hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イノシトールリン脂質代謝酵素欠損細胞バンクの作成

RAW264.7マクロファージを親細胞として、特定のイノシトールリン脂質代謝酵素を欠損した一群の細胞を作成した。この細胞バンクを用いて、マクロファージが異物をとりこみ、除去していく過程に関与するリン脂質代謝酵素群を特定した。リン脂質代謝酵素に対する選択的阻害薬は悪性腫瘍などの疾患の治療薬としても注目されている。今回、作成した細胞バンクはこれらの薬物の特異性の検討にも利用しうる。本研究は、種々のイノシトールリン脂質代謝酵素に特異的なshRNAを安定発現する一群の細胞クローンを作成することにより、これらの酵素の機能ネットワークについての基礎情報をえる一方、信頼に足る欠損細胞バンクを構築することを目的としている。平成20年度においては、RAW264.7細胞及びRBL2H3細胞を親細胞としてクラスI型PI3Kの4種の触媒サブユニット(p110α、p110β、p110γ、p110δ)のそれぞれを欠損した細胞をクローン化し、その機能解析に着手した。また、RAW264.7細胞についてはクラスIII型PI3KあるいはPtdIns(3,4,5)P3代謝酵素(PTENまたはSHIP)を欠損した株も作成した。RAW264.7細胞を用いた解析では『TLR4架橋刺激によるPI3K-AKT経路の活性化』『iNOS産生に対する負のフィードバック機構』においてクラスI型PI3Kの中でもp110βが特異的な役割を果たしていることを発見した。同細胞では、『顆粒のとりこみ(食作用)』および『分子量の大きい分子のとりこみ(飲作用)』においてはp110αが特異的に機能していることも発見した。さらに、SHIP-1,PTENはいずれも食作用を負に制御しているが生理機能に違いがあること、飲作用のうち低分子物質のとりこみにはクラスI型PI3Kのいずれのサブタイプも機能していないことも観察した。RBL2H3細胞を用いた解析では『IgE受容体架橋刺激による穎粒放出反応の活性化』においてクラスIB PI3Kは機能しておらずクラスIA PI3Kが重要な働きをしているが、クラスIA PI3Kのメンバーであるp110α、p110β、p110δは互いの機能を相補しうるという新しい知見がえられた。前年度においては、RAW264.7細胞及びRBL2H3細胞を親細胞としてクラスI型PI3Kの4種の触媒サブユニット(p110α、p110β、p110γ、p110δ)を欠損した株を作成した。また、RAW264.7細胞についてはクラスIII型PI3Kの触媒サブユニットVps34pの欠損株、PtdIns(3,4,5)P3代謝酵素(PTEN及びSHIP)の欠損株も作成した。本年度は、これらの細胞の機能解析を行う一方で、RBL2H3細胞を親細胞としてクラスII型PI3Kの欠損株、クラスI型PI3Kの制御因子Gab2の欠損株、また、RAW264.7細胞を親細胞としてクラスIII型PI3Kの制御因子p150、PI3P5Kの触媒サブユニットPIKFYVE、同制御サブユニットVac14の欠損株の作成を行った。前年度までに、RAW264.7細胞の食作用においてはp110αが特異的に機能していること、SHIP-1,PTENはいずれもこれを負に制御していることを発見していたが、本年度、取り込まれた食胞の細胞内輸送の過程においてはPTEN,PI3P5Kがいずれも重要な働きをしていることを新たに観察した。なお、本年度は誘導型shRNAを導入した細胞株の作成も企画していたが、やや難航しており、次年度の課題として残ることとなった。本研究は、種々のイノシトールリン脂質代謝酵素に特異的なshRNAを安定発現する一群の細胞クローンを作成することにより、これらの酵素の機能ネットワークについての基礎情報をえる一方、信頼に足る欠損細胞バンクを構築することを目的としており、前年度までに、RAW264.7細胞及びRBL2H3細胞を親細胞として一群の欠損細胞株の作成を行った。本年度は、IgGでオプソニン化された粒子が貪食を受け、最終的にリソソームの分解システムまで運搬される過程におけるPtdIns(3,4,5)P3,PtdIns(3)Pの動態を、RAW264.7細胞由来の全ての欠損細胞を用いて解析した。この結果PtdIns(3,4,5)P3の合成・分解には、それぞれ、p110α・PTENが中心的な役割をしており、他のアイソザイムの寄与は比較的小さいことが認められた。

また、PtdIns(3)Pの合成には主にVPS34が機能しているが条件によってはPI3K-CIIαも一部関与していること、さらに、産生されたPtdIns(3)PはPTENによる脱リン酸化とPIKFYVEによる5位リン酸化によって大部分が代謝されていることなどの新規の知見をえた。意外なことにPIKFYVEの制御サブユニットであるVAC14の欠損株ではPtdIns(3)Pの代謝変化はほとんど認められず、他の何らかの制御因子の存在が示唆された。一群の細胞に蛍光プローブを一過的に発現させ、互いの差を比較するという上記の解析は、本細胞バンクの特質を生かしたものと言える。また、本年度の成果は、食細胞による異物処理機構およびこれに対して抵抗性をもつ微生物の回避機構を理解する上で重要な基礎的概念を与えるものと期待される。
自己Ｔｒeｇ培養とＣＤ２８ＳＡによる新規免疫寛容とＭＦ１導入による移植腎永久生着

本研究の目的は、1「Treg投与(in vitro培養バンクから)による術後感作性免疫寛容療法」と、2「MF-1遺伝子導入による移植腎組織保護遺伝子導入療法」を併用することによる全く新しい免疫寛容導入法を開発、および、確立し、移植腎の永久生着を実現させることである。これまでに得られた実験成果として「1MF-1遺伝子導入による“移植腎組織保護遺伝子導入療法"の確立、および、2Treg増殖による免疫寛容誘導率の向上」があげられ、新しい免疫寛容法の確立と免疫抑制剤を使用しない腎移植の実現が期待される。本研究の目的は、1“Tregバンクによる術後感作性免疫寛容療法"と、2MF-1遺伝子導入による“移植腎組織保護遺伝子導入療法"を併用することによる全く新しい免疫寛容導入法を開発、および、確立し、移植腎の永久生着を実現させることである。本年度の実験成果として「MF-1遺伝子導入による1“移植腎組織保護遺伝子導入療法"の確立、および、2Treg増殖による免疫寛容誘導率の向上」があげられる。我々は、HGFとMSPのキメラであるMF-1遺伝子を、レンチウイルスベクター(アデノウイルス並みの使いやすさ、および、安全で高率にゲノム内に遺伝子導入が可能)、および、超音波照射用造影剤(オプチゾン)を併用したレンチウイルス超音波照射遺伝子導入法を新しい腎組織遺伝子導入法として確立した。この新規遺伝子導入法によってMF-1遺伝子が移植腎組織ゲノム内に導入され、移植腎に生じる様々な組織障害因子から移植腎を長期的に保護することが期待され、移植腎の長期生着に寄与すると考えられる。また、MF-1遺伝子を導入することによって、免疫寛容誘導率が向上する傾向が見られた。この理由としてHGF、あるいは、HGFとMSPのキメラであるMF-1は、移植動物モデルにおいて、体内に自然に存在するTregを増殖させることによって、免疫寛容を誘導し移植臓器の明らかな生着延長効果を示すことが明らかとなっており、本実験においても、新規遺伝子導入法によってMF-1遺伝子が移植腎組織ゲノム内に導入されることによって、Tregバンクから投与されたNS-NTregを移植腎内で増殖させ、免疫寛容誘率を有意に向上させることが期待され、極めて画期的であると思われる。本研究は「Tregバンク作成と術前Treg投与による新規免疫寛容療法」、および、「組織再生保護作用と免疫寛容誘導促進作用を併せ持つ遺伝子“MF-1"を新規核酸内遺伝子導入法(HVJ-Lenti-US法)を用いて移植腎内に導入すること」によって“免疫抑制剤を使用せずして移植腎を永久生着させること"を目的としている。1「Tregバンク作成」:レシピエントの末梢血から非特異的な免疫制御細胞(Treg)を予め術前にcell sorterを用いて採取し、CD34幹細胞、CD141樹状細胞と共培養することによってin vitroで増殖させ、必要なときに必要な量のTregをいつでも供給可能なTregバンクを作成した。2「術前Treg投与によるドナー特異的免疫寛容の確立」1で増殖させた非特異的Tregを術前投与し、3日目に移植術を行うと術後にドナー特異的免疫寛容を誘導する(抗体などを用いないのでアナフィラキシーショックを発症せず、安全かつ合理的な方法である:今回の改良で誘導率は85%に向上した)。3「新規核酸内遺伝子導入法」:高率にゲノム内に遺伝子導入が可能なレンチウイルスベクターに目的遺伝子を組み込み、HVJリポゾームに封入することによって、通常遺伝子導入が極めて困難な腎組織内、しかも核酸内に遺伝子導入を可能にする新規遺伝子導入法である。1ー3を併用することによって安全、かつ高率に免疫寛容を誘導し、また、MF1の組織修復・再生作用、および、免疫寛容継続維持作用によって「免疫抑制剤を使用せずに移植腎を永久生着させる」極めて画期的な新規腎移植免疫療寛容法である。本治療法が臨床応用され、免疫抑制剤を用いない移植を実現させることは、移植患者のQOLを向上させるのみならず、これまで年齢や合併症などで移植を受けられなかった子供や高齢者にも適応が広がる意味で極めて有意義であると思われる。現在、ラットを用いて約80%の成功率で、免疫寛容を誘導することに成功しているが、臨床応用を行うためには100%に到達させる必要があり、その完成度を高めるべく研究を継続中である。なかなか100%にまで到達させることは困難であるが、研究はおおむね順調に進展している状況である。泌尿器科全般1レシピエントから採取した抹消血液の中からできる限り多量の非特異的なTreg cellsを抽出する。
幾何学の量子化：非可換場の理論へ向けて

変形量子化の手法を応用して非可換場の理論の構築への挑戦的研究を行った。特に、厳密変形量子化が深く関わることが明らかになり、非可換対称空間の余接作用による厳密変形量子化による構成、非可換ゲージ理論の構成等を行った。また、一方で、無限次元多様体(ケーラー多様体)の変形量子化や非可換幾何学を推進するために、特にループ空間の幾何学について研究を進めた。ループ空間の特製類を定義し、5次元多様体の微分可能同型群の基本群の非自明性についての応用をえることができた。幾何学研究分野の新しい方向の一つは、素粒子物理学をバックグランドにした「幾何学の量子化」の問題である。実際、共形場や位相場理論、非可換ゲージ理論、超弦理論等、幾何学および物理学においてその兆候が表れていると考えられるが、統一した考え方や方法論が確立しているわけではない。本研究は、この新しい研究の流れに向かって、すでに下地を作ってきた収束変形量子化の手法による非可換微分幾何学の方法の上に無限次元ポアソン構造の量子化についての研究を進め、1)非可換ゲージ理論からの非可換不変量、2)ディラック構造や一般幾何学(generalized geometry)の量子化問題とT双対性問題、3)ループ空間とそのチャーンクラス、4)フロベニウス代数・圏論・オペラドによるコホモロジー的場の理論、超ケーラー多様体と量子BCOV理論などを統合する研究を進めることを目的にしている。その目的を達成するために、関連する国内外研究者との討論、共同研究、国際会議発表を行ってきた。現在までに、厳密非可換量子化の方法がおおむね確立されつつあり、これをループ空間を中心とする無限次元ポアソン多様体の非可換化へ向けた研究を進めている。変形量子化理論の手法を用いた非可換幾何学の構築を発展させ、その最終的目標である場の量子論への挑戦を行いたい。共形場理論・位相場理論、非可換ゲージ理論、超弦理論等、その兆候が表れていると考えられるが、これらを含む場の理論を変形量子化の立場から統一的に理解をすること、さらにはより発展させた非可換場の理論の構築を目指す。1)変形量子化問題(特に非可換積の収束性)を場の理論に用いられるような設定を行うこと、2)次数つきポアソン構造と無限次元ポアソン構造の量子化問題、3)非可換モジュライ空間とその非可換不変量、4)ディラック構造や一般幾何学(generalized geometry)の量子化問題とT双対性問題、5)ループ空間の幾何学とgegularizedチャーンクラス、6)フロベニウス代数・圏論・オペラドとコホモロジー的場の理論、7)超ケーラー多様体と量子BCOV理論を重点におく。「非可換」場の理論へのために、素粒子物理学、代数幾何学等の研究者との討論をもとに研究が推進されてきた。1)Non-formal deformation quantizationの研究は複素領域や複素シンプレクティック多様体での変形量子化の手法を、本研究に活用できるような形で推進している。特に、代数解析の手法、ジェブレクラスの関数に対する変形量子化問題を開発これにより、対称空間のUniversal Deformation Formula(UFD)の具体的な構成、ケーラーおよびシンプレクティックリー群の構造理論、超ケーラー多様体、一般幾何学等幾何学構造への応用が進んでいる。無限次元ポアソン構造の量子化問題の研究では、次数つきポアソン構造、ポアソンシグマモデルからQP多様体の構成や位相場理論の研究を推進している。変形量子化理論の手法を用いた非可換幾何学の構築を発展させ、場の量子論への応用をおこなうことを目的とした。そのために、1)変形量子化問題(特に非可換積の収束性)を場の理論に用いられるような設定を行うこと、2)次数つきポアソン構造と無限次元ポアソン構造の量子化問題、3)非可換モジュライ空間とその非可換不変量、4)ディラック構造や一般幾何学(generalized geometry)の量子化問題とT双対性問題、5)ループ空間の幾何学とgegularizedチャーンクラス、6)フロベニウス代数・圏論・オペラドとコホモロジー的場の理論、7)超ケーラー多様体と量子BCOV理論を重点においた研究を進めた。平成26年以降に本格的に進める「非可換」場の理論へのために、素粒子物理学、代数幾何学等の研究者との討論を行い、Non-formal deformation quantizationの研究、複素領域や複素シンプレクティック多様体での変形量子化の手法を、本研究に活用できるような形で推進した。称空間のUniversal Deformation Formula(UFD)の具体的な構成、ケーラーおよびシンプレクティックリー群の構造理論、超ケーラー多様体、一般幾何学等幾何学構造へ応用していく。これらの研究はルーバン大学のP.Bieliavskyほかベルギーの海外研究者他との共同研究として進めた。超弦理論におけるAモデルおよびBモデルの観点から、リーマン面のモジュライ空間の量子化問題として、無限次元空間からのリダクションを変形量子化として行っていく過程で発散の問題が生じる。これを解消するためrenormalizationの方法を開発した。Siye Liが開発しているElliptic curveについての量子BCOV理論と高い種数をもつBモデルの理論によるrenormalizationについて、変形量子化の立場から討論を行った。3年間の研究成果についての成果を公表して、それらについての評価を得る予定である。

特に、厳密変形量子化が深く関わることが明らかになり、非可換対称空間の余接作用による厳密変形量子化による構成、非可換ゲージ理論の構成等を行った。また、一方で、無限次元多様体(ケーラー多様体)の変形量子化や非可換幾何学を推進するために、特にループ空間の幾何学について研究を進めた。ループ空間の特製類を定義し、5次元多様体の微分可能同型群の基本群の非自明性についての応用をえることができた。本課題においての現在までの大きな進展は、無限次元空間の特性類の構成と厳密変形量子化の応用である。無限次元特性類の構成では、擬微分作用素の理論を用いてループ空間の上の特性類の構成が可能となり、佐々木多様体でのループ作用についての非自明性を示すことができた。これは超弦理論との関係についても言及出来る可能性をもっており、現在物理研究者との議論を行っている。厳密量子化問題では、シンプレクティック作用のモーメント写像の非可換化と対称空間の厳密変形量子化の構成ができている。これをさらに拡張して、さまざまな非可換多様体の構成へと展開していくめどがたってきた。非可換ゲージ理論については、等質空間の非可換化およびその非可換ゲージ理論についての一般論についての成果が得られている。これらの研究を通して、物理や幾何学の国内外の研究者との研究ネットワークも構築された。微分幾何学昨年までの研究成果をもとに、非可換場の理論へと向かう。超ケーラー多様体の量子化と量子BOC理論の研究を進め、超ケーラー多様体、Calabi-Yau多様体の量子化問題を行う。Witten-Gukovにより、ミラー称性を用いた量子化が提案されている。これを変形量子化問題から見直し、再定式化を行う。超弦理論におけるAモデルおよびBモデルの観点から、リーマン面のモジュライ空間の量子化問題として、無限次元空間からのリダクションを変形量子化として行っていく過程で発散の問題が生じる。これを解消するrenormalizationの方法を開発する。Siye Liが開発しているElliptic curveについての量子BCOV理論と高い種数をもつBモデルの理論によるrenormalizationについて、変形量子化の立場から共同研究を進める。無限次元空間の特性類については、擬正則写像の空間の特性類について考察を行う。3年間の研究成果についての成果を公表して、それらについての評価を得る。本研究は有限次元多様体の幾何学構造の量子化問題を代数的に取り扱う手法を確立させ、それを無限次元空間へ拡張していくという戦略を立てている。その前段階の研究については、厳密変形量子化でのさまざまな問題点が浮き彫りになっており、無限次元特有の問題へ進む順調なステップを踏んでいる。また、他分野の研究者との協働も進められている。学会等での招待講演からも研究の注目度もある。順調に研究がすすんでいると判断できる。目標である量子場の理論の幾何学化(非可換化)を目指す。共形場や位相場理論、ビラゾロ代数の表現論、量子コホモロジー、非可換ゲージ理論、超弦理論等、幾何学および物理学においてその兆候が表れていると考えられる。
シロアリの社会性進化を促した幼若ホルモンの新奇シグナル経路の解明

本研究課題ではシロアリの真社会性進化を促した、兵隊の獲得機構の解明を目的とする。兵隊への分化においては、職蟻体内での幼若ホルモン(JH)量の上昇が引き金となる。そのため、兵隊が進化した際にはJHによる脱皮促進機構および形態改変機構が獲得されたことが予想される。一方で、シロアリの祖先種に近いと考えられ、兵隊を持たない姉妹群(キゴキブリ)では人為的なJH類似体の処理が加齢脱皮を引き起こす事が示されている。そのため、JHによる応答性の変化がシロアリにおいて兵隊分化システムが進化した主要因であったと考えられる。30年度はまず、29年度に行ったJHの受容体遺伝子(Met)のノックダウン個体を用いたRNA-seq解析により得られた候補遺伝子の機能解析を大々的に行った。そして、キゴキブリとの比較により、転写因子HR39がJHシグナルの下流で兵隊特異的な形態形成を制御する重要因子であることを明らかにした。この遺伝子は完全変態昆虫では脱皮ホルモン(エクダイソン)の下流で働き、変態時のクチクラ形成や神経系の再構築に関わることが知られている。そこでシロアリにおいてエクダイソンとHR39との関係を探るため、エクダイソン合成に関わるspookおよび受容体EcRのノックダウンを行ったが、HR39の発現には影響しなかった。これらの結果から、シロアリでは、完全変態昆虫でみられる変態に関わる遺伝子がJHの制御下に加わることで、劇的な形態改変を伴う兵隊分化を可能としたという仮説の提唱に至った。本研究課題ではシロアリの社会性進化を促した、兵隊の獲得機構の解明を目的とする。これまでのRNA-seq解析や姉妹群キゴキブリとの比較により、シロアリ特異的に幼若ホルモン(JH)の下流で発現する遺伝子が複数同定された。本年度は、RNAi法を用いた機能解析により、兵隊分化に関わる遺伝子群の絞り込みを行った。その結果、核内受容体で転写因子として働くHR39が兵隊特異的な形態形成を制御することが示された。完全変態昆虫ではHR39は脱皮ホルモン(エクダイソン)の下流で働き、変態時の形態形成にに関わることが知られている。そこでエクダイソン合成系遺伝子spookと受容体遺伝子EcRのノックダウンによるHR39への影響を検証した。その結果、HR39の発現にエクダイソンは関与しないことが示され、JHが単独でHR39の発現を制御することが示唆された。以上のように本年度は研究課題の解決において根幹となりうる重要な遺伝子の同定に成功した。この遺伝子の発現動態、JHシグナル経路内での位置関係を探ることで、兵隊進化を促した分子機構の解明の緒になることが期待される。これまでの解析により兵隊分化の中枢因子としてHR39が同定された。完全変態昆虫ではHR39はエクダイソンの下流で働き、変態時の形態形成にに関わることが知られている。一方でシロアリではエクダイソンはHR39の発現には関与せず、JHが単独でHR39の発現を制御することが示唆された。そこで、今後は、JHシグナル内でのHR39の上下関係を明らかにするため、JH受容体Metの下流でHR39の発現制御に関わる因子の探索を行う。更にHR39のノックダウン個体を用いたRNAーseqにより、転写因子であるHR39の標的遺伝子の探索を行う。そして姉妹群であるキゴキブリとの比較により、シロアリにおいて兵隊進化を駆動した分子機構の解明を目指す。

完全変態昆虫ではHR39は脱皮ホルモン(エクダイソン)の下流で働き、変態時の形態形成にに関わることが知られている。そこでエクダイソン合成系遺伝子spookと受容体遺伝子EcRのノックダウンによるHR39への影響を検証した。その結果、HR39の発現にエクダイソンは関与しないことが示され、JHが単独でHR39の発現を制御することが示唆された。以上のように本年度は研究課題の解決において根幹となりうる重要な遺伝子の同定に成功した。この遺伝子の発現動態、JHシグナル経路内での位置関係を探ることで、兵隊進化を促した分子機構の解明の緒になることが期待される。これまでの解析により兵隊分化の中枢因子としてHR39が同定された。完全変態昆虫ではHR39はエクダイソンの下流で働き、変態時の形態形成にに関わることが知られている。一方でシロアリではエクダイソンはHR39の発現には関与せず、JHが単独でHR39の発現を制御することが示唆された。そこで、今後は、JHシグナル内でのHR39の上下関係を明らかにするため、JH受容体Metの下流でHR39の発現制御に関わる因子の探索を行う。更にHR39のノックダウン個体を用いたRNAーseqにより、転写因子であるHR39の標的遺伝子の探索を行う。そして姉妹群であるキゴキブリとの比較により、シロアリにおいて兵隊進化を駆動した分子機構の解明を目指す。
膵癌患者の免疫寛容改善を目指したPtch1ペプチドを用いた膵線維化抑制療法の開発

ヌードマウスに膵癌細胞株ASPC-1および癌関連線維芽細胞を混合し、皮下移植する系を用いて腫瘍形成後、Ptch1結合ペプチド局所投与群とコントロール群において、活性化リンパ球を腹腔内投与して、膵癌線維化、癌浸潤リンパ球数および腫瘍径の計測を行った。Ptch1結合ペプチド投与群において、膵線維化が抑制され、癌浸潤リンパ球数が増加し、さらに、腫瘍径が有意に低下した。この結果は、Ptch1結合ペプチドにより膵癌組織の線維化が抑制され、膵癌組織への免疫細胞浸潤が促進し免疫寛容状態が打破できることを示唆している。本年度は、1)alloCTL作成と腫瘍特異的細胞傷害活性の検証、および、2)Ptch1結合ペプチドを用いた膵組織線維化抑制の検証、を行う予定であった。1)に関しては、膵癌細胞株SUIT-2を用いて、壊死SUIT-2細胞を樹状細胞にパルスして、成熟化後、IL-2で活性化したリンパ球と共培養してalloCTLを作成した。腫瘍をカルセイン染色後に活性化リンパ球と共培養して、腫瘍の蛍光強度を計測するタイムラプス撮影法でalloCTLの標的細胞特異的な細胞傷害活性を確認した。2)に関しては、免疫不全マウスの皮下にASPC-1を移植後、腫瘍が約100mm3に成長後、Ptch1ペプチドおよびコントロールペプチドを局所に投与し、腫瘍径を継続的に計測した。腫瘍径はPtch1ペプチド投与群で低下した。続いて腫瘍切除後に、alpha-SMA染色、マッソン染色、ヘマトキシリンエオジン染色を行い、線維化の程度を評価した。写真で見た限りでは、Ptch1ペプチドにより線維化は抑制されている印象である。染色の強度や割合を数値化して、現在、有意差の検定を行っている。さらに、preliminaryの実験で、活性化リンパ球を担癌マウスに経静脈的に投与する実験も行ったが、腫瘍内に入るリンパ球はいまだ少なく、腫瘍内浸潤リンパ球数(TIL)はPtch1ペプチド治療群とコントロールペプチド群とでは差は認められなかった。リンパ球をうつタイミングやリンパ球の細胞数など、methodologyを現在、再確認しているところである。今後は、免疫不全マウスを用いて、担癌マウスを作成して、Ptch1ペプチド治療群、コントロールペプチド群に分けて、それぞれ、リンパ球を経静脈的に投与して、線維化の抑制がTILの増加に寄与するかを検証したい。Ptch1結合ペプチドにより膵癌線維化が有意に抑制されることが、数値でまだ示せていない。今後早急に、免疫染色スライドを数値化して評価することにより、Ptch1ペプチドと膵癌線維化の関与を検証する。有意に線維化が抑制されていることが示せれば、次に、誘導したallo-CTL投与を行い、リンパ球浸潤(TIL)増加に関与するかを検討する。本年度は、(1)Ptch1結合ペプチドを用いた膵組織線維化抑制の検証、(2)膵組織線維化抑制に伴う免疫細胞浸潤の検証、(3)膵組織線維化抑制に伴う抗腫瘍効果増強の検証、(4)肝、肺、脾へのリンパ球浸潤、について免疫不全マウスを用いて研究を行った。以下、実験結果について記載する。(1)Ptch1結合ペプチド投与群で、コントロールペプチド投与群と比較し、形成された腫瘍の組織線維化が有意に抑制された(Masson Trichrom染色を行い、ソフトで数値化し解析した。)(2)リンパ球投与による治療実験では、Ptch1結合ペプチド投与群で、組織に浸潤するCD8陽性Tリンパ球数が有意に増加した。CD4陽性Tリンパ球、単球の浸潤には差は認められなかった。また、Ptch1ペプチド投与群で、腫瘍にPD-L1発現が高く認められた。経時的な腫瘍径計測では、(3)Ptch1結合ペプチド投与群で、有意に腫瘍径抑制効果が認められた。以上より、膵癌に対するPtch1ペプチド投与は、膵組織線維化を抑制し、浸潤リンパ球数を増加させ、抗腫瘍効果を増強することが分かった。(4)肝、肺、脾へのリンパ球浸潤は、殆ど認められず、自己免疫疾患は惹起されていないことが確認できた。今後、抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体、抗CTLA4抗体などとの併用実験を行い、膵癌の免疫治療の奏効率が向上するか、検証していきたい。これら結果を現在、論文に作成中である。免疫不全マウスを用いて、担癌マウスを作成して、Ptch1ペプチド治療群、コントロールペプチド群に分けて、それぞれ、リンパ球を経静脈的に投与して、線維化の抑制がTILの増加に寄与するかを検証する。腫瘍免疫学マウスの実験を繰り返して行う予定であったが、まだpreliminaryな実験しかできておらず、その分の金額を次年度に繰り越した。

今年度は、繰り越し分を用いて、繰り返してマウスの実験を行い、膵癌線維化抑制、および、TILの増加の有無を検証していきたい。
リゾチームアミロイド線維コアの分子解剖

リゾチームはアミロイド病の原因となる蛋白質のひとつである。この研究では、ニワトリリゾチームのSS結合欠損体ならびに分子内特定領域のペプチドを用いて、アミロイド線維コアの形成反応を調べた。その結果、正常なフォールディングでのコア形成に関与する領域が、異常なフォールディングによる線維化のコア形成にも関っており、高いベータ会合能を持つ領域の受け皿となる構造が分子内に形成されるかどうかが、正常と異常の分かれ目となることがわかった。ニワトリリゾチームのアミロイド線維コアの形成に関与すると推定される蛋白質中の4ヶ所のペプチド領域A,B,C,Dのうち、領域B(Gly54-Ser60)および領域C(Asn106-Arg112)について、ペプチド単独で自発的にアミロイド線維を形成することを、チオフラビン蛍光測定および原子力間顕微鏡観察により確認した。領域Bペプチドの線維形成は速やかで、太い線維を形成する。領域Cペプチドの線維形成はそれよりも遅く、線維は細い。領域AおよびDペプチドは、これまで試した条件では自発的にはアミロイド線維を形成しない。Bペプチド部はWTリゾチーム中では分子内β構造部分に、また、AおよびDペプチドはヘリックス構造部分に相当していることと符号する結果であり、Bペプチド部がアミロイド線維コアの形成に最も大きな役割を果たすことを示す。各ペプチド領域欠損体は現在作成中であり、それらのアミロイド線維形成反応解析により、この結論が裏付けられるかどうかを検討したい。一方、Bペプチドのアミロイド線維形成を計算機科学的に解析するために、MMFF94S力場を用いた配座解析を行い、初期構造としての低エネルギーコンフォーマーを検討した。また、アミロイド線維の自発的形成とは別に、その伸長反応部分のみを解析するために、WTリゾチームアミロイド線維をシードとして、種々の蛋白変異体を加えてクロスシーディング線維伸長反応を見る系を開発した。さらに、ヒト神経芽細胞株を用いて、アミロイド線維アミロイド線維の細胞毒性試験を行なう系を作製した。ニワトリリゾチームのアミロイド線維コアの形成に関与する領域のひとつであるBペプチド(Gly54-Ser60)について、原子力間顕微鏡観察により、線維形成反応初期には高さが0.5nm程度で幅が6-13nm、長さが60-140nmの線維を形成すること、反応の進行とともに、恐らくそれらがお互いに巻きあって、高さが3nmと、高く(線維が太く)なることがわかった。また、異なるpHの条件下での、Bペプチドのアミロイド線維形成度合いのチオフラビンT蛍光モニターによる比較より、線維形成には酸性あるいは弱酸性条件が適していることがわかった。その条件下ではBペプチドの総電荷はプラスである。総電荷がゼロであっても線維形成が促進されるわけではなかった。また、総電荷がマイナスの場合は線維形成は促進されなかった。次にこのペプチドの2量体について、分子動力学計算を行い、初期凝集の様式を予測することを試みた。MMPBSA法によって結合自由エネルギーを計算したところ、モル当たりの安定化自由エネルギーは平行ベータ構造のペプチド2量体では-80kl、逆平行ベータ構造のペプチド2量体では-121 kJと、線維は逆平行ベータ構造をとることが予想された。これは自発的にアミロイド線維を形成するニワトリリゾチームSS結合欠損体での赤外吸収スペクトル解析結果からの結論と一致するものである。一方、WTリゾチームアミロイド線維をシードとして、種々の蛋白変異体を加えてクロスシーディング線維伸長反応を見る系を用いて解析した結果、seeded-growthはCys64-Cys80のSS結合の存在で促進されること、逆にCys6-Cys127のSS結合の存在で抑制されることがわかった。ニワトリリゾチームのアミロイド線維コア形成に関与するBペプチド(Gly54-Ser60)はβドメインに存在し、高いβ-aggregation能を持つ。この中のIle55ならびにLeu56は、リゾチームの正常なfoldingの場合にαドメインの疎水コアと相互作用して分子全体のfoldingを実現する役割を持つことが、リゾチームの種々のジスルフィド欠損変異体での研究から知られた。つまり、正常なfoldingでのコア形成に関与するペプチド領域が、異常な線維化のコア形成にも関っている。これに関連して、WTリゾチームアミロイド線維をシードとして、種々のジスルフィド欠損リゾチームのクロスシーディング線維伸長反応を解析した結果、αドメインが形成されている変異体では線維形成は抑制されるが、αドメインが形成されていない変異体では線維形成が亢進することがわかった。これは、後者においては、Bペプチド領域と相互作用すべきαドメイン疎水コアが分子内に無いため、分子間でBペプチド領域が相互作用して線維形成するものと解釈される。すなわち、高いβ-aggregation能を持つ領域の受け皿となる構造が分子内に形成されることが、正常なfoldingと異常なaggregationの分かれ目となっている。

一方、線維コア内におけるペプチドの配置について、自発的にアミロイド線維を形成するニワトリリゾチーム全SS結合欠損体の赤外吸収スペクトル解析結果、および、ペプチド2量体の分子動力学計算・MMPBSA法による結合自由エネルギー計算からは逆平行β構造が予想された。アセチル化およびアミド化によりペプチド両末端の電荷を取り去った場合の計算結果も逆平行β構造の方が安定であった。しかし、Bペプチド線維ならびに両末端電荷を取り去った修飾Bペプチド会合体の赤外吸収スペクトルは平行β構造を示し、この問題の複雑さが示された。合成ペプチドを用いたアミロイド線維形成の研究はほぼ予定どおりに進行している。種々のSS結合欠損体を用いたアミロイド線維形成の研究は当初の計画以上に進展した。欠損体遺伝子の作製と変異蛋白質の精製は予定より遅れている。以上、総合して、ほぼ予定通りとなっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。合成ペプチドを用いたアミロイド線維形成の研究と、SS結合欠損体を用いたアミロイド線維形成の研究では、円二色性測定による速度論的測定を進める。前者では赤外吸収測定も進める。また、ペプチドの長さを10アミノ酸残基よりも短くしたものも用い、コア形成に関与する領域をよりピンポイントして決定する。一方、欠損体遺伝子については、作成の対象を当初計画よりも絞ることにする。
InN/GaN超格子擬似混晶を用いた太陽電池の研究

本研究では半導体太陽電池の高効率化に関する研究を行った。太陽電池の光吸収層として、ナノメートルスケールで制御された半導体ヘテロ構造(超格子)を用いることにより太陽光を有効に吸収し、太陽電池の効率向上を試みた。超格子活性層の有効性を検証するため、AlAs/GaAsを用いたプロトタイプの理論的、実験的研究を行った。またInN/GaN超格子擬似混晶の実現に向けた要素技術として、分子線エピタキシー法を用いたInN結晶成長の研究を行った。本研究の目的は、分子線エピタキシー(MBE)法を用いたIII族窒化物半導体の結晶成長に、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー(MEE)法をはじめとする、高精度の成長技術によりもたらされる原子層構造導入することにより、高効率太陽電池の実現に資する、窒化物半導体材料を実現することにある。本年度は、基礎技術であるInNの成長手法を確立することを主な課題とし、RFプラズマMBE法を用いた無極性InN成長を試みた。具体的には、半極性R面サファイアを基盤として用いて成長を行ったところ、A軸配向した無極性InNがえられた。更にX線回折測定を用いて面内配向性の評価を行ったところ、サファイア基板とInNエピタキシャル層の配向関係は、InN[11-20]//Sapphire[1-102]、InN[1-100]//Sapphire[11-20]、InN[0001]//Sapphire[1-101]であり、R面サファイア基板上に単結晶InNが成長することが明らかになった。更に太陽電池応用目指した研究として、超格子構造における光吸収特性の理論的解析を行った。この結果、超格子構造を光吸収の活性層に用いることにより励起子の効果が顕著になり光吸収が増大することが明らかになった。またAlGaAs/GaAs系太陽電子を製作し実証実験を行い、理論解析との比較を行うことにより、室温においても励起子吸収の効果がみられることを明らかにした。これまでの研究で、基板温度に依存しない窒素供給源として、RFプラズマセルを導入し、これを用いたInN結晶成長手法の確立を目指し研究を行ってきた。この結果サファイアC面およびMgO(111)面上に内部歪の少ないC面InNの結晶を成長することが可能となった。本年度は、InK/GaN超格子擬似混晶を用いた太陽電池の基礎技術である無極姓InNの成長を試みた。具体的には、半極性であるサファイアR面基板上にInNの成長を行うことにより、A軸配向したInNの結晶を成長し、X線回折測定により面内配向性を明らかにした。現在は結晶性および平坦性の向上を目指して基礎的な成長条件を確立するための研究を進めている。さらに、超格子構造太陽電池の特性評価の為に理論解析を行った。これまでに、超格子構造の閉じ込め効果により室温でも励起子が安定に存在することを実験的、理論的に検証してきた。本年度は、二次元構造における光学特性を定量的に評価し、バルクの特性と直接比較する手法を開発した。超格子の吸収率を定量的に評価するためには、構造中での光の減衰および吸収係数の深さ依存性を考慮に入れた定式化が必要である。深さに依存する吸収係数は電子と正孔の包絡関数の重なりに比例し、局在の強い系では主に井戸層で吸収が起こる。素子全体の吸収率は局所的な吸収係数の積分で表すことが可能であり、一様な系すなわちバルクではこれまでに用いられてきた吸収係数、吸収率に一致する。この手法をもとに、計算を行った結果、超絡子とバルクは同程度の吸収率を示すことが明らかになった。励起子の安定性を考え、超格子では励起子吸収、バルクでは電子・正孔対吸収が起こるとすると、超格子では吸収率が平均で10%程度増加し、バンド端付近ではその差は一層顕著である。この結果は、超格子活性層の導入が、光吸収の増大による太陽電池の効率向上に有効であることを示している。Cu(In,Ga)Se2は薄膜太陽電池材料として非常に有望である。しかしながら、Gaの組成を増やしバンドギャップを最適値の1.4 eVに近づけると太陽電池の効率が低下する。この問題の解決のため、GaAs基板上に成長したCuInSe2 (CIS)/CuGaSe2(CGS)歪補償超格子の光吸収特性の理論的評価を行った。GaAs基板への格子整合に近い組成として(CIS 1 nm)/(CGS 3 nm)を単位構造とした超格子およびIn組成25%のバルクCIGSを選び、吸収率を評価した。CIS/CGS超格子は1.4 eV付近に吸収端を持つこと、吸収端近傍には2次元系の励起子吸収に特徴的な非常に強い吸収が現れることから、超格子の導入により吸収効率が28%向上する。

この結果は、CIS/CGS超格子はCIGS系太陽電池の高効率化に有効であることを示している。これまでに、AlAs/GaAs超格子にX点における電子伝導を導入し、直接遷移型の光吸収特性と間接遷移型AlAsの伝導特性を併せ持つ新たな太陽電池構造を提案した。本年度は、多接合型太陽電池への応用を考え、GaAsに格子整合し、AlAs/GaAs超格子より大きなバンドギャップを持つAl0.52In0.48P/Ga0.51In0.49P超格子理論解析を行った。AlInP層の厚さを2 nmに固定し、GaInP層の厚さを変化させると、GaInP層2 nm以下ではΓ点の量子化準位がX点よりも高くなることが明らかになった。超格子構造におけるサブバンド準位は、Γ点の2.09 eVに対し、X点は2.07 eVとΓ点に比べ20 meV低く、実効的なバンドギャップは2.16 eVとなる。このことは、AlInP/GaInP超格子がX電子伝導を用いた多接合太陽電池の製作に有効であることを示している。超格子構造太陽電池の理論的な解析は本研究の開始以降に発展的に始めた研究であり、これまでに、基礎的なシミュレーション、解析の手法を確立しており大きな進展があった。一方で、結晶成長についてはInN/GaN超格子構造の基礎技術であるInN成長を進めている。現在までに基礎的な技術を確立し高品質化に取り組んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。結晶成長については、InN成長の技術を確立したうえで、GaNとの超格子構造の成長へと進めていく。現在の課題はInN成長における膜厚の精密制御である。短周期超格子構造の成長には原子層単位の膜厚制御が不可欠であり、まずこの技術の確立をはかる。そのうえで、低温GaN成長技術をとりいれ、実際の超格子構造の成長へと研究を進める。さらに、新たに始めた超格子構造の理論解析をさらに推し進め、実際に結晶成長を行っている、窒化物半導体ヘテロ構造のシミュレーションへと研究を進めていく。このためには格子不整合による歪、内部電界等を考慮する必要があり、これらをとりいれた解析手法の拡張を進める。
ダウン症のTAMにおける白血病発症高リスク群の画期的同定法の開発

本研究の目的は、DS-AMKLに進展するTAM患者を正確に同定する画期的な方法を開発し、白血病予防法を開発するための基礎を築くことである。本研究により、以下の成果が得られた。全てのTAMとDS-AMKLの患者はGATA1変異を有している。GATA1変異を用いてTAM寛解期における微小残存病変の検出をするために、次世代シーケンサーを用いて0.02%の感度で変異の検出する方法を開発した。次に、40例のDS-AMKLとその寛解期の細胞を用いて全エクソンシークエンスを行い、MRD解析のマーカーとなる新規原因遺伝子を数個見出した。ダウン症は白血病のリスクが高く、510%の新生児はTAMと呼ばれる前白血病を発症し、その20%は生後4歳までに真の白血病(DS-AMKL)へ進展する。最近我々は、GATA1変異を持つTAM細胞にコヒーシン複合体/CTCF、EZH2などをコードする遺伝子群に高頻度に変異が生じていることを発見した。前白血病の段階であるTAMクローンを根絶することができれば、DS-AMKLの発症を予防できると考えられる。本年度は、以下の2点の目的に焦点を絞って研究を行った。1. GATA1変異を用いた微小残存病変の検出:寛解後の患者末梢血よりゲノムDNAを抽出し、それを鋳型にGATA1遺伝子の一部を増幅する。増幅産物のうち第二エクソン部分を、次世代シーケンサーを用いて100,000以上のカバレッジで検索し0.02%の感度で変異の検出する方法を開発した。2.コヒーシンなどのDS-AMKL関連遺伝子変異の検出: AMKLを発症する症例では、既にTAM診断時検体にGATA1以外のDS-AMKL特異的遺伝子変異を有するマイナークローンが存在する可能性がある。本年度は、TAM寛解後にDS-AMKLを発症した10症例のAMKL細胞を用いて、DS-AMKL関連遺伝子のターゲットシーケンスを行った。また、TAMからDS-AMKLに進展した1症例の全ゲノムシーケンスを行い、CTCFの欠失部位の塩基配列を確定した。その情報をもとに、TAM発症時の微少残存腫瘍の存在をDroplet Digital PCR法で解析した。その結果、TAMでは、CTCF欠損を有するDS-AMKLクローンは検出感度以下であることが明らかとなった。本研究の目的は、DS-AMKLに進展するTAMの患者を正確に同定する画期的な方法を開発し、白血病予防法を開発するための基礎を築くことである。本年度は、以下の研究成果が得られ、概ね順調に研究が進展している。GATA1変異を用いた微少残存病変(GATA1-MRD)検出法を開発した。TAMでみられるGATA1変異は、多様性に富み、芽球の割合も非常に幅があることから、変異特異的PCRなどでは検出や定量が困難である。そこで、次世代シーケンサーを用いた、アンプリコンシーケンスによって、変異の同定を試みた。7.2kbと1.5kbの増幅産物をNexteraシステム(トランスポゾン)で300 bpほどの長さにランダムに断片化し、次世代シーケンサーで解析した。診断時の変異検索の際には、coverageを20,000として、0.3%の頻度の変異を検出可能であった。次にMRDの検出に用いることができるか、さらに感度を上げて検索をした。Coverageを100,000とすると既知の変異であれば0.02%の感度で変異を検出することが可能となった。AMKLを発症する症例では、既に、TAM診断時検体にGATA1変異以外のDS-AMKL特異的遺伝子変異を有するマイナークローンが存在する可能性がある。その情報をもとに、TAM期のMRDをDroplet Digital PCR法で解析した。その結果、TAMでは、CTCF欠損を有するDS-AMKLクローンは極めて少なく検出感度以下であった。1GATA1変異を用いた微小残存病変の検出:寛解後の患者末梢血よりゲノムDNAを抽出し、それを鋳型にGATA1遺伝子の一部を増幅し、増幅産物のうち第二エクソン部分を、次世代シーケンサーを用いて100,000以上のカバレッジで検索し0.02%の感度で変異の検出する方法を開発した。

さらに高感度なエラーコレクテイド・シークエンス法を用いて、10-410-5の感度でMRDを検出できる方法の開発を進めた。2コヒーシンなどのDS-AMKL関連遺伝子変異の検出: AMKLを発症する症例では、既にTAM診断時検体にGATA1以外のDS-AMKL特異的遺伝子変異を有するマイナークローンが存在する可能性がある。TAM寛解後にDS-AMKLを発症した8症例のAMKLを含む40例のAMKLとその寛解期の細胞を用いて全エクソンシークエンスを行い、MRD解析のマーカーとなる新規原因遺伝子を数個見出した。また、TAMからDS-AMKLに進展した1症例の全ゲノムシーケンスを行い、CTCFの欠失部位の塩基配列を確定した。その情報をもとに、TAM発症時の微少残存腫瘍の存在をDroplet Digital PCR法で解析し、TAMの時期に既にCTCF欠失陽性細胞が約0.1%存在していることが明らかになった。本研究の目的は、DS-AMKLに進展するTAM患者を正確に同定する画期的な方法を開発し、白血病予防法を開発するための基礎を築くことである。本研究により、以下の成果が得られた。全てのTAMとDS-AMKLの患者はGATA1変異を有している。GATA1変異を用いてTAM寛解期における微小残存病変の検出をするために、次世代シーケンサーを用いて0.02%の感度で変異の検出する方法を開発した。次に、40例のDS-AMKLとその寛解期の細胞を用いて全エクソンシークエンスを行い、MRD解析のマーカーとなる新規原因遺伝子を数個見出した。本研究の目的は、DS-AMKLに進展するTAMの患者を正確に同定する画期的な方法を開発し、白血病予防法を開発するための基礎を築くことである。平成27年度は、GATA1変異を用いた微少残存病変(GATA1-MRD)検出法を開発した。Nexteraシステムを用いて卓上型次世代シークエンサーMiSeqで解析し、0.02%の感度で変異を検出することが可能となった。本年度は、さらに高感度なエラーコレクテイド・シークエンス法を用いて、10-410-5の感度でMRDを検出できる方法を開発することを目指す。この方法を用いて、日本小児白血病リンパ腫研究グループ(JPLSG)のTAMの前方視的観察研究(TAM-10)の検体を用いて、GATA1-MRDを解析する。TAM-10では、既に160名以上のTAM症例を蓄積し、診断後1ヶ月と3ヶ月の末梢血も保存されている。これらの症例の中から、約20%(約30例)がDS-AMKLを今後2年以内に発症すると推定される。昨年度は、TAM寛解後にDS-AMKLを発症した10症例のAMKL細胞を用いて、DS-AMKL関連遺伝子のターゲットシーケンスを行った。本年度は、さらにエクソームシークエンスを行い、GATA1変異以外のDS-AMKL特異的遺伝子変異を同定する。その情報をもとに、TAMの時期にDS-AMKLマイナークローンが存在するかどうかをDroplet Digital PCR法やエラーコレクテイド・シークエンス法で解析する。以上の解析から、GATA1-MRDやDS-AMKL関連遺伝子の変異検出がDS-AMKLに進展するTAM症例を同定するのに有用かどうかを検証する。小児血液学
運動時低体温症の発生メカニズムの解明-運動時温度感覚に着目して-

近年、競技人口が増加しているオープンウォータースイミングなどの屋外水中スポーツが低水温環境下で行われる。これらの水中運動時には、運動によって筋において多量の熱を産生しているにもかかわらず、低体温症に陥ることで競技の継続が困難になり、時には命を落とす危険さえある。これまでの申請者の研究において、運動時の低体温症の発症に体温低下時に生じるふるえ熱産生が運動時には抑制されることが関連している可能性を見出したが、その抑制のメカニズムについては依然不明な点が多い。そこで本研究では、運動中体温低下時の体温調節反応の特性とその調節メカニズムの解明を目的として、特に運動時の温度感覚に着目して検討する。
アフリカのサバンナ地帯における植物の採集、流通、消費：人―植物関係の超地域的展開

本研究は、アフリカのサバンナ地帯の市場において小規模に販売される野生/半栽培植物に着目し、その採集、流通、消費をめぐる一連の流れを明らかにすることによって、植物を核にインフォーマルに構築され得る人びとのネットワークと、植物利用の伝播や歴史的展開を描き出すことを目指す。その際、個別の地域や民族ではなく、あくまで植物を起点に調査を進めることによって、地域/民族横断的に課題を遂行することができると考えている。具体的には、タンザニア中央部とガーナ北部というサバンナ地帯の2か所を調査地に設定し、現地でのフィールドワークを実施する。
透明電極技術を応用した光検出型ワイヤーチェンバーの開発

本研究はワイヤーチェンバー技術、光ファイバー技術、そして透明電極技術を合わせることで実現される新しい手法の荷電粒子検出方法を開発することを目的としている。これは素粒子実験において高検出率な環境化においても高性能で動作する検出器を開発する必要性から考察されたアイデアであり、「光検出型ワイヤーチェンバー」の実現可能性を検証するものである。平成19年度はワイヤーチェンバーでの発光の系統的な研究を進めた。試験機(直径5センチの円筒型ワイヤーチェンバー)を使用して、通常のワイヤーチェンバーと同様な電気信号の読み出しをおこなうと同時に、電子増幅(電子なだれ)中で発生する光を光電子増倍管によって検出して試験をおこなった。今年度は特に使用するガスを変更しながら、発生する光の量や時間情報に関する基本測定をおこなった。・印加電圧ごとの増幅率と発光量の関係を測定しし、増幅率と発光量の比例関係を確認した。・荷電粒子の通過時間に対して発光が検出されている時間間隔を測定した。期待されるように電場中の電子のドリフト速度が速いガスを使用した場合に発光時間幅を短くできることがわかった。発光時間幅は高検出率環境下でロスなく動作させるために重要な要素である。候補とされるガスとして、四フッ化メタン(CF4)が挙げられ、発光量が十分であることを確認した。・測定データに基づき、有効面積20センチ四方程度の荷電粒子検出器の実際的デザインに着手した。・透明電極材料についての資料を収集した。本年度はワイヤーチェンバーでの発光に関する系統的な測定を行なうことができたと言える。これは素粒子実験において、大強度の中性ビームが通過する領域において高性能で動作する検出器を開発する必要性から考察されたアイデアであり、「光検出型ワイヤーチェンバー」の実現可能性を検証するものである。平成18年度はワイヤーチェンバーでの発光の系統的な研究を中心に研究を進めた。試験器として直径5センチの円筒型ワイヤーチェンバーを製作して測定をおこなった。試験器は電気信号の読み出しと共に電子増幅(電子なだれ)中で発生する光の量や波長を測定するための光電子増倍管による読み出しを兼ね備えている。また、使用するチェンバーガスを制御するコントローラが装備されている。今年度は入手が容易で扱いやすいアルゴンおよび窒素ガスをベースに基本測定をおこなった。・印加高電圧ごとの増幅率と発光量の関係を測定した。期待通り、増幅率に比例する発光量が得られていることが確認できた。・発光している光の成分を確認するために光学フィルターを用いて波長領域を確認した。このことは光検出器や波長変換ファイバーからの要請にとって重要である。・混合ガスの成分比を変化させた場合の増幅率、発光量を測定した。アルゴンガスをベースにし、窒素混合量を変化させたいくつかの混合ガスについて測定を行い、窒素の役割についての系統的な考察をおこなった。本年度は基礎データ収集のための手順の構築に主眼をおいており、次年度における系統的な測定のための環境を整備することができたと言える。