hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい文字入力装置を考慮した情報技術学習支援システムの研究開発

昨今、携帯電話などのモバイル機器が広く普及している。携帯電話にはメールの機能があり、携帯電話型の文字入力装置で文章を書くのが巧みな携帯電話ユーザも多い。そこで、コンピュータへの文字入力装置として、携帯電話型文字入力装置の利用の可能性について調査し、携帯電話型文字入力装置の文字入力練習システムを開発した。コンピュータへの携帯電話型文字入力装置の適用性について検討したので報告する。マルチプラットフォーム型学習支援環境を基盤とした情報技術学習支援システムを構築し、新たな着想に立った文字入力装置による入力方法や文字入力環境の開発を行なっている。基盤となる学習支援システムを構築し、教科「情報」を学んできた学生が効果的に情報教育を学習できる環境を目指している。平成19年度は、次にあげる研究開発を行なった。1.WWWベースの学習支援環境の中核的な役割を担うWWWサーバを構築した。サーバ構築にあたっては、情報保護のためのセキュリティー対策を施した。2.情報技術学習支援システムをWWWサーバ上に移植し学習支援環境の改善・改良を行なうための、開発環境整えている。3.Webブラウザで利用することができる電子教材を見直した。4.タッチタイプソフトなどを実際の授業で利用し、アンケートなどにより学生などの利用者から意見を集めた。5.一般的なキーボードによる文字入力習得システムの改良・改善を行なった。6.一般的なキーボードによる文字入力習得システムを元に、携帯電話型キーボードによる文字入力習得システムのプロトタイプを開発した。7.開発した携帯電話型キーボードよる文字入力習得システムを実際に授業などで利用する事を行なった。8.WWWクライアントにおけるユーザインタフェースの開発・改良を行なっている。マルチプラットフォーム型学習支援環境を基盤とした情報技術学習支援システムの構築と、新たな着想に立った文字入力装置による入力方法や文字入力環境の開発を行なった。基盤となる学習支援システムを構築し、教科「情報」を学んできた学生が効果的に情報教育を学習できる環境の構築を目指した。平成20年度は次の研究開発を行なった。1.プラットフォームに依存しないWebブラウザベースの学習教材を増強した。2.携帯電話型文字入力装置用に、新たに開発した文字入力練習システムを改良した。3.携帯電話型文字入力装置を用いて、文字入力の練習を実施した。4.携帯電話型文字入力装置用に、文字入力システムの漢字変換システムに「予測変換システム」を導入した。5.予測変換システムを利用した、文字入力システムを構築した。6.予測変換システムを導入した文字入力変換システムを利用して、文字入力の練習を実験し、データを取った。7.かな文字の文字入力練習を、一般的な入力装置と、携帯電話型入力装置で実施した。8.携帯電話を利用した文字入力練習を実施した。9.携帯電話を利用した文字入力練習システムのプロトタイプの開発を行なっている。マルチプラットフォーム型学習支援環境を基盤とした情報技術学習支援システムの構築と、新たな着想に立った文字入力装置によるその入力か法や文字入力環境の開発を行なう。基盤となる学習支援システムを構築し、高等学校で教科「情報」を学んできた新入生等が効果的に情報教育をできる環境をめざした。平成21年度は主として携帯電話を情報端末として利用するための情報環境システムと、携帯電話自体を文字入力装置とするための新しい文字入力システムを検討し、開発を目指した。1.携帯電話型キーボード用に改良・開発した文字入力習得システムを、「かな文字入力」対応へと機能開発・追加した。2.文字入力速度などのデータを収集した。3.一般的なキーボード(Qwerty型)に文字入力と、携帯電話型キーボードによる文字入力とのタッチタイプ速度等のデータの比較・検討。4.文字入力時の漢字変換システムに「予測変換システム」を導入した。5.一般的なキーボード、携帯電話型キーボードによる文字入力を、予測変換システムの有無でのデータの比較・検討。6.大学入力時における、一般的なキーボードと携帯電話型キーボードの両方を使用し、文字入力習得システムによる練習習得度の比較・検討。7.携帯電話自体をPCへの文字入力装置とするため、ブルートゥース等によるデータ交換(送信)システムの研究、開発。
アジア各国の企業組織意思決定の国際比較

アジア各国の集団レベル、産業レベルでの意思決定の特性を明らかにするために、ビジネスゲームを利用した実験、現地調査を行ってデータを収集し、このデータをもとにアジア各国の意思決定の相違を明らかにしたアジア各国の集団レベル、産業レベルでの意思決定の特性を明らかにするために、ビジネスゲームを利用した実験、現地調査を行ってデータを収集し、このデータをもとにアジア各国の意思決定の相違を明らかにしたまた、9月に香港理工大学、2月に高麗大学(韓国)を訪問し、MBA学生を対象とした実験の依頼を行った。前者の香港理工大学については了解が得られ、1月に実験を実施したが、高麗大学については相手大学の都合により実験を実施することはできなかった。今後可能性を探っていく。税所は、中国とベトナムを訪問し、大都市を中心としたアジアにおける産業クラスターに関する現地調査を行った。中国では北京・天津・杭州、ベトナムではハノイ、ホーチミンにおいて典型的に見られる産業集積地、あるいは産業集積計画地などを訪れた。特に、ベトナムのホーチミン地域のIT産業・IT企業に対する産業育成を試みた政策に対して、産業クラスター戦略という観点から調査した。本年度は研究の初年度であるが、実験によるデータ収集、現地調査を多数行うことができた。初年度の分析結果により、改善点も見えてきたので、初年度の成果を活かして、質問票の見直しなどの分析手法の改善を行いながら、2年目につなげていく。アジアの企業組織意思決定に関する分析については、本年度、青山学院大学ビジネススクール、中国・瀋陽にある東北大学のビジネススクール、香港にある香港理工大学繊維学部の社会人学生、ベトナム・ハノイにあるハノイ工科大学のビジネススクールの学生を対象に実験を行い、データを収集することができた。日本・中国・香港の比較については、2012年3月に論文を上梓することができた。日本・中国・香港の企業組織意思決定に関して定性的・定量的な分析・モデル化が行えたと考えている。現在、ベトナムのデータを解析中で、ベトナムを加えた4カ国・地域の比較を試みている。又、来年度、タイでデータを収集すべく、タイのタマサート大学ビジネススクールとの予備交渉に入っている。アジアの産業クラスターに関する分析については、これまでの中国とベトナムの産業クラスターに関する調査・研究の総括として「中国とベトナムのイノベーション・システム-産業クラスターによるイノベーション創出戦略」を白桃書房より出版した。又、新横浜や川崎など日本の産業クラスターについても調査・研究を進めた。さらに、最近成長の著しいカンボジアの産業クラスターの可能性について現地調査を行った。以上のように、アジアの各国について、そのミクロの視点(組織的意思決定)とマクロの視点(産業クラスター)の両方からの研究を進めることができた。日本企業のアジア進出は目覚ましいものがあるが、データに基づいた国際比較を進めている点が本研究の意義である。産業クラスターの研究については、2012年度は、主として、カンボジアについての調査を行った。特に、プノンペン経済特区を事例として取り上げ、『カンボジアにおける産業集積の現状と投資環境からの問題点ープノンペン経済特区を事例としてー』、東アジアへの視点、2013年3月号、第24巻1号、2013という形でまとめた。2012年度以前の研究対象である、日本・ベトナム・中国の産業クラスターの研究を含め、アジアの主要国の産業クラスターの特性についてまとめることができた。以上の研究を通じ、チームレベル(集団レベル)と産業レベルで、アジア各国の意思決定特性を明らかにすることができた。ほぼ計画通りデータの収集が行えている。アンケート項目や設問の仕方を、研究の進展とともに改善したが、このため、当初と整合性のあるデータはやや不足している。この点を念頭に置きながら、追加データの収集、分析の深化をはかっていく。24年度が最終年度であるため、記入しない。アジアの企業組織意思決定に関する分析については、日本・中国・香港・ロシア・ベトナムについてMBA学生を対象にデータを収集してきた。来年度は、タイについてのデータを収集する予定である。このようなデータ収集をさらに進めるとともに、これらの国々についての比較対象を行える汎用モデルの開発を目指し、マネジメントへのインプリケーションを検討する。産業クラスターに関する分析については、日本・ベトナム・中国・カンボジアでの現地調査を進めてきたが、さらに現地調査を進めデータを収集するとともに、特にイノベーションとの関連をモデル化したいと考えている。
アミロイドβオリゴマーの受容体結合に着目したアルツハイマー病のシナプス病態の解明

アミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマー(AβO)はアルツハイマー病(AD)の初期病態に極めて重要な因子である。AβOはシナプス毒性を持ち、ADにおけるシナプス病態の原因と考えられる。、本研究では、神経細胞およびマウスモデルを用いて、AβOと細胞膜上の受容体との結合に着目した研究を行い、AβOの結合部位の実体を明確化し、そのシナプス毒性の発現メカニズムを明らかにする。
スピントロニクスデバイス材料の高精度熱化学計算

スピン注入デバイスの実現化に有力な候補である強磁性Fe/III-V半導体ハイブリッド構造の相平衡を,第一原理計算及びCALPHAD法から計算した.Al-As-Fe-Ga-In系を対象として,各二元系及び三元系のモデリングを行い,特にFe/InAs構造とFe/GaAs構造作製時に形成される化合物の解明や,結晶成長の最適温度に関しての知見を得た.スピン注入デバイスの実現化に有力な候補である強磁性Fe/III-V半導体ハイブリッド構造の相平衡を,第一原理計算及びCALPHAD法から計算した.Al-As-Fe-Ga-In系を対象として,各二元系及び三元系のモデリングを行い,特にFe/InAs構造とFe/GaAs構造作製時に形成される化合物の解明や,結晶成長の最適温度に関しての知見を得た.本研究では,スピントロニクスデバイスのFe/半導体界面において形成される化合物を同定・予測するとともに,プロセス条件最適化の指針を示すことを目的として,スピンデバイス実現化の有力候補とされる系であるAl-As-Ga-Fe-In系のCALPHADモデリング及び熱力学計算を遂行する.CALPHADモデリングでは,二元系の熱力学計算をベースとして多元系に拡張していくことになるが,本年度においてはFe-As二元系のCALPHADモデリングを遂行した.Fe-As二元系においては,4種類の中間化合物が存在し,これらの中でも室温まで安定なFe_2As,FeAs及びFeAs_2相の形成エネルギーを極めて高精度に求めることが,CALPHADモデリング,そしてFe/半導体界面における化合物の安定性を議論する上で必要となる.そこで,本研究ではこれらの化合物の形成エネルギーをProjector Augmented Wave(PAW)法に基づく第一原理エネルギー計算から算出した.本計算は,実験で観察されている相平衡を矛盾無く予測し,特に本系の相安定においては化合物の有する磁性が極めて重要な役割を果たしていることを示した.また,零点振動の効果を考慮することよって,AsFe_2が0Kの基底状態では,安定相として存在し得ない可能性が示唆され,本系のエネルギーを議論する際には格子振動エネルギーの効果が無視できないことを示した.そして,この第一原理エネルギー計算の結果をCALPHADモデリングに用いることで,Fe-As二元系の相平衡を精度よく記述することに成功し,以上の内容を学術論文誌Journal of Crystal Growthにて発表した.本研究では,スピントロニクスデバイスのFe/半導体界面において形成される化合物を同定・予測するとともに,プロセス条件最適化の指針を示すことを目的として,スピンデバイス実現化の有力候補とされる系であるAl-As-Ga-Fe-In系のCALPHADモデリング及び熱力学計算を可能にすることを試みた.まず、過去に報告例のないFe-In二元系のCALPHADモデリングを行った。全ての実験データを高精度に再現するように系の自由エネルギー関数を定量化した。そのFe-In二元系と昨年度に本研究で行ったFe-As二元系、そして過去に報告されているAs-In二元系の熱力学データを用いて、Fe-As-In三元系の相平衡の計算を行った。本熱力学計算はFe-As-In三元系の実験結果を高精度に再現することが示された。そこで、スピンデバイス実現化の有力候補であるFe/InAs構造の製造プロセスに関与する相平衡の計算を行い、従来問題とされていた界面における反応生成物がAsFe_2化合物であること、さらには、そしてこの化合物の形成を防ぐためには、430K以下で結晶成長を行う必要があることが分かった。これらは、本熱力学計算で初めて得られた知見である。Fe-Ga二元系の熱力学データベースと、本研究のCALPHADモデリングから、Al-As-Ga-Fe-In系の熱力学計算が可能になり、当初の目的が達成された。更なる高精度化を目指して多元系化合物の生成エネルギーの評価が必要であると考えられる。
II型糖尿病の発症及び病態に関連する糖輸送担体遺伝子の解明

本研究の目的は糖輸送担体遺伝子(GT遺伝子)のDNA異型性をRFLP解析法を用いて検討し、II型糖尿病に特異的な遺伝子ハプロタイプの存在を解析することにある。GT遺伝子は主たる発現部位のちがいからGLUTー1からGLUTー5までわけられている。本研究では中でも重要なGLUTー1から(HepG2/赤血球型)、GLUTー2(肝,膵型)、GLUTー4(筋肉,脂肪型)についてRFLP解析を行ない、遺伝子マ-カ-としての有用性を検討するとともにII型糖尿病発症におけるGT遺伝子の関与の可能性についても検討を加えた。GLUTー1については5'側よりBgl II,Tag I,Xba I,Rst Iの各RFLPが確認され、各人種間での出現頻度には差があること、各RFLP間に連鎖不均衡性がみられないことが明らかになった。そこでこれらRFLPを組み合わせてextended haplotypeを解析した。これまでの検討では糖尿病に特異的なハプロタイプの存在は確認していない。GLUTー2領域ではEcoR I,Hae III,Tag Iにより計4つのRFLPを見出した。EcoR IとHae IIIによるRFLPはいずれもエクソン3周辺に存在し、同一のlength polymorphismである可能性がある。これらRFLPの人種間での出現頻度は異なる。日本人では極めて低く,新たなRFLPの検索が必要である。そのためACの繰り返し挿入部位(AC repeat)のlength polymorphismを新たなDNAマ-カ-として応用することを検討している。GLUTー4についてはKpn IによるRFLPが確認された。現時点で非糖尿病者と糖尿病者で出現頻度の差は確認されなかった。同一症例において、GLUTー1,ー2,ー4の異なる遺伝子領域を同時に解析し、複合遺伝子ハプロタイプとして解析する試みに着手した。これはII型糖尿病の発症遺伝子が単一ではないことを考慮すると意義のあるものと思われる。今後複合遺伝子ハプロタイプの解析をすすめ糖尿病に特異的な遺伝子パタ-ンの存在を検討する予定である。本研究の目的は糖輸送担体(GT)遺伝子を解析し、II型糖尿病(NIDDM)に特異的な遺伝子ハプロタイプの存在を検討することにある。そのための遺伝子マ-カ-としてDNA異型性(RFLP)を用いる。GT遺伝子は最近少なくとも3つの異なるタイプ、HepG2/赤血球型、肝型、筋・脂肪型が明らかとなった。我々はHepG2タイプにおいてcDNAおよびゲノムDNAをプロ-ブ化して、合計4つのRFLPを明らかにした。即ち5^1側上流よりBglII、TagI、XbaI、PstIの各RFLPsitesが各々pGT25S cDNAプロ-ブ、PE_1ゲノムDNA、PE_<1a>-SphゲノムPGT25L cDNAプロ-ブによりえられた。これら4つのRFLPの出現頻度は人種によって異なることも判明した。即ちアメリカ黒人では全てのRFLPとも出現頻度は最も高く、白人において最も低い傾向にあった。ピマインディアン、日本人では頻度は中程度であった。各RFLPの出現頻度をアメリカ黒人の糖尿病者、非糖尿病者で比較するとBglII、XbaI、PstI部位のRFLPに差はなかったが、TagI部位の出現頻度は糖尿病者で有意に低かった。一方これら4つのRFLPをマ-カ-としてハプロタイプの解析を行なったところ8つのタイプがえられた。

最も高い頻度としてBglII(-)/TagI(+)/XbaI(+)/Pst(-)が52%に、次いでBglII(-)/TagI(+)/XbaI(-)/PstI(-)が32%にみられた。これらハプロタイプの出現頻度は糖尿病、非糖尿病で差が認められなかった。現在、日本人においてもハプロタイプの解析を進めている。また肝型遺伝子領域におけるRFLP解析も同時に検討を進めており、すでにcDNAプロ-ブを用いてHaeIII部位のRFLPを確認している。尚本研究補助金で購入した設備備品はDNA抽出、DNAプロ-ブの作製等に十分に活用されている。今後更に新たな遺伝子マ-カ-を見出し糖尿病との関連を検討したい。II型糖尿病に特徴的な糖輸送担体遺伝子(GT遺伝子)の異常が存在するかを検討するため、GLUTー1(HepG2/赤血球型)、GLUTー2(肝、膵型)、GLUTー1では5'側よりBglII,TaqI,XbaI,Pstの各RFLP部位を前年度までに明らかにした。その後GLUTー2領域について解析をすすめたcoRI,HaeIII,TaqIにより計4つのRFLPを確認した。EcoRIとHaeIIIによるRFLPはいずれもエクソン3近辺のイントロン領域に存在し、同一かまたはごく近辺のlength polymorphismであろうと考えられた。これらGLUTー2のRFLPは互いに連鎖不均衡にあることがわかった。GLUTー1のRFLPの出現頻度が人種間で異なることを既でに明らかにしたが、GLUTー2でも各人種間でRFLPの出現頻度は異なる。全般に日本人では出現頻度が低い。従って既知のRFLPでは遺伝子マ-カ-としての有用性に問題がある。そのため新たな日本人におけるDNAマ-カ-を見出だすためにAC繰り返り挿入部位(AC repeat)でのRFLPを検索中である。GLUTー4についてはKpn1によるRFLPは日本人でも比較的高頻度に認められるためすでにpopulation studyに応用中である。また個々の症側についてGLUTー1,GLUTー2,GLUTー4の異なる遺伝子領域を同時に解析し,複合遺伝子ハプロタイプを作製し,糖尿病に特異的なハプロタイプの存在を検討中である。更にII型糖尿病家系におけるfamily linkage解析も予定している。本研究助成金で購入した設備備品はDNAプロ-ブでの作製、サザ-ン解析等に十分に活用されている。
赤外線偏光レーザを用いたシリコン単結晶板の内部応力計測法の開発

試験研究最終実績報告:平成5年度および平成6年度の研究により、光弾性変調器と高周波変調法による応力分布計測方法を確立し、これを発展させ、赤外線を光源とした「赤外線偏光レーザを用いた複屈折計測システム」を試作した。この目的は、シリコン単結晶のような、赤外線に透過帯域を有する固体の応力計測の可能性を探ることであった。そして、以下に示すような、ほぼ当初の研究計画どうりの研究成果を得ることができた。【赤外線偏光レーザを用いた複屈折計測システムの試作】波長1150nmのHe-Neのレーザを使用して、光を厚さ0.5mmのシリコン単結晶を透過させることに成功した。また、当初の目的であった赤外線偏光レーザを用いた複屈折計測システムをほぼ完成させた。ただし、レーザ光のフォーカッシングのための光学系の試作はまだ成功していない。【シリコン単結晶の光弾性定数の結晶方位依存症】本研究で試作した測定装置を利用して、シリコン単結晶の応力分布計測法の研究を行った。特にシリコン単結晶については、世界で初めてその光弾性特性値と結晶方位依存症を明らかにした。その結果、光弾性定数の顕著な結晶方位依存性が確認され、詳細な力学計算の結果、複屈折が主ひずみ差に比例していることが解った。この結果は従来複屈折が主応力差に比例するとしたBrewster則を書き換える結果であり、世界的にも注目されており高い評価を得ている。また、主ひずみ差から、応力場を決定する解析手法について現在研究を進めており、十分可能なことが示されている。平成5年度中に、光弾性変調器と高周波変調法による応力分布計測はHe-Ne(可視光)レーザを使って十分な実績を積んだ。また、赤外線を光源に利用する場合について以下の進展をみた。【最適な透過光の波長の調査】厚さ0.5mmのシリコンウエハに波長950nmの赤外線を透過させた結果、フォトディテクタのゲインを上げることで計測が可能なことが確認された。現在、波長1150nmのHe-Neレーザを購入し、装置の試作を開始している。(平成6年11月シカゴでの国際会議で発表予定)【レーザー光のフォーカッシングのための光学系の試作】計画では試料上に直径2mum以内に焦点を合わせるための光学系を製作する予定であったが、赤外線レーザの納期の関係で、光学系の設計はほぼ完了しているが、まだ成功していない。また、現在の研究室環境では赤外線を絞ることは困難であり、直径10mum程度が限度と考えられる。【応力を発生させるための負荷装置の試作】長方形シリコンウエハ試料に正確な引張負荷を加えることができる装置を試作した。現在までに、ガラスやポリカーボネイトで模擬試験片を製作し、可視光レーザで予備実験を行った。平成6年度は、前年度までの研究成果を踏まえ、シリコン単結晶板の赤外線透過特性と、主応力方向が[100],[110]および[111]結晶方位の場合の応力とリターデーションの関係を求める。さらに、この結果から、任意の方向の応力を計測する方法を開発する。平成6年度試験研究実績報告:平成5年度中に、光弾性変調器と高周波変調法による応力分布計測はHe-Ne(可視光)レーザを使って十分な実績を積んできたが、平成6年度では、赤外線を光源に利用した複屈折計測システムを試作し、以下の進展をみた。【赤外線偏光レーザを用いた複屈折計測システムの試作】厚さ0.5mmのシリコンウエハに波長950nmの赤外線を透過させた結果、フォトディテクタのゲインを上げることで計測が可能なことが確認された。そこで、波長1150nmのHe-Neレーザを使用して、光を、シリコン単結晶を透過させることに成功した。

また、当初の目的であった赤外線偏光レーザを用いた複屈折計測システムをほぼ完成させた。ただし、レーザ光のフォーカッシングのための光学系の試作は、まだ成功していない。【シリコン単結晶の光弾性定数の結晶方位依存性】本研究で試作した測定装置を利用して、ガラスやプラスチック、シリコン単結晶の応力分布計測法の研究を行った。特に、シリコン単結晶については、世界で初めてその光弾性特性値と結晶方位依存性を明らかにした。その結果、光弾性定数の顕著な結晶方位依存性が確認され、詳細な力学計算の結果、複屈折が主ひずみ差に比例していることが解った。この結果は、従来複屈折が主応力差に比例するとしたBrewster則を書き換えるものである。(1995年3月に電子デバイス関係の国際会議において発表予定)
大容量・省エネルギーな次々世代情報ストレージ開発に向けた三次元磁気記録の研究

多層構造媒体を用いた3次元磁気記録について、マイクロマグネティクス計算の手法を用いて調べた。その結果、周波数を適切に選択した円偏向マイクロ波磁場を用いることにより、任意の層に選択的に磁気ビットを記録できることを確かめた。また、磁気特性や構造の最適化により、再生時のS/N確保に必要な磁化600emu/cm3の磁性層を用いた3次元記録が可能になることを明らかにした。次に、500 Gbpsi級の垂直媒体を用いてマイクロ波アシスト記録実験を行った。幅50 nsのマイクロ波に対して、周波数に依存した保磁力の減少を観察し、15 GHz, 25 dBmの条件で媒体の保磁力を30%低減することに成功した。本年度は、三次元磁気記録実現の要素技術の確立に向けた研究を行い、下記の成果を得た。(1)垂直磁化膜の作製と強磁性共鳴特性の制御マグネトロンスパッタ装置を用いて垂直磁化Co/Pd多層膜(保磁力1.2kOe、異方性磁場18kOe)を作製し、その強磁性共鳴特性を測定した。また、マイクロ波インパルスの印加によるFMRスペクトルの変化をベクトルネットワークアナライザを用いて測定し、2629GHzの周波数のマイクロ波印加により、Co/Pd多層膜の磁化反転が容易化することを確かめた。マイクロマグネティクス計算により、Co/Pd多層膜の保磁力のマイクロ波周波数依存性を詳しく調べた結果、交換スティフネス定数が1×10^<-7>erg/cm以上になるとマイクロ波アシスト周波数が増加すること、1×10^<-8>erg/cm以下では磁化反転が島状化することを明らかにした。以上より、比較的低いマイクロ波周波数で均一性の良いマイクロ波アシスト記録を行うためには、垂直媒体の交換スティフネス定数を最適化する必要があることがわかった。(2)複合膜のマイクロ波アシスト磁化反転(MAMR)シミュレーション磁気特性の異なる3層構造媒体に対する選択的信号記録シミュレーションを行い、選択的信号記録が可能なマイクロ波周波数帯域の飽和磁化依存性を調べた。さらに、熱擾乱に対する磁化安定性を保持可能な条件で選択記録可能な周波数の膜厚依存性を調べた。その結果、層間の静磁的相互作用によるクロストーク無しに選択記録可能な飽和磁化、及び膜厚の条件を明らかにした。(3)複合膜のダンピング定数制御マイクロ波アシスト記録に不可欠な媒体のダンピング定数制御を実現するため、磁化ダンピング特性の明らかなNiFe合金薄膜に異種材料を接合した場合の強磁性共鳴スペクトルの変化を調べた。その結果、YIGスパッタ膜の接合により、高次のスピン波励起に対するダンピングを増加できることを明らかにした。本年度は、3次元磁気記録の実現に不可欠な記録層間の静磁相互作用によるクロストーク特性を明らかにする研究を行い、次の成果を得た。1【マイクロ波アシスト磁気記録特性の飽和磁化依存性】磁化反転に最適なマイクロ波周波数は、実効磁場によって決まり、またこの実効磁場は各層の静磁気相互作用磁場に依存する。そこで、膜厚が異なる垂直磁化膜3層(膜厚=5, 13, 14 nm)を1 nmの非磁性層で分離した3層構造媒体について、マイクロ波アシスト磁化反転特性の飽和磁化依存性を調べた。その結果、第1層と第3層の磁化をそれぞれ500 emu/cc、900 emu/ccとした場合、最も静磁気相互作用の影響を受けやすい第2層の磁化を800 emu/ccよりも小さくすることにより、選択書き込みが可能になることがわかった。また、選択的磁化反転を実現するためには、各層のダンピング定数を0.1以下にすることが重要であることがわかった。この値は、媒体材料として想定しているCoCrPt合金やFePt規則合金などで十分達成できる値である。2【多層構造媒体の選択的記録、信号再生の計算機シミュレーションと記録媒体の検討】再生ヘッドとしてスピントルク発振素子を用い、多層構造媒体の各層の磁化を発振周波数の変化として検出できるかどうかをマイクロマグネティクス計算により検証した。その結果、磁性層が3層の多層構造媒体において、選択的な信号記録と信号再生がともに実現できることが確かめられた。なお、信号記録については、媒体の飽和磁化や膜厚、ダンピング定数、磁気異方性エネルギーなどを調整することにより、6層まで積層可能なことがわかった。今後、信号再生技術を改良することが出来れば、従来限界の5倍の記録密度実現を目指した本研究の目的が達成できると考えられる。

本年度は、垂直磁気記録媒体として利用されているグラニュラー構造媒体(直径数ナノメートルの単磁区磁気微粒子が非磁性誘電体中に分散した媒体)について、マイクロ波アシスト磁化反転実験を行い、高強度マイクロ波により強励起される強磁性共鳴が磁化反転にどのように影響するかを詳しく調べた。また、三次元磁気記録を目指し、磁気特性(飽和磁化および異方性磁場)の異なる3種類の媒体を積層した複合構造膜における選択的マイクロ波アシスト記録のマイクロマグネティクスシミュレーション計算を行った。主な研究成果は以下の通りである。(1)CoCrPtグラニュラー媒体上にコプレーナ線路を微細加工法を用いて作製し、その強磁性共鳴スペクトルの測定を行った。その結果、強磁性共鳴周波数と媒体の磁化が比例関係にあることを発見した。この性質を用いることにより、マイクロ波インパルス印加後の媒体の磁化を共鳴周波数から測定できることが分かった。さらに、マイクロ波インパルスの周波数やパルス幅に対する磁化反転量の変化を詳しく調べた結果、強度25 dBm、周波数15 GHz、パルス幅50ナノ秒のマイクロ波インパルスにより媒体の磁化反転磁場を約30 %低下させることに成功した。本成果は、グラニュラー媒体のマイクロ波アシスト磁化反転を初めて実験的に検証したものであり、マイクロ波アシスト記録方式ハードディスクの実用化に向けて極めて大きな一歩といえる。(2)マイクロマグネティクスの手法を用いた数値計算により、3層構造媒体の3次元マイクロ波アシスト磁気記録シミュレーションを行った。3次元マイクロ波アシスト磁気記録では、各層の記録周波数を差別化することにより、任意の層への選択的記録を実現する。計算の結果、各層の磁化と異方性磁場を適切に設定することにより、層間の静磁気的結合を考慮しても選択的記録が可能であることが確かめられた。本年度の研究目的である、単層構造を有する垂直磁化媒体のマイクロ波アシスト磁化反転の実験的検証と、数値計算による積層構造媒体の選択的マイクロ波アシスト記録実現に向けた条件解明において、当初見込み通りの成果が得られたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、3次元磁気記録の実現が可能な媒体構造を解明することが最大の目的である。媒体設計において解決すべき問題は下記の3点である。(1)3次元磁気記録の媒体として用いるグラニュラー垂直磁化膜のマイクロ波アシスト磁化反転特性を調べ、結晶粒間の静磁気結合や媒体のダンピング定数の影響を明らかにする。(2)多層構造媒体の層間の静磁気結合が3次元磁気記録に及ぼす影響を明らかにする。(3)各層の記録周波数を記録ヘッドが発生可能なマイクロ波周波数限界以内にする。(1)は、本年度までにすでに実験により検証されており、実用レベルのマイクロ波強度、周波数でグラニュラー媒体のマイクロ波アシスト記録が可能となる媒体の飽和磁化を明らかにした。さらに、(2)についてもマイクロマグネティクスの手法を用いた計算機シミュレーションにより、層間の静磁気結合を考慮した選択的記録が実現できる媒体の条件を明らかにした。(3)は、実験、計算機シミュレーションの両手法を用いて現在検討を進めている。全体研究計画の70%以上を3カ年計画の2年目終了時に達成しており、おおむね順調に進展しているといえる。実用媒体に近い高磁気異方性媒体のマイクロ波アシスト記録の実験を進め、実用化に向けた課題の解決を図る。
楕円ペアリング暗号に対する共役有理点ノルムを用いた分散並列攻撃法の開発と実証実験

本研究では、楕円ペアリング暗号に対する安全性評価を行うために、rho法を中心とする様々な攻撃手法とそのための改良を行い、実験を行った。具体的には、ランダムウォークを効果的に行うための乱数の生成法を検討し、攻撃を効率よく並列化するための手法を検討した。また、楕円曲線に関する種々の計算の効率化と、rho法自身の性能を評価するために多数の点を生成し、それらをすべて記憶した場合の攻撃評価も行った。その結果として、88ビットの楕円ペアリング暗号であれば4台の計算機で3時間弱で攻撃を完了することを確認した。現在、114ビットの場合の攻撃を継続中である。ランダムウォーク用の乱数生成法として、有限体上のトレースおよびLegendre Symbolを用いる二値化手法を提案し、その周期や自己相関などの特性を理論的に示した。一方、ロジスティック写像による整数上の乱数生成は、コントロールパラメータ(μ)の変更で異なる乱数系列を生成可能である。しかし、60ビットを超える標数において4を下回る値でNIST検定(SP 800-22)をパスしないμが存在する。今回、μに対する乱数系列のLyapunov指数の符号が負のときにNIST検定の中の評価項目である"0の出現頻度"と"周期"の評価が著しく低下することを計算機シミュレーションにより確認した。次に、効率のよい攻撃プログラムについては、並列化と効率化に関して優れた実装に至った。並列化はpthreadを基本とし、各スレッドの独立性を高める工夫により、32コア(64HyperThreading)の計算機においてオーバヘッドを小さく抑えることに成功した。処理の効率化は、再帰手法を応用した楕円スカラ倍算、独自の248ビット整数型の乗算プログラム、拡張ユークリッドの互除法の効率的な実装により、高速な有理点生成を達成した。また、衝突点の探索処理で有理点の座標の扱いを工夫し、基数木の処理も効果的に並列化したことにより、メモリ効率に優れた実装に至った。性能は、2.4GHzのIntel社CPUの1コアで、64ビットの鍵長さの場合、1秒当たり55,000有理点の生成と衝突判定が可能であり、類似の既存研究に比べて、1.5倍程度の性能を達成している。そして、その衝突判定にDNSを用いる手法について開発を進めた。衝突判定にかかる時間は、攻撃成功までの全体の時間に対してほんのわずかであるため、この手法が有効であると確認した。また、3台のPCによる分散環境を構築し、72ビットの鍵長を約50分で攻撃することに成功した。2のべき乗や素数(安全素数,二重安全素数)を法とする整数環上でロジスティック写像を表す二次式の実装を行った場合に、周期の長い系列を生成できることが確認できた。また、この方法で生成される擬似乱数系列は、これまで行ってきた整数上のロジスティック写像による乱数生成よりも、小さな演算精度でNIST検定をパスする結果が得られている。具体的には、60ビット近い精度の演算から、30数ビットの演算でもNIST検定にパスすることが確認できた。また線形複雑度が最大となる2値擬似乱数系列の組織的な生成法を提案することができた。これは国際会議発表を経て、論文化できている。そして具体的な楕円曲線暗号攻撃については、100ビットのECDLP攻撃を2日半程度で完了することができ、本研究の目標としている110ビットのECDLP攻撃が視野に入りつつある。そのためのアプローチとして、効率のよい並列化、大学資産を用いた並列攻撃シミュレーション、またそれに備えての倍精度計算アルゴリズムなど、ランダムウォークの更なる効率化が行えたことによる寄与が大きい。一方で、衝突判定については、十分な間引きの実施により、現状でも大きな足かせとはなっていない。まず、並列処理を用いた衝突攻撃実験に適した乱数系列について検討を行ってきた。ここで乱数生成に関して必要な条件は、並列に生成される各乱数が重複無く、偏り無く生成されることと考え、2通りのアプローチから乱数生成を行った。一つは、長い周期の系列を生成可能で初期値鋭敏性を備え、計算量の少ないロジスティック写像を用いた乱数系列について評価を行った。具体的には、この写像を固定ビット長の演算で実装して得られる乱数について系列長や統計的な性質について解析し、ビット長に対して長い周期の系列を生成する条件を確認するなど多くの成果が得られた。また、今回実際の攻撃においてロジスティック写像を用いた乱数生成を実装したが、ロジスティック写像を用いることによる優位性は得られていない。もう一つのアプローチは、優れた統計的な性質を持つm-系列とk乗剰余を組み合わせて構成される系列について様々な解析を行い、こちらも多くの成果が得られている。今後、実装する上でこれらの系列が優位に働くパラメータの選定も課題として残っている。衝突攻撃実験は、多数の有理点を保存する単純な衝突攻撃手法と、他の研究者にもよく採用されている少数の有理点を保存するrho法型の手法に対して、並列処理を用いた実装をし、64コアのサーバPCでの性能評価実験を行った。単純な衝突攻撃では有理点群の構造を利用した効率化手法が有効に働き、512GBの主記憶があれば、鍵長74ビットを2週間程度で解けることが分かったが、rho法型の手法は20倍程度高速な結果となった。rho法型の手法に対して有効な有理点群の構造を探求し、rho法型の手法を改善することが課題である。

得られた成果として、100ビットECDLPの攻撃を約140コアを使用して3日で解読し、114ビット攻撃を、平均2000コア(岡山大学1200コア、北九州市立大800コア)で継続実施中である。本研究では、楕円ペアリング暗号に対する安全性評価を行うために、rho法を中心とする様々な攻撃手法とそのための改良を行い、実験を行った。具体的には、ランダムウォークを効果的に行うための乱数の生成法を検討し、攻撃を効率よく並列化するための手法を検討した。また、楕円曲線に関する種々の計算の効率化と、rho法自身の性能を評価するために多数の点を生成し、それらをすべて記憶した場合の攻撃評価も行った。その結果として、88ビットの楕円ペアリング暗号であれば4台の計算機で3時間弱で攻撃を完了することを確認した。現在、114ビットの場合の攻撃を継続中である。すべての研究フェーズのおいて、順調に開発が進んでいるといえる。具体的には、すでに100ビットを超えるECDLP攻撃が成功しており、最終年度で更なる詰めと、攻撃ビット長を伸ばせるように改良を続けることになる。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報セキュリティ昨年度の研究実施により、ほぼ予定していた開発を完了することができている。最終年度は、まさに多くの計算リソースを束ねての超並列化攻撃に実施になる。これを、大学資産を中心に実施することになるが、110ビットを超えるECDLPの攻撃成功に向けて、更なるアルゴリズムやプログラム実装が不可欠になることが分かっている。ランダムウォーク用の乱数生成法として提案した「有限体上のトレースおよびLegendre Symbolを用いる二値化手法」については、その周期や自己相関などの特性を理論的に示した。また、ロジスティック写像で得られる乱数系列の乱数性について、その系列のLyapunov指数の符号がNIST検定の一部の評価と一致することを計算機シミュレーションにより確認した。そして、計画していたソフトウエアの実装は順調に進んでいる。途中の試行結果に基づいて、ノルムを使用する手法を後にし、単純な衝突攻撃手法の効率的な実装を優先した。達成した性能は良好であり、他の研究者の既存法の結果と比べても、十分に競争力がある。加えて、その衝突判定にかかる時間はわずかであるため、DNSを用いた衝突判定法は極めて有効であること、分散環境においても非常に効率の良い手法であることを確認できた。一部の研究会への聴講参加ができなかったことなどによる。攻撃プログラムの並列化において、各スレッドで生成される乱数系列が他のスレッドで生成されたものと相関の無いことが効率の良い攻撃につながると考える。乱数の生成時間およびその乱数性に加えて、乱数生成を定義する式のパラメータを変更して得られる系列の無相関性についての考察が課題である。新たなアルゴリズムの実装を追加し、処理効率を高める。また、安価に計算能力を増加させるためには、複数のノードによる分散環境でも効率的に動作するような手法の考案と実装が課題である。本年度の成果発表などにおいて、執行を予定している。大まかな研究内容の概要と、成果をまとめて掲載しています。
子どもの仲間関係と社会的スキル訓練に関する縦断的追跡研究

1.幼稚園児の人気児、拒否児,平均児,無視児を選出し、それぞれの特徴を比較するために(1)写真ソシオメトリックテスト、(2)対人行動に関する仲間アセスメント、(3)教育実習アセスメント、(4)担任教師アセスメントを実施した。その結果、拒否児は攻撃傾向を示し、無視児は引っ込み思案傾向を示すのに対して、人気児は対人的コンピテンスに優れていることを確認した。また、ソシオメトリックテスト結果は、実習生や教師アセスメント以上に仲間アセスメントと高い関連を示した。2.人気児、拒否児、平均児、無視児の行動特徴を明らかにするために、年中児58名について自由遊び場面における仲間相互作用を5分×5回=25分間ずつビデオ録画し、39の観察カテゴリ-に従って分類整理し、仲間内地位グル-プ間の相違点を検討した。その結果、(1)人気児は言語的にも身体的にも仲間への肯定的な働きかけと仲間からの応答反応が多いこと、(2)拒否児は仲間への否定的な働きかけを多く示すが、仲間からの応答反応も結構多いこと、(3)無視児は一人遊びが多く、仲間との相互作用が少なく、仲間からの応答反応も少ないこと、などを明らかにした。3.人気児、拒否児、平均児、無視児の言語コミュニケ-ション能力および社会的認知能力の相違点を明らかにするために、年長児61名を対象に4枚の絵から成る物語を作成させると同時に、その内容を年中児に説明的に伝達させる課題を実施した。その結果、言語能力全般では地位グル-プ間差はなかったが、拒否児は人気児や平均児よりも相手の立場を考慮した伝達能力(役割取得能力)に乏しいことを明らかにした。4.典型的な拒否児と無視児の事例について、社会的スキル訓練を実施し、仲間適応への改善指導を試みた。
アポ E リッチ HDL 亜分画の変動と HDL ホモジニアス法の反応性との関係について

高比重リポ蛋白(HDL)には、ApoE-rich HDLとApoE-poorHDLが存在する。ApoE-rich HDLを含むHDL亜分画の分布と保存安定性について、非変性二次元電気泳動を用いて検討し、以下の知見を得た。1) ApoE-rich HDLには、大粒子および小粒子の分画が存在する。2) 37°Cで保存した場合、4時間後でも小粒子分画が変動する。3) 4°Cで長期保存した場合、保存時間の経過とともに小粒子分画が変動し、大粒子分画はやや増加する。以上より、ApoE-rich HDL亜分画は、保存時にLCATによる粒子成熟が影響を受け、HDL亜分画の組成が変動する可能性があると考えられた。【方法】12時間以上絶食後の正脂血症と脂質異常症患者から、EDTA採血にて新鮮血漿を採取した。血漿は0°Cまたは4°Cで24時間保存し、検体の一部はDTNB添加および非添加下に37°Cで4時間保存した。ApoE-rich HDL亜分画の分布は非変性二次元電気泳動(一次元目,0.75%アガロースゲル;二次元目,2-15%濃度勾配ポリアクリルアミドゲル)で解析した。HDL亜分画は、NC膜に転写し、抗ApoE抗体と^<125>Iでラベルした二次抗体でApoE-rich HDL亜分画をWB法で検出した。【結果】ApoE-rich HDLは、粒子サイズの大きい分画だけでなく、粒子サイズの小さい分画も存在した。小粒子のApoE-rich HDLは、正脂血症、高LDL血症、高TG血症、高HDL血症のいずれにも認められた。37°Cで4時間保存後、小粒子のApoE-rich HDLは、0°C保存と比較して有意に減少した。LCAT活性をDTNB添加により阻害すると、4時間保存後ではApoE-rich HDLは、逆に0°C保存より増加した。4°Cで24時間保存後に小粒子のApoE-rich HDLは増加傾向を示した。【結論】ApoE-rich HDLは、大粒子分画のみならず、小粒子分画も存在する。小粒子のApoE-rich HDLは0°Cでは安定だが、37°Cでは短時間保存でもLCATによる粒子の成熟が影響を受ける可能性がある。また、4°Cでも保存時間は粒子の成熟に影響を及ぼす可能性がある。【方法】12時間以上絶食後の正脂血症から、EDTA採血により新鮮血漿を採取した。血漿は0°Cで保存し、検体の一部は4°Cおよび-80°Cで保存した。保存時間の影響は、0日,2日,7日,43日後に測定して比較した。ApoE-rich HDL亜分画の分布は、非変性二次元電気泳動(一次元目,0.75%アガロースゲル;二次元目,2-15%濃度勾配ポリアクリルアミドゲル)で解析した。【結果】正脂血症では、ApoE-richHDLは、粒子サイズの大きい分画と小さい分画の複数が存在した。0°C保存後、保存時間の経過ともに小粒子分画がやや増加した。4°Cおよび-80°C保存では、保存時間の経過とともに小粒子分画が増加した。一方、大粒子分画は、0°C保存では比較的安定であったが、4°Cおよび-80°C保存においては保存時間経過とともにやや減少した。小粒子のApoE-rich HDLは、0°Cでは比較的安定だが、4°Cおよび-80°C保存では、長期保存の場合にLCATによる粒子の成熟は影響を受け、HDL亜分画の組成は変動する可能性がある。【方法】12時間以上絶食後の正脂血症および脂質異常症からEDTA採血により新鮮血漿を採取した。血漿は4°Cで保存し、保存時間の影響を0日, 2日, 7日後に比較した。ApoE-rich HDL亜分画の分布は、非変性二次元電気泳動(一次元目, 0.75%アガロースゲル;二次元目, 2-15%濃度勾配ポリアクリルアミドゲル)で解析した。

ApoE-rich HDL亜分画は、NC膜へ転写後に抗ApoE抗体と125Iでラベルした二次抗体を用いたWB法で検出した。【結果】正脂血症(n=5)のApoE-rich HDLは、4°C保存後、保存時間の経過ともに小粒子分画がやや減少し、大粒子分画はやや増加した。既報との差異には、個人間のばらつきが大きく影響した。脂質異常症(n=7)では、4°C保存後、保存時間の経過ともに小粒子分画はやや増加した。ApoEに富むTGリッチリポ蛋白の存在のため、大粒子分画の変動はわずかであった。【結論】ApoE-rich HDL亜分画は、4°Cでの長期保存の場合、LCATによる粒子成熟は影響を受け、小粒子や大粒子分画などのHDL亜分画の組成が変動する可能性がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高圧酸素療法による異所性骨化の制御

我々は以前血液凝固線溶系修飾マウスが、容易に作成できる異所性骨化モデルであることを報告している。異所性骨化の過程としては諸説あるが、我々のモデルは内軟骨骨化を経て骨化に至っている。そこに着目したのが、高気圧酸素療法を手法として用いた研究である。内軟骨骨化は軟骨を介した骨化プロセスであるが、軟骨形成の際に局所環境は低酸素状態となる。高気圧酸素療法により、血中の酸素濃度を高め、局所の低酸素環境を変えられる可能性がある。今回の目的は、われわれの開発した異所性骨化モデルを使い、高気圧酸素療法が異所性骨化を抑制する可能性を確認し、そのメカニズムについて検証する。
新規に開発したEBV感染細胞同定法によるEBV関連疾患の診断および病態解析

Epstein-Barr Virus(EBV)関連リンパ増殖性疾患の診断・発症病理の解明には、EBV感染細胞の定量と同定が必須である。我々はEBV encoded small RNA(EBER)特異的プローブを用い、細胞表面抗原とEBERを連続的に染色・検出するFISH法を確立し、同法が慢性活動性EBV感染症を初めとするEBV関連T/NKリンパ増殖性疾患や移植後リンパ増殖症の診断・治療効果判定に有用であることを示した。【研究の目的】EBV関連リンパ増殖性疾患の診断・発症病理の解明には、EBV感染細胞の定量と同定が必須である。これまで、侵襲の強い病理組織診による感染細胞同定法は確立されているが、末梢血中を用いた再現性の高い方法は無かった。我々はEBV encoded small RNA (EBER)特異的プローブを用い、細胞表面抗原とEBERを連続的に染色するFISH法を確立た。本年度は、このFISH法を患者の末梢血へ応用し、様々なEBV関連リンパ増殖性疾患の非侵襲的診断と病態解析に用いた。【材料と方法】症例はEBV関連移植後リンパ増殖症1例、NK細胞性白血病1例、慢性活動性EBウイルス感染症6例。末梢血より単核球を分離し、FISH法によるEBV感染細胞の定量・同定を行った。比較対象として、単核球を磁気ビーズ法により各リンパ球亜群分画に分けた後に、定量PCR法によりEBV-DNAを定量し、感染分画を決定した。【結果】各疾患の末梢血中末梢血単核球中1.3-49.2%でEBER陽性を認め、感染リンパ球の表面抗原解析も可能であった。慢性活動性EBV感染症患者では、種痘様水疱症を伴う3例すべてに末梢血γδT細胞への、蚊刺過敏症を伴う1例で末梢血NK細胞へのEBV感染を認めた。これらの結果は磁気ビーズ法/定量PCR法の結果と合致しでいた。【考察】FISH法により末梢血中のEBV感染細胞数の定量のみならず、どんな細胞に感染しているかが同時にわかるため、EBV関連疾患の非侵襲かつ迅速な診断として極めて有用である。また、今回の解析により種痘様水疱症を伴う慢性活動性EBV感染症患者でγδT細胞へのEBV感染が明らかとなり、EBV関連リンパ増殖性疾患の発症病理解析にも有用であることが示された。我々はEBV encoded small RNA (EBER)特異的プローブを用い、細胞表面抗原とEBERを連続的に染色するFISH法を確立した。本年度は、症例数を増やして、このFISH法を患者の末梢血へ応用し、様々なEBV関連リンパ増殖性疾患の非侵襲的診断と病態解析に用いた。【材料と方法】対象は慢性活動性EBV感染症9例、種痘様水疱症様リンパ腫7例、血球食食性リンパ組織球症4例、全身性EBV陽性T細胞リンパ増殖症2例、NK/T細胞リンパ腫2例、末梢性T細胞リンパ腫1例、アグレッシブNK細胞性白血病1例の計26例。FISH法で末梢血単核球の表面抗原染色と核内EBER染色を連続施行後flow cytometoryで解析した。【結果】0.1567%のリンパ球がEBER陽性で、EBER陽性細胞率0.5%以上の症例は感染細胞の同定が可能だった。2例では2種類の細胞群にEBVの感染を認めた。種痘様水疱症様リンパ腫はγδT細胞5例、NK細胞1例、NKT細胞1例に感染を認めた。本法のEBER陽性細胞率とリアルタイムPCR法のEBV-DNA量に有意な相関を認めた。【考察】一定以上の感染細胞が存在する場合、本法によるEBV感染細胞の同定/定量が可能である。特に複数のlineageの細胞にEBVが感染する疾患の診断に有用である。本法は既存の方法で診断の難しいT/NKリンパ増殖性疾患の病理学的診断を補完し、疾患分類や発症病理の解析に役立つと考えた。【研究の目的】Epstein-Barr Virus (EBV)関連リンパ増殖性疾患の診断・発症病理の解明には、EBV感染細胞の定量と同定が必須である。本年度は、移植後リンパ増殖症が疑われた患者に対して、FISH法を用い血液検体中のEBV感染細胞の同定と定量を試みた。

【材料と方法】臓器・造血幹細胞移植後に、リアルタイムPCR法により血液中のEBV-DNA量増加が認められ、移植後リンパ増殖症が疑われた8症例を対象とした。症例の内訳はEBV関連移植後リンパ増殖症4例(骨髄移植後3例、臍帯血移植後1例)、移植後高EBV血症4例(いずれも生体肝移植後)。FISH法により、末梢血単核球の表面抗原染色および核内のEBER染色を連続して行った後、flow cytometoryにて解析した。【結果】全例で感染細胞の定量が可能であり、0.051.7%の末梢血リンパ球がEBV陽性であった。感染細胞の同定が可能であった症例では、CD20陽性B細胞にEBVの感染を認めた。細胞表面抗原よりメモリーB細胞が感染の主体であると考えられた。骨髄移植後の1例ではリツキサンの使用したところEBV-NAは減少した。【考察】FISH法により、非侵襲的な方法で移植後リンパ増殖症におけるEBV感染細胞の同定/定量が可能であった。臓器・造血幹細胞移植後における免疫抑制状態では、しばしばEBV関連リンパ増殖症が発症する。本症は、進行早く無治療な場合予後不良な疾患であったが、近年では抗CD20ヒト型モノクローナル抗体(リツキサン)などの分子標的治療剤が用いられるようになり予後が改善している。本法は移植後リンパ増殖症の早期診断、治療法の決定につながる有用な方法であると考えられた。
心室筋細胞のT管形成・維持におけるアンフィフィジン2の役割

T管(Transverse tubules)は心室筋及び骨格筋細胞に見られる細胞膜が管状に陥入したものであり,この構造上のCa^<2+>代謝装置が協調して働くことにより,興奮収縮連関をすばやく一様に起こすことが可能となる。心室筋細胞のT管は生理学的に非常に重要な役割を担っているが,その形成・維持の分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究ではこの分子機構を明らかにすることを目的として以下の実験を行った。初めに,細胞膜染色色素であるdi-8-ANEPPS,細胞膜非透過性色素であるAlexaFluor 647-dextranを用いて,成長に伴う心室筋細胞の形態変化を観察した。その結果,生後1日にはT管が見られないが,生後13日には不規則な管の形成がはじまり,生後29日ではほぼ規則的で完全なT管が形成されることが明らかになった。これらの結果からラット心室筋細胞のT管構造は,生後まもなくは存在せず,生後2週間付近から形成され始め,生後1ケ月でほぼ完成することが明らかになった。次に,T管形成に重要であると考えられるアンフィフィジン2(amp2)について検討を行った。これまでの報告では,骨格筋由来amp2による管状構造の形成に,エクソン10が重要な役割を果たすことが示されている。しかし心室筋細胞にどのようなamp2アイソフォームが発現しているかは知られていない。これを明らかにするために,ラット心室筋細胞を用いてRT-PCRを行った。その結果心室筋にはエクソン10を持たないアイソフォームが優先的に発現していることが明らかになった。更にこれら二つのアイソフォームによる管形成能の違いを調べた結果,心臓型amp2はそれ単独では管状構造物を形成できないことが明らかになった。これらの結果から,心室筋と骨格筋に発現するamp2は異なる役割を果たす可能性が示唆された。