hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マスト細胞におけるSyk/Cbl複合体によるFcεRI受容体からの情報伝達の制御

マスト細胞におけるFcεRIからの情報伝達において、なぜCblがSykの機能を抑制し、情報伝達を抑制するかという分子生物学的機序の解析を試みたが、特に本研究では、SH3ドメインを有する種々の細胞内情報伝達物質との結合に重要なプロリンリッチ領域の意義に関して検討した。過去の一連の研究から、特に重要であると予想された543-548のPPPPPP部位の変異体を作成し、野生型Cblとともにマスト細胞内に過剰発現させ、その細胞における高親和性IgE受容体刺激後の細胞内情報伝達系を比較検討した。Sykは受容体刺激後、そのSH2ドメインを介して、チロシンリン酸化されたγ鎖に結合し活性化されることが知られている。そこでSykのリン酸化ならびにγ鎖との結合の程度を比較検討した。またマスト細胞活性化の指標として、ルシフェラーゼレポーターアッセイ法で、転写因子NFκBの活性化を検討した。またあわせて放出ヒスタミン量の検討を行った。プロリンリッチ領域の変異体を発現したマスト細胞では、野生型Cblを発現したコントロール細胞に比べて、Sykのリン酸化ならびにSykとγ鎖の結合に変化は認めなかった。しかしながら、Cbl過剰発現によりNFκBの活性化ならびに放出ヒスタミン量は抑制されたが、プロリンリッチ領域の変異体を発現した細胞では、抑制程度が弱かった。これらのことから、プロリンリッチ領域の変異は、Sykの活性化に影響を与えないが、Sykより下流の分子に作用して細胞内情伝達を制御しているものと考えられた。本研究の最終目標は、なぜCblが高親和性IgE受容体刺激後の細胞内情報伝達系において、Sykチロシンキナーゼの活性化を抑制し、アレルギー反応を抑制するのかという点について分子レベルで解明することにある。そのため、本研究では野生型Cblと70ZCblをマスト細胞内に過剰発現させ、それらの細胞における高親和性IgE受容体刺激後の細胞内情報伝達系を比較検討することにより、Cblの作用点の分子レベルでの解析を行った。特に高親和性IgE受容体および受容体直下のシグナル伝達に焦点を絞って解析した。Sykは受容体刺激後、そのSH2ドメインを介して、チロシンリン酸化された口鎖に結合し活性化されることが知られているが、Cblの過剰発現によりγ鎖との結合が阻害されることが、CblによるSykチロシンキナーゼの活性化抑制の一因と考えられる。そのため、受容体直下でのCblの動態の検討をおこなった。受容体刺激前後でのCblとγ鎖との結合様式をウエスタン法を用いてまず検討したが、受容体刺激後でのCblとγ鎖の結合は亢進が認められた。野生型Cblと70ZCblを過剰発現し、Lyn自身の活性化の抑制を検討した。キナーゼアッセイは行っていないが、Lynのチロシンリン酸化の程度は、両群間で大きな変化は認められなかった。また、Sykの自己リン酸化の抑制機序に関しての検討を試みたが、システムの確立が今年度は困難で、現時点ではうまく解析できず、これについては2年目の課題となった。マスト細胞におけるFcεRIからの情報伝達において、なぜCblがSykの機能を抑制し、情報伝達を抑制するかという分子生物学的機序の解析を試みた。即ち、本研究では野生型Cblと70ZCblなどの変異Cblをマスト細胞内に過剰発現させ、その細胞における高親和性IgE受容体刺激後の細胞内情報伝達系を比較検討することにより、Cblの作用点に関する分子レベルでの解析、特に高親和性IgE受容体および受容体直下の情報伝達に焦点を絞って解析した。Sykは受容体刺激後、そのSH2ドメインを介して、チロシンリン酸化された口鎖に結合し活性化されることが知られているが、Cblの過剰発現によりγ鎖との結合が阻害されることが、ChlによるSykチロシンキナーゼの活性化抑制の因と考えられる。

そのため、受容体直下でのCblの動態の検討をおこなった。受容体刺激前後でのCblとγ鎖との結合様式をウェスタン法にて検討した。受容体刺激後でのCblとγ鎖の複合体は亢進が認められた。野生型Cblと70ZCblを過剰発現した系で、受容体直下における種々のシグナル分子のリン酸化およびユビキチン化の検討を試みた。ただしウイルスを用いた外来遺伝子の発現システムを行うのが困難な実験環境下であるため、外来遺伝子を過剰発現するのに困難を極めた。Lynのチロシンリン酸化の程度は、両群間で大きな変化は認められなかった。またSykは野生型Cblの発現群でリン酸化は抑制された。またSykユビキチン化も亢進していると推測された。
教員養成系大学における実習活動支援を目指した『授業設計訓練システム』の改良

研究代表者がこれまでに開発してきた『授業設計訓練システム』に「授業実践ビデオライブラリ」,さらに「教授活動ゲーム」を統合し,教員養成系大学学部における教育実習をはじめとする多人数が多様に実施する実習活動を支援するために,実習活動の準備や実習活動中に実習先学校や自宅から利用可能な「教育実習訓練支援システム」へと発展させることを目指す.まず,平成16年度は次の2点を行った。(1)指導案作成者がWebブラウザ上でレイアウトされた文書や画像の挿入ができる「教科書エディタ」をJavaScriptで実装されたHTMLエディアを組み合わせて実現した.完全に自由なレイアウトではないものの、表現力が高まったことが確認された。(2)授業研究の一環として,簡単に編集し指導案と関連付けをさせる作業を,実習生にさせることで,データベース化と授業研究を一石二鳥で可能とする「ビデオ映像分割エディタ」を、QuickTime for Javaライブラリを用いて試作した。以上を基に,平成17年度は次の2点が成果として得られた。(3)(2)で作成した「ビデオ映像分割エディタ」が,コンピュータ上でスタンドアロンで実行されるアプリケーションとなっており,教員養成課程の授業で学生に活用させた所,個々の学生がビデオデータの扱いに不慣れであり,開発したエディタが手もとで実行できないといったトラブルに見舞われ,大人数での実施に失敗した。特にJava環境の設定でトラブルが起きることから,WebブラウザとQuickTime Plug-inをJavaScriptで制御し,『授業設計訓練システム』サーバアプリケーションと連携して使用できるように改良した。NIMEで開発・公開されている同種の映像分析ソフトウェアCIA02と同程度の機能を実現した(研究発表の1点目で報告)。(5)実際に1時限分の授業を詳細に分析し,特徴的な授業展開場面や,要所での教授意図情報を付加しデータベース化をした映像を使い,少人数の学生,および学習塾講師を対象とした,授業改善研修を試行した。その結果,学習者の気付きや,認識のズレを明確化することが可能であること,実際の模擬授業や教育実習を行う前等に疑似体験的に授業の様子を捉えることが可能であり,実習活動への構えを高めることが可能であると考えられる。しかし,映像情報(映像データベース)だけでは十分なデータ蓄積が進まなければ,例えば学習者の作成した指導案に沿った意図的な指導ができる場面を必ずしも用意することができず,アニメーションによる映像生成などを併用することが臨まれる。(この試行については現在研究をまとめ中。関連する研究を研究発表の24点目で報告。)研究代表者がこれまでに開発してきた『授業設計訓練システム』に「授業実践ビデオライブラリ」,さらに「教授活動ゲーム」を統合し,教員養成系大学学部における教育実習をはじめとする多人数が多様に実施する実習活動を支援するために,実習活動の準備や実習活動中に実習先学校や自宅から利用可能な「教育実習訓練支援システム」へと発展させることを目指す.本年度は主に次の2点を行った。(1)現在は,文字情報のみを教材情報として扱い,指導案作成において「発話/板書内容」や「教授内容」に用いているが,本研究で対象とする小学校課程では,多様な教科に対応する必要がある上に,児童の特性にあわせて,多様な教育メディアから伝達手段を選択できる必要がある.そこで,指導案作成者がWebブラウザ上でレイアウトされた文書や画像の挿入ができる「教科書エディタ」をjavaScriptで実装されたHTMLエディアを組み合わせて実現した.完全に自由なレイアウトではないものの、表現力が高まったことが確認された。(2)作成した指導案にもとづく模擬授業場面を収めたビデオ映像を蓄積している.まず,それらを整理し,データベース化する方法を検討した。分節単位で蓄積していくことで,訓練場面において,例えば同じ内容を教える複数の方法を比較してみせることなどが可能となり,効果を高めることが期待される.しかし,ビデオを編集し蓄積する負担は大きく現実的でない.そこで,授業研究の一環として,簡単に編集し指導案と関連付けをさせる作業を,実習生にさせることで,データベース化と授業研究を一石二鳥で可能とする「ビデオ映像分割エディタ」を、QuickTimePlayerを用いて試作した。

特にJava環境の設定でトラブルが起きることから,WebブラウザとQuickTime Plug-inをJavaScriptで制御し,『授業設計訓練システム』サーバアプリケーションと連携して使用できるように改良した。NIMEで開発・公開されている同種の映像分析ソフトウェアCIA02と同程度の機能を実現した(研究発表の1点目で報告)。(5)実際に1時限分の授業を詳細に分析し,特徴的な授業展開場面や,要所での教授意図情報を付加しデータベース化をした映像を使い,少人数の学生,および学習塾講師を対象とした,授業改善研修を試行した。その結果,学習者の気付きや,認識のズレを明確化することが可能であること,実際の模擬授業や教育実習を行う前等に疑似体験的に授業の様子を捉えることが可能であり,実習活動への構えを高めることが可能であると考えられる。しかし,映像情報(映像データベース)だけでは十分なデータ蓄積が進まなければ,例えば学習者の作成した指導案に沿った意図的な指導ができる場面を必ずしも用意することができず,アニメーションによる映像生成などを併用することが臨まれる。(この試行については現在研究をまとめ中。関連する研究を研究発表の24点目で報告。)
地域生活慣行の保育・教育機能と発達促進に関する臨床的研究

本研究は、幼少年期の集団参加体験が感性・社会性・主体性発達の基礎であるという仮説を、教育学、社会学、社会福祉学、民俗学等の視点から検討し、可能な限り臨床的に実証しようとしたものである。方法として保育所の観察、地域子ども行事の観察、中学校教育相談室での参与観察、先行研究の検討、諸学会出席による多様な視点の確保等を継続した。成果は次の通りである。地域生活慣行には一般に、参加仲間との間に1身体的関与、2社会的関与、3感情の交換が伴う。息遣いを感じ、役割を期待し、結果を歓喜しあう。そこに他者との一体感が生まれ関係調整力を習得するのである。この体験が無い場合、思春期にひきこもりがちになる場合がある。・研究代表者、山岸治男が着手した平成26年度の研究成果は次のとおりである。日本文理大学及び大分大学の付属図書館にて研究課題に即した図書の収集と精読に当たった。並行して、地域生活慣行に関する図書を、岩手県、長野県の各県立図書館において探索した。また、近時出版された図書を購入し、関連の深い図書から順に一読している。こうした研究活動を通して探究した内容をまとめ、11月に日本文理大学研究紀要に投稿した。投稿論文の課題と概要は次のとおりである。「幼少年期の伝承民俗における発達体験について」(日本文理大紀要43-1,平成27,3).要旨;幼少年期に体験する伝承民俗には、特定年齢に達した子どもに地域の仲間集団に強制加入させる仕組みがあり、そこでは年長児が年少児に対して年齢相応の発達モデルを体験的に習得させる仕組みがある。この仕組みへの役割参加は、決定的な理由がない限り(病や障碍)社会集団に参加して発達する「役割」を降りることができない仕組みとして機能していることが判明する。今日、「引きこもり」や不登校性が多出する背景に、こうした仕組みの後退があることが推測される。紀要論文の投稿と並行して、日本生活体験学習学会にて1年間の研究成果を次のように口頭発表として報告した。「養育・保育・教育の連続性から見る地域生活慣行の体験」(平成27年2月1日、於九州大.)要旨;地域社会がひとまとまりの集団として機能していた時代には、年齢階梯的な集団が存在し、集団への所属を通して身体的、感性的、社会的発達を遂げる仕組みが機能しており、その上で各自の実存的発達が実現していた。近年、地域集団が後退し、特に社会的発達に問題が山積するのを感知するところである。「スクール・カウンセラーの有効活用と学校経営」を研究ノートとして「日本文理大学紀要44-1」に掲載した。本研究ノートは、近年約20年間継続した中学校のスクールカウンセラー経験を本研究課題に引き寄せてまとめたものである。内容としては、学校運営が教育相談室担当教員を活かす状況であるか否かが、スクールカウンセラー活用に大きく影響する事実を事例に即して記す。運営において、保護者や地域関係者との連携が機能する場合、生徒の「教室復帰」は比較的順調に進む。本研究に直結する内容としては、幼少年期に地域の諸行事や集団への参加が「多かった・少なかった」などが「引きこもり傾向」に関連することが経験的にではあるがわかったところである。学会への積極的参加と、研究ノートを含む研究論文作成に向けた準備をしている。今春、3月に、日本生活体験学習学会に、これまでの成果について論文を投稿し、今秋に掲載が予定されている。平成28年度は、本研究最終年度に当たるので、少しでも今後の発展を可能にする意図を込めて取り組んだつもりである。過去2年間の成果については、「幼少年期の伝承民族における発達体験について」(日本文理大学紀要43-1掲載・論文)に集約した。なお、関連内容として「スクール・カウンセラーの有効活用と学校運営(日本文理大学紀要44-1掲載・研究ノート)を公表した。前者は、地域の伝承民俗に幼少年期の子どもを集団参加させる緩やかな仕組みがあり、この仕組みを介して子どもが広義の社会化をたどることについて触れたものである。後者は、こうした仕組みに十分関与できなかった場合に発生すると思われる「不登校」などの引きこもりがちな生徒の集団参加を促すスクール・カウンセリング等と学校運営の在り方について、研究者自身のS・C経験も加味して探ったものである。以上に立ち、最終28年度は教育学、社会学、社会福祉学などの各学会に参加して諸種の知見を得ながら、地域生活慣行が内包し、潜在的に保持してきたと思われる保育・教育機能の具体的仕組みについて探索・検討した。特に注意したのは、幼少年期における地域生活体験の進行過程における「身体的関与(神輿を担げば仲間の汗も受ける)」「社会的関与(一斉に発声し、集団に歩調を合わせる)」「感情の交換(共に喜び共に落胆する)」の視点である。地域生活慣行には、スポーツで言えば、役割遂行が比較的ゆっくり進行する「野球」型と、それが次々に展開する「ラグビー」型がある。どちらの場合も、競技終了まで「役から抜けられない」のが原則である。この「抜けられない」生活慣行体験の保育・教育上の意味について、「地域生活慣行の発達支援機能に関すr研究」(日本生活体験学習学会誌第16号・平成28年7月・論文)としてまとめたところである。

本研究は、幼少年期の集団参加体験が感性・社会性・主体性発達の基礎であるという仮説を、教育学、社会学、社会福祉学、民俗学等の視点から検討し、可能な限り臨床的に実証しようとしたものである。方法として保育所の観察、地域子ども行事の観察、中学校教育相談室での参与観察、先行研究の検討、諸学会出席による多様な視点の確保等を継続した。成果は次の通りである。地域生活慣行には一般に、参加仲間との間に1身体的関与、2社会的関与、3感情の交換が伴う。息遣いを感じ、役割を期待し、結果を歓喜しあう。そこに他者との一体感が生まれ関係調整力を習得するのである。この体験が無い場合、思春期にひきこもりがちになる場合がある。本研究の目的は、近時増加してやまない「引きこもり傾向」や不登校生の発生を教育社会学的視点から分析し、その予防について一定の論証を行い、かつ予防の「臨床」課題を探るところにある。この点に照らした場合、平成26年度の成果は、論証のための手順を捜すところまで進展したものと考えられる。申請者個人の、スクールカウンセラーなど地域で行っている実際的活動経験にも照らして、以後、「臨床」的課題にもアプローチしたいと思う。平成28年度は最終年度になるので、まだ少し不足している、幼稚園や保育所の観察を通した「現場の資料」の収集に当たりたい。先行研究等については予定通り研究を進めている。教育社会学昨年度の計画でまだ不自由分だった面として、保育所のカリキュラムの収集がある。また、地域に出かけて聞き取りする研究活動が本年度は本格化しなければならないと考えている。この2点を中心に研究をすすめたい。ごくわずかですが、消耗品代を残しました。理由は、前年度購入分で間に合ったからです。次年度の研究に充てたいと思います。図書費についてより関連の深い図書の選定をしたく思い繰り越しました。学会参加と聞き取り調査の旅費、および参考図書費として使用したいと計画しています平成27年度に使用する予定です。
ロタウイルスはなぜ脳症を引き起すのか?

下痢症患児249例中、痙攣重積、意識障害または脳症を併発したのは25例(10%)あり、便中のロタウイルス(RV)陽性は2例(19.5ヶ月)、ノロウイルス(NoV)陽性は13例(26.7ヶ月)であった(括弧内平均月齢)。RV陽性症例の髄液ついて髄液中のVP6およびNSP3の検出を試みたが陰性であった。また、中枢神経症状がなく輸液時等に採血が可能であった14症例中、RV陽性は0件、NoV陽性が12件あり、血液中のNoVの検出を試みたが全例陰性であった。RVは腸管上皮細胞に感染後何らかの経路を経て血中に侵入しているとされているが、NoVではこのような状態は起きていないと考えられ、症状も軽度であった。腸管外におけるRVの状態を明らかにするためNSP3,VP7のnested PCRを試みた。RV感染時に中枢神経症状を併発し、血中VP6抗原陽性3検体およびVP6(323bp)陽性CSF7検体は全例陰性であった。一方で、これらの血清中におけるVP6抗原値は高い。1999年2002年5月の中枢神経症状併発患児の平均年齢はRVで27.8ヶ月、NoVでは13.7ヶ月であったことから、免疫系の反応に注目し髄液中サイトカイン遺伝子の発現検出を試みたがRVに特有な発現は認められず、免疫の過剰な反応による重篤化は考えられなかった。RV感染時の抗原血症は通常のウイルス動態と考えられるようになってきた。Bluttらはウイルス血症を証明したが症状との相関は不明である(PLoS Med.2007 Apr;4)。血中、髄液中からVP6遺伝子を本年は検出できず、また他の遺伝子を検出できなかったことから下痢症または中枢神経症状発症から採取までの時間が重要であると考えられた。さらに、粒子として腸管外に存在することは難しく非常に短期間で消失すると思われ、腸管外におけるRVの存在と重篤化の関連は見いだせなかった。今シーズンまでに採取された胃腸炎症状に引続き中枢神経症状を併発した症例18例から採取した便(18)、血清(16)、髄液(10)を材料とした。便中ロタウイルス抗原陽性であったのは13例で、VP7遺伝子によるG typingの結果はG1が1、G3が5、G9が1例であった。非重症例ではG9からG3への流行株の推移が見られ、重症例においてもロタウイルスの流行株が反映されていることが示唆された。VP7遺伝子の塩基置換は同義置換であり、血清型における重症例と非重症例における差は認められなかった。13検体について血清中RV抗原の検査を市販品(ロタクロン:TFB)ELISA法にて行い、そのうち5例で陽性となった。ELISAにはA群特異的抗原であるVP6に対するモノクローナル抗体が使用されているため、陽性血清中のVP6コード遺伝子の増幅を試みたが全例陰性となった。遺伝子が検出されず、抗原のみが検出されていることは、ウイルスとしてどのような状態にあるのか非常に疑問である。一方、VP6蛋白がロタウイルス粒子中の他の構造蛋白より量的に多く含まれており検出系に有利であることを示していると考えられた。ロタウイルスは3層構造から成るため、粒子の最表層にあるVP4あるいはVP7と内層蛋白の両蛋白について血清中における存在を明らかにしたい。谷口ら(藤田保健衛生大学・寄生虫ウイルス学教室)の開発したVP6に対するモノクローナル抗体YO-156を用いたELISA法にて、谷口らの協力を得て上記血清検体を再試したところ、さらに4検体が陽性となった。感度のすぐれたこの方法を使用し、今シーズンに採取された非重症化例についても抗原の存在について検討したい。

Bluttらはウイルス血症を証明したが症状との相関は不明である(PLoS Med.2007 Apr;4)。血中、髄液中からVP6遺伝子を本年は検出できず、また他の遺伝子を検出できなかったことから下痢症または中枢神経症状発症から採取までの時間が重要であると考えられた。さらに、粒子として腸管外に存在することは難しく非常に短期間で消失すると思われ、腸管外におけるRVの存在と重篤化の関連は見いだせなかった。
ソフトウェア品質／信頼性に基づいたテスト工程の経済学的分析と最適化

平成30年度は当初計画の最終年度であり,平成28年度および平成29年度において得られた研究成果の総括および公表に注力すると共に,得られた研究成果を基盤とする発展的に話題についても議論した.特に,研究成果の総括では,実際のソフトウェア開発工程において観測されるデータを適用しながら,開発手法の適用可能性およびソフトウェア品質/信頼性や経済的視点からの妥当性の検証,および学会・国際会議等でそれらを公表することで第3者の有識者からの意見聴取も行った.これらの結果,実務において観測可能なフォールト発見数データやソフトウェア故障発生時間間隔データのみで,経済的評価および方策の立案がおおむね可能であることが示されたが,予算や開発者側効用を算定するためのパラメータ値については,感度分析で留まっており,具体的な設定方法については,依然として課題が残った.発展的話題については,ソフトウェアテスト時間と投入されたテスト労力がソフトウェア信頼度成長過程に与える影響度合いに関する相互互換性を考慮した新たな2変量ソフトウェア信頼度成長モデルを構築すると共に,このモデルを,今回の研究課題において得られた成果である予算制約下におけるフォールト発見数最大化問題に適用しながら,テスト時間とテスト労力の相互互換性を考慮した経済的テスト実施手法に関する検討も行った.特に,テスト実施に要する費用と検出されるフォールト数に対する費用対効果が,テストが進捗するにつれて逓減する現象についても確認できた.さらに,研究課題に関連する話題として,ソフトウェア品質/信頼性を基礎とした経済的テスト工程分析のための新たな信頼性評価モデルの開発およびそれに基づいた最適出荷問題などのソフトウェア開発管理手法に関する諸問題についても並行して議論した.平成28年度は,実際のデバッギングプロセスとも整合性を有し,実測データとの適合性および予測妥当性の観点からも優れている2変量ソフトウェア信頼度成長モデル(井上真二,山田茂,「2変量ワイブル型ソフトウェア信頼度成長モデルとその適合性評価」,情報処理学会論文誌,Vol. 49, No. 8, pp. 2851-2861, 2008)を取り上げ,それを効用関数もしくは生産関数として取り扱いながら,ミクロ経済学で培われた解析的分析手法を有機的に活用しつつ,ソフトウェア開発管理面からの最適化問題について議論した.具体的には,2変量ソフトウェア信頼度成長モデルに基づいて,単位テスト時間当りおよび単位テスト労力当りのコストをパラメータとして与え,従来の構造とは異なる費用関数を構築した.また,テスト工程に費やす一定の予算を与えた上で,費用に関する制約条件をもつ検出可能フォールト数最大化問題を定式化し,最適解を解析的に導出した.これにより,単位テスト労力および単位時間当たりのコストと予算制約に基づいた検出可能フォールト数の推定が行える.特に,テスト労力要因とテスト時間要因がソフトウェア信頼度成長過程に及ぼすそれぞれの影響度合いを表すパラメータの値によって,一定の予算制約下での最適なテスト労力量とテスト時間が推定できる点は現実的な状況を反映したアプローチとして今後のさらなる議論展開が期待できる.本研究課題に関連して,テスト工程の経済的分析を支援する信頼性評価モデルの開発も行った.当研究課題の当初計画と照らし合わせ,現在の達成状況はおおむね順調に進展しているものと判断している.特に,2変量ソフトウェア信頼性モデルを,いわゆる効用関数として取り扱い,ミクロ経済学における効用最大化問題の考え方に基づきながら,テスト工程に対する一定の予算制約下における最大検出可能フォールト数を見積もるアプローチを議論できたことは,今後の研究内容の基盤的な技術形成にも繋がるものと確信している.当初の研究計画に基づいて,平成29年度からは多少異なる観点から,ソフトウェア開発管理面における諸問題を解決するためのアプローチを議論した.まずは,予算やソフトウェア信頼度目標などのある一定の合理的な制約の下で,品質およびコストの各要因に基づいて説明される開発者側のテスト戦略に沿った効用を定式化し,開発者側の行動(リスク愛好的,中立的,回避的)に依存しながらこの効用を最大化するソフトウェアの最適出荷問題について議論した.特にここでは,これら複数の効用を多属性効用関数として開発者側の総合的効用を定式化し,いわゆる多属性効用理論に基づき最適な出荷時刻を見積る方法について議論した.一方,平成28年度での実施内容を発展させ,2変量ソフトウェア信頼性モデルに基づいて定量的に推定できる信頼性評価尺度である平均ソフトウェア故障発生時間間隔や運用ソフトウェア信頼度などを,一定の予算制約下において最大化するために必要なテスト時間や投入するテスト労力量を推定する信頼度最大化問題についても定式化を行い,解析的に最適値を求める手法を議論した.さらに,研究課題に関連する話題として,ソフトウェアの信頼性評価も含めた開発管理および経済的側面からの開発管理に関する諸問題についても議論した.具体的には,信頼性評価結果やソフトウェアの最適出荷時刻の推定における不確実性を考慮した手法をベイズ推測のアプローチに基づいて提案した.そもそも現場では,従来の点推定手法に耐えうる十分なデータが得られることは稀であり,信頼性評価結果やソフトウェア最適出荷時刻の推定などでは,それらの不確実性を陽に考慮しなければならない.この取り組みは,適切な統計/推定手法に基づいて不確実性を考慮しながらテスト工程管理および経済的分析を行うための基礎的技術を開発/検討したものである.当研究課題の当初計画と照らし合わせ,現在の達成状況はおおむね順調に進展しているものと判断している.

平成29年度では,一定の予算制約下での信頼度(例えば,平均ソフトウェア故障発生時刻やソフトウェア運用信頼度)最大化するテスト計画手法についてある一定の成果を得ることができた.また,多属性効用理論を用いた開発者視点における一定のテスト戦略下でのテスト実施計画手法についても,ある一定のアプローチを定式化し,これらの手法の特徴を捉えるための感度分析も行うことができた.さらに,これらの研究を実施する中で,ソフトウェア信頼性データの不完全性を考慮した信頼性評価および経済的視点に基づいたソフトウェア最適出荷時刻の区間推定手法についてもベイズ手法に基づいたそれらの推定手法を議論した.ただし,これらの成果の中には,再検討を必要とする部分も多くあり,すべての結果について公表できる段階ではないものも多く含んでいるため,今後さらなる活動が求められる.以上の点を上記の判定理由とする.平成30年度は当初計画の最終年度であり,平成28年度および平成29年度において得られた研究成果の総括および公表に注力すると共に,得られた研究成果を基盤とする発展的に話題についても議論した.特に,研究成果の総括では,実際のソフトウェア開発工程において観測されるデータを適用しながら,開発手法の適用可能性およびソフトウェア品質/信頼性や経済的視点からの妥当性の検証,および学会・国際会議等でそれらを公表することで第3者の有識者からの意見聴取も行った.これらの結果,実務において観測可能なフォールト発見数データやソフトウェア故障発生時間間隔データのみで,経済的評価および方策の立案がおおむね可能であることが示されたが,予算や開発者側効用を算定するためのパラメータ値については,感度分析で留まっており,具体的な設定方法については,依然として課題が残った.発展的話題については,ソフトウェアテスト時間と投入されたテスト労力がソフトウェア信頼度成長過程に与える影響度合いに関する相互互換性を考慮した新たな2変量ソフトウェア信頼度成長モデルを構築すると共に,このモデルを,今回の研究課題において得られた成果である予算制約下におけるフォールト発見数最大化問題に適用しながら,テスト時間とテスト労力の相互互換性を考慮した経済的テスト実施手法に関する検討も行った.特に,テスト実施に要する費用と検出されるフォールト数に対する費用対効果が,テストが進捗するにつれて逓減する現象についても確認できた.さらに,研究課題に関連する話題として,ソフトウェア品質/信頼性を基礎とした経済的テスト工程分析のための新たな信頼性評価モデルの開発およびそれに基づいた最適出荷問題などのソフトウェア開発管理手法に関する諸問題についても並行して議論した.
生分解性多糖類(主としてジェランガム)の構造と物性に関する研究

ナトリウム型に精製したジェランガムを用いて、そのヘリックス-コイルおよびゾル-ゲル転移をレオロジーとDSCにより追跡した。前年度に引き続きゲル化のメカニズムをさらに詳細に検討するために、水素結合破壊剤として知られる尿素を添加して、ジェランガム分子を取り巻く水の環境を変化させることを試みた。DSCの結果より、尿素を添加すると秩序的構造は形成されにくくなるが、形成された構造はやや熱崩壊しにくい凝集性を持つことが示唆された。しかしレオロジーの結果との対応より、尿素が多量に存在する水溶液中では、DSCにより明らかに秩序構造が認められても、粘弾性を発現するためには十分ではなく、かなり不均質な構造をしていることが示唆された。ジェランガム水溶液中で形成される水素結合は1)ジェランガム分子の水酸基とその回りに存在する水分子との間に形成される水素結合2)ジェランガム分子間で形成される水素結合3)ジェランガム分子内で形成される水素結合の三種類に大きく分類される。光散乱の結果より、ジェランガムはコイル状態の時に分子の絡み合いが少ないことが推察されるため、水溶液に広がって存在するコイル状態の方が、回りの水の動的構造に与える影響は大きいことが示唆された。そして、ジェランガムがへリックスを形成したりさらにこれらが会合したゲルの状態では、ジェランガム分子内、分子間で水素結合が形成されるために、ジェランガム分子が水に与える影響はむしろ弱くなることが示唆された。試料中に存在する種々の金属塩を除去し、ナトリウム型に精製したジェランガムを用いて、そのヘリックスーコイルおよびゾルーゲル転移をレオロジーとDSCにより追跡した。動的粘弾性の温度依存性より、G"が著しく変化する温度をヘリックスーコイル転移温度(T_<ch>)、G'とG"が交差する温度をゾルーゲル転移温度(T_<sg>)と帰属したが、DSC測定においても、これら2つの転移に相当するピークが、明確に観測された。T_<ch>およびT_<sg>をジェランガム濃度の関数としてプロットすると、Sol-I,Sol-IIおよびGelの3つの領域をもつ相図が得られた。さらに、この相図から、ジェランガムは、濃度に依存して3つのタイプに分類されることが認められた。すなわち、1)ヘリックスーコイル転移のみ観測され、充分に冷却してもゲルが形成されないような希薄な系、2)ヘリックスが形成され、これらが充分に会合することによりゲルが形成される系、3)降温過程において、2つの転移温度が同時に観測され、ヘリックスが会合されるやいなや、直ちにゲル化が起こる濃厚な系である。1価のカチオンを添加すると、DSC測定における発熱・吸熱ピークは徐々に高温側に移行し、さらにある濃度以上添加すると、吸熱ピークの方は複数に分裂する傾向を示した。さらに、吸熱ピークが複数に分裂し、顕著な熱的ヒステリシスを示しはじめる塩濃度は、動的粘弾性において2つの転移温度が同時に観測される濃度と一致した。2価のカチオンをある濃度添加すると、主要ピークとは別にやや高温側に新たな発熱ピークが出現し、このピークは添加濃度の増加とともに、徐々に高温側に移行し、さらに塩を充分に添加すると、2つのピークは高温側で収斂し、単一ピークが観測されるようになった。昇温過程において、ジェランガム分子のヘリックスーコイル転移温度を示唆する吸熱ピークのエンタルピーは、化学等量的に減少し、ジェランガム分子中のカルボキシル基濃度と2価のカチオン添加濃度が一致したとき、そのエンタルピーはぼ0になることが認められた。
マイクロ波放電HgBrエキシマランプ励起、波長可変チタンサファイアレーザの開発

マイクロ波放電HgBrエキシマランプの開発およびHgBrランプによるTi : Al_2O_3レーザ励起研究を行い、次のような成果を得た。(1)HgBr_2の粉末とNeガスを石英球の中に封入し、2.45GH_zのマイクロ波放電を印加するとHgBr_2は気化し、波長502nmで16nmのスペクトル幅のHgBrエキシマ蛍光が得られた。(2)放電体積14cm^3の石英球にHgBr_2粉末100mgと希ガスとしてNeガス25Torrを封じ切ると、HgBr蛍光出力42.8Wが内部効率9.4%で得られた。(3)マイクロ波HgBrランプのシミュレーションコードを構築し、動作機構を解析した。(4)開発した半球形の集光用マイクロ波共振器による集光の結果、最大HgBr集光強度1.9W/cm^2、直径4cmの円内に全発光の50%が集光できた。(5)Ti : Al_2O_3レーザ結晶(FOM : 200以上、Tiドープ濃度: 0.03wt%)を横方向励起したところ、レーザ上準位密度は10^<12>/cm^3オーダーと見積もられた。(6)種々の集光系を設計試作し、集光励起実験を繰り返したが、開発した40WクラスのHgBrエキシマ光源ではレーザ発振を達成するには励起密度が不足であった。これは、100kHzの繰り返しパルス放電励起でも、HgBr(B-X)蛍光は直流の発光となり、レーザの上準位寿命の3.2μs以内に発振しきい値を超える反転分布密度が得られなかったためである。光源のスケールアップが必要であることが判明した。(7)Ti : Al_2O_3レーザ結晶をHgBrと同様のスペクトルのArイオンレーザで励起し利得特性を調べ、励起密度とレーザ利得の関係を明かにした。(8)HgBrランプ励起Ti :Al_2O_3レーザのシミュレーションコードを構築し、レーザ動作特性を集光径とレーザスポット径との関係から解析し、理論的に必要な励起強度を明かにした。マイクロ波放電HgBrエキシマランプの発光特性の最適化およびTi:Al_2O_3レーザ結晶励起実験を行い、以下の成果を得た。(1)HgBr_2の粉末とNeガスを石英バルブの中に封入し、2.45GHzのマイクロ波を印加すると、HgBr_2は気化し、HgBr(B-X)のエキシマ蛍光が、ヒーター加熱なしに得られた。(2)放電体積14cm^3の石英球にHgBr_2粉末100mgと希ガスとしてNeガスを25Torrを封じ切ると、HgBr蛍光出力42.8Wを内部効率9.4%で得た。(3)HgBr(B-X)のスペクトル幅は、502nmを中心に16nmであった。(4)マイクロ波を100kHzで変調したパルス動作では、HgBr(B-X)蛍光は注入したマイクロ波に追随せず、直流の発光となった。(5)マイクロ波HgBrランプのコンピュータシミュレーションで動作機構を解析した。

(6)半球形の集光用マイクロ波共振器による集光の結果、最大HgBr集光強1.9W/cm^2、直径4cmの円内に全発光の50%が集光できた。(7)Ti:Al_2O_3レーザ結晶(FOM:200以上、Tiドープ濃度:0.03wt%)を横方向励起したところ、レーザ上準位密度は1.08×10^<12>/cm^3と見積もられた。(8)以上から、レーザ上準位密度の増加によるレーザ利得の改善には、集光系の改善が必要であることが判明した。マイクロ波放電HgBrエキシマランプによるTi:Al_2O_3励起を行い、以下の結果を得た。(1)Ti:Al_2O_3レーザ結晶(FOM:200以上、Tiドープ濃度:0.03wt%)を横方向励起したところ、レーザ上準位密度は10^<12>/cm^3オーダーと見積もられた。以上から、レーザ上準位密度の増加によるレーザ利得の改善には、集光系の改善が必要であることが判明した。(2)種々の集光系を設計試作し、集光励起実験を繰り返したが、開発した40WクラスのHgBrエキシマ光源ではレーザ発振を達成するには励起密度が不足であった。これは、マイクロ波を100kHzで変調したパルス放電励起でも、HgBr(B-X)蛍光は注入したマイクロ波に追随せず、直流の発光となった。このため、レーザの上準位寿命の3.2μs以内に発振しきい値を超える励起密度が得られなかった。光源のスケールアップが必要であることが判明した。(4)HgBr励起Ti:Al_2O_3レーザのコンピュータシミュレーションコードを構築し、レーザ動作特性を集光径とレーザスポット径との関係から解析し、理論的に必要な励起強度を明らかにした。
加圧排煙時の遮煙開口部の逆流防止設計手法の開発

逆流の生じる給気口位置において、給気口の前面に遮風板を設置して、吹出し気流を制御することによる逆流防止方法を検討した。実験は金沢工業大学17号館の気流実験室(同形状の区画(W3000×D3000×H2200mm)が隣接し、一方を給気室、他方を非給気室とする)で行った。2室間を仕切り壁で仕切り、開口部(W900×H1800mm)を設け、遮煙開口部とする。遮煙開口部での風速と共に空気流動状況(主に逆流)を把握するため、三次元超音波風速計(KAIJ0.WA590)を用いて25点を各一分ごと測定した。遮煙開口部で逆流が生じない方法として、吹出し方向に変化を付けるために吹出口に紙製の四角錐を設置する。この四角錐の傾斜角度を0°,15°,30°,45°,60°と計5通りに変化させた。また、開口部から四角錐の底面までの距離(以後、遮風板設置距離と呼ぶ)を100mm、150mm、250mmの3通りに変えて、計15通りの方法で、吹出し気流の方向を変化させた。実験と対応させてシミュレーションを実施した。シミュレーション結果は、実験の遮風板設置距離250mmより100mmの方が逆流しにくいこと、実験とシミュレーションともに斜面の角度が0°に近づくにつれ、遮煙開口部で逆流が生じにくいことが確認できた。本研究の成果として、以下のことがわかった。(1)遮煙開口部へ均等な風を送り込むには、直接ではなく、壁面を使った間接的な方法が良い。(2)遮風板設置距離100mm、角度は0°に近づくにつれて逆流しにくい。(3)四角錐の底面の大きさはW300×H300mmにすることで、風速は弱まりにくい。(4)本研究の逆流防止用吹出し口は、遮煙開口部の位置を変化させても逆流は生じない。しかし、遮煙開口部の正面に吹出し口を設け、空間を左右対称にすることで、より均等な遮煙気流分布を発生させることができる。本年度は、逆流の生じる給気口位置に対して逆流防止方法を検討した。非給気室側を火災側とする。基本的に給気室と非給気室は間仕切り壁で接しており、壁には開口部(W900×H1800mm)を設けている。これを遮煙開口部とする。遮煙開口部での風速と共に空気流動状況(主に逆流)を把握するため、三次元超音波風速計(KAIJO.WA590)を用いて25点を各一分ごと測定した。実験は吹出し風速を10m/s、5m/s、2m/sの3とおりとして、正面、側面、天井面吹出しの場合の風量変化で逆流を防止ができるかを検討した。パンチングメタルを利用して吹出し方向を様々に変えた場合と遮煙開口部を上部から塞いでいく場合の逆流防止効果を検討する。全ての実験をシミュレーションでも追試した。

風速変化の実験結果は、10m/s、5m/s、2m/sのいずれも同様な風速分布形状を示した。パンチングパネルによる逆流防止対策では正面塞ぎの場合が最も安定し、全体的に逆流防止対策ができていると考えられる。逆流が防止できる場合は風速の大きい方が良いが、防止できなければ風速を変化させても逆流は生じる。開口部塞ぎの逆流防止対策は開口高さ30cmの高さで逆流が防止できたが、この場合は人の通る高さとして低いために実用的ではない。実験結果とシミュレーション結果との比較で誤差が生じたが、吹出し風速の設定条件などのチューニングが十分でなかったためと考えられる。逆流の生じる給気口位置に対して、羽根の角度調節ができるガラリによる逆流防止方法を検討した。実験は金沢工業大学17号館の気流実験室(同形状の区画(W3000×D3000×H2200mm)が隣接し、一方を給気室、他方を非給気室とする)で行った。非給気室側を火災側とする。基本的に給気室と非給気室は間仕切り壁で接しており、壁には開口部(W900×H1800mm)を設けている。これを遮煙開口部とする。遮煙開口部での風速と共に空気流動状況(主に逆流)を把握するため、三次元超音波風速計(KAIJO.WA590)を用いて25点を各一分ごと測定した。給気口にガラリを使用し、給気口の位置を正面、側面、天井の3ヶ所に変えた実験を行った。使用したガラリは上下左右に自由に角度を変えることができるものを使用した。ガラリ角度の組み合わせは、上下左右30°ずつ変化させた23ケースを実施した。実験したすべてのガラリ角度のケースをシミュレーションでも行い、両者の結果から考察を行った。使用したガラリは縦軸の羽根が前方にあり、横軸の羽根が後方にある。羽根の前後の違いがどのように影響を与えるかも検討した。羽根の縦軸が前方にある方が逆流が少ない。前方の羽根は設定した角度で空気が広がるのに対して、後方の羽根では角度をつけても空気が広がらない結果となった。後方の羽根は、角度をつけるとガラリの側面に気流が当たり跳ね返るのが原因である。このことはシミュレーションでも確認できた。また、この実験により上下の気流より左右からの気流のほうが逆流対策には効果的であることがわかった。逆流しなかった結果のほとんどは左右の角度変化によるものとなった。このことから開口部に対して側面から間接的に給気することが遮煙には効果的であることがわかった。火災室の排気口は大きいほど効果的である。逆流の生じる給気口位置において、給気口の前面に遮風板を設置して、吹出し気流を制御することによる逆流防止方法を検討した。吹出し方向に変化を付けるために紙製の四角錐を設置し、これに10m/sの風を吹き付ける。この斜面の角度は0°,15°,30°,45°,60°と計5種類の異なる四角錐を使用する。また、風が四角錐の低面に届くまでの距離(以後、遮風板設置距離と呼ぶ)を調節し、100mm、150mm、250mmの3種類の距離で測定、計15パターンの方法で、吹出しの方向に変化をつけた。シミュレーション結果は、実験の遮風板設置距離250mmより100mmの方が逆流しにくいということや、斜面の角度が0°に近づくにつれ、逆流しにくいという結果を再現できた。逆流防止用の吹出し口の設計開発として、以下のことがわかった。
生物分子を用いた1分子DNA解析デバイスの改良

ナノポアを金蒸着や有機分子付着による、DNA通過の影響を直接観測し、今後のナノポアによる1分子DNA解析デバイスにむけてのさらなる改良方法を発見した。具体的には、ナノポアによるDNA解析の一番の問題点だった、DNAのポアへの詰まりを、金蒸着と有機分子付着により減らした。しかしながら、完全に詰まりを回避できたわけではない。しかしながら、本研究では、交流(AC)を直流電圧(DC)に印加することにより、詰まったDNAを取り除くことにも成功した。ナノポアを用いてDNAがナノポアを通過する際の挙動を1分子単位で解析した。挙動の観測方法は蛍光分子によりDNAを染色し、その蛍光分子を顕微鏡により観測した。観測結果は興味深く、予想以上に多くのDNAがナノポアを通過せずにポアのところで、"clog"することがわかった。基本的に一度clogしたDNAはポアから取り出すことは不可能だが、バイアスとして直流電位をかけ、それに交流電位を数周期パルス状に印加することで、DNAが取り出せることがわかった。また、ポアに侵入する直前の挙動を解析することにより、ポアの付近電場がポアよりしみだすことが予測でき、ランジバン方程式を適用することにより、電場を評価した。これにより印加する電位が1V程度になると、ポアの位置を中心として約半径10μm以内にあるDNAがしみ出た電場によりポアの方向へ一斉に加速度することが確認された。この場合、DNA密度にもよるが、複数のDNAが一度にポアを通過すべくポアに侵入するためにclogしやすくなるということが結論づけられた。また、ポアのまわりにできる電場に関して興味深い結果が得られた。球対称の電場ができると予測していたが、実際はポアのあるSiN表面方向の電場の減衰が小さく、ポアと直角方向における電場の減衰が大きかった。ほとんどのDNAがあたかもポアのあるSiN表面上を這ってポアの方へ移動して、そしてポアを通過するように観測される理由が明確となった。この結果により、DNAがどのようにポアに侵入していくかの過程がわかったのは、同様の研究を行っている研究グループにとって興味深いものとなるに違いない。本研究では、これより、ポアの生物分子修飾を行うにあたり、重要な情報となった。本研究課題では、ナノポアの製作技術、蛍光顕微鏡によるDNAのリアルタイム観測を基盤とし、ナノポアの"装飾"による改良とそのポアによるDNAの通過観測を徹底して行った。先ずは、電極の製作の準備として、ナノポアをつくる表面を金蒸着により金属化した。そして、次に表面とポアの内面を金蒸着した。それらは、電子顕微鏡でその形状の詳細を確認した。その装飾したナノポアを用いてDNAの局所電場によるナノポア通過の観測を行った。予想通り金蒸着によりナノポアから染み出る電場が減り、更にこの研究課題の目的でもあるDNAのナノポア付着を軽減することに成功した。しかしながら、特にナノポアの内面を金で装飾した場合は、DNAの通過がほとんど観測されなかった。これはナノポアのまわりにどのように電場が形成されるかに依存するものと思われ、シミュレーションにより電場を評価したが、今のところ実験結果とは一致していない。次にナノポアの生物分子・有機分子による装飾を試みた。ポア膜の洗浄の仕方を工夫することにより装飾が可能になった。有機分子の装飾は実験条件によりナノポアの内面にもできた。確認は金蒸着と同じく電子顕微鏡により行った。そして、装飾したナノポアをもちいてDNAの通過を観測した。蛍光顕微鏡観測によるとDNAのナノポア通過が50%減ったが、DNAが通過する際の付着する確率が大幅に減った。最後にこの研究課題では、DNAのナノポア付着の問題を解決しうることが背景にあった。今までの研究結果において、その付着確率は減らせても、0にはできないことがわかった。そこで、付着したDNAをナノポアから取り除く方法を探求し発見した。印加電圧のDC成分にパルス状のAC成分を加えることによって可能となった。これらの結果は世界中のナノポアを用いたDNA解析を行っている研究の基礎技術として応用できる。
数理情報解析システムを用いたドラッグ・リポジショニングによる5-FU耐性機序解明

当研究の目的は、網羅的解析から抗癌剤5FUの耐性機序を解明し、克服することである。技術の進歩により、近年、cDNA microarrayなどの網羅的解析が急速に普及しつつある。これらのAssayは、一度に多数の遺伝子やタンパクなどの発現を解析でき、これまでにも、例えば癌のサブタイプ分類などに臨床応用されていて、有望なAssayである。しかし、網羅的解析により機能解析が成功した例はこれまでになく、また、網羅的解析により、薬剤耐性の克服が成し遂げられた研究はいまだに存在しない。当教室では胃癌細胞株MKN45とその5FU耐性株MKN45/F2Rを保有しており、これらにおいてcDNA microarrayおよび網羅的メタボローム解析を行った。具体的には、それぞれの細胞株の定常状態と5FU 2&micro;M存在化でサンプルを抽出して網羅的解析を行い、cDNA microarrayでは40304の遺伝子発現が解析対象となり、網羅的メタボローム解析では226の代謝物質が解析対象となった。これらの結果を産業技術総合研究所(産総研)と共同で検討し、数理モデルにより5FU耐性に関与の大きいpathwayの抽出や、耐性を克服する既存薬剤の抽出(ドラッグリポジショニング)を行った。また、その結果から、耐性克服に重要な分子やpathwayについて、MTT assayやWestern blotなどで検証している。今後は、これらの結果が、臨床検体においても妥当であるかを検討し、さらには臨床において5FU耐性の克服が可能であるかを検証していく予定である。5FU活性化の経路として、通説では1Orotate phosphoribosyltransferase (OPRT)による経路、2Thymidine phosphorylase (TP)による経路、3Uridine phosphorylase (UP)による経路が想定されているが、我々のこれまでの検討では5FU耐性株ではOPRT低発現にも関わらず5FUはOPRTによる経路でのみ活性化されている。5FUの活性化には、5FUとその代謝酵素だけではなく、ペントースリン酸回路より生成されるメタボロームが必要であり、1ではPhosphoribosyl pyrophosphate (PRPP)、2ではDeoxyribose 1 phosphate (dR1P)、3ではRibose 1 phosphate (R1P)が必要とされる。今回行った網羅的メタボローム解析の結果では、PRPPは十分に細胞内に存在するが、dR1PおよびR1Pはほとんど存在せず、これにより5FU活性化がOPRT経路に限定されていると考えられた。よって5FU耐性の機序の1つとしてOPRT低発現が強く示唆された。これらの知見が得られたことは、当初の計画通りの進歩状況と考える。当研究の目的は抗癌剤5FUの耐性機序を解明することである。当教室で保有する胃癌細胞株MKN45とその5FU耐性株MKN45/F2Rを対象にcDNA microarrayおよびメタボローム解析をおこなった。cDNAmicroarrayでは40304の遺伝子発現が解析対象となり、網羅的メタボローム解析では226の代謝物質が解析対象となったそれらの結果から示唆されたことは癌細胞は5FUの耐性を獲得する過程で5FUの活性化を減らし同時に活性化された5FUを解毒する能力を獲得するということでありとくに5FU耐性株では活性化された5FUを解毒するというメカニズムについてはこれまで先行論文はなく新規の発見でありまた創薬につながると考えられた。5FUの活性化はすべてOrotate phosphoribosyltransferase (OPRT)を介して行われるためOPRT低発現が5FU耐性メカニズムの1つに挙げられ5FU耐性株においては活性化された5FUはThymidine phosphorylase (TP)を介して解毒されTP阻害薬が創薬の候補として有望と考えられた。5FU活性化の経路として、通説では1Orotate phosphoribosyltransferase (OPRT)およびRibonucleotide reductase (RR)を介した経路(OPRT-RR経路)、2Thymidine phosphorylase (TP)およびThymidine kinase (TK)を介した経路(TP-TK経路)が想定されていた。しかし、我々の検討では、5FU活性化はOPRT-RR経路でのみ行われており、これはメタボローム解析の結果、TP-TK経路に必要なDeoxyribose 1 phosphate (dR1P)が存在しないためと考えられた。よってOPRTの発現低下が5FU耐性メカニズムの一つであると考えられた。ところで、5FUは活性化されるとFluoro-deoxyuridine monophosphate (FdUMP)となるが、これは我々は、5FU耐性株においてTPを阻害するとFdUMPの細胞内濃度が上昇することを見出した。5FU耐性でない細胞においてはTP阻害薬の併用は5FUの感受性に影響を与えなかったことから、5FU耐性を獲得する過程において、5FU耐性株はFdUMPをTPを介して解毒していることを示唆がされた。網羅的メタボローム解析の結果からは、5FU耐性株と親株で検出された量が違う代謝物がほかにも存在する。またcDNAmicroarrayを用いたPathway解析の結果からは、5FU耐性に関係していると思われるPathwayの候補が挙がっている。これらをもとにさらなる検討を進める。TP阻害薬と5FUの併用療法が有用である可能性が示唆されたため、これを確かめていく必要がある。まず、その他の5FU耐性株でもTP阻害薬による5FU耐性解除がみられるかを確認していく。当教室では、乳癌細胞株MCF7とMDAMB231の5FU耐性株を所有しており、これらで確認していく。