hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リアルタイム群集流動制御に関する基盤技術の研究開発

流動推定・周辺環境推定に関する研究成果として,トラヒック行列推定の解法として知られる逆関数法において,計測データの変動が逆関数法における推定結果に与える影響を抑制するのではなく,その影響の様子を把握することによって推定精度の向上を可能とする方法を設計した.これらの成果は,不完全データからの群集流動推定の適用範囲拡大に寄与するものである.・群集流動制御に適したネットワーク設計・復旧計画に関する研究成果として,主にリンク・ノード保護による高信頼化設計法に関する研究と,復旧順序決定に関する研究を行った.前者は一部のリンク・ノードを保護することによって,ネットワーク全体の信頼性を向上させることを目的とした設計問題である.これに対して,リンク故障確率を考慮した最適化問題を定式化し,NP困難性を証明し,アルゴリズムを設計した.後者は,地震の際の余震など断続的な故障が発生する状況において,故障したリンクやノードの復旧順序の差異がネットワーク全体の信頼性に大きく影響する問題に着目し,復旧順序を決定することを最適化問題として定式化した.この問題がNP困難であることを証明し,アルゴリズムを設計した.また,現実のネットワークトポロジを用いて評価実験を行い,提案アルゴリズムの有効性を示した.特に群集流動制御に適したネットワーク設計・復旧計画に関する研究成果において,リンク・ノード保護による高信頼化設計法に関する研究に対して,電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会から優秀研究賞を受賞した.また,復旧順序決定に関する研究成果に対して,電子情報通信学会ネットワークシステム研究会からネットワークシステム研究賞を受賞した.さらに,ネットワーク設計に関する研究成果に対して,電子情報通信学会ネットワークシステム研究会から招待講演に選ばれた.厖大な数の人が限られた領域に集中し,通信ネットワークが必ずしも十分に機能せず,正確な地図や混雑状況も把握できない状況において,個々人が持つスマートフォンなど携帯通信機器がリアルタイムに移動方向を提示することによって群集全体を適切に制御する,リアルタイム群集流動制御の数理モデルおよび制御アルゴリズムの高度化を行い,大規模シミュレーションによる有効性評価を進める.厖大な数の人が限られた領域に集中し,通信ネットワークが必ずしも十分に機能せず,正確な地図や混雑状況も把握できない状況において,個々人が持つスマートフォンなど携帯通信機器がリアルタイムに移動方向を提示することによって群集全体を適切に制御する,リアルタイム群集流動制御の数理モデルおよび制御アルゴリズムの高度化を行い,大規模シミュレーションによる有効性評価を進める.
太陽系外惑星の新機軸：地球型惑星へ

総括班は4件の計画研究を有機的な連携のもとに推進する事を主な目的としている。領域全体の情報交換を促進する為、国際研究集会を9回開催し、その参加者は国内外合わせて800名を数えた。同じく研究で得られた成果を広く国内外に発信し、若手育成の為に措置を講じ、領域ホームページを作成し情報発信をした。公募研究では2度の募集を行い全14件を採択。参加者は全国の大学・研究機関に分布している。平成23年度は本領域研究の初年度であり、実施計画では1、領域の立ち上げ、2、事務局の立ち上げ、3、成果公開に向けての準備、4、領域評価、5、公募研究の決定を実施することとしていた。1、領域の立ち上げに関しては、平成23年10月7日に総括班会議を行い、領域全体としての研究実施の見通しや、成果公開の方法について検討を行った。2、事務局立ち上げに関しては、平成24年1月に事務補助者を採用し、東京大学において、領域代表者、事務担当者、事務補助者の3名を核として領域事務を進める体制が整った。3、成果公開に向けては、平成23年度は暫定的なホームページにより、領域メンバーや一般への情報提供を行なってきたが、年度宋に正式のホームページを公開した。これによって、研究トピックスや成果などを一般向けに発信できるようになった。また、活動状況や論文一覧などを掲載する準備も整い、領域メンバー間の情報共有や、研究者コミュニティに向けて領域の活動や実績を発信できるようになった。5、公募研究に関しては、平成23年秋にアナウンスしたところ27件の応募があった。応募者は全国の大学や研究機関に広く分布しており、系外惑星という分野に対する研究者の関心の高さがうかがえた。なお、4、領域評価については、当初計画では平成23年度中に大研究会の開催を予定していたが、領域メンバーの日程調整の結果、平成24年度初頭に行うこととした。平成25年度は本領域研究の第3年次に当たる。総括班は、引き続き4件の計画研究、すなわちA01「ガス惑星の直接撮像・分光と地球型惑星の検出」、A02「系外惑星大気の数値モデリングと形成進化理論」、B01「円盤から惑星へ」、B02「ハビタブル地球型惑星の形成理論」を有機的な連携のもとに推進するために活動した。また、成果の国内外への発信や、若手の育成のために様々な企画も推進した。2013年12月8日から12日にわたって、すばる望遠鏡のあるハワイ島にて国際研究会「Exoplanet and Disks: Their Formation and Diversity II」を開催した。200名近い参加者を得て、うち約半数は国外で系外惑星研究を推進する最先端の研究者が終結、また残りの約半数は国内からの参加者で、日本における系外惑星研究の成果をアピールした。また、国内から多くの若手研究者・大学院生も参加した。2013年8月4日には、「系外惑星の直接撮像の成果」として、木星の4倍の質量を持つ惑星の直接撮影に成功したことをプレスリリースした。また2014年1月17日には、「アルマ望遠鏡が見つけた巨大惑星系形成の現場」をプレスリリースした。両成果とも多くのメディアに取上げられた。これは、本領域研究が着実に成果を出していると同時に、それが社会にも興味を持って受け入れられていることの反映と考えられる。平成25年度には、平成26年度から2年間にわたる公募研究として10件を採択した。平成24年度は本領域研究の第2年度に当たる。総括班の主たる役割は4件の計画研究、すなわちA01「ガス惑星の直接撮像・分光と地球型惑星の検出」、A02「系外惑星大気の数値モデリングと形成進化理論」、B01「円盤から惑星へ」、B02「ハビタブル地球型惑星の形成理論」を有機的な連携のもとに推進することである。また、得られた成果等を広く国内外に発信することや、若手の育成のために様々な措置を講ずることも目標としている。平成24年度には、領域全体の情報交換と連携を促進し、また特に若手や大学院生を中心として系外惑星に興味をもつより広い層と交流する目的で、2012年4月18日から3日間にわたって「太陽系外惑星大研究会」を開催した。その他に「2012年惑星科学フロンティアセミナー」、「トランジット観測によるスーパーアースの大気組成と起源の解明」、「将来装置による地球型系外惑星直接検出および撮像」、「円盤班及び理論班の合同研究会」等の研究会を開催し、計画研究間の有機的な連携を深めると同時に、若手の育成に努めた。また国際研究会としては「Revealing Evolution of Protoplanetary Disks in the ALMA Era」の開催に協力した。その他の活動としては、前年度に完成した領域のホームページをより充実させ、英語版も公開した。また若手研究者を中心とした9件の公募研究も開始した。平成26年度は本領域研究の第4年次に当たる。総括班は引き続き4件の計画研究、すなわちA01「ガス惑星の直接撮像・分光と地球型惑星の検出」、A01「系外惑星大気の数値モデリングと形成進化理論」、B01「円盤から惑星へ」、B02「ハビタブル地球型惑星の形成理論」を有機的な連携のもと推進するために活動した。特に、2015年3月2日から3日にかけて、東京大学(本郷)にて平成26年度系外惑星大研究会を開催した。

本研究会には約60名の研究者が参加し、各計画研究や公募研究の進捗を共有する一方、最終年度に向けてこれまでの研究成果を総括する準備も行った。その他にも、計画研究間の連携を促進する目的で、B01班とB02班合同の新学術領域研究会「円盤から惑星・衛星へ:形成と進化」を、2015年2月16日から17日にかけて東京工業大学(石川台)で開催した。また2014年11月には、ALMA望遠鏡によるおうし座HL星周囲の原始惑星系円盤の高解像度画像がリリースされ、惑星系形成を思わせる多重リング構造が明らかとなり、最終年度に向けての研究の進展が大いに期待される。本領域は開始以来3年余が経過し、それぞれの計画研究および公募研究にて多数の成果が出るようになってきた。これらの成果を領域参加者で確認しあい、また海外へ発信する目的で、平成25年度はハワイにて国際研究会を開催し、また平成26年度には最終年度に向けての準備も含め、年度末に国内で大研究会を開催した。計画研究間の関係についても、特にB01班とB02班が密接な連携を示しており、領域全体としておおむね順調に推移している。平成27年度は本領域研究の第5年次に当たる。総括班は引き続き4件の計画研究、すなわちA01「ガス惑星の直接撮像・分光と地球型惑星の検出」、A01「系外惑星大気の数値モデリングと形成進化理論」、B01「円盤から惑星へ」、B02「ハビタブル地球型惑星の形成理論」を有機的な連携のもと推進するために活動した。2016年2月21日から24日にかけて、本領域研究の集大成となる国際研究会「Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity III」を石垣島にて開催した。またこれ以外も小規模な国際研究会を1件開催した。これら2件の国際研究会への参加者数はのべ167名で、そのうち22名が外国人であった。総括班は4件の計画研究を有機的な連携のもとに推進する事を主な目的としている。領域全体の情報交換を促進する為、国際研究集会を9回開催し、その参加者は国内外合わせて800名を数えた。同じく研究で得られた成果を広く国内外に発信し、若手育成の為に措置を講じ、領域ホームページを作成し情報発信をした。公募研究では2度の募集を行い全14件を採択。参加者は全国の大学・研究機関に分布している。平成27年度は、引き続き4件の計画研究を推進し、最終年度として研究の総括を行う予定である。そのため、平成27年度末には国際研究会を開催し、系外惑星研究において本領域研究が果たした役割を、国際的視点から確認する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。天文学研究実績の概要欄に記したように、おおむね当初計画どおりに総括班の活動を推進、達成している。上述のように、平成25年度には本領域が主催して、ハワイ島にて国際研究会を開催し、国内外から約200名の参加者を得た。その結果、領域内の計画研究間の有機的連携を増進するとともに、本領域が推進している研究の全体像を海外の第一線で活躍する研究者に紹介することができた。また同時に、国内の若手研究者に参加を促し、発表の機会を与えることによって、若手研究者の育成にも貢献した。さらに平成25年度には、上述のように重要な発見を記者発表することで、多くのメディアを通して本領域の成果を国内外にアピールすることができた。
神経芽腫の予後決定候補遺伝子BMCC1の神経系における機能と神経芽腫における役割

我々が独自に発見した新規遺伝子BMCC1の機能解析を行い、BMCC1は神経増殖因子(NGF)の存在下でNGF受容体のTrkAによりリン酸化され不活性化されること、これがCdc42の活性化に繋がり神経細胞の分化に必要であることを明らかにした。本研究で明らかにした知見と以前報告したBMCC1がNGF非存在下で神経細胞死を促進するという知見は、NGF依存的な神経細胞の分化と細胞死の制御および神経芽腫の自然退縮メカニズムを理解する上で重要である。また、世界で初めて樹立したBMCC1遺伝子欠損マウスは機能解析の強力なツールとなる。神経芽腫の予後決定候補遺伝子BMCC1の神経系および神経芽腫における役割を明らかにするため以下の三項目を中心に解析を行った。項目1;BCHドメインを中心としたBMCC1の機能解明BMCC1のBCHドメインと相同性の高いBNIP2は、Cdc42と結合しCdc42のGAPであることが報告されているが、本研究では、BMCC1とCdc42を過剰発現させたHEK293細胞を用いた免疫沈降法およびGST-Cdc42を用いたプルダウンアッセイ法により、BMCC1とCdc42は結合をすることを明らかにした。さらに、BMCC1はCdc42に対する強いGAP活性を持つこと、Cdc42に対するこの活性は、BMCC1のBCHドメインと相互作用するCdc42GAPと競合することを見出した。したがって、BMCC1はCdc42の不活化を介してNGFによる神経分化(神経突起伸長)を負に調節することが示唆された。項目2;TrkAの結合を介したBMCC1によるシグナル伝達経路の制御機構の解明TrkAとBMCC1を導入したHEK293細胞を用いた解析から、NGFによってリン酸化されたTrkAとBMCC1が結合するとBMCC1はリン酸化され、Cdc42に対するGAP活性が低下することを見出した。この解析結果は、NGFによる神経分化の過程を負に制御するBMCC1が不活化される機構と考えられる。項目3;神経芽腫の発がんモデルマウスとして期待されるBMCC1ノックアウトマウスの解析マウスBMCC1遺伝子をノックアウトするためターゲットベクターを作成した。そのベクターをマウスES細胞に導入した。さらに、BMCC1+/-ES細胞より2系統のBMCC1+/-キメラマウスを樹立することに成功した。当該マウスの樹立は世界初であり、神経発生および神経芽腫の形成におけるBMCC1の機能をin vivoによって明らかにするために非常に有効な手段となる。神経芽腫の予後決定候補遺伝子BMCC1の神経系および神経芽腫における役割を明らかにすることを目的とし、以下の三項目を中心に研究を行い、その成果を得た。1;BCHドメインを中心としたBMCC1の機能解明。2;TrkAの結合を介したBMCC1によるシグナル伝達経路の制御機構の解明。3;神経芽腫の発がんモデルマウスとして期待されるBMCC1-/-ノックアウトマウスの解析。1および2;前年度に、BMCC1は、BCHドメインを介してCdc42に対するGAP活性を持つこと、TrkAによってリン酸化を受けるとこの活性が低下することを明らかにした。今年度は、この制御に関わるBMCC1のTrkAとの結合部位およびTrkAによるリン酸化部位について検討を行った。全長およびC末側の欠損変異体BMCC1をTrkAと共にHEK293細胞にて共発現し、免疫沈降法により解析したところ、TrkAはBCHドメインではなくC末端より850-350アミノ酸の領域と結合することを見出した。さらにGST-BMCC1欠損変異体を用いてインビトロキナーゼアッセイを行ったところ、TrkAによるリン酸化サイトがTrkA結合領域内に2カ所存在することを明らかにした。3;前年度に樹立した2系統のBMCC1+/-キメラマウスは129バックグラウンドであることから、C57BL/6Jバックグラウンドへの戻し交配を行った。同時に、ターゲッティングベクターが導入されたESクローンを選択する際の目印として挿入したNeoマーカー遺伝子を削除するために、Cre遺伝子を発現するトランスジェニックマウスとの交配を行った。BMCC1ノックアウトマウスの樹立は世界に前例がなく、今後神経発生お芸び神経芽腫の形成におけるBMCC1の機能をin vivo解析より明らかにするための非常に有効な手段となる。平成23年度は、神経芽腫の予後決定候補遺伝子BMCC1の神経系および神経芽腫における役割を明らかにすることを目的とし、以下の3項目を中心に研究を行い、成果を得た。1.BCHドメインを中心としたBMCC1の機能解明&2.TrkAの結合を介したBMCC1によるシグナル伝達経路の制御機構の解明項目

1および2から得られた成果を総合し、本年度は、神経分化研究のモデル細胞として知られるPC12細胞(ラット副腎褐色細胞腫由来)を用いて、BMCC1の過剰発現およびノックダウンを行い、神経増殖因子(NGF)添加により誘導される神経分化に及ぼす影響を検討した。その結果、BMCC1過剰発現細胞では神経突起の伸長が抑制され、BMCC1発現抑制細胞では神経突起の伸長が促進されることを発見した。すなわちBMCC1はNGF依存的な神経細胞の分化を負に制御する因子であることを見出した。神経細胞死を促進するBMCC1が細胞分化を抑制するという知見は、NGF依存的な神経細胞の分化と細胞死の制御機構を知る上で、また神経芽腫の自然退縮メカニズムを解明する上で重要である。3.神経芽腫の発がんモデルマウスとして期待されるBMCC1ノックアウトマウスの解析ノックアウトマウス作成時に129系統マウス由来のES細胞を使用したため、最も研究に使用されているC57BL/6系統マウスへの戻し交配を行った。また、BMCC1ノックアウトマウスの組織を用いたウエスタンブロット法による解析から、BMCC1の発現がBMCC1+/-マウスで減弱しBMCC1-/-マウスで消滅していることを確認した。BMCC1ノックアウトマウスの樹立は世界で初めてのものである。これまでに幾つかの興味深い表現型が観察されており、神経発生や神経芽腫の形成のみならず個体におけるBMCC1の機能をin vivo解析から明らかにする為の手段として有効である。
生物的硝化抑制(BNI)能強化コムギ品種作成に向けた高精度選抜マーカー開発

CIMMYT側共同研究者に業務請負契約にて現地に活動資金を送金し、CIMMYTが保持する15万点のコムギ遺伝資源を代表するコムギ・ミニコアコレクションの作成を開始するとともに、当該ミニコアコレクションの遺伝子型検定ならびに形質評価に向けたコムギ種子取得のための圃場試験の準備を開始した。本年度は本活動に対する科研費交付が年度末となったため、実質的な活動の開始は困難と考えていたが、CIMMYTとの連携により、現地活動資金を年度内に送金し、2018年度の活動として、ミニコアコレクションの作成と圃場試験の準備を開始出来た。現在、CIMMYTで準備中のミニコアコレクションのコムギ遺伝資源について、圃場試験により栽培を行い、現地にて種子の採取ならびにDNAの抽出を行う。種子は2019年9月頃を目途に、日本に送付し、形質評価に向けた栽培を秋頃から開始する。栽培したコムギの根茎分泌物を採取・分析することで、各コムギ系統のBNI能を評価する。また、DNA試料については、日本に到着次第、GRAS-Di法による遺伝子型検定を実施する。また、CIMMYTを訪問し、上述の試験を踏まえた高BNI能コムギについて、圃場試験ならびにポット試験を実施するため、試験計画の協議と試験場所の選定などを実施する。当該科研費の交付が年度末となったため、実質的な活動を開始することが出来ず、2018年度予算の大半が執行できなかった。そこで、2018年度に計上していた予算を次年度使用とし、当初予定していた試験を2019年度に実施することとした。
メルケル細胞癌のMCPyV陽性群と陰性群の発癌機序比較に基づく治療法探索

MCPyV陽性症例群とMCPyV陰性症例群が形態学的に異なり、MCPyV陽性群よりMCPyV陰性群の方が予後不良であり、MCPyV陽性群はMCPyV-LTがRbの機能を抑制して細胞回転を促進するのに対して、MCPyV陰性群はp53遺伝子の変異が多い。MCPyV陽性症例群のメルケル細胞癌腫瘍細胞のみに免疫グロブリン(IgG, IgA, IgM)が発現し、MCPyV陰性群では陰性であり、さらに特に軽鎖はIgκ鎖のみが発現してIgλが発現しない事実を確認して、学会発表して論文に掲載した(Am J Surg Pathol. 2014;38(12):1627-35)。この現象はメルケル細胞癌がリンパ球に由来することを意味せず、MCPyVに感染したメルケル細胞癌により免疫グロブリンが異所性に発現すると考察した。その病態機序は未解明である。メルケル細胞癌のMCPyV陽性群(30例)とMCPyV陰性群(30例)よりRNAを抽出してメルケル細胞癌のMCPyV陽性群(20例)とMCPyV陰性群(20例)を用いてMCPyV-STの合成ペプチドに対する抗体とMCPyV-ST mRNAに対するProbe:ST全長(nt 196-756)を作成してそれらの感度と特異度を既存の抗体(CM2B4)と比較検討してこれらが優れていることを報告した(Diagn Pathol. 2014 Mar 20;9:65)免疫異常のない381人の患者から採取した口腔内腫瘍や顎骨腫瘍におけるMCVPyVの感染頻度と感染量を定量的PCRで検索した結果、これらには低頻度で低負荷のウイルスDNAを確認した。この結果は口腔内腫瘍や顎骨腫瘍におけるMCVPyV関連腫瘍の存在を意味せず、背景組織の微量なウイルスを検出していることを明らかにした(Mol Clin Oncol. 2015 Nov;3(6):1301-1306).メルケル細胞癌において新規の細胞分裂マーカーであるphosphohistone-H3 (PHH3) (Ser10)をKi-67やHE染色と比較した結果、より細胞増殖の指標として優れており、予後との相関があることを示した(Pathol Int. 2015Aug;65(8):404-9.doi: 10.1111/pin.12305).これまでMCPyVに関する論文が、メルケル細胞癌について3編、その他の疾患についても3編掲載されている。MCPyV陽性と陰性のメルケル細胞癌から抽出したDNAより、次世代シークエンサーを用いて代表的な癌関連遺伝子の変異を検索した結果を検討中であるが、ウイルスの有無による差が明瞭でなかった。症例数が少ないためか、また、一部のがん遺伝子のエクソンに限定した検索結果のせいかもしれない。ウイルス・微生物の感染・炎症で誘導される変異原性酵素AIDとその調節因子のMCCでの発現をMCPyV(+)群とMCPyV(-)群とで比較検討した結果、ウイルス感染で誘導されるNF-kB(AID誘導因子)の発現がMCPyV(+)MCC群で有意に高いにもかかわらず, AID発現はMCPyV(-)MCC群の方が有意に高いことが判明した。この事実は、NGSによる一部のがん遺伝子のシークエンス解析で得られたMCPyV(-)MCC群の方が遺伝子変異の頻度が高い結果と合致していた。紫外線によるCからTへの変異が両群で高頻度に見られた(投稿中)。この研究が採択される前に、研究のデータをかなり蓄積できていたので、それらを論文として公表できた。ただし、IgがMCPyV陽性群のみに発現し,IgH再構成があるがMCPyV陰性腫瘍では発現しないことを確認して論文にしたが、Igκ鎖のみが発現する病態機序は未解明である。あたらしい技術である次世代シークエンサーによる研究がまだ一部しか進展していない。メルケル細胞癌における刺激伝導系のJak-Stat signaling系やHedgehog signaling pathwayの蛋白発現や遺伝子変異についても検索を進めており、ウイルスの有無や予後との相関を調べる。病理学MCPyV陽性と陰性のメルケル細胞癌からtotal DNAを抽出し、HiSeqを用いた次世代シークエンサーによる代表的な癌関連遺伝子を網羅的にシークエンスを行って、両群の変異の特徴や異同を明らかにして両群に共通の治療標的を選別するとともに、MCPyV感染に特有の発癌機構に関与する遺伝子を見つける。これらのデータと遺伝子の変異を誘導する酵素であるAID(activation-induced deaminase)の発現とその制御機構を、MCPyV陽性メルケル細胞癌群と陰性群で比較検討する。H28年度の配分は、90万円と少ないのが、最後の年度にこれまでの成果を投稿し、論文掲載する費用やドイツで開催される国際学会で発表する旅費を確保する必要があるためです。次世代シークエンサーの利用料が高額であるのに、大学の利用料金額が年度末まで決まらず、解析を依頼する症例数が年度末になってやっと決まったため予定金額を執行できなかった。

これまでの成果を投稿し、論文掲載する費用やドイツで開催される国際学会で発表する旅費の一部として使用する予定です。残額は次年度で依頼する次世代シークエンサーの利用代金の一部として補填する予定である。
代謝から理解する上皮間葉転換の分子機序の解明とがん診断・創薬への応用

上皮間葉転換(EMT)はがんの浸潤に深く関与している。がん細胞では、細胞内の代謝機構が変化していることが大きな特徴であると広く知られているが、がんの浸潤(EMT)と細胞内代謝との関連性は未だ不明な点が多い。そこで本研究では、EMT時の細胞内代謝の変化を網羅的に代謝物を一斉分析(メタボローム解析)することで明らかにすることを目的とした。EMT誘導時には代謝物プロファイルが明らかに変化しており、EMTが誘導されると細胞内の代謝が変化することが分かった。EMT誘導時には、ピルビン酸と乳酸が増加しており、ホスホエノールピルビン酸が減少しており、解糖系が亢進していることが示唆された。がんが転移能を獲得することは、がんを悪性化し治癒を妨げている原因である。がんが転移能を獲得するときには、上皮間葉転換(epithelial-mesenchymal transition: EMT)の変化を遂げる必要があり、EMTの分子機序を明らかにすることは、がんを克服するための第一歩である。そこで、本申請課題では、EMTが起こっている時の代謝プロファイルを調べることで、EMTの分子機序を明らかにすることを目的とした。本年度は、EMT研究を始めるに当たりEMT誘導条件の検討を行った。適切な濃度のTNF-aとTGF-bを用いて乳がん細胞を培養すると、E-カドへリンの発現減少とN-カドへリンの発現増加が認められEMTを誘導することができた。EMT誘導した細胞から水溶性代謝物を抽出してガスクロマトグラフィー-質量分析計(GC-MS)を用いて、水溶性代謝物を分析した結果、EMTを誘導時に解糖系の代謝物に変化が認められた。解糖系周辺の代謝酵素の発現パターンを調べたところ、解糖系の重要な酵素の翻訳後修飾に差があることがわかった。この翻訳後修飾は酵素活性に影響を与えることが知られており、EMTによって酵素活性が変化し代謝物のプロファイルが変化していることが示唆された。ある瞬間の代謝を理解するメタボローム解析に加え、動的な代謝を理解するためのフラックス解析のための測定システムを構築した。具体的には、安定同位体でラベルされたグルコースを培地に添加し、代謝物にどのくらい安定同位体が取り込まれたをGC-MSを用いて測定するシステムを構築した。さらに、タンパク質(代謝酵素)の発現量の違いを網羅的に分析できる解析システムの構築も開始した。このように動的な代謝とその代謝酵素の違いを解析することは、EMTの新規分子機序を明らかにすることになり本研究の重要性は極めて高い。そこで、本研究では、EMTが起こっている時の代謝プロファイルを調べることで、EMTの分子機序を明らかにすることを目的とした。EMT誘導時させた細胞に安定同位体ラベル(13C)されたグルコースを添加し、その下流の代謝物に含まれる13Cの割合を調べたが、EMT非誘導時と比較して、それぞれの代謝物の13Cラベルされた割合に変化が見られなかった。13C-グルコースの添加量や添加後の培養時間などのさまざまな条件を再検討する必要性があると考えられる。このような動的な代謝とその代謝酵素の違いを解析することは、EMTの新規分子機序を明らかにすることになり本研究の重要性は極めて高い。平成26年度は、上皮間葉転換(EMT)を効率的に誘導できる条件を決定することができた。EMT誘導前後での代謝物の変化を網羅的に調べた結果、解糖系に変化が認められる知見を得ることができた。代謝物だけではなくEMT時に変化が認められた代謝酵素の活性も変化していることを見出すことができ、当初の予定通りの研究目的が達成できた。さらに、平成27年度に実施予定のフラックス解析やタンパク質変動を分析することが可能な測定システムの構築も実施することができたので、研究計画をスムーズに遂行できる環境を整えることができた。腫瘍生物学平成26年度に引き続きオミックス解析を行う。平成27年度は、ある瞬間の代謝を理解するメタボローム解析に加え、動的な代謝を理解するためのフラックス解析も併せて実施する。具体的には、安定同位体でラベルされたグルコースやグルタミンを培地に添加し、グルコースやグルタミン代謝経路の代謝物にどのくらい安定同位体が取り込まれたを調べることで、代謝経路の流れを観察することができる。EMT誘導時で特徴的な代謝経路の流れが現れるかを調べる。

現在、安定同位体ラベルされた代謝物を測定するシステムの構築を行っており、おおむね良好な結果を得ることができている。当初の予定通りに研究成果をあげることができたが、成果発表までに至らなかった。そのため平成26年度使用予定としていた旅費を平成27年度に繰り越すことになったために次年度使用額が生じた。次年度の研究費使用計画は、本年度同様に実験に必要な試薬ならびに消耗品購入に予算を適切に使用する予定である。また、研究成果発表や情報収集のための旅費などに使用する予定である。
資本市場からの短期収益圧力が経営意思決定に与える影響の日英比較分析

1.MBOファンドへのインタビューMBOファンドにインタビューを行い、得られた知見を整理。MBOとは、経営者が自社を買収することである。(1)日本のMBOの特徴(a)大企業の子会社を対象に友好的になされる。(b)対象となる産業は、安定したキャッシュ・フローが得られる成熟産業である。(2)日本のMBOが目的とする経済的利益(a)親会社による官僚的管理による非効率の排除。(b)経営者が株主となることによる強い経営改善へのインセンティブ。2.倒産確率の研究資本市場からの圧力が表れる倒産に関して、中小企業の倒産確率を財務データから簡単に推測できるモデルを開発。モデル構築後に発生した中小企業32社の倒産に適用した結果、倒産3年前に27社の倒産を予測、1年前に32社すべての倒産を予測する精度の高いものだった。3.合併公表前後の株価の推移の研究企業合併・買収(M&A)を取り上げ、資本市場からの評価に応える経営意思決定であったかを株価の推移から確認した。合併企業の株価は合併公表の前後に市場平均を13%上回る上昇をし、被合併企業では9%上回った。企業合併の意思決定が資本市場の評価と矛盾なくなされていることが確認できた。4.タックス・プランニングの研究企業が株主の利益を重視する価値創造経営を目指すときに、キャッシュ・フローをベースとするEVA、CFROI等の指標が参考にされる。これらは税引後の指標のため、国際課税の問題が重要であることと、国際税務の問題を経営管理の問題として捉えるタックス・プランニングが国際的経営環境では重要であることを指摘した。5.合併後の組織統合の研究合併後に資本市場の予測した成果(合併の成功)を上げる要因を研究した。シスコ・システムズとソレクトロン中新田の事例研究から従来の「組織文化の統合」という議論から「ネットワーク分析」を利用した分析への発展が必要であると指摘した。本研究の特徴は具体的な調査を積み上げて、経営の現実とそれが変化していく方向を把握することにある。そこで、具体的に調査を進めるため、業種を絞り、通信、科学、製薬産業を候補とすることにした。また、テーマが端的に表れる場として次の2つを取り上げ、調査を進めることにした。(1)持株会社によるグループ経営の国際比較(2)日本企業と外国企業の提携によって生まれた子会社における経営活動の特徴。さらにドイツ企業の経営も比較対象に加えることにし、若林が日本企業とドイツ企業の合弁事業の調査に着手した。各人の分担部分について、金崎は資本市場からの圧力が最も強く表れる現象である倒産の研究を行い、山本は国際会計基準が従来の日本の経営に与える変化の方向の研究を行った。平成12年度は、研究グループ全員で、わが国初めての独立系MBO(Management Buy Out)ファンドであるユニゾン・キャピタル株式会社の代表取締役パートナー佐山展生氏に対して、日本におけるMBOの特徴を調査するインタビューを行い、得られた知見を整理した。MBOとは、現経営陣が自分たちの資金にMBOファンドからの資金および銀行からの融資による資金を合わせて企業を買収するものである。買収の目的は、買収後に企業経営を改善し企業価値を高め、5年後を目途に株式公開して利益を得る、というものである。MBOは強く資本市場を意識した経営戦略である。インタビューの結果、日本におけるMBOの特徴は、(1)大企業の子会社を対象に友好的になされる、(2)対象となる産業は安定したキャッシュ・フローを得られる成熟産業である、ということがわかった。

このようなMBOが可能となった背景に大企業が子会社を持ち続ける人事的な意味と会計的な意味が失われたことが上げられる。MBOによって経営と業績を改善できる理由として、(1)親会社による官僚的な管理の非効率の排除、(2)経営陣が株主となることによる強い経営改善へのインセンティブ、を上げることができる。これは従来日本にはなかったビジネス・モデルである。各人の分担部分について、金崎は資本市場からの圧力が強く表れる倒産の研究を継続。山本は国際会計基準が日本の経営に与える影響の研究と早期に国際会計基準を採用した企業とそうでない企業を比較する実証研究を行った。若林は、通信事業における国際間の提携を決定する環境的・組織的要因を研究した。平成13年度は、各自の分担に関して過年度の研究を進め、研究成果をまとめる作業を行った。金崎は、資本市場からの圧力と経営意思決定の関係が端的に観察できる、企業合併・買収(M&A)を取り上げ、それが資本市場の要求に応える意志決定かどうかを、企業合併公表前後の株価の推移により、分析した。2000年度の上場企業同士の合併(17事例)に関して、合併公表前後40日の株価の超過収、益率を調べた。合併企業の株価は合併公表2日前から1日後にかけ株式市場平均を約13%上回る収益率を上げた。被合併企業も、同期間で約9%の超過収益率を上げた。企業合併という重大な経営意思決定が資本市場からの評価と矛盾なくなされていることを確認した。山本は、価値創造経営という観点から国際税務問題を経営管理の課題として取り上げる、英米諸国の新しい動向を研究した。これはタックス・プランニングとして議論されているテーマである。その背景には資本市場からの要求を反映した価値創造経営を推進するために、キャッシュ・フローを基にした経営指標(EVA、CFROI)が利用されていること、およびそれらの指標はすべて税引後で考えられており、国際税務においては移転価格税制を中心とする国際課税の問題が重要な役割を果たしていることを論じた。若林は、企業合併・買収(M&A)が合併後において資本市場が予想した成果(合併の成功)を上げる要因について、「合併後の組織統合」という間題を取り上げ、研究した。シスコ・システムズとソレクトロン中新田の事例研究を踏まえ、従来からの組織文化の統合と組織学習メカニズムの再構築という議論では、組織文化共有メカニズムの機能、成長、評価の議論ができないという欠点を指摘した。それに対して、コミュニケーション・ネットワークの構造について測定と分析を客観的に行える「ネットワーク分析」を使うことで、その欠点を克服できる可能性を論じた。
先端的時間分解分光で観測する金属錯体会合体の構造変形ダイナミクス

水溶液中に生成するジシアノ金(I)錯体の会合体が、共存分子により会合度・発光量子収率が著しく増大することを見出した。4級アンモニウムおよびこれらを重合したカチオン性ポリマーが共存するときにとくに大きな効果が見られた。濃度依存性と発光波長の解析から、5量体から8量体以上の会合種が生成していることが明らかとなった。逆に、テトラシアノ白金錯体では4級アンモニウム系の共存種では会合が阻害されることが明らかとなった。時間分解分光計測により、これら大きな会合種の核波束運動を計測したところ、極めて大きなビート信号を計測した。振動解析により、観測される吸収帯の詳細な帰属を行った。米国アルゴンヌ国立研究所において、ジシアノ金水溶液に対する時間分解X線分光実験を行った。溶液の濃度、励起光強度、共存イオンなどを注意深く選定して計測したが、現条件での最適条件においても励起状態と基底状態の差スペクトルを十分なSN比で得ることができなかった。ここから、試料調整段階で、観測対象となる会合種の濃度をもっと高くするなどの工夫が必要であることが分かった。この知見を基に、より会合度の高くするべく、新しい配位子を合成するための試薬を購入し、合成実験をはじめているところである。また、米国にて、関連領域の第一人者であるメイン州立大学のパターソン教授の研究室を訪問し、情報交換の末結晶系で共同研究を開始することになった。メイン州立大から提供されたジシアノ金イオンがドープされたハロゲン化アルカリ金属結晶の発光寿命温度依存性から、溶液では難しい2量体、3量体の緩和メカニズムに関する熱力学的パラメータを得ることができた。4級アミンを共存させることで、会合度、および発光寿命を著しく増大させることを見出し、この成果に関する論文を目下投稿中である。また、4級アミン存在下におけるジシアノ金会合体のダイナミクスを、可視・紫外過渡吸収分光で計測したところ、3量体のみならず、4量体、5量体の振動に伴う信号の時間領域におけるゆらぎを計測・帰属することができた。各会合種のダイナミクスを分光学的に分離し、それぞれの構造変型プロセスを個別に記録することに成功した。時間分解X線分光においては、当時の報告例(Nature 2015, 518, p385)より、共存イオンなどの独自の工夫をすることで、各段によい条件での測定を行ったが、期待していたほどの計測精度は得られなかった。これに関しては改善策を検討中である。一方、可視・紫外の実験では、予想をはるかに超える強い振動に関する信号が得られた。このため、溶液中に共存する各種会合体のダイナミクスに関する信号をよく分離すことができた。水溶液中におけるジシアノ金会合体が共存イオンによって発光量子収率が40倍近く増大することを見出し、この光物理過程の共存イオン依存性、溶媒依存性、温度依存性などの詳細を解析することにより、その緩和プロセスを明らかにした。すなわち、会合体の金ー金結合は、過大な静電的反発力を周りに存在する溶媒やカウンターカチオンなどの共存分子により緩和することで結合を保っており、この結合の解離過程が失活の律速である。テトラエチルアンモニウムなどのカチオンはジシアノ金間の結合を安定化させるため、これらのカチオン添加により発光寿命が著しく増大し、その結果高い発光量子収率を示す。これらの共存イオンを加え、高い会合度を示すジシアノ金水溶液に対して時間分解X線吸収分光を行ったが、励起状態と基底状態の差スペクトルを得る事ができなかった。これは、溶液中に支配的に存在する単量体の信号に埋もれてしまうからであると考えられる。今後、ジシアノ金の濃度が低い水溶液でも高収率での会合体の形成を促す共存分子を探索し、再度X線分光を試みる予定である。上記の水溶液に対する超高速時間分解分光を行った。緩和過程に10ー20psの、これまで観測されなかった時間領域の変化があることが明らかになった。通常金会合体の蛍光寿命は数百fsであるが、4級アミン塩が共存するとき20psまで伸びることが時間分解発光計測から明らかになった。このことは、金の会合度が増えると項間交差速度が遅くなることを示唆している。また、溶液には数種の会合体が共存することが示唆されていたが、過渡吸収分光において金ー金間の伸縮振動による信号のビートが観測され、これらの振動数から各会合種の吸収帯の位置を特定できた。ここから、複数種の会合体が混在する複雑系における分光プロセスの解析のための基礎を確立できた。水溶液中におけるジシアノ金会合体の発光現象について、共存イオン依存性、溶媒依存性、温度依存性などの詳細を解析することにより、その緩和プロセスを明らかにした。緩和プロセスが粘度に依存すること、疎水性カチオンにより大きく寿命が増大することなどから、失活過程は会合体の解離過程が律速であることを見出した。テトラエチルアンモニウムなどの疎水性カチオンは、静電的相互作用に加えてジシアノ金の配位子と疎水的相互作用によりジシアノ金錯体同士を強くとどめるため、発光寿命が著しく長くなり、その結果高い発光量子収率を示すことを明らかにした。上記の系の水溶液に対する超高速時間分解分光を行った。緩和過程にこれまで観測されなかった10ー20psの時間領域の変化があることが明らかになった。

時間分解発光分光から、通常数百fsであった蛍光寿命が、4級アミン塩が共存するとき20psまで伸びることが明らかになった。このことから、金の会合度が増えると、重原子効果が大きくなることからの予想とは逆に項間交差速度が遅くなることが分かった。また、溶液には数種の会合体が共存することが示唆されていたが、過渡吸収分光において金ー金間の伸縮振動による信号のビートが観測され、これらの振動数から各会合種の吸収帯の位置を特定できた。ここから、複数種の会合体が混在する複雑系における分光プロセスの解析のための基礎を確立できた。テトラシアノ白金錯体の水溶液に対して、種々の共存カチオンを加え、その発光スペクトルの変化を観測した。その結果、4級アミンではジシアノ金錯体のときとは逆に発光強度が著しく減少し、カリウム、ルビジウム、セシウムイオンを加えたときに発光強度が著しく増大した。発光寿命に大きな変化はなかったので、発光性会合体の生成収率か、輻射速度が添加塩により増加していると考えられる。超高速時間分解分光テトラシアノ白金錯体水溶液に対する紫外光励起照射直後の過渡吸収信号に、白金ー白金間結合形成に伴う核波束運動に誘起された極めて強い振動が観測された。振幅の振動数から、溶液に多量の励起三量体と、微量の四量体が含まれていることが明らかとなった。また、金錯体のときに観測されたような大きな構造変型プロセスは観測されなかった。これは、直線型錯体が集積した金錯体に対して、平面型錯体が集積した構造である白金錯体会合体の構造の自由度の低さを反映していると考えられる。すなわち、金錯体で観測されたおおきな過渡吸収変化が、構造変型に対応するものであることを指示する結果となった。励起会合体の構築水溶液中において、何種類かの4級アミン系カチオン性ポリマーを共存させることにより、ジシアノ金会合体が高い収率で形成されることを見出した。また、ポリマー共存下では低濃度でも波長500nmの発光を示すことから、7量体から8量体の高い会合度の会合体が確認された。これらの会合体は、50%近くの高い発光量子収率を示した。これらの水溶液では、すべての金錯体が会合体を形成し、単量体が存在しない。X線分光では、単量体と多量体の区別が困難であるので、会合体を対象としたX線分光を行う際、この系を用いることで質の高いデータが得られることが大いに期待できる。結晶中の会合体形成テトラエチルアンモニウムをカウンターカチオンとしたジシアノ金結晶を合成し、これの発光スペクトル、発光寿命の圧力依存性、温度依存性を計測した。高圧、あるいは低温条件で3量体以上の会合体形成プロセスが阻害されることが明らかとなった。このことは、この結晶中の会合体の変型過程を外圧や温度によりコントロールできることを示す。水溶液中に生成するジシアノ金(I)錯体の会合体が、共存分子により会合度・発光量子収率が著しく増大することを見出した。4級アンモニウムおよびこれらを重合したカチオン性ポリマーが共存するときにとくに大きな効果が見られた。濃度依存性と発光波長の解析から、5量体から8量体以上の会合種が生成していることが明らかとなった。逆に、テトラシアノ白金錯体では4級アンモニウム系の共存種では会合が阻害されることが明らかとなった。時間分解分光計測により、これら大きな会合種の核波束運動を計測したところ、極めて大きなビート信号を計測した。
生産スケジューリング業務プロセスモデリングによるシステム化規範構築に関する研究

本研究課題の目的は,生産スケジューリングの業務プロセスモデリングを行い,システム化規範を構築することである.具体的には業務プロセスモデルを明確にし,そのモデルに適合するシステム化モジュールの機能およびインタフェース仕様を定め,システム化モジュールを用いたシステム化規範を提案することである.本研究課題では,(1)現状のシステム構築の問題点を整理し,その問題点を克服するためのシステム化規範をまとめ,(2)スケジューリング業務と製造プロセスの改善作業を同期させ進化させるスパイラル進化型システム開発規範をまとめ,それに従った生産スケジューリングシステムを開発しその有効性を評価した.本研究課題では,生産スケジューリングの業務プロセスのモデリングを行い,システム化規範を構築することを目的としている.具体的には業務プロセスのモデリング手法を明確にし,そのモデリング手法に適合するシステム化モジュールの機能およびインタフェース仕様を定め,これらのモデリング手法およびシステム化モジュール上でのシステム化規範を提案することである.本年度は,中小企業における生産スケジューリングシステムの導入をターゲットとしたスパイラル進化型生産スケジューリングシステムを提案した.企業環境では,製造プロセス,利用設備,利用処方,製品,業務などが常に変化している.このような変化に対して,システムは停止することなく継続的に運用しなければならない.しかし,従来の生産スケジューリングシステムは,このような変化に対してマスタ情報を修正したりシステム自身の機能を修正したりする必要があり,継続的な運用が行えない.そこで,本提案では,スケジューリング業務と製造プロセスの改善作業を同期化させ,これらの業務をサポートする機能を整理している.また,本研究を推進するためには,実際の業務に関連しているスケジューリングシステム・ベンダー,およびユーザとの議論が必要である.そこで,2012年4月より,電気学会C部門システム技術委員会において「生産スケジューリング業務のシステム化規範に関する協同研究委員会」を設置し,本委員会のメンバーと議論を行った.本研究課題では,生産スケジューリングの業務プロセスのモデリングを行い,システム化規範を構築することを目的としている.具体的には業務プロセスモデルを明確にし,そのモデルに適合するシステム化モジュールの機能およびインタフェース仕様を定め,システム化モジュールを用いたシステム化規範を提案することである.本研究課題の成果は以下の2つである.・2012年4月に,電気学会C部門システム技術委員会において「生産スケジューリング業務のシステム化規範に関する協同研究委員会」を設置し,本委員会のメンバーとシステム化規範について議論を行ってきた.現状のシステム構築の問題点を整理し,その問題点を克服するためのシステム化規範をまとめた.・中小企業における生産スケジューリングシステムの導入をターゲットとしたスパイラル進化型生産スケジューリングシステムを提案した.企業環境では,製造プロセス,利用設備,利用処方,製品,業務などが常に変化している.このような変化に対して,システムは停止することなく継続的に運用しなければならない.そこで,本提案では,スケジューリング業務と製造プロセスの改善作業を同期化させ,これらの業務をサポートするスパイラル進化型のシステム開発規範をまとめ,それに従った生産スケジューリングシステムを開発し評価を行った.特に本年度は,この項目に重点を置き,昨年度開発した生産スケジューリングシステムの評価を継続し,より多くの中小企業で利用可能とするために,在庫情報をもとにスパイラル進化可能なシステムとするための拡張機能の設計・実装を行った.今後は,本研究で構築したシステム化規範およびシステム化モジュールの概念を学術論文として仕上げ技術公開を行うことを継続して行う.また,Web上での技術公開も行い,広く技術の普及・啓発活動を実施することを予定している.本研究課題の目的は,生産スケジューリングの業務プロセスモデリングを行い,システム化規範を構築することである.具体的には業務プロセスモデルを明確にし,そのモデルに適合するシステム化モジュールの機能およびインタフェース仕様を定め,システム化モジュールを用いたシステム化規範を提案することである.本研究課題では,(1)現状のシステム構築の問題点を整理し,その問題点を克服するためのシステム化規範をまとめ,(2)スケジューリング業務と製造プロセスの改善作業を同期させ進化させるスパイラル進化型システム開発規範をまとめ,それに従った生産スケジューリングシステムを開発しその有効性を評価した.本研究課題では,生産スケジューリングの業務プロセスのモデリングを行い,システム化規範を構築することを目的としている.具体的には業務プロセスのモデリング手法を明確にし,そのモデリング手法に適合するシステム化モジュールの機能およびインタフェース仕様を定め,これらのモデリング手法およびシステム化モジュール上でのシステム化規範を提案することである.本年度は,システム開発規範を構築するために,まず,オーダライフサイクルマネジメント(Order Life-cycle Management: OLM)の仕組みを利用して,視点の異なるスケジューリングロジックを組み合わせるフレームワークを提案し,そのフレームワークの有効性を検証した.生産スケジューリング業務は,製造業の目的および製造過程,さらには製造対象としている製品,利用機械,原料,製造体制など,様々な要因によって異なっている.そこで,いくつかの実際の製造業の生産スケジューリング業務に対してモデリングを行い,汎用化したモデリング方法を提案することができるかを検証した.個々の製造業の違いに対応できる拡張性,およびダイナミックな変化に対応する対応性を兼ね備えたモデリング手法とするための問題点を明らかにし,来年度の研究目標を明確にした.また,本研究を推進するためには,実際の業務に関連しているスケジューリングシステム・ベンダー,およびユーザとの議論が必要である.そこで,2012年4月より,電気学会C部門システム技術委員会において「生産スケジューリング業務のシステム化規範に関する協同研究委員会」を設置し,2年間の活動を開始した.本年度は以下の3つの目標に対して検討を行った.1)スパイラル進化型システム開発規範の提案:業務プロセスモデルとして,スパイラル進化利用を行えるモデルを提案した.

また,この業務プロセスモデルに従って,システム化を行う際に必要となるシステム化モジュールの機能・インタフェース仕様を明確にしプロトタイプシステムを開発した.プロトタイプの実装のためには,研究代表者が既に先行研究で開発している生産スケジューリングシステムSheMeを利用し,さらに情報入力用のAndoroid端末のソフトウェアも開発した.2)企業ヒアリングによるモデルの評価:4つの企業に対して業務プロセスモデリングを行うためのヒアリングを実施した.具体的には,1)で構築したスパイラル進化型のシステム開発規範の提案に基づいて開発したツールを利用してもらい,この提案モデルの有効性を評価した.本年度は以下の3つの目標に対して検討を行った.1)業務プロセスモデリング手法の調査:BPMN(Business Process Modeling Notation)などの業務プロセスモデリング手法について,生産スケジューリング問題への適用性について検討を行った.このような汎用のモデリング手法と,研究代表者が提案しているオーダライフサイクルマネジメントのオーダ推移モデルとを統合したモデリング手法の適用方法を提案した.そして,この適用方法の問題点を整理し,次年度の課題とした.2)企業ヒアリングの実施:2つの企業に対して業務プロセスモデリングを行うためのヒアリングを実施した.具体的には,受注生産品を扱う組立加工業種の中小企業の工場と,製紙工場を対象とし,生産スケジューリングの手順をヒアリングし,その内容を整理した.3)汎用業務プロセスモデル(第0版)の構築:企業ヒアリングの内容に従って個々の業務プロセスモデルを生成した.個別モデリングで生成されたモデルに基づいて,汎用的な業務プロセスモデル(第0版)を構築した.このモデルはOLMの仕組みを利用して視点の異なるスケジューリングロジックを組み合わせるフレームワークを提案し,そのフレームワークの上でのモデルを検討した.本フレームワークおよびモデルの問題点を整理し,次年度以降の課題とした.以上のとおり,当初予定していた内容を実施し成果を得た.次年度は,以下の内容を実施することを予定している.1)システム化モジュールの設計・実装:前年度行ったシステム化モジュールの設計・実装を引き続き行いプロトタイプシステムの機能を拡張する.
早期肝細胞癌及び境界病変のMRIの病理組織学的検討

早期肝細胞癌境界病変の特徴であるT1強調画像における高信号パターンの成因について組織学的ファクター解析により、従来より提唱されていた脂肪変性の関与を脂肪抑制シークエンスにて検証し、CTに比して高感度であることを確認した。以前より論議の的となっていた腫瘍組織内への銅沈着の関与については、沈着の程度及び分布形態の詳細な対比検討により否定された。腫瘍内への微細な鉄沈着によるT1短縮効果の可能性について初めて示唆し、通常のスビンエコー系列に加えて短時間で追加可能なグラディエントエコー系列の撮像により早期境界病変の描出能の向上と病変の悪性度の示標化が期待される事を提唱し得た。一方で腫瘍細胞の淡明化等の細胞的ファクターとの有意な相関は指摘し得ず、細胞異型を伴わない良性の過形成性病変が類似の信号パターンを呈することと併せて細胞密度の上昇等の構造的ファクターの関与が予想された。T2強調画像にて低信号を呈する一因としては、細胞異型に乏しく細胞密度の上昇を伴う病変は、周囲肝実質に比して信号上昇の原因となる炎症性変化や門脈域等の血管成分に乏しく、相対的に信号低下をきた事が示唆された。問題点としては、病理組織像の画像解析による検討は定性的な側面が強く、特に微量金属の影響の検討には吸光分析等による定量的な解析との比較検討が望ましいと考えられた。また、細胞密度の上昇のような構造的ファクターについてはin vitroでのファントムの作成が困難であり、仮説の実証が難しいものと思われた。近年エコープラナー法をはじめとした高速撮像法や、肝特異的造影剤の開発が進んでおり、得られる画像の正確な判定のためにもさらなる病理学的解析の継続の必要性が感じられた。早期肝細胞癌境界病変の特徴であるT1強調画像における高信号パターンの成因について組織学的ファクター解析により、従来より提唱されていた脂肪変性の関与については脂肪抑制シークエンスの併用により確認されたが、約2/3の病変については他のファクターの関与が示唆された。また、腫瘍内への微細な鉄沈着によるT1強調画像における高信号パターンへの関与の可能性について初めて示唆し、通常のスピンエコー系列に加えて短時間で追加可能なグラディエントエコー系列の撮像により早期境界病変の描出能の向上が期待される事を提唱し得た。一方で腫瘍細胞の淡明化等の細胞的ファクターとの有意な相関は指摘し得ず、細胞密度の上昇等の構造的ファクターの関与が予想された。また、T2強調画像にて低信号を呈する一因として細胞異型に乏しく細胞密度の上昇を伴う病変は、周囲肝実質に比して信号上昇の原因となる炎症性変化や門脈域等の血管成分に乏しく、相対的に信号低下をきたす事が示唆された。当初の研究目的である早期肝細胞癌境界病変のMRIにおける特徴的な信号パターンの成因について完全な究明には至っていないが、上述した幾つかのファクターの関与の有無については解明し得た。更に、簡便な撮像シークエンスの追加により描出能向上に寄与し得る可能性が示唆された。基本的に前年度の研究の継続として、症例の蓄積と他のモダリティとの比較検討を通して、前年度得られた知見の確証が今年度の主な研究内容となった。加えて、類似の信号パターンを呈する比較的稀な他疾患の診断への応用についても検討した。