなっている。2006年7月と2007年1月のCloudSatとCALIPSO衛星のデータを使用して以下の解析を行った。雲層内の雲粒子タイプは雲が存在する緯度と高度によってタイプが分かれる。海上・陸上ともに液体水雲の分布は熱帯域(南緯30°から北緯30°まで)で大気中層(5000m)まで存在し、緯度が増加するにつれて存在高度が下がることがわかった。液体水層から高度が増加するに従って、過冷却水層、2D氷雲層、3D氷雲層の順番で存在頻度割合が増加していく。海・陸による分布の違いは南半球極域の過冷却水層・2D氷雲層に大きく現れており、海上では下層(0-4000m)付近の2D氷雲層が40%ほどの頻度で存在しているにも関わらず、陸上では2D氷雲層の分布が20%ほどに減少しており、それに対して3D氷雲層の頻度が増加している。このことは南半球極域で、海上に比べて陸上での気温の低下が進むことによって、3D氷雲層が存在する高度が下層側へ遷移したことが原因であると考えられる。氷雲の光学的厚さと氷粒径の分布は北半球夏季において、緯度が増加するに従って光学的厚さは減少し、氷粒径は減少する雲へと遷移する。

2006年7月と2007年1月の海陸の光学的厚さと氷粒径の頻度分布を緯度毎に3つに分類した場合の頻度分布を考察する。2D氷粒子は、3D氷粒子に比べて光学的に薄く、氷粒径は大きくなる。2D氷粒子は緯度、海陸、季節による変化がほとんど存在しない。2D氷粒子に比べ、3D氷粒子では緯度、海陸、季節による変化が存在する。3D氷粒子雲は緯度が増加するに従って光学的に薄く、氷粒径は増加する。この変化は陸上に比べて海上で、北半球冬季に比べて夏季の方で大きくなる。Okamoto et al. (2010)では、氷粒径とIWC(Ice Water Content)は高度が下がるに従って増加することを示しており、本研究の結果は熱帯に比べて極域の方が3D氷粒子の存在高度が低いことに起因する。受動型および能動型の衛星観測データから、数値気象モデルの出力を併用して雲の特性を解析し、以下の結果を得た。東シナ海の水温変化による雲の内部構造への影響を調べるため、黒潮上と周辺域の雲の幾何学的厚さを比較したところ、降水性の場合は黒潮上で雲の幾何学的厚さが顕著に増加していた。さらに黒潮上では下層から中層にかけて雲内部の降水強度が増加することを示した。一方、黒潮上の雲では正味の放射加熱率の強い下層から中層は24K/dayとなっており、潜熱・顕熱加熱に比べるとやや低いものの、気温を変化させる非常に重要な要因として考える必要があることを示唆した。研究の目的と上記の研究業績の概要から、(2)のおおむね順調に進展していると判断した。大気物理学前年度からの研究結果を議論する中で研究全体をまとめ、今後の発展に繋げるためにモデリング・観測・実験に対する雲微物理場と環境場の降水遷移過程に関する課題を指摘し、要請を提言する。申請書に記載した目的や手法、解析内容に照らして、上記の現時点での達成度はおおむね順調に進展していると判断できる。当初予定していた海外での研究会に参加しなかったため。申請書に記載した内容に沿い、人工衛星データの解析を進めながら、数値モデルとの比較やその考察を進めていく。今年度は最終年度であるため、これまでの研究成果をまとめて海外や国内の研究会や学会にて積極的に成果をアピールする。人件費として学生によるデータ整理の経費を計上していたが、開始が遅れたため。全体の研究計画に変更はない。今年度は4月から学生によるデータ整理を開始し、また打ち合わせ等による出張を定期的に行う。
mycタンパク質によるDNA複製開始、転写、細胞死の分子機構

mycタンパク質によるDNA複製、転写、細胞癌化、細胞死(アポトーシス)の機能を研究し、以下の結果をえた。まずc-mycタンパク質結合タンパク質としてMSSPと名付けたタンパク質群を同定し、そのcDNAを2種(MSSP-1,MSSP-2)をクローニングした。MSSPはRNP consensus配列を2カ所有し、その領域はc-myc遺伝子上のDNA複製開始/転写エンハンサー結合活性に必須であった。MSSPはc-mycタンパク質以外にも細胞周期調節タンパク質cdk2とも複合体形成し、転写、複製因子として細胞周期のG1→S期の移行に関与することが示された。更にMSSPはc-myc/rasによる細胞トランスフォーメーション活性を増強し、低血清下ではMSSP自身によるアポトーシス誘導、及びc-mycによるアポトーシス誘導を促進した。これらの機能ドメインもまたRNP配列であった。更にN-mycによるMHC class I遺伝子の転写抑制機構を詳細に検討し、N-mycタンパク質N末のセリンがMAPキナーゼにより直接リン酸化されることでN-mycが活性化し、MSSPと結合し、MHC classI遺伝子エンハンサー結合タンパク質NFkBと拮抗阻害することで転写抑制することが判明した。
反電子ニュートリノ出現事象の観測とレプトンにおけるＣＰ対称性の破れの探索

2018年度は、水とプラスチックの反応断面積比を高精度で測定することを目的とした検出器WAGASCIでのデータ収集を完了し、その解析を行った。解析結果は今後のニュートリノ振動測定の精度向上に貢献できるものとなった。WAGASCI検出器の建設は、2017年の夏に完了した。WAGASCI検出器は、1280本のプラスチックシンチレータを用いて3次元の格子構造を構成しており、ニュートリノ反応によって放出される荷電粒子に対して全方位に感度がある。信号の読み出しには、光検出器MPPCと専用に開発したエレクトロニクスを用いている。WAGASCI検出器を用いて、JPARCの反ニュートリノビームを測定した。測定期間は、2017年10月から2018年5月までで、データ取得効率として約97%を達成した。WAGASCI検出器を既存のT2K前置検出器2台と組み合わせることで、反ニュートリノ反応断面積の水標的と炭化水素標的における測定を可能とした。測定した信号は、反ニュートリノ荷電カレント反応のうち、終状態に陽子とパイ中間子の存在しない反応である。この反応は、荷電カレント準弾性散乱(CCQE)が主な反応過程となっている。CCQE反応は、T2K実験におけるニュートリノ振動測定で主要な信号として用いられている。本研究は、T2K反ニュートリノビームを用いて水標的と炭化水素標的の間での反応断面積比を直接測定した最初の結果である。この結果は、今後のニュートリノ反応モデル更新におけるインプットとして有用である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,ニュートリノCP対称性の破れの世界初の観測に迫るべく、T2K実験の系統誤差の主な要因であるニュートリノ反応断面積の不定性を削減することを目的として、水とプラスチックの反応断面積比の精密測定を行う新検出器WAGASCIを開発している.2016年10月より検出器の建設を始めており、シンチレータ、光検出器、信号読出しエレクトロニクスなどの各コンポーネントの製作がほぼ完了している。2017年3月には検出器の4分の1にあたるSub-moduleが完成し、宇宙線を用いた光量試験によって期待通りの性能を確認することができた。さらに、光検出器からの信号を読み出し、また制御するシステムを開発し、試験運転まで達成した。WAGASCI検出器の信号読み出しでは、SPIROC2Dと呼ばれるASICを使用したエレクトロニクスの開発をLLRグループ(フランス)と共同で進めてきた。試作と性能評価を重ね、2017年2月には本番用の基板50枚が完成した。データ取得システムの開発としては、ニュートリノビームのタイミング信号を受け取るロジックをFPGA内のファームウェアに実装し、実際のビームタイミングにあった読出しを可能とした。基本となるデータ読み出しシステムは全て完成し、2017年4月に実際にJPARCニュートリノモニター棟にて試運転を行った。シンチレータを用いて簡単なセットアップを製作し、ニュートリノ反応由来のミューオンをビームタイミングに同期して読み出すことに成功した。検出器の建設において、当初のスケジュールより2か月の遅れが生じた。主な要因は、シンチレータ加工時の採寸がわずかに小さく互いに組み上げることができなかったため、業者に再加工を依頼したことによる。しかし、2017年秋のニュートリノビームからデータ取得を開始するにむけて、夏の間にインストールすることは可能であるため、研究計画全体のスケジュールに支障はない。また、エレクトロニクスの開発や、データ読出しシステムの開発に関しては、当初の予定通り進んでおり、試運転においても期待通りの結果が得られたため、順調であると言える。2017年度は、水とプラスチックの反応断面積比を高精度で測定することを目的とした検出器WAGASCIの建設を完了し、実際にニュートリノビームの測定を行った。今後データ解析を行い、約5%の精度で反応断面積比を見積もる。その結果を用いてニュートリノ振動解析の精度を向上させることを目指す。2016年10月より建設を開始した検出器は、2017年6月に完成した。1280本のプラスチックシンチレータを用いて3次元の格子構造を構成することで、ニュートリノ反応によって放出される荷電粒子に対して全方位に感度のある検出器とした。検出器の組立後は、並行して開発していたエレクトロニクスや光検出器MPPCを設置して、宇宙線ミューオンを用いた性能評価を行った。ニュートリノビーム測定に向けて、データ取得システムとモニターシステムの構築も行った。J-PARCのニュートリノビームは2.48秒周期の8バンチ構造をもっており、それに同期した制御・読出しが必要であった。そのためにSPIROC2Dと呼ばれる読出しASICを採用しており、専用のデータ取得システムを開発した。また、検出器の状態を制御するための電源や温度計、水位計などのデバイスをリモートで制御・監視できるシステムも開発した。開発者である私以外も使用可能できるよう、PyQTと呼ばれるツールを使用してGUIアプリケーションも構築した。2017年10月には、検出器・システム共に準備が整い、ニュートリノビームの測定を開始した。12月までの約3か月間について、全デバイスが安定した状態で運転することに成功し、98%以上の高いデータ収集効率を達成した。また蓄積した統計量としては、12月までデータ取得で目標統計量の約40%を達成している。まず何よりも、当初より予定していた通り

2017年10月からニュートリノビーム測定を開始できたことが、順調に進展しているとした理由である。ニュートリノ反応断断面積測定を行う上で統計量は重要となるため、予定通り測定を開始できたことは大きな節目を一つ通過したと言える。予定通り測定を開始できた理由としては、検出器建設段階で相次いで起こったトラブルに対応できたことがあげられる。私自身も国内外問わず現場に赴き、問題に対処してきた。システムの開発に関しては、大きなトラブルもなく順調に進めてこれたため、慎重に試運転を行い質の高いものを目指した。結果、実際の運転でも高い安定性を達成し、十分な統計量の獲得に貢献した。2018年度は、水とプラスチックの反応断面積比を高精度で測定することを目的とした検出器WAGASCIでのデータ収集を完了し、その解析を行った。解析結果は今後のニュートリノ振動測定の精度向上に貢献できるものとなった。WAGASCI検出器の建設は、2017年の夏に完了した。WAGASCI検出器は、1280本のプラスチックシンチレータを用いて3次元の格子構造を構成しており、ニュートリノ反応によって放出される荷電粒子に対して全方位に感度がある。信号の読み出しには、光検出器MPPCと専用に開発したエレクトロニクスを用いている。WAGASCI検出器を用いて、JPARCの反ニュートリノビームを測定した。測定期間は、2017年10月から2018年5月までで、データ取得効率として約97%を達成した。WAGASCI検出器を既存のT2K前置検出器2台と組み合わせることで、反ニュートリノ反応断面積の水標的と炭化水素標的における測定を可能とした。測定した信号は、反ニュートリノ荷電カレント反応のうち、終状態に陽子とパイ中間子の存在しない反応である。この反応は、荷電カレント準弾性散乱(CCQE)が主な反応過程となっている。CCQE反応は、T2K実験におけるニュートリノ振動測定で主要な信号として用いられている。本研究は、T2K反ニュートリノビームを用いて水標的と炭化水素標的の間での反応断面積比を直接測定した最初の結果である。この結果は、今後のニュートリノ反応モデル更新におけるインプットとして有用である。2017年6月には検出器が完成し、ニュートリノビーム測定場所にインストールする。ニュートリノビームの再開は10月に予定されているため、それまでにコミッショニングを済ませ、万全の状態でニュートリノビーム測定を開始する。データ読出しシステムとして開発が残っているのは、データ取得中の検出器の状態を常に監視するオンラインモニターの設計である。2017年5月にはフランスのグループと共同で設計し、コミッショニングを行う。2017年10月から、完成した検出器を用いてJPARCニュートリノビームの測定と、その解析を行う。そこで得られたニュートリノと原子核の反応断面積の結果を用いて、ニュートリノ振動解析の高精度解析、さらにはCP対称性の破れの探索へと研究を進める。2018年度は、まずこれまで取得したデータを用いてニュートリノ反応断面積を評価するべく解析を進めていく。