hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食道癌の放射線感受性予測法の開発に関する基礎的・臨症的研究

本研究は食道癌術前照射症例および放射線単独照射症例を対象とし、放射線効果を予測する因子を探索するとともに、放射線効果を修飾する方法を開発することを目的とした。初年度は順天堂医院にて根治的放射線治療および術前放射線照射を施行し、無染ブロックが入手可能で、研究に先立ち、患者本人あるいは代理にたいして無染ブロックの研究目的の使用の許可を文書で得られた34症例を対象に、免疫組織染色法を用いて種々のタンパクの発現と放射線に対する反応との関連を求めた。その結果c-erbB-2が強発現している症例では有意に放射線に対する反応が不良であった(P=0.02)。c-erbB-2の発現により細胞生存シグナルが活性化される可能性が考えられた。以上より次年度の研究ではc-erbB-2の発現を中心に研究を進めることとした。15年度ではin vitroで食道扁平上皮癌細胞にc-erbB-2が発現しているか否か、またもし発現細胞がある場合には抗c-erbB-2抗体を用いて放射線増感効果が得られるか否かについて検討を行った。ヒト食道扁平上皮細胞株でc-erbB-2の発現を調べたところ発現が認められる細胞株が存在した。次に、すでに難治性乳癌の治療に用いられている抗c-erbB-2抗体trastuzumabを用いて、in vitroで放射線との併用実験をおこなったところ、trastuzumab単独では抗腫瘍効果が認められなかったが、c-erbB-2の発現細胞において放射線増感効果が得られた。さらにその他の放射線感受性に影響する因子に関してDNAマイクロアレイ法により経時的に解析した。放射線抵抗性株においてDNA修復・複製関連の遺伝子群が占有率が高く、さらに、これらの遺伝子群は、両株に共通して発現した遺伝子群のなかでの占有率が最大であり、DNA2本鎖切断およびDNA1本鎖切断の代表的修復経路の主要因子を含んでいた。本研究は食道癌術前照射症例および放射線単独照射症例を対象とし、放射線照射前および照射後の生検標本を用い、内因性放射線感受性、細胞周期、微小環境に関与する各種遺伝子産物の放射線照射前の発現の程度、治療前後による発現の変化を求める。さらに、放射線照射によりアポトーシスに関しても求める。次にこれらの各種遺伝子産物の発現に関する所見と、治療前の種々の予後因子および放射線治療による一次効果、予後との関連を求め、放射線治療が有効な食道癌症例の選択と、効果が期待できない症例での有効な治療方法の開発を目的とする。前向きおよび後向き研究を計画しているが、初年度は前向き研究の予備研究として後向き研究を行った。対象は1998年から、順天堂医院にて根治的放射線治療および術前放射線照射を施行し、無染ブロックが入手可能で、研究に先立ち、患者本人あるいは代理にたいして無染ブロックの研究目的の使用の許可を文書で得られた34症例である。34症例の放射線治療前に得られた標本についてアポトーシスの頻度をTUNEL法で求め、さらに免疫組織染色を用いてp53,細胞増殖の指標であるMIB-1,チロシンキナーゼ活性を有するEGFRファミリーのc-erbB-2(HER-2/neu),DNA修復酵素であるKu(p70/p80)およびDNA-PKcsについて発現の頻度を検討した。放射線感受性の評価は2Gy20回照射した時点での画像および内視鏡の結果で行った。MIB-1,p53,Ku(p70/p80),DNA-PKおよびアポトーシスと放射線治療に対する一次効果とは有意な関係を認めなかった。

しかし、c-erbB-2が強発現している症例では有意に放射線に対する反応が不良であった(P=0.02)。c-erbB-2の発現により細胞生存シグナルが活性化される可能性が考えられた。以上より次年度の研究ではc-erbB-2の発現を中心に研究を進めることとした。新潟大学においては、化学放射線療法のみで治療した症例に関して、同様の研究の準備すすめた。前年度の研究から食道扁平上皮癌細胞にc-erbB-2の発現が認められる症例があり、この群では放射線治療に抵抗性であることが予測された。このためin vitroで食道扁平上皮癌細胞にc-erbB-2が発現しているか否か、またもし発現細胞がある場合には抗c-erbB-2抗体を用いて放射線増感効果が得られるか否かについて検討を行った。ヒト食道扁平上皮細胞株(KE4,TE8,TE9,and TE10)およびヒト食道腺癌(SKGT4)細胞株でc-erbB-2の発現を調べたところTE9細胞およびSKGT4細胞で発現が認められた。次に、すでに難治性乳癌の治療に用いられている抗c-erbB-2抗体transtuzumab(10μg/ml)を用いて、in vitroで放射線との併用実験をおこなったところ、transtuzumab単独では抗腫瘍効果が認められなかったが、c-erbB-2の発現細胞において放射線増感効果が得られた。さらにその他の放射線感受性に影響する因子に関して野生型p53を有し、放射線感受性のことなる2種類の細胞株の放射線照射後に発現する遺伝子をDNAマイクロアレイ法により経時的に解析した。放射線抵抗性株と放射線感受性株で、占有率の差が最大であったのはDNA修復・複製関連の遺伝子群で、放射線抵抗性株において占有率が高かった。また、これらの遺伝子群は、両株に共通して発現した遺伝子群のなかでの占有率が最大であり、DNA2本鎖切断およびDNA1本鎖切断の代表的修復経路の主要因子を含んでいた。これらの結果から、DNA修復・複製関連の遺伝子は電離放射線の膠芽腫細胞に対する生物学的作用と密接に関連しており、放射線感受性の予測因子となる可能性が示唆された。
優位複製型ミトコンドリアDNAによる突然変異型ミトコンドリアDNAの排除

近年、ミトコンドリアDNA(mtDNA)突然変異がミトコンドリア病と総称される病患の原因となっているだけでなく、糖尿病やパーキンソン病、老化といった疾患や現象にも関与しているという報告がなされている。しかしmtDNA突然変異と疾患との直接の因果関係にっいては不明瞭な点が多く、その理解のためにはモデル動物を使用した個体レベルでの観察が必要である。研究代表者は先行研究において病原性突然変異型mtDNAを持つミトコンドリア病モデルマウス受精卵の核を、正常マウス卵に核移植することによってミトコンドリア病発症を抑制することに成功している。本年度の研究においては、昨年度作製した複製優位Mus musculus molossinus mtDNA卵にミトコンドリア病モデルマウス卵の核を移植したマウスにおいて病態発症を観察した。作製から1年半が経過したがこれまでのところミトコンドリア病モデルマウスに特徴的な顕著な体重の減少、脊椎の湾曲といった表現型は観察されていない。また尾から採取した生研試料を用いて病原性突然変異型mtDNAの割合を経時的に観察しているが、以前行ったMus musculus domesticus mtDNAを有する卵に核移植した場合と比較し、病原性突然変異型mtDNAの割合の増加が抑えられているような結果が得られた。複製優位Musmusculusmolossinus mtDNAが病原性突然変異型mtDNAの増加をある程度抑制していることが推察され、この系統を使用した核移植の有効性が示唆されている。また最近我々は,母親ミトコンドリア病モデルマウスの老化に伴い,仔ミトマウスの病原性突然変異型mtDNAの割合が減少しているという,非常に興味深い現象を発表した.この現象の詳細なメカニズムの解明には至っていないが,卵母細胞には何らかのミトコンドリア品質管理機構が存在することを示唆する結果が得られている.この現象を着床前診断,核移植と組み合わせることでミトコンドリア病の発症リスクをさらに軽減することが可能であると考えている.近年、ミトコンドリアDNA(mtDNA)突然変異がミトコンドリア病と総称される疾患の原因となっているだけでなく、糖尿病やパーキンソン病、老化といった疾患や現象にも関与しているという報告がなされている。しかしmtDNA突然変異と疾患との直接の因果関係については不明、瞭な点が多く、その理解のためにはモデル動物を使用した個体レベルでの観察が必要である。本年度の研究においては、核移植の際に持ち込まれる微量の病原性突然変異型mtDNAの複製を抑制し、完全に排除することを目的とし、細胞内で複製が優位に行われるMus musculus molossinus mtDNAをMus musculus domesticus由来である病原性突然変異型mtDNAと混在させた。ミトコンドリア病モデルマウス受精卵の核移植レシピエントとしてM.m.molossinus由来mtDNAを有するマウス卵を使用し、10個体の産仔を得た。これらのマウスを離乳後、尾生研試料において病原性突然変異型mtDNAの割合を測定したところ、M.m.domesticus mtDNAをレシピエントとして用いた先行研究と同程度の病原性突然変異型mtDNAを有していた。つまり、当初期待されていたM.m.molossinus mtDNAによる病原性突然変異型mtDNAの駆逐は、胚発生過程では行われなかったと考えられる。現在、これらの出生個体については加齢による病原性突然変異型血tDNAの増減を観察するとともに、メス個体については正常オス個体と交配させることにより、次世代への病原性突然変異型mtDNAの伝達パターンを明らかにしていく予定である。また最近我々は,母親ミトコンドリア病モデルマウスの老化に伴い,仔ミトマウスの病原性突然変異型mtDNAの割合が減少しているという,非常に興味深い現象を発表した.この現象の詳細なメカニズムの解明には至っていないが,卵母細胞には何らかのミトコンドリア品質管理機構が存在することを示唆する結果が得られている.
神経細胞におけるTrkレセプター・シグナロソームの解析

本研究では、リガンドで活性化されたTrkレセプターからシグナル伝達が出発する段階に特に注目し、このシグナル伝達出発段階に関与する多様なTrkレセプター結合シグナル伝達蛋白質を可能な限りすべて同定し、それらの蛋白質のシグナル伝達における機能を明らかにすることを目的とした。NGF, BDNFによるTrkA, TrkBレセプターを介レたシグナル伝達に関与する新規蛋白質の同定を行なう目的で、酵母のtwo-hybrid系を用いて、ラットTrkA及びTrkBレセプターの細胞質領域に結合するシグナル伝達蛋白質のcDNAのクローニングを行なった。今回、リン酸化チロシン残基に非依存的にTrkA細胞質領域に結合する新規のシグナル伝達タンパク質cDNAとして、独立に2030のクローンが得られた。各クローンの塩基配列からデータベースにより合計7種類の蛋白質を同定した。それらは、gephyrin, Rho GTPase activating protein( RhoGAP),nucleoside diphosphate kinase B, nucloporin 153,nucleoporin p58,κBmotif-bindingphosphoprotein,105kD kinase like proteinであった。これら7種類の内前3者は、野生型TrkB細胞質領域とは結合しなかったが、キナーゼ欠損TrkA及びキナーゼ欠損TrkB細胞質領域両方に結合したので、TrkAとTrkBの相同領域部分に結合していると思われる。Rho GTPase activating protein (RhoGAP)と2種のnucleoporinは、TrkAのキナーゼ欠損体と野生型の両方に結合した。κB motif binding phosphoprotain,105kD kinase like proteinは、キナーゼ欠損TrkAとのみ結合した。これらの蛋白質のTrkレセプターとの細胞内での結合を、PC12細胞とTrkB発現PC12細胞を用いて、免疫沈降法により確認し、それらのTrkシグナル伝達における機能を解析中である。本研究では、リガンドで活性化されたTrkレセプターからシグナル伝達が出発する段階に特に注目し、このシグナル伝達出発段階に関与する多様なTrkレセプター結合アダプター蛋白質(シグナル伝達蛋白質)を可能な限りすべて同定し、それらの蛋白質のシグナル伝達における機能を明らかにすることを目的とした。BDNFによるTrkBレセプターを介したシグナル伝達に関与する新規蛋白質の同定を行なう目的で、酵母のtwo-hybrid系を用いて、ラットTrkBレセプターの細胞質領域と結合するシグナル伝達蛋白質のcDNAのクローニングを行なった。今回、リン酸化チロシン残基に非依存的にTrkB膜近傍領域に結合する新規のシグナル伝達タンパク質cDNAとして、独立に8つのクローンが得られた。各クローンの塩基配列からデータベースによりそれぞれの蛋白質を同定した。その結果、26S protease regulatory subunit S10 (p44)、Siahla protein、Sorting nexin 16 (SNX 16)が同定された。これら3種類の内前2者は、キナーゼ欠損TrkB全長細胞質領域、野生型TrkB全長細胞質領域とは結合しなかったので、TrkB膜近傍領域のunfolded polypeptide部分の分解系に関与していると思われる。26S protease regulatory subunit S10(p44)はプロテアソームの調節サブユニットであり、TrkBのunfolded polypeptide部分の分解の際のユビキチン化に関与していると思われる。Siahla proteinは、ユビキチン/プロテアソーム経路を活性化することや、代謝型グルタミン酸受容体と結合することが報告されているが、今回同定された各クローンに共通する領域に新規のTrkB unfolded polypeptide部分結合ドメインが存在すると考えられる。

一方、Sorting nexin 16は、キナーゼ欠損TrkB全長細胞質領域と結合するが、野生型TrkB全長細胞質領域とは結合しなかった。つまり、非リン酸化TrkBにのみ結合する。Sorting nexin 16はファミリーを形成しており、哺乳類間でも高度に保存されている。その働きは細胞内の蛋白質の局在化にあると考えられている。Sorting nexinのファミリーの中には、EGF受容体と結合し、そのdown regulationに関与しているものも報告されているが、TrkBでも類似の局在化作用を行っている可能性がある。本研究では、リガンドで活性化されたTrkレセプターからシグナル伝達が出発する段階に特に注目し、このシグナル伝達出発段階に関与する多様なTrkレセプター結合シグナル伝達蛋白質を可能な限りすべて同定し、それらの蛋白質のシグナル伝達における機能を明らかにすることを目的とした。NGF,BDNFによるTrkA,TrkBレセプターを介したシグナル伝達に関与する新規蛋白質の同定を行なう目的で、酵母のtwo-hybrid系を用いて、ラットTrkA及びTrkBレセプターの細胞質領域に結合するシグナル伝達蛋白質のcDNAのクローニングを行なった。今回、リン酸化チロシン残基に非依存的にTrkA細胞質領域に結合する新規のシグナル伝達タンパク質cDNAとして、独立に2030のクローンが得られた。各クローンの塩基配列からデータベースにより合計7種類の蛋白質を同定した。それらは、gephyrin,Rho GTPase activating protein (RhoGAP),nucleoside diphosphate kinase B,nucleoporin 153,nucleoporin p58,κB motif-binding phosphoprotein,105kD kinase like proteinであった。これら7種類の内前3者は、野生型TrkB細胞質領域とは結合しなかったが、キナーゼ欠損TrkA及びキナーゼ欠損TrkB細胞質領域両方に結合したので、TrkAとTrkBの相同領域部分に結合していると思われる。Rho GTPase activating protein(RhoGAP).と2種のnucleoporinは、TrkAのキナーゼ欠損体と野生型の両方に結合した。κB motif-binding phosphoprotein,105kD kinase like proteinは、キナーゼ欠損TrkAとのみ結合した。これらの蛋白質のTrk
慢性関節リウマチ疾患モデル動物における肥満細胞の役割とその薬物制御

慢性関節リウマチの疾患モデル動物であるコラーゲン誘発関節炎マウスの炎症の進展における肥満細胞の役割を明らかにする目的で、肥満細胞安定化作用を持つクロモグリク酸の新しい2種類の経口プロドラッグのモデル動物に対する治療効果を検討した。炎症の発症が所見スコアで有意となったコラーゲン投与6週後に治療を開始し、78週間にわたって各薬物を1日1回経口投与した。盲検法による炎症所見のスコア、X線写真における骨病変のスコア上昇はいずれも、薬物投与で有意に低下した。関節組織の病理学的観察でも、抑制効果は裏付けられた。血中インターロイキン6も疾患動物で上昇し、薬物投与で抑制された。以上より、肥満細胞の制御に関与する薬物により、疾患モデルの発症抑制が示された。血中抗コラーゲン抗体価のELISA定量では、炎症にともなう上昇が薬物で抑制され、これら薬物は免疫系の調節をすることで症状の進展を抑制していることが考えられた。炎症部位では単位面積当たりの肥満細胞数の増加が見られたが、この増加も薬物で抑制された。さらに滑膜など炎症部位では、抗Matrix Metalloproteinases(MMPs)2,3,及び9抗体を用いた免疫組織化学でいずれも染色性亢進が見られた。炎症部位の近傍でも炎症に関連しない毛包では染色性の変化は見られなかった。この染色性亢進も薬物で抑制された。染色性の亢進と薬物によるその抑制は、形態計測法で有意性が示された。さらにMMP2,3,及び9mRNA量の定量を進めている。薬物により肥満細胞の安定化が起こり、MMPsの上昇が抑えられることにより、症状の進行が抑制されたことが推察されるが、作用機構の詳細についてはさらに検討が必要である。以上の結果は肥満細胞の慢性関節リウマチ疾患モデル動物における病態生理学的意義を示すとともに、今回用いたプロドラッグの慢性関節リウマチ治療への応用の可能性が示唆された。慢性関節リウマチ疾患モデル動物であるコラーゲン誘発関節炎マウスにおける肥満細胞の役割を明らかにする目的で、肥満細胞スタビライザーであるクロモグリク酸の新しい経口プロドラッグのモデル動物に対する治療効果を検討した。炎症が有意に発症後に治療を開始し、7週間治療した。血中コラーゲン抗体価及びIgG抗体価のELISIA定量では、炎症にともなうそれぞれの上昇が薬物で抑制された。本薬物は免疫系の調節をすることで症状の発症を抑制していることが考えられた。さらに滑膜など炎症部位では、抗Matrix Metalloproteinase(MMP)2,3,及び9抗体を用いた免疫組織化学でいずれも染色性亢進が見られた。この染色性の変化も薬物で抑制された。薬物により肥満細胞の安定化が起こり、炎症を引き起こすサイトカインやMMPの上昇が抑えられることにより、症状の進行が抑制されたことが推察されるが、作用機構の詳細についてはさらに検討が必要である。以上の結果は肥満細胞の慢性関節リウマチ疾患モデル動物における病態生理学的意義を示すものと考えられた。

慢性関節リウマチの疾患モデル動物であるコラーゲン誘発関節炎マウスの炎症の進展における肥満細胞の役割を明らかにする目的で、肥満細胞安定化作用を持つクロモグリク酸の新しい経口プロドラッグ、クロモグリカート・リセチル及び新処方中医薬「通痺霊II」のモデル動物に対する治療効果を検討した。炎症の発症が所見スコアで有意となったコラーゲン投与6週後に治療を開始し、8週間にわたって各薬物を1日1回経口投与した。盲検法による炎症所見のスコア、X線写真における骨病変のスコア上昇はいずれも、薬物投与で有意に低下した。関節組織の病理学的観察でも、抑制効果は裏付けられた。以上より、肥満細胞の制御に関与する薬物や「通痺霊II」により、疾患モデルの発症抑制が示された。血中コラーゲン抗体価のELISA定量では、炎症にともなうそれぞれの上昇が薬物で抑制され、これら薬物は免疫系の調節をすることで症状の進展を抑制していることが考えられた。炎症部位では単位面積当たりの肥満細胞数の増加が見られたが、この増加も薬物で抑制された。さらに滑膜など炎症部位では、抗Matrix Metalloproteinases(MMPs)2,3,及び9抗体を用いた免疫組織化学でいずれも染色性亢進が見られた。炎症部位の近傍でも炎症に関連しない毛包では染色性の変化は見られなかった。この染色性亢進も薬物で抑制された。染色性の亢進と薬物によるその抑制は、形態計測法で有意性が示された。さらにMMP2,3,及び9mRNA量の定量を進めている。薬物により肥満細胞の安定化が起こり、MMPsの上昇が抑えられることにより、症状の進行が抑制されたことが推察されるが、作用機構の詳細についてはさらに検討が必要である。以上の結果は肥満細胞の慢性関節リウマチ疾患モデル動物における病態生理学的意義を示すとともに、今回用いた薬剤の慢性関節リウマチ治療への応用の可能性が考えられた。
らい菌の網羅的SNP解析－少菌型・多菌型決定因子、薬剤耐性変異、型別の解析－

ハンセン病はらい菌による皮膚感染症である。らい菌は人工培養できないため、薬剤耐性の診断等はDNA検査に依存している。臨床試料にはヒトDNAが多量に混在するため、らい菌のゲノム解析は困難である。そのため、らい菌の遺伝子解析では、標的遺伝子を多量に増幅する実験系の解析が不可欠である。本研究では、臨床試料かららい菌の塩基配列をゲノムワイドに収集し網羅的に解析することを目的とする。らい菌の薬剤耐性変異と膨大なSNP領域を一括して増幅可能なNested Multiplex PCR法とアンプリコン解析を組合せた実験系を構築する。ゲノムワイド関連解析により、株間における遺伝多型の生物学的意義の解析を行う。
ポップカルチャーから見る日本企業の組織と個人のイメージ

2018年度においては、主に資料の収集・整理と分析における既存研究の整理を行い、次の3つの点での研究成果があった。1つは、既存研究の整理として、漫画などの画像資料の分析方法とポップカルチャーを取り扱う上での分析視角に関する検討を行った。また、画像資料など分析方法については、すでにある程度分析方法が確立されている歴史的画像の史料分析の検討を行うとともに、ポップカルチャーを対象とした実験的な研究論文を渉猟し、分析方法について検討を行った。また試論的な分析を行い、いくつかの漫画(「重版出来」「バンビーノ」など)を取り上げ、分析を行った。2つめにポップカルチャーのうちサラリーマン漫画に焦点を絞り、それらの資料を収集・整理を行った。具体的には網羅的に検索した上で資料を収集するとともに、(学術的ではないが)先行する漫画に関する書籍などを参考に、収集すべき資料について検討した。漫画資料に関しては、データベースを構築し、文献を整理するとともに、長期連載が続いている特定のサラリーマン漫画(「島耕作シリーズ」「なぜか笑介シリーズ」「総務課・山口六平太」)を主に取り上げ、資料の読み込みを行なっている。また、これら長期連載をされたいわゆる王道的なサラリーマン漫画に対し、サブカルチャーを形成するいくつかの漫画、具体的には社畜漫画と呼ばれる、サラリーマン社会の負の部分や王道漫画では触れられることのないサラリーマン社会について積極的にストーリーに取り込んでいる漫画、についても資料を収集し、読み込みを始めている。3つめに、上記以外の研究の成果として、組織と個人の関係において、近年着目されている非倫理的な組織行動についても既存研究の整理を行い、これについては共同論文を公刊した。また、漫画の教育的な利用についての検討として、研究論文の公刊をおこなった。2018年度は概ね計画通りに進んだと考えている。ただ当初、漫画産業と漫画の作成過程についての分析を行うことが計画されていたが、上記したように、漫画資料の収集と整理が膨大な量となり、すでに収集されていたデータを分析し、まとめるところまで至らなかった。しかしながらこの点については、2019年度にまたぐ形で継続しており、概ね順調と考えている。本年度の研究実施計画として次の点を計画している。1つは、漫画批評に関わる文献の渉猟とレビューの整理である。30年度漫画のみならずポップカルチャーを題材として人文社会科学的な分析をしている研究に関して、文献の渉猟を行なっている。今年度は、引き続き文献の探索を行うとともに、その分析方法を中心に経営学における漫画研究の分析方法について検討していく。2つ目に、日本におけるサラリーマン漫画の系統的な分析を行う。30年度において、多くの漫画を資料として収集した。引き続き資料収集は続けるが、サラリーマン漫画・仕事漫画に絞って、世代を代表する漫画からサラリーマン漫画の系統的な分析を行う。また30年度に引き続き、いくつかの代表的な漫画に関して、試論的な分析を行う。これらの分析については国際的な学会を視野にいれて、早い段階での研究発表を考えている。3つめに、30年度にも計画された日本における漫画ならびに漫画産業の実態調査を行う。30年度は計画としては予定されていたものの、十分な調査と分析ができていなかった。この点について漫画業界の現状と漫画制作の実情に関して調査を行い、漫画業界と作品の制作プロセスについて明らかにする。これら3つの計画に加えて、既存の組織行動論における組織と個人の関係あるいは職場に関わる研究についても既存研究の検討を行う。これらの既存研究の検討から、上記3点目の試論的分析の焦点が定まっていくと考えている。

しかしながらこの点については、2019年度にまたぐ形で継続しており、概ね順調と考えている。本年度の研究実施計画として次の点を計画している。1つは、漫画批評に関わる文献の渉猟とレビューの整理である。30年度漫画のみならずポップカルチャーを題材として人文社会科学的な分析をしている研究に関して、文献の渉猟を行なっている。今年度は、引き続き文献の探索を行うとともに、その分析方法を中心に経営学における漫画研究の分析方法について検討していく。2つ目に、日本におけるサラリーマン漫画の系統的な分析を行う。30年度において、多くの漫画を資料として収集した。引き続き資料収集は続けるが、サラリーマン漫画・仕事漫画に絞って、世代を代表する漫画からサラリーマン漫画の系統的な分析を行う。また30年度に引き続き、いくつかの代表的な漫画に関して、試論的な分析を行う。これらの分析については国際的な学会を視野にいれて、早い段階での研究発表を考えている。3つめに、30年度にも計画された日本における漫画ならびに漫画産業の実態調査を行う。30年度は計画としては予定されていたものの、十分な調査と分析ができていなかった。この点について漫画業界の現状と漫画制作の実情に関して調査を行い、漫画業界と作品の制作プロセスについて明らかにする。これら3つの計画に加えて、既存の組織行動論における組織と個人の関係あるいは職場に関わる研究についても既存研究の検討を行う。これらの既存研究の検討から、上記3点目の試論的分析の焦点が定まっていくと考えている。
深層学習に基づいた新しい信号処理技術の確立と歌声および楽器音生成への応用

従来のデジタル信号処理理論は,音声関連の研究分野では最も根本的な考え方として広く普及しているが,このような変換・処理で取り扱える枠組みの中に制限されていたため,モデル構造に関する過度の制約による性能限界があった.このような状況にブレークスルーをもたらすため,近年急速に技術革新が進んでいる深層学習に基づいた,音声波形の直接モデル化を目指す.2016年,ニューラルネットワークを用いて音声波形を直接モデル化する手法としてWaveNetが提案されたが,過去の音声サンプル列から次の音声サンプルを生成する自己回帰構造を持つため,合成時に並列演算ができないことから,実時間で合成できない問題があった.また,補助特徴量として与えたピッチ情報とは異なるピッチの波形が生成されることがあった.2017年に提案されたParallel WaveNetでは,自己回帰構造を持たないため実時間で合成できるものの,指定のピッチを再現できない場合がある問題はいまだ残っている.これらの問題に対し,深層学習に基づいた音声波形の直接モデル化手法を新たに確立するための研究の一つとして本研究では明示的に周期信号と非周期信号の列を入力することで,対応する音声サンプルの列を一度に生成する手法を提案した.提案モデルを学習する際,画像変換の分野で高い性能を示しているCycleGANのサイクル構造を応用することで,音声波形と周期・非周期信号の相互変換の同時学習を行った.主観評価実験から,サイクル構造を持つ学習が合成歌声の品質を向上させることを示した.2016年に,自己回帰構造を持つ波形生成モデルであるWaveNetが提案された.メルケプストラムや対数F0などの音響特徴量を補助特徴量として用いることでWaveNetを音声ボコーダとして利用でき,近年の音声合成関連研究でしばしば利用されている.2017年には,WaveNetを教師モデルとして用い,自己回帰構造を持たない生徒モデルを学習することで,WaveNetと同等の品質の音声を高速に生成するモデルであるParallel WaveNetが提案された.生徒モデルは教師モデルと同じ構造を持つが,教師モデルと異なり,モデル自身が生成した過去の音声サンプル列ではなく,ノイズ系列を入力として音声サンプルを出力する.WaveNetやParallel WaveNetによる音声ボコーダは非常に品質の高い音声を合成することができるが,これらのモデルは明示的な周期信号を入力に持たないため,補助特徴量として与えたピッチ情報とは異なるピッチの音声波形が生成されることがある.そこで,ニューラルネットワークに基づく音声ボコーダにおいて,周期信号と非周期信号を入力とする音声生成の枠組みを提案した.提案モデルでは明示的なピッチ情報を入力するため,入力として周期信号と非周期信号の2チャンネルを用いる.合成時,WaveNetでは出力した離散確率分布に基づいてサンプリングすることでμ-lawのクラスを選択するが,提案モデルでは入力に非周期信号を用いるため出力にも非周期性が現れることを期待し,最も確率が高いクラスを選択する.提案モデルを学習する際,画像変換の分野で高い性能を示しているCycleGANのサイクル構造を応用することで,音声波形と周期・非周期信号の相互変換の同時学習を行う.主観評価実験から,サイクル構造を持つ学習が合成歌声の品質を向上させることを示した.平成30年度は,特徴パラメータの列から波形を予測する枠組みを提案した.平成31年度はこの枠組みの改良を進めるだけでなく,これまで分解されていたモデル構造を単一の枠組みでモデル化すること(end-to-end)が可能になってきたことから,DNNに基づく歌声・楽器音の合成システムにおけるend-to-endの構造の模索も進める.従来のデジタル信号処理理論は,音声関連の研究分野では最も根本的な考え方として広く普及しているが,このような変換・処理で取り扱える枠組みの中に制限されていたため,モデル構造に関する過度の制約による性能限界があった.このような状況にブレークスルーをもたらすため,近年急速に技術革新が進んでいる深層学習に基づいた,音声波形の直接モデル化を目指す.2016年,ニューラルネットワークを用いて音声波形を直接モデル化する手法としてWaveNetが提案されたが,過去の音声サンプル列から次の音声サンプルを生成する自己回帰構造を持つため,合成時に並列演算ができないことから,実時間で合成できない問題があった.また,補助特徴量として与えたピッチ情報とは異なるピッチの波形が生成されることがあった.2017年に提案されたParallel WaveNetでは,自己回帰構造を持たないため実時間で合成できるものの,指定のピッチを再現できない場合がある問題はいまだ残っている.これらの問題に対し,深層学習に基づいた音声波形の直接モデル化手法を新たに確立するための研究の一つとして本研究では明示的に周期信号と非周期信号の列を入力することで,対応する音声サンプルの列を一度に生成する手法を提案した.提案モデルを学習する際,画像変換の分野で高い性能を示しているCycleGANのサイクル構造を応用することで,音声波形と周期・非周期信号の相互変換の同時学習を行った.主観評価実験から,サイクル構造を持つ学習が合成歌声の品質を向上させることを示した.2016年に,自己回帰構造を持つ波形生成モデルであるWaveNetが提案された.メルケプストラムや対数F0などの音響特徴量を補助特徴量として用いることでWaveNetを音声ボコーダとして利用でき,近年の音声合成関連研究でしばしば利用されている.2017年には,WaveNetを教師モデルとして用い,自己回帰構造を持たない生徒モデルを学習することで,WaveNetと同等の品質の音声を高速に生成するモデルであるParallel WaveNetが提案された.

生徒モデルは教師モデルと同じ構造を持つが,教師モデルと異なり,モデル自身が生成した過去の音声サンプル列ではなく,ノイズ系列を入力として音声サンプルを出力する.WaveNetやParallel WaveNetによる音声ボコーダは非常に品質の高い音声を合成することができるが,これらのモデルは明示的な周期信号を入力に持たないため,補助特徴量として与えたピッチ情報とは異なるピッチの音声波形が生成されることがある.そこで,ニューラルネットワークに基づく音声ボコーダにおいて,周期信号と非周期信号を入力とする音声生成の枠組みを提案した.提案モデルでは明示的なピッチ情報を入力するため,入力として周期信号と非周期信号の2チャンネルを用いる.合成時,WaveNetでは出力した離散確率分布に基づいてサンプリングすることでμ-lawのクラスを選択するが,提案モデルでは入力に非周期信号を用いるため出力にも非周期性が現れることを期待し,最も確率が高いクラスを選択する.提案モデルを学習する際,画像変換の分野で高い性能を示しているCycleGANのサイクル構造を応用することで,音声波形と周期・非周期信号の相互変換の同時学習を行う.主観評価実験から,サイクル構造を持つ学習が合成歌声の品質を向上させることを示した.平成30年度は,特徴パラメータの列から波形を予測する枠組みを提案した.平成31年度はこの枠組みの改良を進めるだけでなく,これまで分解されていたモデル構造を単一の枠組みでモデル化すること(end-to-end)が可能になってきたことから,DNNに基づく歌声・楽器音の合成システムにおけるend-to-endの構造の模索も進める.当初の計画と比較して,実験よりもアルゴリズムの設計を主軸にしたため,次年度使用額が生じた.アルゴリズム設計の結果,想定したよりも多くの計算資源が必要なことが判明したため,2019年度の助成金は主に計算資源に充てる.
脳原発リンパ種:発がんの分子基盤の解明

1.がん抑制遺伝子の解析1)p53遺伝子はPCR-SSCP法にて20%例(2/10例)に変異がみとめられた。2)p16遺伝子はSouthern法にて検索したところ90%例(9/10)にhemizygous(4/9)叉はhomozygous(5/9)欠失が認められた。5'CpGislandのメチル化による転写ブロックと欠失を合わせると100%(10/10)に異常が認められた。3)p15遺伝子もp16遺伝子とほぼ同様な欠失が90%例に認められた。5)以上より脳原発リンパ腫では全身性リンパ腫と対照的に、p16、p15、pl4がん抑制遺伝子が高頻度に異常であり、この腫瘍の発がんに密接に関連することが示唆された。2.免疫グロブリン再構成H鎖遺伝子の解析1)脳リンパ腫6例を対象にVH遺伝子のRT-PCRクローンを分離して解析したところ、3例がV4-34、1例がV4-59、1例がV3-23、1例がV3-15でありV4-34遺伝子が高頻度に使用されていた。2)体細胞変異は8.8-27.3%(平均18.2%)と高頻度にみられた。3)FR領域のR(replacement)変異の頻度が全例で期待値より有意に低かった。4)以上より脳リンパ腫はgerminal center細胞またはその近縁細胞に由来することが示唆された。本研究では脳原発リンパ腫のがん関連遺伝子の変化の実態を明らかにすることを目的とした。しかし、この腫瘍では多発性に発生する傾向がある。このため腫瘍それぞれの個性を明確に把握することがまず重要と考え、本年度はこの点へのアプローチとして免疫グロブリン遺伝子のVDJの解析もおこなった。1.免疫グロブリンH鎖遺伝子のCDR3の解析脳リンパ腫の大多数がB細胞性であることから、それぞれの腫瘍のCDR3領域の解析をPCR法にておこなった。その結果、ゲノムDNAの検索ではしばしば複数のDNAの増幅がみられ、その腫瘍に特異的なCDR3の決定は困難であった。これに対してmRNAのRT-PCRでは単一なDNAが増幅される傾向にあり、塩基解析ではそれぞれの腫瘍で異なる、かつin frameな、CDR3配列が同定された。このCDR3配列の腫瘍特異性をin situ hybridizationで検索したところ、CDR3配列から作られたoligonucleotide(30-45mer)はそれの由来する腫瘍切片とのみ反応し、異なる腫瘍切片とは反応しないことが確認された。2.がん抑制遺伝子p14の検索脳原発リンパ腫では、がん抑制遺伝子p16が高頻度にhomozygous或いはhemizygous欠失を示すことは既に報告したところであるが、本研究ではこのp16遺伝子に接近して局在し、かつexon2,3を共有することで知られるp14遺伝子のexon 1の検索をSouthern blot法にておこなった。その結果、p14のexon 1もp16遺伝子とほぼ同様なパターンで高頻度に欠失していることが確認された。本年度は昨年度に引き続き脳リンパ腫の遺伝子解析を免疫グロブリン再構成H鎖遺伝子とp14がん抑制遺伝子を対象におこない以下の実績をあげた。1.p14がん抑制遺伝子のの解析(1)p14遺伝子のexon1に対するサザン法を10例で行ったところ、p16遺伝子の結果にほぼ対応した。すなわちp14遺伝子はp16遺伝子同様に高頻度にhonozygous欠失(50%)やhemizygous欠失(40%)を示すことが確認された。(2)hemizygous欠失の4例と欠失のない1例を対象にプロモータから第1exonにかけてのメチル化の有無をメチル化感受性酵素SaclIを用いてサザン法で検索したところ5例全例が切片されることからメチル化による転写ブロックはないものと思われた。

(3)hemizygous欠失の4例と欠失のない1例を対象にp14exon1からPCRクローンを分離して塩基解析をおこなったところhemizygous欠失の1例にミスセンス変異が認めれた。(4)以上より脳リンパ腫ではp14遺伝子欠失が高頻度(90%)であり、ミスセンス変異も認められ、p16遺伝子同様に発がんに密接に関与するものと思われた。2.免疫グロブリン再構成H鎖遺伝子の解析(1)脳リンパ腫6例を対象にVH遺伝子のRT-PCRクローンを分離して解析したところ、3例がV4-34、1例がV4-59、1例がV3-23、1例がV3-15となりV4-34遺伝子が高頻度に使用されていた。(2)体細胞変異は8.8-27.3%(平均18.2%)と高頻度にみられた。(3)FR領域のR(replacement)変異の頻度が全例で期待値より有意に低かった。(4)以上より脳リンパ腫はgerminal center細胞またはその近縁細胞に由来することが示唆された。
高濃度CO2を活用した海藻の大量生産研究

海洋資源の利用、エネルギーおよび食糧資源の確保などの極めて重要な視点から高濃度CO2を活用した藻類の大量培養を進める必要があると考えられるが、本研究を通じて、早期に研究が必要なものは関連する化学工学の研究、それに付随して海洋工学、藻類研究と化学工学の融合である。工業化の研究段階は初歩的段階であるが、研究の社会的意義が大きいので公的資金獲得が可能であるので「有望である」という概念や研究申請が先行し、エネルギー収支、環境影響、科学的合理性に対する検討がまったく不十分であることが分かった。本研究を通じてCO2利用研究が単なる研究費獲得のための活動にならないことがもっとも重要であることが分かった。本研究の目的は藻類の大量培養の基礎研究とそれを工業的に実施する開発とを有機的に接続し、基礎研究の実用化を阻むいわゆる「死の谷」を克服する具体的な方法を提案することである。初年度は申請時の計画にそって、まず高濃度CO2を高度に活用する技術を完成するために必要とされる基礎的データの集積を行った。既存のバブリング(液体に気体を溶解)方式ではなく、無気泡溶解装置を用いて装置内に気体を充満させ、加圧状態の中に液体を通過させ溶解させる方法を用いて二酸化炭素を溶解させた場合、約6倍の水中に溶解させることができ、高効率で低コストで溶解させることに成功した。次に、鹿児島大学前田研究室から提供して頂いた微細藻類(スピルリナ)のラボスケール培養を行った。二酸化炭素を任意の比率で空気に混合させ100μmol/m/sの光量(明:14h、暗:10h)、で培養させた場合(明期のみ二酸化炭素を投入)、10%CO2濃度が一番成長が良く、空気のみでの培養に比べ、約4倍の成長量と炭素固定量であった。CO2分圧10%以上ではpHが8.5以下となっており、著しい成長は見られなかった。また、培養前後の微量元素量の測定結果から従来の窒素、PのKの律速により成長が止まったとは考えられず、Mg、Mn、Feが律速し、成長が止まったと考えられる。また、本年度は6種類の波長の異なるLEDを用いて光の波長と微細藻類の生長への影響を検討したが、単独波長における藻類の生長促進効果は見られなかった。また赤、青、緑の混合波長LEDでそれぞれの波長の光強度を変化させたが、成長量に優位な差は見られなかった。しかしながら、青色(460nmの単独波長では、約2日で藻類が死滅した。一年目は、屋外での循環型培養槽を念頭に、おおむね次年度に行うプラントでの培養に必要な(ラボスケールでの学問の壁を越えた)基礎的データが得られた。陸上の第一次産業はすでに自然栽培の段階を終えて、田畑などでの栽培に移っている。これに対して会場の第一次産業は現在でも自然繁殖に委ねていて養殖などは一部に過ぎない。本研究は藻類の工業規模での生産の基礎的知見、工業化に必要な理論および実験の骨格、藻類の大量生産による持続性工業の成立について研究を実施した。特に平成26年度は、それまでに行った大量培養の知見に基づき、工業化に必要な理論と実験、海洋植物の利用による持続性発展への寄与について研究を行い、海洋、藻類の基礎研究者、海洋における生物の繁殖制御、影響物の供給、廃棄物の処理、水の循環、発電所などからでるCO2の有効利用などに関する化学工学的研究テーマの検討、ベンチ研究の検討、さらには一般的な持続性概念、世界的な動向、理論展開、環境問題との関係など広範囲な研究を行った。研究手法は前年度までの実験的な研究を整理し、海洋機構などの専門機関での招待講演、大学での講演、関係大学(琉球大学、鹿児島大学、高知大学など)における研究会、中部大学にて行った数次の研究会、およびそれらを総まとめした書籍の発刊が主たる活動である。その結果、海洋における藻類の大量培養は原理的に可能であり、特に火力発電所、焼却施設などから排出される高濃度CO2の利用が有効であることが明らかになった。また、海洋における養殖の失敗は栄養と廃棄物の循環にあることを明らかにし、工業的規模で地上の一次産業、できれば二次産業の効率で藻類を生産するためには、主として流動、不純物循環などの分野の新しい「海洋化学工学」、実験は藻類の急激な死、循環水の衛生管理などの分野の研究も必要なことを確認した。持続性研究では経済、政治などを含めた研究の結果、持続性を保つことは現在の陸上栽培のみでも可能であり、流布されている論理には欠陥があることが明らかになった。資源材料工学おおむね、藻類の大量培養の基礎研究データの集積は完了した。

水産学、植物学、工学などの学問の壁を越え、屋外での循環型培養槽を念頭におき、基礎的データの集積を行った結果、低コストで高効率に高濃度二酸化炭素の溶解に成功し、二酸化炭素投入による藻類の増殖が見られ、波長と光量によるスピルリナの成長への影響が明らかになった。次年度はこれらの知見をもとに単位面積当たりの光培養効率を整理しながら、スケールアップ時におこる学問と産業の壁を越えた体系的研究を行う。菌類、微細藻類の培養装置とそのシステム、すなわち、気液混合体、CO2の溶解方法の選定とその効率、CO2と弱アルカリの中和効果の理論、微細藻類の成長を促進させる最適な光量を研究者協力者とともに模索する。中型規模の培養では、小規模プラント装置の設計に必要となる知見を得る。またこれまで研究してきた中型藻類に加えて、より微細藻類を生産する方法を検討し、微細藻類の回収には、平成25年度の研究で着想を得た、絡み合い回収方法などを中心として、エネルギー効率の良いシステムの構築の設計を実施する。凝集操作には、琉球大学小西准教授のモズクから作られた凝集剤を利用することにより、食用利用を視野に入れた回収を研究する。本研究は1年目に具体的な研究課題に取り組みつつ、次世代の技術を工業化するときに生じる問題についての基礎的知見を得たので、それをベースにして俯瞰的、総合的、論理的研究を行う。すなわち、基礎研究を発展させるときに障害となる問題はすでに多く指摘されているが、それらの経験を活かして具体的な成功ルートを作る必要がある。アメリカでは積極的な期限付きプロジェクトによって成功に導く方法があり、また開発途上国は逆に決定が速く、トライアンドエラー方式を採用している。成熟し産学の間の問題点が多い日本における実現可能な方法を提案することをこの研究のもっとも重要な課題としたい。なお、研究協力の関係者は産学に広く求め、アメリカシカゴ大学山本教授(中島研究員)、中部大学持続性研究会(金澤客員教授、文理融合)、同大学行本研究室(機械工学)、琉球大学瀬名波研究室(流体工学)、鹿児島大学前田研究室(海洋学)、高知大学平岡研究室(海藻学)、一般社団法人海洋環境創生機構(理事として参加)、日本電気株式会社(沖縄など)、株式会社大栄製作所(気体溶解)、株式会社富山環境整備(廃棄物処理、環境プラント)である。消耗品の値引きにより次年度使用額が生じたため26年度の購入予定消耗品費と合わせて使用する。
日本人女性における皮質骨多孔性の発生に関する研究：HR-pQCTによる横断調査

平成30年度は、平成29年度に研究参加者として登録した50-79歳の健常人女性100名の、以下に収集された項目に関して、高解像度CT検査による骨微細構造の解析作業を進めた。1)問診:背景情報(年齢、身長、体重、BMI、既往歴、閉経年齢、運動習慣、職業、転倒の既往、喫煙、アルコール、FRAX score)を収集。2)高解像度CT検査:HR-pQCT(High Resolution peripheral Quantitative CT、高解像度末梢骨用定量的CT)を用いて、研究参加者の橈骨遠位部(手関節より9mm近位部の10mm幅領域、および前腕長の4%部位の10mm幅領域)と脛骨遠位部(足関節より22mm近位部の10mm幅領域、および下腿長の7.3%部位の10mm幅領域)をボクセルサイズ60umで撮影。骨微細構造解析ソフトウェアを用いて、皮質骨および海綿骨領域の抽出を行い、骨密度および骨微細構造を解析。4)単純X線検査:胸腰椎単純X線を撮影し、脆弱性骨折の有無、重症度を判定。5)血液検査:骨代謝マーカーであるTRACP5bとP1NP、また、25OHビタミンD3およびペントシジン、その他の一般的な血液検査項目の測定。2年目にデータ収集が終了し、解析作業が進んでいる。骨微細構造解析ソフトウェアを用いて、皮質骨および海綿骨領域の抽出を行い、骨密度および骨微細構造を計測する。皮質骨多孔性の発生について詳細に解析する。平成29年度は、50-79歳の健常日本人女性149名を研究参加者として登録し、以下の項目を収集した。1)問診:背景情報(年齢、身長、体重、BMI、既往歴、閉経年齢、運動習慣、職業、転倒の既往、喫煙、アルコール、FRAX score)を収集した。4)単純X線検査:胸腰椎単純X線を撮影し、脆弱性骨折の有無、重症度を判定した。5)血液検査:骨代謝マーカーであるTRACP5bとP1NP、また、25OHビタミンD3およびペントシジン、その他の一般的な血液検査項目の測定を行った。目標の100例を超えて、149例の登録が得られている。当該年度は、経費の節約に努めた結果、若干の残額(20,762円)が発生した。次年度の、構造解析、成果発表の経費に使用する。当該年度は、経費の節約に努めた結果、若干の残額(2,589円)が発生した。
音を認識するナノファイバーの開発

本研究課題では、音響学と化学の異色な組合せによる新しい科学の創造を目指し、音楽の音による動的な溶液の流れに反応することができるインテリジェントナノファイバーの発展を企てた。長鎖アルキル鎖と水素結合部位を有する色素分子を新しく合成し,音楽の動的音変化に応じて素早く整列する超分子ナノファイバーの構築に成功した。また、直鎖状のポルフィリンポリマーと二座配位子から、より高速な音応答性を示す可能性があるラダー状超分子二重鎖錯体の構築に成功し、それらが通常のポリマーと比較してより剛直で強い構造を有することを見出した。分子スケールの世界では、熱運動する媒質分子の不規則な衝突によって引き起こされるブラウン運動が支配的な環境であるため、小さな分子がそれに打ち勝って溶媒分子の巨視的な流れに沿って整列することは極めて困難である。しかし、分子や分子集合体が大きくなれば、溶媒分子のブラウン運動の影響が小さくなり、溶液の流れを感じる取ることができるようになる。微弱な音波振動が引き起こす液体分子の流れを感じ取ることができるような分子や分子集合体の開発を目指して、我々は、アントラセン誘導体(AN)の自発的な自己集合化を利用することによる超分子ナノファイバーの開発を行った。平面構造を持つアントラセン分子に、かさ高い側鎖ユニットを取り付けることによって、ナノファイバーの合成に成功した。走査型電子顕微鏡を用いて集合体の構造の観察を行うと、複数のファイバーが束になった、直径約8 nmの細長い直線状のナノファイバー構造を観察することができた。ANナノファイバーの溶液に可聴音(正弦波)を照射しながらLDスペクトルを測定すると、強い誘起LDシグナルを確認することができた。この現象は音の周波数と音圧に大きく依存し、1000 Hz以下の低い音にのみLDシグナルの出現を確認することができた。その結果を踏まえて、世界で最も良く知られているクラシック音楽の一つである、ベートーベンの「交響曲第5番ハ短調作品67運命第1楽章Allegro con brio」を用いてLD測定を行った。LD強度を時間変化に対してモニターすると、ナノファイバーが音楽の音に応答して配向し、そのメロディーに特徴的なLDプロファイルが高い再現性で得られた。このようなLDプロファイルは、音楽それぞれに固有の形で得られ、曲によって大きく異なることがわかった。微弱な音波振動が引き起こす液体分子の流れを感じ取ることができるような分子や分子集合体の開発を目指して、我々は、(1)直鎖構造を有するポルフィリンポリマーからのラダー型ポリマー超分子二重鎖の創製、および(2)ペリレンビスイミド誘導体を用いる超分子ナノファイバーの創製に関する研究に取り組んできた。以下に研究の概要を述べる。(1)複数の高分子を集合化させることで一本鎖の高分子よりも強固で直線性の高い多重鎖分子集合体の開発を企てた。らせん構造を持つ高分子集合体が注目を集める一方で、非らせん型、すなわち直線形のラダー型高分子集合体はほとんど注目されていない。ラダー型高分子集合体の構築には二重らせん高分子集合体と比較して、直線性が高くて、硬い高分子を用いる必要があると考えられる。我々は、剛直な直鎖状構造を有するmeso-meso結合亜鉛ポルフィリン多量体をエチニレン架橋型ビピリジンと混合すると、より強固で直線性の高いラダー状超分子二重鎖錯体が形成することを見出した。(2)長いアルキル鎖とアミド部位を有するペリレンビスイミド(PBI)誘導体を合成し、それが溶液中で自己集合して、細くて長い超分子ナノファイバーを形成することを見出した。PBIナノファイバーは音響配向を示し、その配向効率に及ぼすいくつかの構造的要因を見出した。音響学と化学の異色な組合せによる新しい科学の創造を目指し、音楽の音による動的な溶液の流れに反応することができるインテリジェントナノファイバーの開発を企てた。溶液を伝播する音の振動に高感度で配向する音響配向高分子の開発を目指し、剛直な直鎖状共有結合ポリマーを設計した。より硬く剛直性の高い高分子を得るために、meso-meso結合ポルフィリン多量体(ZPn)とエチニレン架橋型ビピリジン(DPA)による錯体形成を期待し、ラダー状超分子二重鎖錯体の開発を行った。過去に報告されている方法にしたがって、亜鉛ポルフィリン多量体ZPn (n = 2, 4, 6, 8, 10, polymer)および二座配位子DPAの合成を行った。ZP2に1.0当量のDPAを添加し、1H NMRを測定したところ、223 KでZP2とDPAのピークがともに大きくシフトし、2:2の二重鎖錯体の形成が確認された。ZP4およびZP6では273 K、ZP8では293 K、ZP10に至っては308 Kという室温よりもかなり高い温度で二重鎖錯体の形成が確認された。さらに長く分子量分布のあるポルフィリンポリマーZPpolyにモノマーユニット換算にして0.5等量のDPAを添加するとサンプル溶液の粘度が著しく向上し、同様に二重鎖錯体の形成が確認された。