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核酸の非二重らせん構造を調節し、がんの発症を制御するのは、カリウムイオンなのか

本研究では、がん細胞内で低下していると考えられる「カリウムイオンが核酸非二重らせん構造の形成を調節し、がんの発症、進行を制御している」という新しい仮説を提示し、証明することを目的とする。そのために、各々の年次目標を次のように設定する。1)細胞内環境の変化に応じた非二重らせん構造の形成を知る研究正常細胞、疾患細胞のモデルとなるような擬似細胞内環境をin vitroで構築し、四重らせん構造(G-四重らせん構造、i-motif構造)、三重らせん構造などの非二重らせん構造の安定性を定量的に解析する。2)カリウムイオン-非二重らせん構造相互作用による遺伝子発現制御機構を示す研究。1)によって得られた細胞内の環境変化と非二重らせん構造の構造安定性パラメータをデータベース化する。得られたデータベースを基に、がん関連遺伝子上で非二重らせん構造を予測し、がん進行過程における核酸構造を予測し、核酸構造の役割を解明する。2018年度は、1)の研究を遂行し、試験管内、細胞内において、細胞内のカチオンや分子イオンが核酸構造安定性に及ぼす影響を明らかにできた(Biophys. Rev., 1-10 (2018), Nucleic Acids Res., 46, 8, 4301 (2018)など)。また、非二重らせん構造形成が、転写反応の効率や、転写産物RNA及び鋳型DNAの構造を変化させることも見出した(Anal. Chem., 90, 11193 (2018)、Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 3, 572-577 (2019))。さらに、(2)として細胞のがん化とその進行にともなった細胞内の環境の変化が、がん遺伝子を基にしたモデルDNAの転写量を制御していることを見出した(J. Am. Chem. Soc., 140,642 (2018)、日刊工業新聞、神戸新聞に掲載)。2018年度は、(1)がん細胞内のDNAを知る研究及び(2)遺伝子発現を制御する研究を行った。(1)として、細胞内のイオン環境変化に注目し、細胞内の分子クラウディング環境下において、四重らせん構造(G-四重らせん構造、i-motif構造)、三重らせん構造などの非二重らせん構造の安定性を定量的にした。その結果、生体内の代謝産物であるコリンイオン共存下ではカリウムまたはナトリウムイオン溶液中と核酸二重らせん、三重らせん、四重らせん構造は大きく異なることを見出した(Biophys. Rev., 1-10 (2018), Molecules, 23, 2889 (2018))。また、構造学的解析によって擬似細胞内環境では四重らせん構造のテール部位の塩基のスタッキング相互作用が変化することも見出した(Nucleic Acids Res., 46, 8, 4301 (2018)など)。さらに、転写反応では、非二重らせん構造と転写産物が相互作用し、三重らせんが形成されることや(Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 3, 572-577 (2019))、転写産物RNAの構造を変化させ、遺伝子発現へ影響していることを示唆する結果を得た(Anal. Chem., 90, 11193 (2018))。(2)として、細胞内で内在性DNA四重らせん構造を解析した結果、初期がん(MCF-7)中では四重らせん構造が観測されたが、悪性度の高いがん細胞(MDA-MD-231)内では、四重らせん構造が減少した。そこで、がんの進行に重要なc-myc遺伝子の四重らせん構造を形成する部位を基にしたモデルDNAを細胞内に導入し、転写量を解析した結果、悪性がん細胞においてモデルDNAからの転写量が増大した(J. Am. Chem. Soc., 140,642 (2018))。2019年度は、種々の非二重らせん構造をもつ遺伝子を対象に正常細胞、種々のがん細胞内における転写や翻訳などの変異に及ぼす四重らせん構造の影響を解析し、核酸構造が司るがん発症機構を解明する。四重らせん構造(G-四重らせん構造、i-motif構造)、三重らせん構造を対象とし、疾患関連遺伝子上でこれらの非二重らせん構造を形成する可能性のある配列を予測できるようなデータベースを開発する。1つの塩基配列から複数の非二重らせん構造を形成できる場合は、1)により得られた知見を基に優先して形成される非二重らせん構造を予測できるようにする。非二重らせん構造の細胞内における構造解析は、2018年度に導入した顕微鏡培養装置用加温冷却チャンバーセットを用いて、細胞周期やがん悪性進行に応じた経時的な変化を解析し、データベース化する。さらに、開発されたデータベースによって内在性の遺伝子上の非二重らせん構造を検索し、種々の細胞間でこれらの遺伝子の転写変異を解析することにより、予測された非二重らせん構造の形成やその安定性を解析する。このデータをフィードバックし、非二重らせん構造の予測データベースをさらに優れたものにする。

1)細胞内環境の変化に応じた非二重らせん構造の形成を知る研究正常細胞、疾患細胞のモデルとなるような擬似細胞内環境をin vitroで構築し、四重らせん構造(G-四重らせん構造、i-motif構造)、三重らせん構造などの非二重らせん構造の安定性を定量的に解析する。2)カリウムイオン-非二重らせん構造相互作用による遺伝子発現制御機構を示す研究。1)によって得られた細胞内の環境変化と非二重らせん構造の構造安定性パラメータをデータベース化する。得られたデータベースを基に、がん関連遺伝子上で非二重らせん構造を予測し、がん進行過程における核酸構造を予測し、核酸構造の役割を解明する。2018年度は、1)の研究を遂行し、試験管内、細胞内において、細胞内のカチオンや分子イオンが核酸構造安定性に及ぼす影響を明らかにできた(Biophys. Rev., 1-10 (2018), Nucleic Acids Res., 46, 8, 4301 (2018)など)。また、非二重らせん構造形成が、転写反応の効率や、転写産物RNA及び鋳型DNAの構造を変化させることも見出した(Anal. Chem., 90, 11193 (2018)、Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 3, 572-577 (2019))。さらに、(2)として細胞のがん化とその進行にともなった細胞内の環境の変化が、がん遺伝子を基にしたモデルDNAの転写量を制御していることを見出した(J. Am. Chem. Soc., 140,642 (2018)、日刊工業新聞、神戸新聞に掲載)。2018年度は、(1)がん細胞内のDNAを知る研究及び(2)遺伝子発現を制御する研究を行った。(1)として、細胞内のイオン環境変化に注目し、細胞内の分子クラウディング環境下において、四重らせん構造(G-四重らせん構造、i-motif構造)、三重らせん構造などの非二重らせん構造の安定性を定量的にした。その結果、生体内の代謝産物であるコリンイオン共存下ではカリウムまたはナトリウムイオン溶液中と核酸二重らせん、三重らせん、四重らせん構造は大きく異なることを見出した(Biophys. Rev., 1-10 (2018), Molecules, 23, 2889 (2018))。また、構造学的解析によって擬似細胞内環境では四重らせん構造のテール部位の塩基のスタッキング相互作用が変化することも見出した(Nucleic Acids Res., 46, 8, 4301 (2018)など)。さらに、転写反応では、非二重らせん構造と転写産物が相互作用し、三重らせんが形成されることや(Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 3, 572-577 (2019))、転写産物RNAの構造を変化させ、遺伝子発現へ影響していることを示唆する結果を得た(Anal. Chem., 90, 11193 (2018))。(2)として、細胞内で内在性DNA四重らせん構造を解析した結果、初期がん(MCF-7)中では四重らせん構造が観測されたが、悪性度の高いがん細胞(MDA-MD-231)内では、四重らせん構造が減少した。そこで、がんの進行に重要なc-myc遺伝子の四重らせん構造を形成する部位を基にしたモデルDNAを細胞内に導入し、転写量を解析した結果、悪性がん細胞においてモデルDNAからの転写量が増大した(J. Am. Chem. Soc., 140,642 (2018))。2019年度は、種々の非二重らせん構造をもつ遺伝子を対象に正常細胞、種々のがん細胞内における転写や翻訳などの変異に及ぼす四重らせん構造の影響を解析し、核酸構造が司るがん発症機構を解明する。
網膜由来弛緩因子の生理的・病態生理的役割の解明

目的および方法:網膜から遊離され、網膜循環の調節に関与すると考えられる未知弛緩性物質(網膜由来弛緩因子,RDRF)の存在が示唆されているが、その本体ならびに生理・病態生理的役割は、ほとんど明らかにされていない。本研究では、1)大量の組織量を容易に得ることのできるウシ網膜を用いて、平滑筋細胞に対するRDRFの作用機序と、2)病態動物(糖尿病等)網膜におけるRDRF産生・遊離の量的変遷を明らかにすることから、RDRFの生理的・病態生理的役割の解明を試みた。結果:様々な平滑筋収縮薬で収縮させたバイオアッセイ用のウシ気管やラット大動脈平滑筋標本とウシ網膜をco-incubationするとセロトニンで収縮させた標本においてのみ、再現性のある弛緩反応が観察された。この弛緩反応の大きさは、平滑筋組織と網膜組織との距離に依存して小さくなり両組織間隔が10mm以上になると観察されなくなった。そして、既存の阻害薬/拮抗薬(プロプラノロール、インドメタシン、N-nitro-L-arginine、イベリオトキシン、アパミン、グリベンクラミド等)では影響を受けなかった。ストレプトゾトシン誘発性糖尿病ラットから摘出した網膜組織によるバイオアッセイ標本の弛緩反応は、正常のものと比較して有意な差がなかった。考察:本研究で見出されたRDRFは、非常に不安定な物質であり生化学・薬理学的解析が極めて困難であった。その結果、単離・同定にまで至らなかったが、RDRFの基礎産生・遊離量は、糖尿病時には、変化していない可能性が示唆された。本研究成果は、RDRFが、未知平滑筋弛緩物質である可能性が高いこと、血管だけでなく気管平滑筋に対しても作用を示すことから、新型の循環改善薬や気管支拡張薬となりうる可能性を示唆するものと考えられる。網膜から遊離され、網膜循環の調節に関与すると考えられる未知弛緩性物質(網膜由来弛緩因子,RDRF)の存在が示唆されているが、その本体ならびに網膜における生理的役割は、ほとんど明らかにされていない。本研究では、RDRFの存在が確認されており大量の組織量を容易に得ることのできるウシの網膜を用いて、RDRFの産生・遊離メカニズム、平滑筋細胞における作用機序、ならびに糖尿病の進行や加齢に伴うRDRF産生・遊離の量的変遷について明らかにすることを目的としている。本年度は、種々の平滑筋収縮薬により収縮させたバイオアッセイ用ウシ気管平滑筋またはラット大動脈平滑筋と、ウシ網膜をco-incubationすることにより生じる弛緩反応の大きさを指標として、RDRFがどの収縮薬の作用に対して抑制効果を示しやすいかを調べた。また、病態生理的意義を明らかにするための予備的データを得るために、ストレプトゾトシン(STZ,80mg/kg i.p.)により糖尿病を誘発させたラットの網膜を用いて、RDRF誘発弛緩の大きさを評価した。実施した研究から得られた成果は次のごとくである。1.同程度の収縮を誘発する濃度のアセチルコリン、セロトニン、ヒスタミンまたはKClで収縮させたアッセイ用ウシ気管平滑筋とウシ網膜をco-incubationすると、セロトニンで収縮させた標本においてのみ、再現性のある弛緩反応が観察された(55.3±2.7%,n=7)。同様なRDRF誘発弛緩反応は、セロトニンで収縮させたラット大動脈内皮除去標本においても観察された。2.ラット2匹(眼球4個)から得た網膜組織とセロトニンで収縮させたウシ気管平滑筋とをco-incubationするとウシ網膜と同様な弛緩反応が観察された(46.2±11.0%,n=4)。STZ投与後、12週間経過したラット(血糖値500mg/dl)から摘出した網膜組織を用いても、正常と同様なRDRF誘発弛緩が観察された。今後は、RDRFによるセロトニン収縮抑制機序および糖尿病発症からの経過時間とRDRF誘発弛緩の大きさとの関係を明らかにする予定である。

考察:本研究で見出されたRDRFは、非常に不安定な物質であり生化学・薬理学的解析が極めて困難であった。その結果、単離・同定にまで至らなかったが、RDRFの基礎産生・遊離量は、糖尿病時には、変化していない可能性が示唆された。本研究成果は、RDRFが、未知平滑筋弛緩物質である可能性が高いこと、血管だけでなく気管平滑筋に対しても作用を示すことから、新型の循環改善薬や気管支拡張薬となりうる可能性を示唆するものと考えられる。
可視赤外線精密モニター観測による活動銀河核のダストトーラスの研究

複数の近傍セイファート銀河について可視および赤外線において明らかな変光現象をとらえさらにそのあいだの遅延時間を測定することに成功した。とくに観測データの蓄積が大きい4個の近傍セイファート銀河について3シーズンにわたった観測結果を論文誌に報告した(Suganuma et al. 2006,ApJ,639,46)。これらの天体は過去に幅広輝線の反響探査観測によって幅広輝線放射領域のサイズが測定されている天体であり、セイファート銀河の統一モデルの観点からダストトーラスの反響探査観測を適用するのに好適な天体である。このため今後も観測を継続する予定である。また一部の活動銀河核の光度曲線には可視に見られる速い変光現象が「なまって」赤外線に現われている様子が確認された。これはダストトーラスが視線方向に傾いている可能性を示すものである。今後、光度曲線を詳細なモデルと比較して検討する予定である。本研究で使用しているMAGNUM望遠鏡は1ヶ月以上の完全無人自動観測を定常的に行なえるまでに整備が進んでいる。しかし消耗品交換や老朽化対策のため定期的なメンテナンスは必須であり、カメラ冷凍機ヘッドの交換などの作業を行なった。さらに本年度は観測所近くにある放送塔を起源とする電磁波の影響を削減させるためにカメラ周辺に電磁波シールドをとりつけた。これにより検出器のノイズを大幅に減少させるのに成功し、測光精度を大きく向上させ微小な変光も捕えることができるようになった。近傍セイファート銀河NGC5548について3シーズンにわたる可視から近赤外線までの多波長の変光のデータを解析し、複数の増減光機会から可視変光に対する赤外変光の遅延時間を高精度で測定した(Suganuma et al.2004ApJ,609,L5)。この天体は過去に広幅輝線の変光モニター観測もあることからダストトーラス反響探査法を適用するのに好適な一天体であり今後も継続して観測を行なう予定である。その他の近傍セイファート銀河についても観測と解析を進めた。多数の近傍セイファート銀河において可視および赤外線で明らかな変光現象が捕えられるとともに、いくつかの天体については複数シーズンにおいて複数の増減光機会が観測されている。さらに新たなモニター観測天体として近傍セイファート銀河NGC4593およびNGC3516を追加した。本研究で使用しているMAGNUM望遠鏡は1ヶ月以上の完全無人自動観測を定常的に行なうにいたった。しかし消耗品交換や老朽化対策などのためやはり定期的なメンテナンスが必要となっている。また本年度は故障していたZバンド(Yバンドともいう)フィルタを新しいものに交換した。これはダストトーラスによる熱放射の影響を受けない最も長い波長帯にあたり、スペクトルフィットによるダストトーラス熱放射の取りだしのために重要な波長となっている。
８５歳２０７名と８０歳８２７名の１０年間と１５年間死亡・死因追跡コホート調査

超高齢者の寿命と口腔の関係を明らかにするため、85歳207名と80歳827名の住民で12年間と17年間の調査を実施。80歳住民824名中、生死確認者750名。生存者88名、死亡者662名。心血管病死167名、呼吸器疾患死134名、癌死99名。80歳17年間追跡調査で、全対象者の咀嚼良好群と不良群の生存率に差を認めた。男性咀嚼良好群と不良群、咀嚼良好群とやや不良群、咀嚼やや良好群と不良群にも生存率の差を認めた。女性では咀嚼と生存率に関係がなかった。残存歯数と生存率の間にも関連がなかった。85歳住民12年間追跡調査では咀嚼と生存率、歯数と生存率に関連がなかった。我々の研究目的は、「高齢者における口腔と全身の関係」を解明する事である。特に本研究では「超高齢者・後期高齢者における寿命と残存歯数・咀嚼能力の関係」を明らかにしたい。具体的には「85歳207名と80歳827名の地域住民を対象とした10年間と15年間の死亡・死因の追跡コホート調査」を実施する。H10年度の健診を受けた827名の80歳住民を対象にした生死と死因と死亡年月の確認を平成14年度に実施(4年間の追跡調査)して210名の死亡と617名の生存を確認した(84歳時)。平成22年度にはその追跡調査(12年間の追跡調査)を行い509名の死亡と276名の生存を確認したが42名が生死不明であった(92歳時)。この死亡者509名中432名で死因が確認されたが、77名の死因は不明であった。今回は平成25年度に15年目の追跡調査を実施する予定である。平成24年度にはその予備調査として平成22年度に生存を確認した276名と生死が不明であった42名と死因が不明であった77名の合計395名に健康(生死)確認と死亡者では死因・死亡年月確認のための返信付封書を郵送した。このうち155名で返信のアンケートを回収、142名で未回収、住所不明で戻ってきたもの98名であった。アンケートを回収できた155名中、生死を確認できたもの66名(生存3名、死亡63名)であった。死亡63名中死因を特定できたもの57名、死因不明であったもの6名であった。平成25年度は死亡と死因と死亡年月を確認できた者を除いたすべての対象者の追跡調査を継続実施していく。H10年の断面調査を受けた80歳地域住民823名を対象として、H21年度H23年度に12年目の死亡・生存追跡コホート調査を実施したところ、12年目調査時では、生存者276名、死亡者506名(うち死因不明77名)、生死不明42名であった。今回はH21年度H23年度調査時点での生存者276名、死亡で死因不明者77名、生死不明者42名の合計395名を対象とした追跡コホート調査を実施し、15年目の死亡・生存追跡コホート調査となる調査結果をH25年5月31日時点でまとめた。前回の生存者276名中146名が生存しており、94名が死亡し36名が生死不明であった。前回調査での生死不明者42名中1名だけの生存を確認し、7名の死亡を確認し、残りの34名は生死不明のままであった。生死確認については、合計すると、395名の今回調査対象者中147名が生存し、178名が死亡し、70名が生死不明であった。死亡が確認された178名中、死亡原因と死亡時期が確認できたものが104名、死亡原因も死亡時期も不明であったものが59名、死亡原因は特定できなかったが死亡時期は特定できたものが15名であった。死因が特定できた104名中死因の主要疾患は老衰31名、肺炎21名、心不全14名などであった。H10年H25年5月31日時点までを全体でまとめると、平成10年に80歳であった823名の対象者中15年後の現時点で95歳の生存者147名、死亡者606名、生死不明者70名であった。生死判別者だけを対象とすると、生存率19.5%、死亡率80.5%と4/5が死亡していた。平成25年に16年目の追跡を行う予定である。平成15年に85歳であった207名の対象者中10年後の現時点で95歳の生存者70名、死亡者120名、生死不明者17名であった。生死判別者だけを対象とすると、生存率36.8%、死亡率63.2%であった。

平成22年度にはその追跡調査(12年間の追跡調査)を行い509名の死亡と276名の生存を確認したが42名が生死不明であった(92歳時)。この死亡者509名中432名で死因が確認されたが、77名の死因は不明であった。平成25年度に生存者276名、死亡で死因不明者77名、生死不明者42名の合計395名を対象とした追跡コホート調査を実施し、395名中、147名が生存し、178名が死亡し、70名が生死不明であった。死亡が確認された178名中、死亡原因と死亡時期が確認できたものが104名、死亡原因も死亡時期も不明であったものが59名、死亡原因は特定できなかったが死亡時期は特定できたものが15名であった。平成26年度調査では、H25年度追跡の生存者147名とH25年度調査訪問した際に確認が得られなかった「死亡原因不明」2名と住所不明「所在不明」8名の合計157名の追跡訪問を実施した。157名(男36名、女121名)中で生死を確認できたものが150名、生死不明者7名であった。生死確認者150名中の生存者104名(男21名、女83名)、死亡者46名(男15名、女31名)であった。死亡46名中死因を把握できた者40名、死因が不明であった者6名であった。死因を把握できた40名中、老衰19名、心血管病7名(脳卒中3名、心不全2名、心筋梗塞2名)、肺炎6名、悪性新生物5名(前立腺癌2名、膵癌1名、胆管癌1名、胃癌1名)、腎不全2名、呼吸不全1名であった。本研究では、平成10年の80歳824名と平成15年の85歳207名を対象にして歯科調査データ(残存歯数・咀嚼能力など)と全身データの断面調査をそれぞれ実施した。その後、平成26年度までに80歳者で16年間、85歳者で11年間の生死・死因調査を実施し、平成26年度調査で生存確認ができた102名(男29名、女73名)を対象にして平成27年度の調査を行った。調査対象地域は福岡県の北九州市戸畑区(28名)、宗像市(24名)、行橋市(15名)、豊前(10名)、勝山(9名)、苅田(7名)、築城(5名)、豊津(3名)、新吉富(1名)であった。これら97歳の102名中、生存確認71名、死亡確認26名、生死不明5名であった。死亡確認された26名中24名で死因を把握できた。確認された死因は、老衰9名、肺炎8名、心不全3名、脳梗塞2名、腎不全1名、肺塞栓1名であった。平成24年度・25年度・26年度・27年度の4年間にわたる本研究で、平成10年に開始したコホート追跡調査を17年間実施終了した。この80歳住民824名中、生死を確認できた者750名、生死不明の者74名であった。生死を確認できた者750名中、生存者88名(11.7%)、死亡者662名(88.3%)であった。死亡を確認できた662名中心血管病死167名、癌死99名、呼吸器疾患死134名、老衰死104名であった。生存者にはアンケート調査を行った。健康状態(よい11名、まあよい8名、ふつう8名、あまりよくない3名、よくない2名、入院・入所中39名)、着替えができるか(はい18名、いいえ5名)、トイレができますか(はい20名、いいえ3名)、入浴できますか(はい9名、いいえ15名)、日用品の買い物ができますか(はい8名、いいえ15名)、自分で食事の用意ができますか(はい4名、いいえ19名)、新聞を読みますか(はい14名、いいえ9名)。超高齢者の寿命と口腔の関係を明らかにするため、85歳207名と80歳827名の住民で12年間と17年間の調査を実施。80歳住民824名中、生死確認者750名。生存者88名、死亡者662名。心血管病死167名、呼吸器疾患死134名、癌死99名。80歳17年間追跡調査で、全対象者の咀嚼良好群と不良群の生存率に差を認めた。男性咀嚼良好群と不良群、咀嚼良好群とやや不良群、咀嚼やや良好群と不良群にも生存率の差を認めた。女性では咀嚼と生存率に関係がなかった。残存歯数と生存率の間にも関連がなかった。85歳住民12年間追跡調査では咀嚼と生存率、歯数と生存率に関連がなかった。計画通り疫学調査を実施してその結果をまとめているから、おおむね順調に進展していると考えている。ただ、対象が96歳以上の超高齢者ばかりのため、生死不明・死因不明・死亡年月不明・住所不明・連絡先不明などの問題が多く発生して調査結果の信頼性がやや低下している。
「酸化的脱硫フッ素化」によるトリフルオロメチル基置換化合物の簡便合成

酸化的脱硫フッ素化反応を複素芳香族基を有する化合物に適用した。複素芳香族ジチオカルボン酸エステルは,フッ化水素-ピリジン錯体(HF-Py)と1,3-ジブロモ-5,5-ジメチルヒダントイン(DBH:pi-電子不足型複素芳香族基を有するジチオカルボン酸エステルの場合)あるいはN-ヨードコハク酸イミド(NIS:pi-電子過剰型複素芳香族基を有するジチオカルボン酸エステルの場合)で処理すると,対応するトリフルオロメチル置換複素芳香族化合物に良好な収率で変換できた。pi-電子不足型複素芳香族基を有するジチオカルボン酸エステルは,DBHの替わりにNISを用いると,中間体であるジフルオロ(アルキルチオ)メチル体を与えた。このジフルオロ体はDBH/HF-Py処理するとトリフルオロメチル体に変換できた。O-(ヘテロアリール)-S-メチルジチオ炭酸エステルをNIS/HF-Py処理すると,ヘテロアリールジフルオロ(メチルチオ)メチルエーテルがえられた。これをさらにDBH/HF-Py処理してトリフルオロメチルエーテルを得た。複素芳香族ジチオカルバミン酸エステルはDBH・二水素三フッ化テトラブチルアンモニウムと反応してトリフルオロメチルアミノ置換複素芳香族化合物を与えた。また,反応温度を制御することにより,複素環上に位置選択的に臭素を導入することもできる。この臭素を利用する遷移金属触媒によるアリール金属化合物とのクロスカップリングも進行し,液晶性化合物が得られた。
咽頭嚢からの胸腺の分離移動を制御するRipply3の機能モチーフと胚葉特異的役割

胎仔期に現れる咽頭弓は心臓や胸腺の形成に重要である。申請者は、咽頭弓で特異的に発現するRipply3の欠損マウスの解析から、Ripply3が咽頭弓や胸腺の形成に必須であり、また培養細胞を用いた解析から、Ripply3はアダプター分子として転写調節だけでなく細胞接着に関わることを見出した。そこで本研究は、Ripply3の進化的に保存されたアミノ酸モチーフに変異を導入したノックインマウスや胚葉特異的Ripply3欠損マウスの解析により、Ripply3が異なるタンパク質との相互作用を介して咽頭弓から胸腺の分離移動をどのように制御しているか解明し、ヒトの先天性心臓免疫疾患の病態解明に貢献する。
DNA修復機構を標的とした難治性急性骨髄性白血病治療の開発

(1)AML細胞株におけるγ-H2AXおよびRAD51のタンパク発現ならびにその局在の解析。(2)siRNAを用いたRAD51の発現抑制、ならびにRAD51阻害薬B02を用いたRAD51阻害(3)HDAC阻害剤Vorinostatを用いたRad51の抑制(5)AML臨床検体にRAD51発現解析およびその予後との関連性の検討(1)AML細胞株におけるγ-H2AXおよびRAD51のタンパク発現ならびにその局在の解析。(2)siRNAを用いたRAD51の発現抑制、ならびにRAD51阻害薬B02を用いたRAD51阻害(3)HDAC阻害剤Vorinostatを用いたRad51の抑制(4)Rad51阻害薬とPARP阻害薬Olaparibの併用効果の検討(5)AML臨床検体にRAD51発現解析およびその予後との関連性の検討
テラヘルツフォトニック導波路の作製とテラヘルツコンポーネントへの応用

テラヘルツ(THz)波発生のひとつとして、既に多様な光源が存在する近赤外領域における波長がわずかに異なる2種類の近赤外光を非線形光学結晶において光混合することにより、その周波数の差に相当する第3の光としてTHz波を発生させる方法がある。本研究はGaPを導波路に形づくることによりTHz波だけでなくフォノンも閉じ込め、周波数変換効率を高めるなどTHz波発生における機能性を高めることを目的としてきた。具体的には、下記の2項目を実施した。(1)「GaP結晶に対して数10数100μmというテラヘルツスケールのフォトニック構造(3次元)を形成できる加工技術の開発」(2)「フォトニック導波路構造を有するGaP結晶からのTHz波発生機構の解明」半絶縁性GaP基板に対して数100ミクロンサイズの導波路構造をフォトリソグラフィーおよび前年度に構築した誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング(ICP-RIE)装置を用いて作製した。エッチングマスクとしKMPRフォトレジスト(数十μm)、エッチングガスとしてAr/Cl_2を用いた。コイル電源出力(周波数:13.56MHz)、バイアス電源出力(周波数:1MHz)およびプロセス真空度をそれぞれ100W、2030Wおよび4mTorrとしている。直径90μm、深さ200μmの空気円柱をはじめとする様々なフォトニック周期構造を形成した。プロセス条件を検討するために、プラズマの分光測定およびエッチングダメージ評価を行った。THz波発生の励起光源としては、Nd:YAGレーザおよび光パラメトリック発振器、クロムフォルステライトレーザを用いた。発生するTHz波の周波数位置はGaP導波路の実効的屈折率が構造により異なるため、それぞれの導波路構造に対応する位相整合条件に依存する。THz波発生出力はフォトニック導波路の透過特性を反映する。テラヘルツ波発生法のひとつに非線形光学効果による周波数変換がある。既に多様な光源が存在する近赤外領域に部ける周波数がわずかに異なる2種類の近赤外光を非線形光学結晶に入射することにより、その周波数の差に相当する第3の光としてテラベルツ波が発生される。本研究はGaPを導波路に形づくることによりテラヘルツ波だけでなくフオノンも閉じ込め、周波数変換効率を高めることにより、テラヘルツ波発生のみならず、テラヘルツ波の検出・増幅の機能を発現させることを目的としている。本年度はGaP結晶に対して数10数100μmというテラヘルツスケールのフォトニック構造を形成できる3次元加工技術を開発した。バルク結晶と異なりフォトニック導波路にフォノンおよびテラヘルツ波が閉じ込められることにより周波数変換効率は向上することが期待される。具体的には、膜厚100μmのGaPエピタキシャル成長層を母相としてテラヘルツスケールのフォトニック構造を作製する技術を確立した。フォトニック周期構造を数100μmの深さまで加工するため、基板にバイアス電圧を印可し、塩素系反応性イオンエッチングにおいて選択比が大きい異方性エッチングを実現した。半径が数10数100μmの円孔を数100μmの周期で加工できる。穴の開いていない領域を形成することによりそこが導波路とする。精密な光学測定評価を可能とするCWテラヘルツ波発生を進めつつ、平面波展開法やFDTD法よる電磁界計算を行い、作製した周期構造とフォトニックバンドギャップの関係について理論的な解析を行った。半絶縁性GaPだけでなく、硫黄を添加したキャリア密度の高いGaP結晶の透過及び反射スペクトル測定についても行った。自由キャリアの影響は2THz以下の低周波数領域で顕著となり、その周波数帯においては反射率が増加する。
全身麻痺者の生活支援をめざした皮質脳波を制御入力とする上肢補助付電動車イスの開発

本研究課題では,脳表面電極から計測される皮質脳波に基づいて制御される運動補助装置を目指した.その成果として,ヒト皮質脳波から「前進」「後進」「左旋回」「右旋回」の移動意図を識別する情報処理器を構築,電動車イスに組み込んだ自律的障害物回避システムと組み合わせ,皮質脳波を制御入力とする電動車イス移動を実現した.また,脳波の事象関連電位P300を利用して視野内に存在する任意の物体を指示できる装置を開発し,ロボットアーム型上肢補助装置と組み合わせた上肢補助システムも実現した.本研究課題では,脳表面電極から計測される皮質脳波に基づいて制御される運動補助装置を目指した.その成果として,ヒト皮質脳波から「前進」「後進」「左旋回」「右旋回」の移動意図を識別する情報処理器を構築,電動車イスに組み込んだ自律的障害物回避システムと組み合わせ,皮質脳波を制御入力とする電動車イス移動を実現した.また,脳波の事象関連電位P300を利用して視野内に存在する任意の物体を指示できる装置を開発し,ロボットアーム型上肢補助装置と組み合わせた上肢補助システムも実現した.本研究は,ブレイン・マシン・インターフェース(BMI)による完全麻痺者の運動補助をめざし,ヒト皮質脳波の運動補助への応用を試みるものである.そのため,ヒト皮質脳波の特徴解析に基づく上肢アシスト・電動車イスの制御法の提案,安全を確保した訓練環境となるバーチャルリアリティ訓練システムの構築,脳波計測・解析機能搭載の上肢補助付電動車イスの開発,の3課題を並行して行うものである.今年度の研究成果を下記する.(1)ヒト皮質脳波に基づく運動補助制御:電動車イスは平面移動であることからマウス・カーソル操作と同様の制御方式とみなし,ヒト皮質脳波によるカーソル操作を第一課題とした.今年度は,先行研究であるロボットハンドの動作識別アルゴリズムをカーソル操作の「上」「下」「左」「右」の識別アルゴリズムに適用,実験装置の構築および臨床実験を行った.上肢アシストの制御方式としては,注視する特定の刺激に対する脳波反応のP300に注目し,その基礎実験を行った.すなわち,頭皮脳波を利用し,P300-BMIによる三次元空間に散在する特定オブジェクトの指定が可能であることを示した.(2)バーチャルリアリティ(VR)システムの構築:今年度は,主に訓練環境プラットフォームの構築を行った.三次元動力学エンジン「Open Dynamics Engine」を用いて,三次元シミュレーション上に生活空間・運動補助装置モデルを構築.加速度センサ・ジャイロセンサ・地磁気センサにより構成される姿勢検出装置を開発.その装置を皿操作者に装着して得られる姿勢データを制御入力とするバーチャルリアリティシステムを実現した.(3)上肢補助付電動車イスは,脳波計測からヒトの意図推定,運動補助までの完結したモバイルシステムを目指し,各構成要素の製作を行った.上肢アシスト装置は,基本構成となるセンサ内蔵式ワイヤ駆動モジュールの試作を行った.また制御器として,脳波/筋電信号の計測回路の製作,アナログ回路による生体信号情報処理の検証も行い,電子回路レベルでの生体信号-モータ制御器を開発.本研究は,ブレイン・マシン・インターフェースによる完全麻痺者の運動補助をめざし,ヒト皮質脳波に基づく運動補助制御系の構築,上肢アシストおよび電動車イスの運動補助システムの製作,安全を確保するための訓練環境とするバーチャルリアリティ(VR)訓練システムの構築,の課題を行うものである.研究成果を下記する.(1)ヒト皮質脳波に基づく運動補助制御システム:電動車イスが平面移動であることからPCのカーソル操作と同様な課題と仮定し,上下左右をヒト皮質脳波より判別する制御システムの構築を行った.先行研究の動作識別アルゴリズムを適用し,これまでの実験にて記録したヒト皮質脳波&ビデオ・データによる検証実験を行った.また,注目する特定の刺激に対する脳波反応であるP300を利用した制御システムの構築も行った.提案するP300(ただし頭皮脳波)と障害物回避機能を有する電動車イスを組み合わせた実験で,視覚刺激を発する特定オブジェクトへの選択移動が可能であることを示した.(2)上肢補助付電動車イスの開発:電動車イスのインターフェース(制御器・ソフトウェア)を製作.更には,安全性向上のため,広域距離センサに基づく自律的な障害物回避システムを構築した.また上肢アシスト装置として,6軸ロボットアームを製作,電動車イス側面に取り付け,上肢のアシストを実現可能とした.(3)VR訓練システムの構築:三次元動力学エンジンOpen Dynamics Engineに基づく仮想訓練環境を改善.これまでのシステムは仮想空間の物体間の衝突判定のみであったが,状況に応じて,動力学演算を導入し空間内の物体とのインタラクションを可能とさせた.また,製作した上肢補助付電動車イスのモデル構築,脳波解析用インターフェース部を構築し,研究プラットフォームとして活用した.
中小企業の戦略姿勢と持続的成長の研究

本研究の目的は、中小企業の持続的成長の駆動力として、広く海外の学会で認知されている戦略姿勢の1形態である企業家的戦略志向性(EO: Entrepreneurial Strategic Orientation)の、マネジメント・プロセスの解明である。この目的を達成するために、初年度から平成30年度を通じて主に最先端のEO研究の動向を文献サーベイと学会等への参加を通じて把握するとともに、大規模郵送アンケート調査による中小企業のEOにかかわるデータ収集と収集したデータのDB化と第一次分析を行いEOが機能する新たな先行条件や触媒条件の予備的なケース調査と検証を行ってきた。過去3年間で積み重ねてきたEOメカニズムの調査結果を踏まえて、平成30年度には、一旦、これまでの発見事実や知見を整理し部分的に成果を発表するとともに、改めて研究課題へのアプローチを検討してきた。そのために、国内外の研究者との意見交換や中小企業経営者へのインタビュー調査や対話を引き続き実施し、EOが機能する諸条件やEOが持続的に諸機能を発揮できる環境条件について検討を加えてきた。そこからメカニズムとして見えてきた点は、経営トップ(個人)ならびに組織としてとるリスク志向性と実践の成果に対する満足度の水準とのバランスがEOの先行条件になっている可能性が高いことである。同時に、理論的背景としては、制御焦点理論(Regulatory Focus Theory)と深くリンクしている可能性が高い点が示唆された。今後、こうした点から実証研究を実施することを通じて、EOの先行条件を深めていきたいと考えている。平成30年度の研究の主なねらいは2つあり、1つ目は、これまでの調査研究から得られた発見事実や知見を整理し、多角的な視点から研究課題にアプローチして研究全体の取りまとめをするとともに、今後の研究に向け焦点を絞った論点や課題を見つけることであった。2つ目は、これまでの調査分析結果に対して、国内外の最先端の議論を踏まえ、改めてこれまでの研究成果とアプローチに再検討を加え補完することであった。1つ目の研究の狙いについては、一定程度、これまでの調査結果を体系的に整理して、発見事実の検討、対外発表、今後の研究課題の発見につながる議論や論点整理はできたと考える。EOの境界条件の論理の整理と実証分析からの具体的な変数やその関係性の整理、その背後にある複数の理論との関わりについての議論についてもフォローし論点も整理した。2つ目の研究の狙いである、これまでの調査分析結果やそこからの発見事実や理論的かつ実践的知見に対する、異なる視点からの補完的アプローチであるが、その体系的な検討枠組みの検討と一定の構築は行ったが、研究者の家庭の事情から、国内外の研究者との意見交換や、枠組み検討のための企業経営者との対話等に十分時間を費やすことができず、この点については次年度に持越し実施することとした。焦ることなく、これまでの研究成果を適切に取りまとめる検討作業を次年度に着実に実行する予定である。平成31年度は、これまでの本研究にかかわる調査や分析の結果を踏まえて、補完的かつ新たな研究アプローチによる多角的な視点からの分析と検討を行い、本研究テーマにかかわる理論的示唆と今後の研究課題の検討を行う計画である。具体的には、これまでの調査研究結果を再整理して、再度見直す中で、必要に応じて補足調査を実施しながら、EOメカニズム研究のとりまとめを行う予定である。また、EOの持続的な表出の先行条件の鍵を握る不確実性やリスク志向性に影響をあたえる諸要因に焦点を絞った検討を、最先端の国内外の議論を踏まえて可能限り行い、これまでの調査結果との比較分析を行う予定をしている。検討に際しては、過去に実施した定量調査結果と定性調査結果から導出した仮説モデルを客観的に検証する形で検討を加えたいと考えている。また、これまでの調査研究結果をベースにそれらを発展させながら、国内外の学会やEO研究者との意見交換を通じて、フィードバックを獲得しつつ、異なる分析アプローチによるEOメカニズムの解明の試行も可能な限り実施する予定である。さらに、今年度が、本研究テーマの最終年となることを踏まえて、調査研究結果を体系的に整理し研究成果として広く社会に発表したいと考えている。同時に、EO研究成果から得た知見と新たな研究フロンティア(新たな研究課題やテーマ)を、世界的なアントレプレナーシップ研究潮流の中から改めて捉え直し、論点整理をし、国内外の学会において検討すべき研究課題として提起することも検討している。本研究の目的は、中小企業の持続的成長エンジンとして、広く海外の学会で認知されてきた戦略姿勢の1形態である企業家的な戦略志向性(EO: Entrepreneurial Strategic Orientation)の、「マネジメント・プロセス」の解明である。中でも特に、1「EOの形成プロセスの解明」、2「企業成長後のEOの変化プロセスの解明」、3「新たなEO指標の開発」の3つに焦点を当てて研究を進める計画である。その目的の達成のため、平成27年度には概ね2つの研究活動を遂行した。1つは国内外のEO研究の近年の動向を複数の学会誌を通じて整理して論点を明確にした。また、国際学会(Babson Conference: BCERC)で研究報告をする中で、EO研究者からのコメントや彼らとの対話を通じて、研究課題の特定や専門的な知見を得ることができた。もう1つは、大規模郵送アンケート調査の実施である。そのために、まず、海外の研究者ならびに筆者が頻繁に用いて学会で一定の評価がなされているEO調査票(含む測定尺度)を、プレ調査を通じて改良を加えて整備を行った。

その上で、日本の中小規模の製造業(従業員数規模:10ー300人の電気機械器具製造業)2991社を対象として、郵送アンケート調査票を配布し269社から回答を得ることができた。その後、各企業から得た貴重な情報を精査しながら、現在は、定量分析に耐えうるデータセットを整備しつつある。今後、このデータベースを用いた各種分析やさらにリッチなデータセットを整備して質の高い分析を行っていく予定である。本研究の初年度のねらいは主に2つあり、1つ目は、EO研究の仮説と、調査で検証する課題の、特定と明確化であり、これらは国内外の関連論文サーベイならびに国際学会でのEO研究者との対話を通じて、ほぼ達成できた。2つ目は、本研究全体のスタートライン(基盤)とも言える大規模なアンケート調査の設計と実施である。調査対象企業の規模を意図的に小さくしたため、やや回収率が予想よりも少なくなったものの、定量分析に耐えうる有効回答はほぼ獲得でき、調査研究活動は順調に推移している。本研究は、広く海外の学会で認知されてきた小さな企業の戦略姿勢の1つの形態である企業家的な戦略志向性(EO: Entrepreneurial Strategic Orientation)の「マネジメント・プロセス」を解明することを目的としている。その目的を達成するために研究の初年度には、先行/周辺研究の動向を文献サーベイと学会等への参加を通じて整理・分析し、その上で定量的手法による実証分析を行うための大規模郵送アンケート調査を実施してきた。初年度の研究実績を踏まえて、平成28年度には、大きく2つの点に焦点をあてて研究を実施した。1つ目は、アンケート調査結果の第一次分析とそれに基づく国内外の研究者との学会や研究会を通じた議論である。2つ目は、こうした議論から抽出したEOが機能する新たな先行条件や触媒条件の予備的なケース調査と検証である。定量的なアンケート調査結果(第一次分析結果)からわかったEOに影響を与える新たな諸要因を、実践的な企業経営のコンテキストに当てはめた場合、どのような具体的なプロセスやメカニズムが見えてくるのか。この点について、企業2社の経営トップに対してインタビュー調査を実施し解明を試みた。調査は半構造化したインタビュー調査手法に基づき、広くテーマを設けて、経営トップに自由に語ってもらい、それらを記録し、テキスト化とカテゴリー化を行い、事後に分析を行っている。その上で、再度、EOに深く関わる国内外の研究者とスカイプや学会/研究会の場を通じて複数回の議論を重ねEOのメカニズムの解明を試みた。平成28年度の研究のねらいは主に2つあり、1つ目は、初年度の大規模アンケート調査結果を用いた企業データベースの構築とそこからの第一次分析、そしてその分析結果について、国内外の研究者と学会や研究会を通じて議論を行うことである。2つ目は、こうした議論から抽出したEOが機能する新たな先行条件や触媒条件の検証調査(企業へのインタビュー調査)である。1つ目については、時間はかかったものの、大規模アンケート調査から回収した調査票の入力作業、検証作業を行った上で、企業データベースを構築することができた。
2輪独立駆動電気自動車用低コストインバータの開発

永久磁石同期電動機(PMSM)を用いた2輪独立駆動電気自動車(EV)用では,従来2台の三相インバータ(合計12個のスイッチングデバイス)が必要であった。これに対し,本研究では,従来のインバータ一台分(6個)のスイッチングデバイスで2台の同期電動機の制御が可能なインバータの提案を行い,その有効性を実験及びシミュレーションにより検証した。電気自動車の駆動方式として2台、若しくは4台の永久磁石同期電動機を車輸に埋め込み使用するインホイールモータ方式が提案されている。この方式では、各車輸を独立に制御できるため、走行安全性が高められるなどの利点がある。しかし、永久磁石同期電動機は、回転子位置に同期してインバータを制御する必要があるため、一台の電動機に対してインバータが一台必要になり、価格の上昇につながってしまう。そこで本研究では、この問題に対し、通常の三相インバータと同じ6つのスイッチングデバイスを用いた1台のインバータで2台の永久磁石同期電勣機を独立制御可能な回路方式を新たに提案し研究を行っている。今年度は、これまでにシミュレーションで得られていた基本特性を実験により検証するために以下の項目を実施した。(1)実験装置の製作と制御装置の開発(2)効率の実証試験(3)キャパシタ電圧の変動を考慮した制御法の検討(シミュレーション)これらの検討により以下の成果が得られた。(1)事前に得られていたシミュレーション同様に、二つのR-L負荷に対して周波数及び振幅を変えた指令値に対して、独立した出力が得られることが確認できた。(2)直流電源電圧100V、スイッチング周波数20kHz、電圧指令値5V,200Hz及び10V,400Hzとし、R=6.6Ω、L=7.59mHの負荷を接続したときの効率は、80.39%であった。(3)キャパシタの中性点電圧の補償法として、瞬時値補償法と平均値補償法の2種類を提案しシミュレーションを行った結果、定常状態では平均値補償法の方が良好な結果が得られることが示された。電気自動車の駆動方式として2台、若しくは4台の永久磁石同期電動機を車輪に埋め込み使用するインホイールモータ方式が提案されている。この方式では、各車輪を独立に制御できるため、走行安全性が高められるなどの利点がある。そこで本研究では、この問題に対し、通常の三相インバータと同じ6つのスイッチングデバイスを用いた1台のインバータで2台の永久磁石同期電動機を独立制御可能な回路方式を新たに提案し研究を行っている。昨年度までに提案したスイッチ制御法では、中段のパワーデバイスのスイッチング周波数が、上下段のデバイスの2倍になってしまう問題があった。そこで、出力指令値と検出値を比較してスイッチのオンオフ信号を生成する制御法を新たに提案し、シミュレーションにより検討を行った。この制御を行うためには、出力電流を少なくとも4つ検出する必要があるため、この制御を行うためのコントローラを開発した。この実験結果は、採択に内定している国際会議(EPE2009)などで発表する予定である。なお、現時点では提案した電流制御法は、従来のPWM制御法に比べて電流リプルが大きいため、今後より最適な制御法について検討を進める予定である。その他、提案回路方式ではパワーデバイスの電圧利用率が他の方式に比べてどの程度悪化するのかを理論式及びシミュレーションにより検証した。
学術標本における保存修復法の確立～修復材料及びレプリカ制作法を中心に～

本研究を通して、主に東京大学数理科学研究科所蔵の数理模型について修復、レプリカ作成、別素材での復元的制作の三層構造で研究を進めてきた。これらの模型は19世紀から20世紀初頭にかけて、ドイツのマルチンシリング社により15年程の期間をかけて制作された石膏製の幾何学模型である。新たに数理模型109個のレプリカ一式を研究成果として挙げる事が出来た。今後は、国内外での展示活用が継続して行われつつ、一方では研究者間で広く行われている学術標本の貸し出し等にも活用される事が推測される。文化財保存修復の分野では、平城京朱雀門の復元、東大寺南大門仁王像の修復など様々な修復、復元作業が行われてきた。また、考古出土品についても発掘から修復に至まで数多くの研究分野で発展してきた。近年、文化財修復の現場では近現代美術工芸作品についても修復が必要な状況になりつつあり、それらの作品に対し、非常に大きな影響を与えているのが学術標本である。本研究は、これまで修復という概念を持たなかった大学博物館所蔵の学術標本に対し、修復及び復元プロジェクトを設立し、実践的な作業を行いつつ学術標本に対して素材、分野ごとに修復法の確立と、3D入出力装置を使用した新たな学術標本の作成を目的とするものである。学術標本の修復法について参照可能な、文化財修復分野及び考古学修復分野の理念・技法・材料について検証し、学術資料に対し最も有効な素材等を選定し、修復に伴い学術標本の3Dレーザースキャニング計測を実施し、データを基に別素材での複製を作成している。特に、東京大学博物館、及び東京大学数理科学研究所所蔵の数理模型について損傷の激しいものを対象に調査を行い、同素材による複製の制作及びオリジナルを参考にした復元的修復を進めている。素材の変更を行うには3D入出力装置を使用することにより、非常に正確な短時間で制作することが可能となる。学術標本として多く用いられている石膏は非常に乾燥している状態であり、修復に使用する樹脂の判断が必要となる。文化財保存修復分野では補作部分に対し、オリジナル部分との目視での判別が可能な処置をする場合が多いが、石膏のような判別の難しい素材に対する修復方法を検証する。本研究は、これまで修復という概念を持たなかった大学博物館所蔵の学術標本に対し、修復及び復元プロジェクトを設立し、実践的な作業を行いつつ学術標本に対して素材、分野ごとに修復法の確立と、3D入出力装置を使用した新たな学術標本(レプリカ)の作成を目的とするものである。文化史系学術標本には多くのレプリカが存在する。国内では明治期に美術教育の一環として、竹内久一・新納忠之介らによって彫刻分野で盛んに行われていたが、それ以降ほとんど行われることはなかった。一方でロンドンヴィクトリア&アルバート博物館では、主に世界中の彫刻文化財のレプリカを制作し展示しており、レプリカに対する修復も進められている。レプリカとは本物に影を潜め、教育の補足的な役割を担うものであったが、現在はそのレプリカの歴史的価値を見直さなければならないと考える。博物館において文化財のデータベース化や3Dレーザースキャニング計測によるデータ保存などが行われる中、レプリカ作成による保存という方法も一手段として有効なものであり、海外調査としてロンドン、パリのミュージアムを調査しレプリカの保存と制作の現状調査を行った。昨年度の海外での調査と、国内の文化財修復技術を基盤とするこれまで手法を合わせ、学術資料に対し最も有効な修復素材等を検討した。また、修復に伴い学術標本の3Dレーザースキャニング計測を実施し、データを基に別素材での複製を作成している。昨年度に続き、東京大学博物館、及び東京大学数理科学研究所所蔵の数理模型について損傷の激しいものを対象に調査を行い、同素材による複製の制作及びオリジナルを参考にした復元的修復を進めている。過去に収集された標本の中には、教育研究の場で用いられた模型標本が多く現存する。それらは、文化財という位置づけこそ持たないが、現代美術の創作活動にも多大なる影響を与えているものが多い。博物館の研究活動が継続していくにつれ、標本の歴史的位置づけの向上が予想される中、学術標本に対し現状維持のため防虫を目的とした燻蒸処置などは行われているが、様々な標本の中には修復を必要とするものも多く存在する。そのため、標本のデータベース化を進める一方で、モノとしての保存修復方法が問われることになる。本研究において、主に東京大学数理科学研究科所蔵の数理模型について修復、レプリカ作成、別素材での復元的制作の三層構造で研究を進めた。世界的に見てもマルチンシリング社製の数理模型コレクションは貴重な標本であり、それらに加え新たに数理模型109個のレプリカ一式を研究成果として挙げる事が出来た。

今後は、国内外での展示活用が継続して行われつつ、一方では研究者間で広く行われている学術標本の貸し出し等にも活用される事が推測される。これまで修復という概念を持たなかった大学博物館所蔵の学術標本の中には、日本古来の伝統技法を併用し、非常に高い技術に基づいて制作されたものも多く、素材や構造は複雑であり不明な部分もある。今後の課題として、文化財に用いられる伝統的修復技法を参考に、より実践的な修復研究を構造、素材、技法等の視点から、様々な標本分類に対し横断的に進めていきたいと考える。さらには、レプリカ作成を進めることにより、3次元的な情報発信及びレプリカを用いた保存、修復法を構築する事を目的とした研究が今後の課題である。東京大学数理科学研究科に所蔵される数理模型について、ドイツで制作された石膏による模型を調査したところ、破損の激しいものも含め、109個収蔵されている事が解った。それらについてのレプリカによる保存を進めているが3年計画の2年目にあたる昨年度は、70個以上の型取りを完了した。今後さらに進め、本研究終了時には、全てにおいてレプリカの完成が想定される。また、それらの展示公開も計画している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の課題として、レプリカの制作を進めつつ、様々な種類の標本について現状の調査を行い、収蔵品の種類敵にわたる大学博物館での最も有効な保存方法を、検討する。また、研究を推進していくにあたり大きな変更点は無いが、レプリカとオリジナルとの識別の基準を設定していく必要がある。