hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
配当と自社株買戻のペイアウト選択に関するモデルの構築

平成28年度に予定していたモデル構築を前倒しすることになったため、既存研究が示した実証的発見の整理作業が後回しになっていたのだが、すでにその作業は終えているし、さらには学会・研究会でのコメントを踏まえてモデルの改良も進んでいる。前述の第1論文は、すでに英語で書き終えたたため、ちょうど海外の学術雑誌(ジャーナル)への投稿を直前に控えた状況となっている。論点を絞ったにもかかわらず長い論文となったが、論旨展開はスムーズに改良されたので、初期の構想を見直したのは適切な判断だったと思われる。また、第2論文は、まだ論文の形ではまとまっていないが、学会や研究会での報告で受けたコメントを踏まえてモデルの改良が進んでいる。実証的なインプリケーションを書き下ろすこと、英語で書き上げること、専門の業者を使って英文校正を受けることが残された作業である。本研究は、配当と自社株買戻が不完全代替であり、しばしば企業によって併用される現象に関して、従来とは異なるアプローチで理論的根拠を与えようと試みる研究である。昨年春に提出した研究実施状況報告書(平成28年度、F-7-1)でも記したとおり、2本の論文に分けて成果をまとめたほうが論点を明快にできると考えた経緯がある。前半部分は、企業がなぜ配当を支払うのかを説明するものである。投資家の異時点間消費選択と取引費用がカギであるため、2時点(現在と消費)のモデルである。これは著書(2017年10月)の第3章および第4章に収録した。それとは別に、内容的に近いものを英語のワーキングペーパー(2017年2月)として書き上げ、海外の雑誌に投稿した(2017年5月)。しかし、審査によって却下されたため(2017年6月)、それ以降はモデルの改良に努めている状況である。後半部分は、前半部分を前提として、どのような状況下で自社株買戻を組み合わせることが合理的であるかを説明するものである。自社株買戻のコミットメント効果が配当よりも弱いことを原因として取引費用が高まることがカギであり、1時点のモデルである。この内容を説明するために2時点のモデルである必然性はないというのが初期の構想からの見直しである。しかし、著書(2017年10月)の第5章には、全体との整合性を重視して、2時点のモデルを収録した。それとは別に、1期間モデルを研究会で報告したところ(2018年1月、同志社大学経済学会研究会)、参加者から数多くの有益なコメントが得られ、大幅な改訂が望ましいと判断した。現在、共同研究者が1名加わって改良を重ねている段階である。個人投資家の税負担を軽減できるにもかかわらず、なぜ企業は配当の代わりに自社株買戻だけでフリーキャッシュフローを分配しようとしないのだろうか。本稿はこのような現象に対して新しい理論的根拠を提示する。取引費用が大きい場合、税の不利にもかかわらず、投資家は最適消費配当の受け取りを選好するはずである。企業の配当は中位株主の選好と整合するように決まる。企業の株式が過大評価されていないかぎり、追加的な利益分配として自社株買戻が実施される。上記の「現在までの進捗状況」の項目で説明したように、作業順序の入れ替えがあった関係上、本来予定していた実証的発見の既存研究レビューが当初よりも若干遅れている。この作業を平成28年度にも進めるため、その結果に応じてモデルを部分修正する可能性が残されている。とはいえ、それほど深刻な遅れが生じているとは考えていない。
場の理論における創発する対称性の研究

本研究では、「研究の目的」欄において提起された問いに対する答えの手がかりを得ることを目指す.特に場の理論において対称性(例えば超対称性)が創発する現象を,具体例の構成および一般論の探究により系統的に研究し,そのパターンを探る.この際,著者自身が長年研究してきた解析的・数値的なツール(例えば超対称局所化,共形ブートストラップ,超弦理論からの実現,ホログラフィーなど)を組み合わせて場の理論に応用することで定量的かつ精緻な議論が可能になる.本研究では、「研究の目的」欄において提起された問いに対する答えの手がかりを得ることを目指す.特に場の理論において対称性(例えば超対称性)が創発する現象を,具体例の構成および一般論の探究により系統的に研究し,そのパターンを探る.この際,著者自身が長年研究してきた解析的・数値的なツール(例えば超対称局所化,共形ブートストラップ,超弦理論からの実現,ホログラフィーなど)を組み合わせて場の理論に応用することで定量的かつ精緻な議論が可能になる.
ブタキメラ技術を基盤とした移植・再生医療に関する研究

本研究では、(1)ブタiPS細胞の多分化能(キメラ形成能)の検証、(2)初期発生過程における異種キメラの可能性の検証、(3)腎臓欠損ブタの作出、を主たる課題とした。1年次には、ブタ単為発生胚を用いるキメラ胎仔作出法を開発し(Nakano et al., PLoS ONE, 2013)、ブタiPS細胞の多能性評価(Arai et al., Genesis, 2013)を行った(課題1)。課題2に関しては、ブタ胚と異種胚細胞とによるキメラ胚の作製条件を検討した。これを受けて2年次には、異種間キメラ胎仔の作出に取り組んだ。加えて、腎臓欠損の表現型を示す、遺伝子ノックアウト(KO)ブタの作出に取り組んだ。課題2については、ブタ胚をホストとし、マウス、マーモセット胚細胞(内部細胞塊:ICM)をドナー細胞とする、異種間キメラ胚の体内発達能と、胎仔期(体節期:胎齢20-23)におけるキメリズムについて検証した。異種間キメラ胚を借腹雌に移植し、得られた胎仔組織にドナー細胞の寄与が認められた。マウスあるいはマーモセットICMをドナー細胞とするブタ異種間キメラ胚は、体節期胎仔において、キメラ状態を維持できることを明らかとした。課題3では、ZFNを用いたゲノム編集によりSall1遺伝子をKOしたブタにおける、腎臓形成を解析した。Sall1 KO細胞を核ドナーとして作製した体細胞核移植胚から得られたクローンブタでは、腎臓形成がほぼ完全に欠落していた。さらに、痕跡的な腎組織の解析によって、Sall1遺伝子の発現消失が確認された。以上から、Sall1遺伝子をKOすることでブタにおいても腎臓欠損の表現型を誘導し得ることが明らかとなった。本研究の成果は、臓器再生の実現に向けた今後の研究に重要な基礎的知見と技術的基盤を提供すると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本課題はこれまで確立したブタの体細胞クローニングシステムとキメラブタ作出法を土台に、(1)多能性幹細胞のキメラ形成能を検証するシステムの確立、(2)ブタ胚をホストとする異種キメラ作出の可能性を検証、(3)胚盤胞補完により多能性幹細胞による欠損臓器の修復の可能性の検証が目的である。本年度は(1)、(2)について取り組んだ。多能性幹細胞をブタ単為発生胚由来の割球と凝集させることで、簡便に多能性幹細胞のキメラ形成能をin vitro及びin vivoで検証出来るシステムを確立した(Nakano et al 2013, Plos one)。本法は共同研究者が樹立したブタiPS細胞の多分化能の検証にも利用することが可能であった(Arai et al, 2013, Genesis)。ブタ単為発生胚を用いた凝集法を異種間キメラに応用し、ブタ胚と異種胚細胞の親和性を検証した。ドナー細胞にはブタと同じ偶蹄類であるウシと霊長類であるマーモセットを用いた。まず、割球同士の凝集胚を作製し、胚盤胞への発生率、異種細胞の挙動を検証した。異種間凝集胚は、ブタ同種凝集胚と同様の効率で胚盤胞に発生し得ることが明らかとなった。得られた胚盤胞におけるドナー細胞の分布、すなわちキメリズムは、ICMだけでなく栄養膜細胞にも高頻度に及んでいた。次に、ICMをドナー細胞に用いて異種間凝集胚におけるキメリズムの発生を検証したところ、ウシICM、マーモセットICMをドナー細胞とする凝集胚は、高効率にキメラ胚盤胞に発達することが明らかとなった。ウシICMを用いて作製したウシブタキメラ胚盤胞を仮腹雌に外科的に移植したところ、体節期胎仔(day20)においてキメラ状態が維持されることが明らかとなった。本成果はブタ体内における異種臓器再生(最終的にはヒト)という究極的な目標に向けて、重要な知見であると考える。

課題3では、ZFNを用いたゲノム編集によりSall1遺伝子をKOしたブタにおける、腎臓形成を解析した。Sall1 KO細胞を核ドナーとして作製した体細胞核移植胚から得られたクローンブタでは、腎臓形成がほぼ完全に欠落していた。さらに、痕跡的な腎組織の解析によって、Sall1遺伝子の発現消失が確認された。以上から、Sall1遺伝子をKOすることでブタにおいても腎臓欠損の表現型を誘導し得ることが明らかとなった。本研究の成果は、臓器再生の実現に向けた今後の研究に重要な基礎的知見と技術的基盤を提供すると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の目的は(1)多能性幹細胞のキメラ形成能を検証するシステムの確立、(2)ブタ胚をホストとする異種キメラ作出の可能性を検証することである。PLOSONE誌に発表したキメラブタの作出法は、ブタiPS細胞やES細胞の多能性評価システムとして非常に有効であり、実際、共同研究者が樹立したブタiPS細胞の多分化能の検証においても重要な役割を果たし、その成果の一部はGenesis誌に掲載された。また、異種キメラにおいても発生初期胎仔においてキメラ状態が維持出来るという知見を得たことから、概ね順調に研究計画は進展していると評価する。当初の計画の通り、ZFNによるブタ初代培養細胞の遺伝子KO(候補はSall1, Il2RG)を行う。得られたKO細胞を体細胞クローニングに用いて、KOクローンブタを作出する。得られたクローン胎仔あるいは産仔における表現形や他の異常の有無について詳細に解析する。腎臓または胸腺の欠損の表現形が確認されたら、その個体の細胞からクローン胚を得て、その胚盤胞補完により欠損臓器の修復が可能か否かを調べる。補完には同種胚細胞の他、開発状況を見ながら、ブタiPS細胞を用いる。
加齢による血栓傾向とその日内リズムを改善する食品成分探索と新規機能性食品の開発

加齢により乱れた血液凝固系やその日内リズムを改善する健康食品を見出し、高齢者の血栓症予防に応用することが本研究の目的である。血栓を予防するとされる食品を対象に探索を行い、応用の可能性のある食品やその成分を見出した。これらの中で、明日葉の黄汁は、マウスに摂取させると老化に伴う血栓傾向が改善されることがわかった。また、明日葉に含まれるキサントアンゲロールのゲラニル基が効果の発現に重要あることを示した。本研究の成果は、健康食を利用して高齢者の血栓性疾患を予防する機能性食品が開発できる可能性を示すものである。日内リズムを考慮する部分については、今後の追加検討が必要である。本研究の目的は、血栓を予防するとして利用されている健康食に注目し、それらの血栓予防効果を動物実験で証明し有効物質や作用点を明らかにすること、そして、これらの健康食を用いて加齢により乱れた血液凝固系やその日内リズムを改善し、高齢者の血栓予防に応用することである。研究目的の達成のためには、科学的裏付けなしに信じられている健康食の抗血栓性を証明する必要がある。平成25年度は、古くから日本や西洋で血流を改善する作用があるとされてきた健康食の血栓予防作用の検討を中心に行った。その結果、あした葉黄汁の分画物が血小板の凝集を抑制すること、黒酢や黒酢もろみ抽出物は、ヒト血管内皮細胞株(E.A.hy926)をTNFαで刺激した時に産生増加するプラスミノーゲンアクチベーターインヒビター1(PAI-1)の産生を抑制すること、また黒酢や黒酢もろみは炎症性刺激により血栓傾向を誘導したマウスの血中PAI-1の増加も抑制する可能性があることなどを示した。一方で、西洋で民間薬として利用されてきたプロポリスを摂取させたマウスでは、加齢や炎症刺激による血栓傾向を抑制するともわかってきた。現在までの成分研究では、プロポリスに含まれるクリシンやあした葉に含まれるキサントアンゲロールが、TNFαで刺激した血管内皮細胞からのPAI-1産生を抑制することを示してきたが、25年度はこれらの類縁化合物を用いた構造活性相関研究により、活性発現に必要な分子中の構造を推測することもできた。本研究目的の達成のため、次年度はマウスへの経口摂取による有効性の証明、有効成分の同定研究、加齢マウスを用いた検討などを継続して行うとともに、有効物質の作用点の解明研究や時間栄養学的な検討を開始する。本研究の目的は、血栓を予防するとして利用されてきた健康食に注目し、それらの効果を動物実験で証明し、有効物質や作用点を明らかにすることである。そして、これらの健康食を用いて加齢により乱れた血液凝固系やその日内リズムを改善し、高齢者の血栓予防に応用することをその後の目標とする。26年度は、あした葉黄汁に見出された血小板凝集抑制作用は、黄汁中に含まれるカルコンの主成分であるキサントアンゲロールによるものであることを示した。また黄汁やキサントアンゲロールを投与したマウスでは、リポポリサッカライド(LPS)により誘導した血栓傾向時の血小板凝集を抑制する可能性があることも示した。また、26年度は、黒酢や黒酢もろみについても、炎症性刺激による血栓傾向を抑制する効果を見出し、黒酢もろみについてはコラーゲン刺激による血小板凝集を抑制する可能性を明らかにした。さらに、加齢による血栓傾向への健康食の効果についても高齢マウスを用いた検討で有効性が明らかになりつつある。次年度は、有効物質の特定と作用点の解明研究に加え、加齢マウスを用いた時間栄養学的な研究に重点を置いて進める予定である。本研究の目的は、血栓を予防するとされる食品の有効性を動物実験で証明し、その食品中のどのような成分が有効なのかを解明すること、また、これらの食品やその成分を用いて加齢により乱れた血液凝固系やその日内リズムを改善し、高齢者の血栓予防に応用することである。本研究では、健康野菜の明日葉、蜜蜂が作るプロポリス、鹿児島産の黒酢などを中心に有効性や応用の可能性について検討を行った。基礎検討では、明日葉の黄汁から精製した構造の異なる複数のカルコンを用いて検討し、その中のキサントアンゲロールに血小板凝集抑制作用や線溶系の阻害物質であるプラスミノーゲンアクチベーターインヒビター(PAI-1)の産生を抑制する作用があること、また、キサントアンゲロールのゲラニル基が活性発現に重要であることを明らかにした。さらに、プロポリスに含まれるフラボノイドについてもPAI-1産生抑制作用を指標に構造と活性の関連を明らかにした。マウスによる検討では、明日葉の黄汁の経口投与がマウスの体内で血小板凝集を抑制する可能性があることを示した。また、プロポリスを混餌投与したマウスでは、炎症性刺激によるPAI-1上昇が抑制されることを示した。黒酢の有効性については、今後の追加検討が必要である。加齢による血栓傾向への効果の検討では、明日葉の黄汁を摂取したマウスでは老化に伴う血栓形成傾向が抑制されることを示した。また、加齢による凝固関連因子の日内リズムへの影響を効率的に調べる目的で加齢促進マウス(SAMマウス)を用いた検討を行い、SAMマウスが血栓傾向を改善する食品の評価に有効である可能性を示した。

本研究の成果は、健康食を利用して高齢者の血栓性疾患を予防する機能性食品が開発できる可能性を示すものである。加齢により乱れた血液凝固系やその日内リズムを改善する健康食品を見出し、高齢者の血栓症予防に応用することが本研究の目的である。血栓を予防するとされる食品を対象に探索を行い、応用の可能性のある食品やその成分を見出した。これらの中で、明日葉の黄汁は、マウスに摂取させると老化に伴う血栓傾向が改善されることがわかった。また、明日葉に含まれるキサントアンゲロールのゲラニル基が効果の発現に重要あることを示した。日内リズムを考慮する部分については、今後の追加検討が必要である。あした葉の血小板凝集抑制効果については、in vitro実験での効果だけでなく、マウスを用いた黄汁の混餌摂取実験で、有効性を示すことができた。このことは、あした葉が血栓を予防する健康食として利用できる可能性を、より強く示唆すものである。また26年度は、新たに黒酢や黒酢もろみが血栓症を予防する食品として有効である可能性を持つこともin vitroの実験で示すことができた。さらに、若齢から高齢まであした葉黄汁やプロポリスを摂取させたマウスでは、加齢による血栓形成傾向が改善されるデータも得られている。新たな機能性食品の開発という目的達成へ向けて、ほぼ予定通りの成果が得られているといえる。血栓止血学最終年度は、加齢による血栓傾向の予防効果に加え、時間栄養学的な観点に立って有効性を検討する。動物実験を効率よく進めるため、当初から予定した動物モデルに加え、老化促進モデルマウスでの検討も開始した。血栓予防効果を分子レベルで証明するために、有効成分の同定・作用点や機序解明などの研究と動物実験を効率よく組み合わせて行う予定である。血小板凝集の抑制、内皮細胞の血栓形成性変化の抑制、凝固反応の抑制などを指標に複数の健康食の血栓予防作用の可能性を示した。あした葉やプロポリスについては、マウスへの経口摂取での有効性を示し、有効な化合物の同定や化合物構造中の重要部位の推定も行った。黒酢や花粉荷については動物実験とin vitroの評価系による有効性の検討が進行中である。また、加齢による血栓傾向の改善効果の検討については、加齢マウスや若齢から高齢までの長期摂取したマウスによる効果の検討が進行中である。黒酢や花粉荷の動物実験や分画研究は予定よりやや遅れているが、全体として計画はおおむね順調に進んでいるといえる。本年度後半には、最終年度に多くを予定している健康食の摂取時間や日内リズムを考慮を時間栄養学的な検討に向けた準備を開始できると思われる。黒酢および黒酢もろみの分画研究が予定より遅れたため、クロマトグラフィー関連試薬などの購入が遅れたため。健康食を用いて、加齢による血栓傾向の予防効果や時間栄養学的に有効な利用の可能性を明らかにするためには、今後動物モデルを用いた検討に多くの比重を置く必要がある。動物実験を効率よく進めるため、当初から予定している動物モデルに加え、血栓症モデルマウスや老化促進モデルマウスによる検討を考慮している。血栓予防効果を分子レベルで証明するための有効成分の同定や作用点・作用機序の解明などは、当初の計画通り同時に進める予定である。・分画研究関連試薬の購入を行い、やや遅れている黒酢や黒酢もろみの分画研究の部分に力を入れる。・時間栄養学的な検討を行うため、マウスを使用した実験を優先的に行う。そのための動物購入を計画的に行う。
ステロイドホルモンによる自己免疫性糖尿病の抑制にかかわる遺伝子単離及びその解析

5-alpha-dihydrotestosterone(5DHT)は、NODマウスの糖尿病発症抑制に重要な役割を果たしていると考えられてはいるが、5DHTが免疫制御に及ぼすメカニズムについてはいまだ未解明な点が多い。我々は、in vivo,in vitroの両側面から抑制メカニズムの検討を行なっており、今回は、このメカニズムに関与するであろう遺伝子を解析した。5DHTを120日間30mg投与した処置群(n=8)では30週齢経過後も糖尿病を発症しなかったが、未処置コントロール群(n=8)では、すべて30週齢未満で糖尿病が発症した。未処置16週齢、および60日間15mgの5DHT投与を受けた16週齢雌性NODマウスのsplenocytesからそれぞれRNAを分離し、Differential Display Reverse Trarnscription PCR(DDRT-PCR)Cloning法を用いて、5DHT投与により発現が制御される遺伝子を検索し、全cDNA遺伝子の一部を含むクローンを単離しその塩基配列(357塩基)を決定した。そしてGenBankデータベースを用いて、この357塩基配列が現在GenBankに登録されているすべての生物の遺伝子配列との間で、homologyを持たないことを確認した。興味深いことには今回得られた357塩基の中に、TTATTTAATというinflammatory mediatorに特異的に有する塩基配列が存在しており、さらにこの遺伝子の発現量は、未処置16週齢雌性NODマウス(膵島炎を伴ったpre-diabetes stage)のsplenocytesでは、膵島炎発症以前の未処置4週齢マウスおよび5DHT投与を受けた16週齢マウス(non-diabetes)に比べおよそ3倍の遺伝子発現量を有した。以上、5DHTにより発現が制御され、かつT細胞機能と密接な関係を持つ遺伝子を単離出来たことから、今後この遺伝子発現機構を詳細に調べることは、糖尿病を含むさまざまな自己免疫疾患の治療に有用と思われる。5-alpha-dihydrotestosterone(5DHT)は、NODマウスの糖尿病発症抑制に重要な役割を果たしていると考えられてはいるが、5DHTが免疫制御に及ぼすメカニズムについてはいまだ未解決な点が多い。我々は、in vivo,in vitroの両側面から抑制メカニズムの検討を行なっており、今回は、このメカニズムに関与するであろう遺伝子を解析中である。未処置16週齢、および60日間15mgの5DHT投与を受けた16週齢雌性NODマウスのsplenocytesからそれぞれRNAを分離し、Differential Display Reverse TranscriptionPCR(DDRT-PCR)Cloning法を用いて、5DHT投与により発現が制御される遺伝子を検索し、全cDNA遺伝子の一部を含むクローンを単離しその塩基配列(357塩基)を決定した。興味深いことには今回得られた357塩基の中に、TTATTTAATというinflammatory mediatorに特異的に有する塩基配列が存在しており、今後この遺伝子が膵島への炎症反応に関与するのかを検討し,さらに全cDNA遺伝子の単離及び解析を試みる。
ヒト舌癌特異的アデノウイルス二重感染法の樹立と応用への基礎

舌癌特異的かつ強力に治療遺伝子を発現させるための基礎実験として、二種類のアデノウイルスベクターを用いる二重感染法の樹立を試みた。二種類のアデノウイルスベクター(Ad. hTERT-CreおよびAd. CALNLZ)をin vitroで舌癌細胞株(HSC-3、HSC-4、SAS)に感染させる実験を行ったところ、一種類のアデノウイルスベクター(Ad. hTERT-LacZ)を単独で感染させた場合と比較してLacZ遺伝子の発現を増強させることが確認された(2241倍)。この結果を踏まえ、治療遺伝子を搭載したアデノウイルスベクター、Ad. CAL-N116Yを作製した。N116Yとは、Ras抑制変異体である。本研究者らは、N116YがRASの活性化に必要なGDP/GTP交換蛋白質(GDP-GTP exchange protein: GEP)の作用を阻害する事で、舌癌の増殖抑制に有効であることを報告してきた。このベクターを二重感染法に用いる事で、RAS発現が亢進している上記舌癌細胞株に対し、強力な増殖抑制効果を及ぼす事が期待された。一方で、アデノウイルス二重感染法は、in vivoでは期待された効果が確認されなかった、との報告がなされた。これは皮下腫瘍において、投与された二種類のアデノウイルスベクターが十分に拡散してしまい、二重感染する効率が低かったためと考えられる。アデノウイルスベクターは、免疫原性および細胞傷害性が強く、十分な遺伝子発現を得るためにベクター投与量を増加させることには限界がある。この問題に対して、本研究者は単一ベクター上に遺伝子発現の癌特異性ユニットと増強効果ユニットを併せ持った、新しいベクターを開発することで解決できると考え、現在その作製に取り組んでいる。遺伝子治療で用いる遺伝子を、舌癌特異的かつ強力に発現させるための基礎実験として、二種類のアデノウイルスベクターを用いる二重感染法の樹立を試みた。第一のベクターには、舌癌において発現し正常細胞では発現していないテロメラーゼ触媒サブユニットhTERTプロモーターを用い、その下流にバクテリオファージP1由来の配列特異的組換え酵素Creを接続した(Ad.hTERT-Cre)。このベクターは、舌癌でのみCreを発現する特異性を担う。このベクターを舌癌細胞株(HSC-3、HSC-4、SAS)に感染させたところ、Creタンパクの発現がウエスタンブロティング法で確認された。Ad.hTERT-CreとAd.CALNLZとをそれぞれMOI 10で各舌癌細胞株に二重感染させ、そのLacZ活性をAd.hTERT-LacZ(MOI 20)を単独で感染させた場合と比較、検討した。その結果、いずれの細胞株でも二重感染の方が単独感染よりも高いLacZ活性を示した(HSC-3:22倍、HSC-4:24倍、SAS:41倍)。この事から遺伝子治療における、アデノウイルスベクターの二重感染法の有効性が示唆された。
重粒子線照射との対比からみたX線治療難治性癌の解析とX線治療効果改善の検討

放射線治療に対して抵抗性腫瘍、あるいは縮小しても再増殖する腫瘍は、放射線照射時に肉眼的に観察される腫瘍サイズの全体的縮小に比べて、腫瘍細胞数の減少が少なく、放射線抵抗性腫瘍細胞が残存し、増殖抑制が起こりにくい状況が推測される。放射線によるDNA損傷の回復が容易におこる機序や、照射後に増殖が促進される機序が作用している可能性がある。腫瘍細胞にX線を照射した場合と重粒子線治療を行った場合、放射線に対する感受性に差異が認められる。この程度はRBEとして表現されるが、同一のLET、線量の重粒子線を照射しても、細胞によりRBEが異なってくる。本研究は、ヒト由来の各種悪性腫瘍細胞にX線照射と重粒子線照射を行い、X線照射時の放射線感受性を重粒子線照射の成績から予測する方法の開発を目的とした。子宮頚癌および卵巣癌由来の腺癌細胞8種、食道癌および子宮頚癌由来の扁平上皮癌細胞6種、外陰悪性黒色腫1種に単層培養でX線照射を行い、Colony法により放射線感受性を検討した。単層培養したヒト由来腫瘍細胞は、V79のような動物由来の細胞に比べて、Do値やn値が小さく、線量一効果曲線の勾配は急峻であった。しかし、悪性黒色腫由来細胞のごとく、V79細胞より放射線感受性の低い細胞もあった。腺癌と扁平上皮癌由来の細胞の放射線感受性を比較しても、特徴的差異は認められなかった。前記細胞に重粒子線(20-100KeV炭素線)に対する感受性を検討した。炭素粒子線とネオン粒子線を照射した場合、同一LETにおける培養細胞の生存曲線は同一になり、殺細胞効果上は炭素とネオンの間に明らかな差は無かった。しかし、hypoxanthine-guanine phosphorybosyltransferase(hprt)の変異の頻度を比較すると、炭素に比べてネオン粒子線では変異の出現が有意に少なかった。腫瘍に対する効果は炭素とネオンの間に差がないが、二次発癌が問題となった場合、ネオンの方が障害が少ないと予測された。放射線治療に対して抵抗性腫瘍、あるいは縮小しても再増殖する腫瘍は、放射線照射時に肉眼的に観察される腫瘍サイズの全体的縮小に比べ、腫瘍細胞数の減少が少なく、放射線抵抗性腫瘍細胞が残存し、増殖抑制が起こりにくい状況が推測される。子宮頚癌および卵巣癌由来の腺癌細胞8種、食堂癌および子宮頚癌由来の扁平上皮癌細胞6種、外陰悪性黒色腫1種に単層培養でX線照射を行い、Colony法により放射線感受性を検討した。腺癌と扁平上皮癌の由来の細胞の放射線感受性を比較しても、特徴的差異は認められなかった。

前記細胞に重粒子線(20-100KeV炭素線)に対する感受性を検討した。細胞毎に重粒子線に対する感受性は異なり、X線抵抗性の細胞が重粒子線にも抵抗性を示す、あるいはX線に感受性の高い細胞は、重粒子線にも感受性が高いとは言えず、重粒子線に対する感受性をX線の感受性から推測することは困難と思われた。放射線治療に対して抵抗性腫瘍、あるいは縮小しても再増殖する腫瘍は、放射線照射時に肉眼的に観察される腫瘍サイズの全体的縮小に比べて、腫瘍細胞数の減少が少なく、放射線抵抗性腫瘍細胞が残存し、増殖抑制が起こりにくい状況が推測される。放射線によるDNA損傷の回復が容易におこる機序や、照射後に増殖が促進される機序が作用している可能性がある。腫瘍細胞にX線を照射した場合と重粒子線治療を行った場合、放射線に対する感受性に差異が認められる。この程度はRBEとして表現されるが、同一のLET、線量の重粒子線を照射しても、細胞によりRBEが異なってくる。本研究は、ヒト由来の各種悪性腫瘍細胞にX線照射と重粒子線照射を行い、X線照射時の放射線感受性を重粒子線照射の成績から予測する方法の開発を目的とした。子宮頸癌および卵巣癌由来の腺癌細胞8種、食道癌および子宮頸癌由来の扁平上皮癌細胞6種、外陰悪性黒色腫1種に単層培養でX線照射を行い、Colony法により放射線感受性を検討した。単層培養したヒト由来腫瘍細胞は、V79のような動物由来の細胞に比べて、Do値やn値が小さく、線量-効果曲線の勾配は急峻であった。しかし、悪性黒色腫由来細胞のごとく、V79細胞より放射線感受性の低い細胞もあった。腺癌と扁平上皮癌由来の細胞の放射線感受性のを比較しても、特徴的差異は認められなかった。前記細胞に重粒子線(20-100KeV炭素数)に対する感受性を検討した。炭素粒子線とネオン粒子線を照射した場合、同一LETにおける培養細胞の生存曲線は同一になり、殺細胞効果上は炭素とネオンの間に明らかな差は無かった。しかし、hypoxanthine-guanine phosphorybosy'l transferase (hprt)の変異の頻度を比較すると、炭素に比べてネオン粒子線では変異の出現が有意に少なかった。腫瘍に対する効果は炭素とネオンの間に差がないが、二次発癌が問題となった場合、ネオンの方が障害が少ないと予測された。
花成制御遺伝子ＦＴの着果に関連する新機能解明

カンキツでは3種類のFTが発現しているが、異なって発現が制御され、異なる生長を調節していると考えられた。そこで本研究では、晩生ウンシュウミカン`青島'と中晩柑`はるみ'の着果枝および発育枝から葉および茎組織、果実のアルベド、フラベドおよびさじょう組織を分けて採取し、それぞれの組織における3種類のFTの発現量の季節変化を明らかにした。一方、カンキツで発現しているFTと着果との関連を明らかにするために、着果量の異なる樹における代謝産物量と遺伝子発現量を網羅的に調査し、FT発現量および着果量と相関あるいは逆相関の関係になっている代謝産物と発現遺伝子を明らかにした。これまでに、カンキツ類において花成を制御する遺伝子FTの発現を調査し、内生のFTが自然条件下の花成を促進することを明らかにしてきた。また、カンキツでは3種類のFTが発現しているが、異なって発現が制御されていることが報告されている。これらの結果から、3種類のFTはカンキツの異なる生長を調節していると考えられる。今年度は、ウンシュウミカンおよび中晩柑における3種類のFT遺伝子の発現量を区別して定量した。2品種における3種類のFT発現量の経時的変化および組織による発現量の違いを明らかにするために、6月から1ヶ月ごとに晩生ウンシュウミカン`青島'と中晩柑`はるみ'の着果枝および発育枝から葉および茎組織を採取した。同時に、果実のアルベド、フラベドおよびさじょう組織を分けて採取した。採取されたカンキツ組織は、すぐに液体窒素で凍結し、-80°Cで保存した。その後、着果枝および発育枝の茎組織における3種類のFT発現量を定量した。その結果、CiFT1は`青島'`はるみ'とも着果枝茎組織で高く発現していることが分かった。しかし、この高い発現は10月ごろから急速に減少し、冬季は低く検出された。一方で、発育枝茎組織では、着果枝で見られた大きな増減は観察されなかった。両品種とも、CiFT2および3では、発育枝と着果枝において明確な発現量の違いを示さなかった。発育枝におけるCiFT2の発現量は、両品種とも、夏季に低く冬季に高くなる傾向にあった。カンキツでは3種類のFTが発現しているが、異なって発現が制御され、異なる生長を調節している。平成25年度はこれら3種類のFT遺伝子を区別して定量し、着果枝および発育枝における経時変化を明らかにした。そこで、平成26年度は、ウンシュウミカン`青島'果実の各組織(アルベド、フラベド、さじょう)における3種類のFTの経時変化を調査した。3種類のうちの2種類の発現量は、さじょう組織で6月あるいは7月から10月まで増大し、その後成熟が進むにつれて減少した。また、アルベドでの発現量は7月から増大し、10月に最高になった。一方で、果皮組織における発現量は9月あるいは10月から増大するのが観察された。別の一種類の発現量は、6月から12月まで果実の各組織において大きな変化は示さなかった。カンキツで発現しているFTと着果との関連を明らかにするために、着果量の異なる樹における代謝産物量を調査し、FT発現量及び着果量と関連を示す物質を探索した。具体的には、露地に植栽された`青島'成木12樹において、11月中旬に各樹から春枝を採取し、茎組織を液体窒素で凍結した。凍結された茎組織からメタノールで抽出した後、アミノ酸やヌクレオチド等をCE-MSにより定量した。収穫後、各樹の収量を調査し、着果量とした。解析の結果、約150種類の物質が定量された。定量されたこれらの物質のうち、約50物質が着果量及び茎中のFT発現量と高い相関を示した。これらを機能別に分類したところ、ヌクレオチドやアスコルビン酸などの補酵素類、糖リン酸がFT発現量と正の相関を示すとともに着果量と負の相関を示した。逆に、アミノ酸の多くはFT発現量と負の相関を示し、着果量の多い樹に多く蓄積される傾向にあることが分かった。平成27年度に予定していたFT発現量と連動する物質の探索は年度内に終了できた。しかし、FT発現量と着果の関係について十分に明らかにできたとは言えない。平成28年度にはさらにオミクス解析を行いデータを収集する。カンキツで発現しているFTと着果との関連を明らかにするために、着果量の異なる樹における遺伝子発現量を調査し、FT発現量および着果量と関連を示す物質を探索した。具体的には、遺伝子発現量あるいは葉面積あたりの収量と発現パターンが相関あるいは逆相関の関係になっている遺伝子を抽出した。その結果、154の遺伝子が着果量と正(>0.95)の、137の遺伝子が負(<-0.95)の相関を示した。また、330の遺伝子がFT発現量と正の、278の遺伝子が負の相関を示した。着果量と正の相関を示すとともにFT発現量と負の相関を示した遺伝子は37個あった。これらの遺伝子のなかには、プロテインキナーゼ遺伝子やプロテインフォスファターゼ遺伝子と高い相同性を示す遺伝子が含まれていた。このことから、着果の多少によって樹内のタンパク質のリン酸化・脱リン酸化が大きく変化していると思われる。

一方、着果量と負の相関を示すとともにFT発現量と正の相関を示した遺伝子は36個だった。これらの遺伝子のなかには、ATPアーゼと高い相同性を示す遺伝子が含まれており、樹体内の生命活動が活発になっていると思われた。昨年度に行ったメタボロームの結果では、ATPと着果量が負の相関を示していたことから、着果が少ない樹の茎組織ではATPアーゼの発現が誘導されてATPの分解が活発になるものの蓄積する速度のほうが早いと思われた。カンキツでは3種類のFTが発現しているが、異なって発現が制御され、異なる生長を調節していると考えられた。そこで本研究では、晩生ウンシュウミカン`青島'と中晩柑`はるみ'の着果枝および発育枝から葉および茎組織、果実のアルベド、フラベドおよびさじょう組織を分けて採取し、それぞれの組織における3種類のFTの発現量の季節変化を明らかにした。一方、カンキツで発現しているFTと着果との関連を明らかにするために、着果量の異なる樹における代謝産物量と遺伝子発現量を網羅的に調査し、FT発現量および着果量と相関あるいは逆相関の関係になっている代謝産物と発現遺伝子を明らかにした。平成26年度に予定していた果実組織におけるFT発現量の経時変化に関する解析は年度内に終了できた。FT発現量と連動する物質の探索はまだであるが、現在までに、低分子物質あるいは遺伝子発現の網羅的な解析のための抽出を行い、抽出液は凍結して保存してある。このため、来年度には速やかに実験を進める準備ができている。来年度は、凍結保存してある抽出液を用いて、オミクス解析を行う。果樹園芸今後は、凍結保存してある抽出液を用いてFT発現量と連動する低分子物質の解析を行い、FT発現との関連を考察する。また、マイクロアレイ等を用いて関連する遺伝子群を抽出する。平成25年度に予定していた茎組織におけるFT発現量の経時変化に関する解析は年度内に終了できた。果実における発現量の解析はまだであるが、平成25年度にサンプリングを行い、解析のために凍結して保存してある。このため、速やかに実験を進める準備ができている。研究はおおむね順調に進んでいるが、平成27年度はメタボローム解析に時間がかかり、トランスクリプトーム解析に着手できなかった。CiFT発現量と着果との関連を十分に解析するためには、網羅的に遺伝子発現量を調査する必要がある。平成26年度の予算には、マイクロアレイ実験に使用する試薬等を含んでいたが、この解析を次年度に繰り越したため、残額が生じた。約10サンプルについてマイクロアレイ解析を行い、着果およびCiFT発現量と関連を示す遺伝子を探索する。来年度は、凍結保存してある果実組織の解析を行い、3種類のFTの果実における発現部位と発現時期を明らかにする。また、枝組織におけるFT発現量と着果条件との関連を解析する。このサンプルも平成25年度に採取済みで、現在までに実験を速やかに進める準備ができている。発現解析に加えて、平成26年度からはFT発現量と連動する物質の探索を進める。マイクロアレイ等を用いて関連する遺伝子群を抽出する。また、FT発現量と連動する低分子物質を調査し、FT発現との関連を考察する。次年度使用額は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、低分子物質あるいは遺伝子発現の網羅的解析に使用する予定である。平成25年度の予算には果実からのRNA抽出と遺伝子発現解析を含んでいたが、これらの解析を次年度に繰り越したため、次年度使用額が生じた。RNAの抽出と遺伝子発現解析に係る経費に使用する予定である。
ゲルセンサーに関する基礎研究

三年間,「ゲルセンサーに関する基礎研究」に対して補助金をお認めいただき,関係諸氏に謝意を表したいと存じます.お陰さまで,ゲル科学の発展のため大いに貢献できたものと確信いたしております.三年間の成果の概要は, 1)膨潤・収縮機能を持った種々の高分子電解質ゲルの分子設計を確立した.2)溶媒組成によって誘起される高分子電解質ゲルの体積相転移現象についての一般的描像を明らかにした.3)温度によって誘起される高分子電解質ゲルの体積相転移現象について検証し,三つのタイプの相図に分類されることを明らかにした.a)膨潤-不連続体積変化-収縮, b)収縮-不連続体積変化-膨潤, c)収縮-不連続体積変化-膨潤-不連続体積変化-収縮.4)高分子鎖にスピンラベルしたゲルを作ることに成功した.その結果,高分子鎖の分子運動を指標とした分子レベルの体積相転移現象の研究の道を拓いた.5)ミクロ相分離構造を持つ高分子電解質ゲルと金属イオン(Cu^<++>)との結合様式をESR法より調べた.その結果,カルホキシル基からなるクラスターと銅イオンとの間の協同的キレート結合の存在を明らかにした.6)両性電解質ゲルの体積相転移現象について調べた.その結果,両性ゲル特有の,膨潤-収縮機構を明らかにした.以上,高分子電解質ゲルの種々の物理化学的条件によって引き起こされる体積相転移現象の基礎を築き,ゲルセンター開発への足がかりを拓いた.一方,この期間中に,ゲル科学に関連する特別講演会(2回)及び,日本化学会地区講演会(1回)を開催し,又,高分子学会中に「高分子ゲル研究会」を設立し(61年),ゲル科学の発展啓蒙,普及に寄与した.なお,ゲル科学の学術的業績が認められ,片山は日本薬学会佐藤記念国際賞(61年),田中は,仁科賞(61年),高分子学会賞(62年)を受賞した.三年間,「ゲルセンサーに関する基礎研究」に対して補助金をお認めいただき,関係諸氏に謝意を表したいと存じます.お陰さまで,ゲル科学の発展のため大いに貢献できたものと確信いたしております.三年間の成果の概要は, 1)膨潤・収縮機能を持った種々の高分子電解質ゲルの分子設計を確立した.2)溶媒組成によって誘起される高分子電解質ゲルの体積相転移現象についての一般的描像を明らかにした.3)温度によって誘起される高分子電解質ゲルの体積相転移現象について検証し,三つのタイプの相図に分類されることを明らかにした.a)膨潤-不連続体積変化-収縮, b)収縮-不連続体積変化-膨潤, c)収縮-不連続体積変化-膨潤-不連続体積変化-収縮.4)高分子鎖にスピンラベルしたゲルを作ることに成功した.その結果,高分子鎖の分子運動を指標とした分子レベルの体積相転移現象の研究の道を拓いた.5)ミクロ相分離構造を持つ高分子電解質ゲルと金属イオン(Cu^<++>)との結合様式をESR法より調べた.その結果,カルホキシル基からなるクラスターと銅イオンとの間の協同的キレート結合の存在を明らかにした.6)両性電解質ゲルの体積相転移現象について調べた.その結果,両性ゲル特有の,膨潤-収縮機構を明らかにした.以上,高分子電解質ゲルの種々の物理化学的条件によって引き起こされる体積相転移現象の基礎を築き,ゲルセンター開発への足がかりを拓いた.一方,この期間中に,ゲル科学に関連する特別講演会(2回)及び,日本化学会地区講演会(1回)を開催し,又,高分子学会中に「高分子ゲル研究会」を設立し(61年),ゲル科学の発展啓蒙,普及に寄与した.なお,ゲル科学の学術的業績が認められ,片山は日本薬学会佐藤記念国際賞(61年),田中は,仁科賞(61年),高分子学会賞(62年)を受賞した.本研究は二年目をむかえ、いよいよ佳境に入ってきた。本年度の成果は、次の6項目に亘っている。1メタクリル酸ソーダを含むアニオンゲルの溶媒組成、温度によって誘起される相転移現象について調べた結果、溶媒組成によって誘起される相転移現象は従来のアニオンゲルのものと同じであった。一方、温度によって誘起される相転移現象は、温度上昇とともにゲルの体積は収縮ー不連続体積変化ー膨潤と変化することが明らかとなった。2スチレンスルフォン酸ソーダを含むアニオンゲルの溶媒組成、温度によって誘起される相転移現象について調べた。その結果、溶媒組成による挙動は従来のものと同じであった。一方、温度による挙動は温度上昇とともに、ゲルは膨潤ー不連続体積変化ー収縮状態と変化することが明らかとなった。3ビニルスルフォン酸ソーダやTBASを含むアニオンゲルの相転移現象についての研究にも着手し、スルフォン酸を含むアニオンゲルの体積相転移現象の統一的理解を図った。4両性ゲルの膨潤現象について調べた結果、高分子鎖中のアニオン-カチオンの相互作用のためゲルは収縮した。これは、イオンの相殺効果が浸透圧の減少をもたらすことを示唆した。5高分子鎖にスピンラベルした高分子ハイドロゲルの合成に成功した。目下、このスピンラベルゲルを用いて、高分子鎖の効的性質からゲルの体積相転移現象について検討中である。6【Cu^(++)】イオンが高分子ハイドロゲル(スミカゲル)の束傅空間に取り込まれた時、ゲルは収縮した。【Cu^(++)】のESRスペクトルより、【Cu^(++)】が高分子鎖中のカルボン酸とキレート結合していることが明らかとなった。
高専における制御工学授業内 in situ 型演習がもたらす意識変化について

本研究では“in situ"型演習教材の開発と演習システムの構築を行うこと,開発した教材,構築した演習システムを用いて実際に演習を行い,演習が意識変化に及ぼす影響について調査・分析を行うことを目的としている.今回試作した演習用教材(移動体)はAVRマイコン基板,モータドライバ基板,センサ基板,ギア付きモータ2個を有し,PCからUSBケーブルを用いてプログラム書き込みが可能である.移動体は上から見てA6用紙1/4の面積に収まり,A6用紙大のオーバルコースをライントレース可能である.今後は演習用教材を受講者人数分作成し演習を行い,演習実施前・後のアンケート調査から意識変化を調査する予定である.本研究では“in situ"型演習を制御工学に導入し,演習実施前・後の意識変化を調査することを目的としており,平成2728年度は“in situ"型演習教材の開発と演習システムの構築を行い,平成29年度は開発した教材,構築した演習システムを用いて実際に演習を行い,演習が意識変化に及ぼす影響について調査・分析を行う計画を立てた.申請時研究計画では「平成27年度はハードウェアの開発を行う」としており,昨年度はこれに従い“in situ"型演習教材の試作と検討を行った.AVRマイコン,小型モータ2個,モータドライバ回路,センサ回路を全て含み,機体上部から見てA4用紙縦横5分の1より小さい機体を試作した.試作機のセンサ入力に応じてモータの回転・停止を制御することを確認した.試作により課題が明らかになった.試作機に使用したアクチュエータはマイクロモータ2個搭載のミニギアボックス(27×32×11[mm])であり、マイコン基板はAVRマイコンTINY167搭載の19[mm]×26[mm]のものを用いたが,どちらも国内で入手が容易でない.試作にあたってはまず小型化を再重要視したが,演習用教材として用いることを考えると,メンテナンスの観点からパーツを入手しやすいものに置換すべきである.次に移動機構であるが,リンク機構を用いた場合,特に小型化する場合に強度の確保が難しく,演習用教材として用いるとトラブルの原因となり兼ねないことが分かった.制御工学に“in situ"型演習を導入することが本研究の主目的であり,リンク機構の学習はあくまでも付加的であることから,“in situ"型演習教材の移動機構を車輪式とすることが適当であると判断するに至った.これらの課題を踏まえ,今年度はより汎用なパーツで試作機と同等性能を持つ,プログラミング可能な車輪型小型移動体の試作を行う.昨年度の計画であるハードウェアの開発に関し,マイコン基板やモータドライバ基板に小型モジュールを用いることで当初計画の仕様を満たす試作機を作ることができた.しかし演習用教材としての適性を向上させるために使用パーツの再検討が不可避であること,移動機構の変更など計画の微修正があったことに鑑み,進捗状況を(2)とした.本研究では“in situ"型演習を制御工学に導入し,演習実施前・後の意識変化を調査することを目的としており,平成2728年度は“in situ"型演習教材の開発と演習システムの構築を行い,平成29年度は開発した教材,構築した演習システムを用いて実際に演習を行い,演習が意識変化に及ぼす影響について調査・分析を行う計画を立てた.昨年度,試作にあたって小型化を再重要視したが,演習用教材として用いることを考えると,メンテナンスの観点からパーツを入手しやすいものに置換すべきである.そこで複数のマイコンボードおよびモータドライバ基板を用いて検討を行った結果,より汎用性の高い,入手容易なものを用いて移動体を構成することができた.制御基板を機構部に組み込み,設計したディジタル制御器を実現するプログラミングの開発を行った.演算処理装置にプログラムの書き込みを行い,センサとモータの連動等,試作機の動作を確認した.初年度試作機と同等の性能を有しつつ,より入手が容易なパーツに置換することができた.次に移動機構であるが,リンク機構を用いた場合,特に小型化する場合に強度の確保が難しく,演習用教材として用いるとトラブルの原因となり兼ねないことが昨年度の課題として残った.制御工学に“in situ"型演習を導入することが本研究の主目的であり,リンク機構の学習はあくまでも付加的であることから,“in situ"型演習教材の移動機構を車輪式とすることが適当であると判断した.これを受け,車輪型小型移動体の試作を行った.製作過程そのものを演習に取り入れる場合,組み立ての難易度設定が問題になる.特に超小型モータと基板の接続については,コネクタを利用する方法,基板に圧着させる方法,基板に予め装着しておく方法など複数の方法を検討した.

これについては結論が出ず,課題が残った.初年度はマイコン基板やモータドライバ基板に小型モジュールを用いることで当初計画の仕様を満たす試作機を作ることができたが,演習用教材としての適性を向上させるために使用パーツの再検討が不可避であること,移動機構の変更など計画の微修正があった.今年度は初年度の課題を概ね解決することができたが,移動体の仕様を見直したことに鑑み,今年度予定の演習システムの開発を次年度の検討課題としたため,進捗状況を(2)とした.本研究では“in situ"型演習を制御工学に導入し,演習実施前・後の意識変化を調査することを目的としており,“in situ"型演習教材の開発と演習システムの構築を行うこと,開発した教材,構築した演習システムを用いて実際に演習を行い,演習が意識変化に及ぼす影響について調査・分析を行う計画を立てた.演習用教材である移動体試作にあたっては小型化を最重要視し,メンテナンスの観点から入手の容易なパーツで構成する必要がある.複数のマイコンボードおよびモータドライバ基板を用いて検討を行い,これらの条件を満たす移動体を構成した.移動機構は当初リンク機構を用いる計画であったが,小型化する場合に強度を確保すること難しく,演習用教材として用いるとトラブルの原因となり兼ねない.制御工学に“in situ"型演習を導入することが本研究の主目的であり,リンク機構の学習はあくまでも付加的であることから,最終的に“in situ"型演習教材の移動機構として車輪式を採用し,車輪型小型移動体の試作を行った.試作した演習用教材である移動体はAVRマイコン基板,モータドライバ基板,センサ基板,ギア付きモータ2個を有し,PCからUSBケーブルを用いてプログラムの書き込みが可能である.移動体は上から見てA6用紙1/4の面積に収まり,A6用紙大のオーバルコースをライトレース可能であることを確認した.試作機とPCまたはタブレット,最小A6サイズのコースを用いることで演習が可能であることから,制御工学の授業を行っている端末室において「その場で」「一人一人が」演習を行えるので,“in situ"型演習を制御工学に導入することが可能である.試作した演習用教材を受講者人数分作成すること,演習用教材を用いて演習を行い,演習実施前・後のアンケート調査から意識変化を調査することが今後の課題である.本研究では“in situ"型演習教材の開発と演習システムの構築を行うこと,開発した教材,構築した演習システムを用いて実際に演習を行い,演習が意識変化に及ぼす影響について調査・分析を行うことを目的としている.今回試作した演習用教材(移動体)はAVRマイコン基板,モータドライバ基板,センサ基板,ギア付きモータ2個を有し,PCからUSBケーブルを用いてプログラム書き込みが可能である.移動体は上から見てA6用紙1/4の面積に収まり,A6用紙大のオーバルコースをライントレース可能である.今後は演習用教材を受講者人数分作成し演習を行い,演習実施前・後のアンケート調査から意識変化を調査する予定である.より汎用なパーツを用いた試作機を完成し,有効性を検討する.これと併せて演習を行う際に有用と考えられる実験書,レクチャー動画から成る設計ガイドの検討を行う.演習を行いながら,演習に設定された複数のチェック項目の達成度を入力し,直ちに視覚化可能な自己点検のための教材についても検討する.試作機をもとにした複数のコンテンツによる設計ガイド,自己点検のための教材を含むin situ演習システムを構築し,試作機を含めた演習システムの効果について総合的に検討する.制御工学初年度,昨年度に使用予定のマイコン基板,モータドライバ基板,回路素子,加工用具,および教材コンテンツ作成にかかる作業の一部を今年度の継続検討事項としたため.初年度,昨年度に使用予定のマイコン基板,モータドライバ基板,回路素子,加工用具,および教材コンテンツ作成にかかる作業の一部を今年度の継続検討事項としたことに伴う必要物品購入のための使用を計画している.
生理活性ハイブリッド錯体の分子設計とバイオメカニズムの解明

1.本研究は、当研究室で世界に先駆けて切り拓いてきた糖質の配位化学を発展させ、生理活性ハイブリッド錯体の分子設計とバイオメカニズムの解明を目指し生体適合性に優れた配糖錯体の実現を目指すものである。2.糖質をN-グリコシドとして金属錯体上に集積させた、分子識別及び基質特異的化学変換を促進する酵素モデルと成り得るような分子識別能を有するインテリジェント配糖錯体の設計を行った。代表的な癌の化学療法剤として臨床応用されているインターカレーターあるいは糖連結シスプラチンを取り上げた。糖をO-グリコシド結合によりジアミンに結合させた配位子とその白金錯体の合成とキャラクタリゼーションを行った。キラルな2,3-プロパンジアミンにO-グリコシド結合により糖を導入した配位子の合成を行い、それらを用いてシスプラチン型Pt(II)錯体の合成を行った。テトラフェニルポルフィリンを骨格とした生体適合性に優れた糖分子を有する水溶性ポルフィリン類・クロリン類の合成、またそれらの化合物の培養がん細胞に対する光毒性評価を行った。生理活性配糖錯体の開発を目指し、D-グルコサミンとエチレンジアミンから誘導されるN-グリコシドを配位子とするNi(II)配糖錯体の合成とキャラクタリゼーションを行った。3.イオン識別能あるいはCo(IIorIII)配糖錯体の構築に成功した。シスプラチン錯体のマウス白血病P388による制ガン効果の検定を行ったところインターカレーター連結錯体では、dose50mg/kgでT/C値が113となり、延命効果が見られた。また、一部の糖連結錯体ではT/C値が194となり、有効な延命効果が見られた。配糖Ni(II)錯体は病原性酵母Candia Albicansに対して抗菌活性を示した。糖連結水溶性ポルフィリン類・クロリンは培養がん細胞(Hela細胞)に対して有効な光毒性を示した。以上、糖質の導入が極めて有効であることが判明し、今後の展開が期待される。1.本研究は、当研究室で世界に先駆けて切り拓いてきた糖質の配位化学を基盤にし、腫瘍親和性色素、さらに核酸に対するインターカレーター部位を持たせたハイブリッド分子を設計・合成し、生体適合性に優れた配糖錯体の実現を目指すものである。2.本年度はインターカレーター・新規腫瘍親和性感光色素・糖鎖・金属イオン配位子の4つの機能部位を兼ね備えたハイブリッド分子の設計の第一段階として代表的な癌の化学療法剤として臨床応用されているシスプラチン(cis-Diam-minedichloroplatinum(II))を取り上げた。すなわち、短い側鎖を持つインターカレート部位を有するジアミン配位子として9-(2-aminoethyl)aminomethyl acridine・3HCl・2H_2O(ACCH_2en・3HCl・2H_2O)を、9-methylacridineをN-bromosuccinimideにより臭素化した後、過剰のethylenediamineを作用させたのち、濃塩酸により塩酸塩として調整した。白金錯体[9-(2-aminoethyl)aminomethylacridinio]dichloroplatinum([PtCl_2(ACCH_2en)])は配位子の水溶液をpH=9に調整し、等量のK_2[PtCl_4]を加えることにより調整した。生成物は、NMR、IR、MS、元素分析により確認した。さらにX線結晶構造解析を行った。