hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運輸分野における温暖化ガス排出抑制政策の包括的評価モデルの構築

本研究は、運輸分野に着目し、さまざまな温暖化ガス抑制策の包括的な評価モデルを開発すること目的としている。今年度の成果は以下のとおりである。1.自動車交通に起因する温暖化ガスの削減政策の効果と影響を時系列として計算することができるという実用性を有する動学的応用一般均衡を開発した。ここでは、家計は将来を見越して貯蓄と消費と選択する。消費には車の所有という変数を明示的に組み込み、政策の自動車保有と利用への影響を分析できるようになっている。企業も同様であるが、投資という行為を明示的に表現した動的モデルとなっている。市場は毎年均衡し、均衡効用水準の変化で厚生水準を表現する。2.上記のモデルを用いてシミュレーションを実施し、以下のような結果を得た。現在政府が目標としている2010年における運輸部門の排出抑制目標1990年比17%増を達成するための炭素税税率としては8.5万円/tCO2に設定すればよいことが判明した。現行の税率は炭素税に換算すると6.2万円/tCO2であるから増税額は2.3万円/tC02である。また、年あたりの増税による厚生水準の損失は約5千億円/年である。さらに2010年度1990年比6%削減目標に対しては、11.3万円/tCO2の炭素税率を必要とし、年あたりの増税による厚生水準の損失は約1.7兆円/年である。なお、上記の値は燃料価格の弾力性(0.3を採用している)に決定的に依存する。3.都市における土地利用規制策は交通需要を変化させることに注目し、温暖化ガス抑制策としての土地利用規制策の効果を分析するモデルとして静的応用都市経済モデルを開発した。そして、岐阜都市県域におけるシミュレーションを実施し、以下のような結果を得た。温暖化ガス削減便益が5.2億円/年(2.6千円/tCO2)であり、規制に伴う厚生水準の損失が8.2億円/年であり、土地利用規制策は効率的な温暖化ガス抑制策とは言えないことが判明した。ハイブリッド型SNA産業連関表を用いて温暖化ガスの発生要因の歴史的変遷を示した。本研究は、運輸分野に着目し、さまざまな温暖化ガス抑制政策の包括的な評価モデルを開発することを目的としている。このため、人流及び物流部門における需要者、供給者の行動モデルの開発、その土地利用、労働、その他の市場への影響分析モデルの構築、並びに費用便益分析をいう効率性を評価する手法のみならす、その公平性をも同時に評価しうる社会的厚生関数の提案を行っている。今年度の成果は、以下のとおりである。(1)人流における時間価値関数なる概念の重要性を指摘し、その理諭的性質を明示した。(2)運輪業を組み込み、かつ、温暖化対策の影響を明示的に分析することができる応用一般均衡モデルを開発し、国内におけるその実用性を示した。(3)世界産業連関表を加工し、国際運賃を明示化した表を用いて、多国間貿易モデルを構築し、その実用性を示した。(4)輸出輸入別の荷主及び船会杜の行動をモデル化し、その実用性を示した。(5)貨物の時間価値を機関分担モデルを用いて検出した。

(6)貨物の運賃構造をヒヤリングによって特定化した。(7)都市交通における階層別の行動の相違点を事態調査より示し、階層別行動モデルの必要性を示唆した。(8)温暖化の観点からみたときの運輸プロジェクトのライフサイクルアセスメントモデルの構築を行い、その実用性を示した。(9)価値意識法を用いて、炭酸ガス1トンの減少に対して、人々が抱いている支払い意思額の概算を行った。(10)地域別の効用関数の加重和である社会的厚生関数を仮定して、費用便益分析における公平性の具体的な組み込み方を提示した。本研究は、運輸分野に着目し、さまざまな温暖化ガス抑制政策の包括的な評価モデルを開発することを目的としている。今年度の成果は、以下のとおりである。1.私的交通における時間価値関数の性質を理論的に整理すると同時に、CES型の効用関数のもとで時間価値と私的交通の両者を同時にかつ整合的に予測する方法を開発し、その実用性を検証した。2.業種別の貨物流動からみた国際コンテナー貨物取扱荷主の港湾選択行動について従来調査がなされていない実態解明とそのモデル化を行い、業種別にその行動が大きく違っている点を考慮したモデルの必要性を指摘した。3.交通需要と立地行動を理論的に整合させた実用的なモデルである応用都市経済モデルを構築し、交通整備の便益評価を、主体別、分野別、地域別、住替有無別の便益に分類して計測ができることを示した。4.物量と金銭ベースのハイブリッド型SNA産業連関表を作成し、エネルギー価格の分野間差違による不整を回避するとともに、エネルギー部門と非エネルギー部門の相互依存関係を包括的構造的に示すことができる公式を誘導した。その結果、特に、廃棄物部門とエネルギー部門の依存関係を明示することができた。5.世代別の効用関数の加重和である社会的厚生関数をDICEモデルに適用し、各種の地球温暖化対策の評価を行った。その結果、提案されている対策のほとんどは好ましいとはいえず、100年にわたる効用レベルの軌跡を最大化するという意味で効率的な環境税または排出権取引のみが望ましい政策であるとの結果を得た。本研究は、運輸分野に着目し、さまざまな温暖化ガス抑制策の包括的な評価モデルを開発することを目的としている。今年度の成果は以下のとおりである。1.自動車交通に起因する温暖化ガスの削減政策の効果と影響を時系列として計算することができるという実用性を有する動学的応用一般均衡を開発した。ここでは、家計は将来を見越して貯蓄と消費と選択する。消費には車の所有という変数を明示的に組み込み、政策の自動車保有と利用への影響を分析できるようになっている。企業も同様であるが、投資という行為を明示的に表現した動的モデルとなっている。市場は毎年均衡し、均衡効用水準の変化で厚生水準を表現する。2.上記のモデルを用いてシミュレーションを実施し、以下のような結果を得た。現在政府が目標としている2010年における運輸部門の排出抑制目標1990年比17%増を達成するための炭素税税率としては8.5万円/tCo2に設定すればよいことが判明した。現行の税率は炭素税に換算すると6.2万円/tCo2であるから増税額は2.3万円/tCo2である。また、年あたりの増税による厚生水準の損失は約5千億円/年である。さらに2010年度1990年比6%削減目標に対しては、11.3万円/tCo2の炭素税率を必要とし、年あたりの増税による厚生水準の損失は約1.7兆円/年である。なお、上記の値は燃料価格の弾力性(0.3を採用している)に決定的に依存する。
特徴量間の共起性に着目した一般物体認識に関する研究

高精度な物体認識の実用化を実現するために,低メモリ使用量で動作する物体認識手法の研究に取り組んだ.物体認識で用いられる画像局所特徴量は,高次元かつ実数で表現されるため多くのメモリを必要とする.そのため,汎用コンピュータと比べて性能が低いFPGA(Field-Programmable Gate Array)やLSI(Large Scale Integration)のようなハードウェアで実用化するには,物体認識手法の高速化と省メモリ化が必須となる.そこで,本研究では物体認識技術を実用化するために,実数で表現される画像局所特徴量を大小関係により2値化することで,メモリ使用量を75%削減することができるRelationalHOG特徴量を提案した.Relational HOG特徴量は,2つの特徴量の関係性を表現することができるため,単純なしきい値処理による2値化よりも多くの情報量を含んだ特徴量となり,同程度のメモリ消費量にも関わらず,高精度な物体認識を実現することができた。しかしながら,実数で表現される特徴量を2値符号列化することで,量子化残差と呼ばれる情報が欠損するため認識性能が低下する問題があった.そこで,本研究では量子化残差に基づいた2値符号列の遷移を考慮することができる遷移尤度モデルを識別器に導入した.学習中に量子化残差を考慮することで,計算コストを維持したまま本来ならば低下する認識性能を向上させることができた.近年では,画像認識技術の実用化に関する要望が高まっており,本研究のように低メモリかつ高速な物体認識手法は高い有用性があるといえ,実用化に貢献することができると考えられる.画像局所特徴量の共起性に基づく高精度な物体認識を実現するために、特徴量と物体カテゴリの幾何学的関係を利用した物体認識手法の研究に取り組んだ。既に画像局所特徴量を用いた物体認識手法が提案されているが、アピアランスが似た物体を区別することは困難である。そこで、アピアランス以外の情報として、Geometric Contextから得られるシーンの幾何学的情報を利用し、アピアランス特徴と幾何学的情報の共起性に基づき高精度に物体を認識する手法を提案した。人画像や車両画像を認識対象とした評価実験にて、提案手法は高精度な認識が可能であることを確認した。特に、人画像の高精度な認識は、歩行者ITSやセキュリティ、マーケティングなどの多岐にわたる分野で実現が期待されている他、人物追跡や人体姿勢推定などの前処理としても重要である。しかしながら、これらの特徴量は実数で表現されるため、メモリ消費量が大きく、ハードウェア上での動作が難しいという問題がある。そこで、実数で表現される画像局所特徴量を大小関係により2値化することで、少ないメモリにより表現可能なRelationalHOG特徴量を提案した。Relational HOG特徴量は、2つの特徴量の関係性を表現することができるため、単純なしきい値処理による2値化よりも多くの情報量を含んだ特徴量となり、同程度のメモリ消費量にも関わらず、高精度な物体認識を実現することができた。近年では、画像認識技術の実用化に関する要望が高まっており、本研究のように低メモリかつ高速に計算可能な特徴量は高い有用性があるといえ、実用化に貢献することができると考えられる。しかしながら,実数で表現される特徴量を2値符号列化することで,量子化残差と呼ばれる情報が欠損するため認識性能が低下する問題があった.そこで,本研究では量子化残差に基づいた2値符号列の遷移を考慮することができる遷移尤度モデルを識別器に導入した.学習中に量子化残差を考慮することで,計算コストを維持したまま本来ならば低下する認識性能を向上させることができた.近年では,画像認識技術の実用化に関する要望が高まっており,本研究のように低メモリかつ高速な物体認識手法は高い有用性があるといえ,実用化に貢献することができると考えられる.
高機能集積化脳インプラントデバイスに関する研究

近年の脳科学の発展に伴い、脳疾患の治療や脳機能の解明、Brain-Machine Interface(BMI)などの研究が盛んに行われるようになった。これら、いずれの研究分野においても、神経細胞からの信号を記録する神経プローブが広く利用されており、必要不可欠なものとなっている。神経プローブの中でも、半導体微細加工技術を用いて作製されるSi神経プローブは様々な利点を有しており、これまで広く用いられてきた。我々はこのSi神経プローブへ種々のセンサや情報処理回路を搭載することで、活動電位記録のみならず脳機能の多角的な解析を可能とする「多機能集積化脳神経プローブシステム」の開発を進めている。これまで、より高密度な記録を実現するために両面に記録点を配置した両面Si神経プローブの開発を行い、それにより活動電位の高密度記録が可能であることを確認している。また、脳内への薬液注入を可能とする、Si神経プローブへのマイクロ流路作製技術を確立している。本年度は遺伝子工学と光学を組み合わせたオプトジェネティクスにより、神経細胞の光刺激を可能とする光導波路付きSi神経プローブの開発を行った。従来、神経細胞を刺激するためには電気を用いた電気刺激や、薬液による化学的な刺激が一般的であった。しかし近年、光を用いた神経細胞の観察や刺激が脳科学分野の中で大きな広がりを見せている。光を用いることで、空間的・時間的に高い分解能で細胞を観察、刺激することが可能となる。特に光刺激に関しては、電気や薬液による刺激に比べ、神経組織に機械的及び化学的なダメージを与えないこと、選択的刺激が可能であることが利点として挙げられる。我々は、神経細胞に光感受性を持たせるため、それ自体がイオンチャネルとして働くチャネルロドプシンを遺伝子導入により発現させた。チャネルロドプシンは、可視光に応答してイオンを透過させ、分子単独で膜電位を変化させるという特徴を持ち、これにより神経細胞の光刺激が可能となる。このプローブでは、プローブ表面にSiNを用いた高屈折率領域を設け、光導波路のコアとしている。光の入射口はプローブ後端にあり、そこへ光ファイバーを固定する。光の伝搬実験においては、試作したSi神経プローブの光導波路内へ波長452nmのレーザー光の伝搬が可能であることを確認した。これまで様々な脳測定手法が開発、改良されることで脳科学のめざましい進歩がもたらされてきた。数ある脳測定手法の中でも神経細胞の活動を金属製電極により直接測定する細胞外記録は古くから行われ、脳機能を理解する上で非常に重要な役割を果たして来た。他研究機関おいては、Siを用いた電極が開発され、実際に神経細胞活動の記録に用いられている。Si電極は、微細加工、大量生産、電極上への電気回路形成などが可能であり、金属製電極にはない利点を有している。しかし、現状のSi電極を用いた場合でも、膨大な数の神経細胞が高密度に存在している脳において同時に観察できる神経細胞の数は限られている。また、電極自体の神経細胞への損傷の問題もあり、今後より高精度な記録、更には情報の入力等を行うためには電極自体の形状を改善する必要があると考えられる。そこで我々は高密度記録を実現するSi両面電極を提案し、その開発を行ってきた。このSi両面電極は従来のSi電極と異なり、電極の上下両面に記録点を持つ。電極下面の記録点は同一面上にあるパッドへ繋り、そのパッドへは電極上面から貫通孔を通してワイヤーボンディングを行うことで外部装置へ繋げる。記録点を電極の上下両面に配置することで電極上の記録点の密度を高めることができ、神経細胞活動電位の高密度記録が可能となる。今年度、実際にこのSi両面電極の試作を行い、その試作に成功した。また、電極上下両面の記録点のインピーダンス測定を生理食塩水中で行い神経細胞の活動電位記録に適した電極であることを示した。さらにインピーダンス測定後、in vitro環境下での電極の評価としてモルモットの海馬スライスを用いた神経細胞の活動電位記録実験を行い、電極上下両面の記録点からの活動電位記録に成功した。脳疾患の新たな治療法の開発や脳機能の解析のため、脳神経細胞の活動電位を高密度に記録することは非常に重要である。我々は電気的・化学的・光学的な刺激と記録が可能なSiプローブに信号処理回路を搭載することにより、脳機能解析だけではなく脳疾患治療や脳機能拡張なども可能とする「高機能集積化脳インプラントデバイス」の開発を行ってきた。従来、神経細胞の活動電位記録にはガラス電極や金属電極が主に用いられてきたが、より多くの細胞活動を記録するためSiプローブが用いられるようになった。これまで我々は、プローブ両面に記録点を有するSi両面プローブを開発し、ラットの海馬スライスの活動電位を高密度で記録することに成功している。現在、Siプローブヘのマイクロ流路形成についての研究に取り組んでいる。Siプローブヘマイクロ流路を形成することで、神経細胞への薬液の供給が可能となるが、これにより神経細胞に対する薬液の影響を知ることができる。さらに、Siプローブのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用も可能となる。DDSとは、生体内における薬剤の分布を量的、時間的、空間的に操作するシステムのことであり、SiプローブをDDSへ応用することでパーキンソン病やてんかんといった脳疾患の治療法を向上させることが可能となると考えられる。本年度はマイクロ流路付きSi両面プローブの設計と試作を行い、そのマイクロ流路の評価を行った。送液試験の結果、試作したプローブでの送液が可能であることを確認した。

更に、流量と圧力損失の関係を測定することで、設計通りにマイクロ流路が形成されていることを確認した。近年の脳科学の発展に伴い、脳疾患の治療や脳機能の解明、Brain-Machine Interface(BMI)などの研究が盛んに行われるようになった。これら、いずれの研究分野においても、神経細胞からの信号を記録する神経プローブが広く利用されており、必要不可欠なものとなっている。神経プローブの中でも、半導体微細加工技術を用いて作製されるSi神経プローブは様々な利点を有しており、これまで広く用いられてきた。我々はこのSi神経プローブへ種々のセンサや情報処理回路を搭載することで、活動電位記録のみならず脳機能の多角的な解析を可能とする「多機能集積化脳神経プローブシステム」の開発を進めている。これまで、より高密度な記録を実現するために両面に記録点を配置した両面Si神経プローブの開発を行い、それにより活動電位の高密度記録が可能であることを確認している。また、脳内への薬液注入を可能とする、Si神経プローブへのマイクロ流路作製技術を確立している。本年度は遺伝子工学と光学を組み合わせたオプトジェネティクスにより、神経細胞の光刺激を可能とする光導波路付きSi神経プローブの開発を行った。従来、神経細胞を刺激するためには電気を用いた電気刺激や、薬液による化学的な刺激が一般的であった。しかし近年、光を用いた神経細胞の観察や刺激が脳科学分野の中で大きな広がりを見せている。光を用いることで、空間的・時間的に高い分解能で細胞を観察、刺激することが可能となる。特に光刺激に関しては、電気や薬液による刺激に比べ、神経組織に機械的及び化学的なダメージを与えないこと、選択的刺激が可能であることが利点として挙げられる。我々は、神経細胞に光感受性を持たせるため、それ自体がイオンチャネルとして働くチャネルロドプシンを遺伝子導入により発現させた。チャネルロドプシンは、可視光に応答してイオンを透過させ、分子単独で膜電位を変化させるという特徴を持ち、これにより神経細胞の光刺激が可能となる。このプローブでは、プローブ表面にSiNを用いた高屈折率領域を設け、光導波路のコアとしている。光の入射口はプローブ後端にあり、そこへ光ファイバーを固定する。光の伝搬実験においては、試作したSi神経プローブの光導波路内へ波長452nmのレーザー光の伝搬が可能であることを確認した。
重力を含む場の量子論の非攝動論的研究

1.低次元時空における量子重力理論の研究複雑な量子重力のいくつかの側面を単純化された状況においてとらえる目的で, 2次元時空の高階微分型模型やスカラー・テンサー型模型を分析した.この模型のWKB波動汎関数,共形量子異常等の導出を行った.特に量子効果によって宇宙定数が微調節なしにゼロになる可能性があることを示した.2.量子重力理論としての(超)弦理論の研究相対論的弦の量子論は自然にアインシマタインの重力理論の拡張になっていることは,本研究代表者らの以前の研究によって明らかになっている.しかしここ数年なされた多くの成果によっても,超弦理論の幾何学的背景や非攝動論的な定式化に関しては大きな進展もなくまだその端緒さえ見い出されていないという現状にあると思われる.このような認識のもとで以下のような研究を行った.(1)光円錐弦場理論による研究:光円錐弦場の作用原理が時空座標に関する一種の共変性を持つことを示した.また弦場の再定義によって弦の結合定数を連続的に変化させることができることを示した.これは弦理論を特徴づける定数がプランクの長さ唯一つであることを作用原理に基づいて理解できたという点で重要である.(2)背景時空によらない弦場理論の定式化についての準備的な研究:上記(1)の研究成果に基き背景幾何学に独立な仕方で作用原理を定式化する可能性を提案した.この提案は他のグループによってさらに発展させられている. (3)弦理論の紫外構造:弦理論は双対性のために紫外発散を含まないが,このことは弦理論の時空のとらえ方がリーマン幾何学とは根本的に異なっていることを意味している.この事実を時空における新しい不確定性原理によってとらえることを提案した.これらは弦理論の幾何学への手がかりになるものと期待される.今後もこの観点から弦理論の新しい定式化の道を探って行きたい.1.低次元時空における量子重力理論の研究複雑な量子重力のいくつかの側面を単純化された状況においてとらえる目的で, 2次元時空の高階微分型模型やスカラー・テンサー型模型を分析した.この模型のWKB波動汎関数,共形量子異常等の導出を行った.特に量子効果によって宇宙定数が微調節なしにゼロになる可能性があることを示した.2.量子重力理論としての(超)弦理論の研究相対論的弦の量子論は自然にアインシマタインの重力理論の拡張になっていることは,本研究代表者らの以前の研究によって明らかになっている.しかしここ数年なされた多くの成果によっても,超弦理論の幾何学的背景や非攝動論的な定式化に関しては大きな進展もなくまだその端緒さえ見い出されていないという現状にあると思われる.このような認識のもとで以下のような研究を行った.(1)光円錐弦場理論による研究:光円錐弦場の作用原理が時空座標に関する一種の共変性を持つことを示した.また弦場の再定義によって弦の結合定数を連続的に変化させることができることを示した.これは弦理論を特徴づける定数がプランクの長さ唯一つであることを作用原理に基づいて理解できたという点で重要である.(2)背景時空によらない弦場理論の定式化についての準備的な研究:上記(1)の研究成果に基き背景幾何学に独立な仕方で作用原理を定式化する可能性を提案した.この提案は他のグループによってさらに発展させられている. (3)弦理論の紫外構造:弦理論は双対性のために紫外発散を含まないが,このことは弦理論の時空のとらえ方がリーマン幾何学とは根本的に異なっていることを意味している.この事実を時空における新しい不確定性原理によってとらえることを提案した.これらは弦理論の幾何学への手がかりになるものと期待される.今後もこの観点から弦理論の新しい定式化の道を探って行きたい.重力を含む量子論として弦理論が最も有望な可能性であることが多方面からの研究によって明らかにされている。この中で我々の課題は、弦理論の背後にあるべき幾何学的構造を探ること、またそれとともに弦理論の単なる攝動論を超えるより深い定式化を得ることである。昨年から今年度にかけて行って来たことは主に(1)弦理論が何故重力を含むかについて理論の対称性との関係を明らかにした。具体的には重力子バーテックスに対するゲージ恒等式と光円錐弦場理論の座標変換のもとでの対称性を関係づけることができた。(2)背景時空によらない理論の定式化を行う可能性について分析した。特にいわゆる相互作用項だけをもつ作用原理の可能性を指適した。(3)Wittenによる開弦場理論の自然な拡張によっては閉弦場理論を構成することはできないことを指適した。の3点にまとめられる。さらに現在進行中の研究を述べる。(4)弦理論の振幅については紫外発散が自然に切断される。このことは実はいわゆる双対性の直接の帰結と言えることがわかった。現在これら一つの一般的な原理として定式化することを試みている。(5)弦場の正しい解釈を与えること。現在知られている閉弦の場の理論の困難の多くは弦場を正しく解釈していないことに起因している。弦場の定義されたHilbert空間の任意のユニスリー変換は理論の対称性であるべきことが重要である。

(6)KaV方程式の解に対する佐藤理論の発展によってリーマン面と無限次元リー群GL(∞)との関係が明らかになっているが、この関係は弦理論の立場ではより直接的に理解できる。このことに基き一般のリーマン面上でボゾンおよびフエルミオン弦の演算子形式を作れる。一昨年から重力を含む量子論に対する最も有力な理論的可能性としての弦理論を中心的なテーマとして研究してきた.今年度の研究の主なものを以下にあげる.(1)弦理論を特徴づける定数は通常は弦の拡がりに対応する「傾き」パラメターα^1と弦の相互作用の強さを表わす結合定数の二種あるとされる.しかし弦の散乱に対する攝動論的なルールの持っている性質から,実は独立な定数はただ一個であることが以前から予想されていた.これは「ディラトン」の場の期待値をずらすことによって, α′とgの値が連続的に変化することに基づいている.これは極めて重要な性質であるが,攝動論よらずに定式化することはできていなかった.現在のところ,ディラトン,従って閉じた弦の性質を非攝動論的に理解するには先円錐場の理論によるしかない.そこで一応この立場に立って,ディラトンの性質を調べた.その結果光円錐弦場の再定義によって結合定数を連続的に変化させることができることを弦場の作用原理に基づいて示すことができた.これによって弦の幾何学に対する一つの手がかりがさらに明確になった.(2)時空の幾何学の観点から見た場合,弦理論がどのような意味で通常のリーマン幾何学の一般化になっているかを明らかにすることは重要な問題である.この点に関する考察を深め,特に反対性の一つの表現として時間・空間における新たな不確定性原理を設定する可能性を提案した.弦理論の散乱振幅の紫外有限性にこの原理によって自然に説明できる.この原理の正確な数学的表現を追求することが今後の重要な課題である.これらの考察は弦理論の〓〓〓を明白な形でその非攝動論的なダイナミクスを定式化するには弦場の概念は適切なものではないことを示しているように思われる.現在このような動機に基づき,弦の演算子形式を新しい観点から見直す研究を深めつつある.
小脳をモデルにｉｎ ｖｉｖｏで解き明かす、神経回路形成のシナプスを介した制御機構

本研究は、神経回路形成が神経活動によってどのように制御されるかを解明するため、小脳プルキンエ細胞の樹状突起の形成過程が、入力する軸索によるシナプス形成やシナプス入力によって制御される分子機構の解明を目指したものである。前年度において、プルキンエ細胞に発現するNMDA型グルタミン酸受容体サブユニットGluN1が、樹状突起形成に必要であるということが明らかになった。NMDA受容体は、脳の広い領域で神経回路機能発揮に重要な役割を果たすのにもかかわらず、小脳プルキンエ細胞における役割はこれまでまったく不明であった。それゆえ、本発見は衝撃的かつ非常に有意義なものであった。本年度の研究では、NMDA受容体のカルシウム透過能が必要であることが明らかになった。また、CaMK2aの活性化によって下流のシグナルメカニズムが活性化されることが示唆された。さらに、in vivoライブイメージングによって、神経活動がないと樹状突起の退縮が起きにくいことが明らかになった。これらの結果から、神経活動によるNMDA受容体の活性化が、CaMK2aを介して樹状突起を退縮させるという、プルキンエ細胞の樹状突起が正常な形態形成を完成させるための、一連のメカニズムを紐解くことができた。本研究によって明らかになった成果は、NMDA受容体の新たな機能を明らかにしたこと、発達中の神経回路形成において神経活動が果たす具体的な役割と分子メカニズムを明らかにした点で大いに意義がある。本研究は、発達中の神経活動依存的な神経回路形成の分子機構を理解するため、シナプスによる神経活動が、その投射元である軸索の形態、および、投射先である樹状突起の形態、それぞれの形成に及ぼす役割を解明することを目的とする。この目的のために本研究では、小脳プルキンエ細胞へのシナプス入力に着目した。当該年度の研究においては、プルキンエ細胞へ投射する主な興奮性入力を担うふたつの軸索、平行線維あるいは登上線維が、シナプス形成を介して、プルキンエ細胞の樹状突起形成をどのように制御するかを解明した。登上線維およびプルキンエ細胞へ同時に別々の蛍光蛋白質をin vivoで発現させ、生後8日前後に、プルキンエ細胞が短い複数の樹状突起を1本のみ残して退縮させる過程で、登上線維が樹状突起へどのように相互作用しその形成を制御するのか、2光子顕微鏡を用いたライブイメージングおよび固定標本の観察によって解析した。すると、この時期、登上線維軸索はプルキンエ細胞の細胞体に投射するのにとどまり、まだ樹状突起へは投射していないことが明らかになった。つまり樹状突起が1本化する過程は樹状突起ごとの登上線維入力によって制御されるわけではないことがわかった。また、プルキンエ細胞へのもうひとつの主な興奮性入力元である平行線維について、そのプルキンエ細胞樹状突起形成への影響を、平行線維シナプス形成不全マウスであるCbln1ノックアウトマウスの解析により検討した。すると、平行線維シナプスは生後14日目以降にプルキンエ細胞樹状突起の正常な形態に必要であることが示唆された。当初の計画では、プルキンエ細胞および投射軸索の形態変化、さらにシナプスや神経活動の変化の過程をライブイメージングや固定標本の観察によって明らかにすることを目的とした。一方、実際に発達中の登上線維の観察を行ったところプルキンエ細胞樹状突起への投射は予想より遅い時期に起きることが明らかになった。そこで次年度に計画していた平行線維の樹状突起形成への影響検討を前倒しして本年度に行い、平行線維シナプス入力の影響も予想より遅い時期に起きることを明らかにした。このように当初の計画と比べて実際の研究遂行には変更があった。しかし本研究目的に則した研究成果が得られており、本年度の成果を生かすことで次年度以降の検討をより効率的に行うことができると期待できる。従って、おおむね順調に進展していると言える。本研究は、神経回路形成が神経活動によってどのように制御されるかを解明するため、小脳プルキンエ細胞の樹状突起の形成過程が、入力する軸索によるシナプス形成やシナプス入力によって制御される分子機構の解明を目指す。当該年度は、前年度に明らかになった、小脳顆粒細胞平行線維によるシナプス形成がプルキンエ細胞樹状突起形成に必要であることに着目し、その分子機構を検討した。平行線維シナプスの形成が著しく損なわれるCbln1欠損マウスでは、プルキンエ細胞樹状突起の本数が増加するとともに、平面状の形態が失われる。当該年度において申請者は、NMDA型グルタミン酸受容体サブユニットGluN1を、一部のプルキンエ細胞特異的に胎生期より欠損させたところ、同様の樹状突起形態異常が見られることを見出した。すなわち、GluN1が、プルキンエ細胞の樹状突起形成において必須の役割を果たすことを見出した。GluN1は、大脳皮質など様々な脳の領域で回路形成期に重要な役割を持ちながら、プルキンエ細胞においては存在意義がまったく不明であった。そのためこの発見は、神経活動依存的な回路形成メカニズムおよび、NMDA受容体の生理的役割の解明という点で、大きな驚きと発展性が見出された点で意義が大きい。当該年度は、プルキンエ細胞においては存在意義がまったく不明であった、NMDA受容体GluN1サブユニットが、樹状突起形成に必須であることが明らかになった。そこで、今年度はGluN1が樹状突起形成を制御する分子機構を解明するための検討を行った。

この検討は、本研究の当初の計画にはなかったものであるが、神経活動が樹状突起形成を制御する分子機構の解明という、本研究の目的にとっても必要な検討であるし、現在までに意義の大きい結果を得ることができている。以上のことから、当該年度の課題の進捗状況はおおむね順調であると評価した。本研究は、神経回路形成が神経活動によってどのように制御されるかを解明するため、小脳プルキンエ細胞の樹状突起の形成過程が、入力する軸索によるシナプス形成やシナプス入力によって制御される分子機構の解明を目指したものである。前年度において、プルキンエ細胞に発現するNMDA型グルタミン酸受容体サブユニットGluN1が、樹状突起形成に必要であるということが明らかになった。NMDA受容体は、脳の広い領域で神経回路機能発揮に重要な役割を果たすのにもかかわらず、小脳プルキンエ細胞における役割はこれまでまったく不明であった。それゆえ、本発見は衝撃的かつ非常に有意義なものであった。本年度の研究では、NMDA受容体のカルシウム透過能が必要であることが明らかになった。また、CaMK2aの活性化によって下流のシグナルメカニズムが活性化されることが示唆された。さらに、in vivoライブイメージングによって、神経活動がないと樹状突起の退縮が起きにくいことが明らかになった。これらの結果から、神経活動によるNMDA受容体の活性化が、CaMK2aを介して樹状突起を退縮させるという、プルキンエ細胞の樹状突起が正常な形態形成を完成させるための、一連のメカニズムを紐解くことができた。本研究によって明らかになった成果は、NMDA受容体の新たな機能を明らかにしたこと、発達中の神経回路形成において神経活動が果たす具体的な役割と分子メカニズムを明らかにした点で大いに意義がある。今年度の研究成果から、シナプス形成が回路形成を制御しうる時期が明らかになった。今後はこの時期に着目して、軸索および樹状突起の形態変化過程をライブイメージングにより解明する。また、当初の研究計画に従って、次年度においては登上線維と平行線維のシナプス形成不全遺伝子変異マウスを用いて、シナプス形成とそれによる回路形成の制御機構を解明する。GluN1が平行線維シナプスの形成あるいは入力によってどのようにプルキンエ細胞樹状突起形成を制御するのか、プルキンエ細胞内の分子機構をさまざまな候補遺伝子の機能欠損によって検討するほか、研究計画の内容にそって、平行線維とプルキンエ細胞とのin vivoライブイメージングによって、シナプスおよび樹状突起形成がどのように互いに影響・制御しあいながら回路形成が完成するのかを明らかにする。実際の研究結果を考慮して、その後の研究をより効率的に遂行するため、当初の研究計画を一部変更した。そのため、本年度に計画していた組換えウイルスや組み換えマウスを使った研究は次年度に変更することとした。また、これらの研究計画変更に伴い、次年度以降により大きな研究成果が得られることが期待されるため、今年度は学会発表を行わず、次年度に行いたいと考えた。そのため次年度使用額が発生した。当該年度は当初の計画を変更し組換えウイルスを用いた実験やin vivoライブイメージング実験の一部を次年度に行うことにした。そのため次年度使用額が生じた。
暗室下における化合物半導体の変形挙動評価と転位物性の解明

構成原子が規則的に配列した結晶性の材料中において,原子配列が局所的に乱れた線状欠陥を転位という.半導体材料では,転位は材料の機能特性を低下させる,排除するべきものとみなされることが一般的である.しかしながら,最近,化合物半導体の1つであるZnSにおいて,機械的変形試験により結晶内に転位を導入すると,半導体の重要な基礎物性であるバンドギャップが変化することが明らかになった.これは,転位の導入により,結晶に新たな物性を付与できる可能性を示唆している.そこで本研究では,転位の導入が結晶の物性に及ぼす影響について調査し,転位を利用した新たな材料開発を可能にするための指針構築を目指す.構成原子が規則的に配列した結晶性の材料中において,原子配列が局所的に乱れた線状欠陥を転位という.半導体材料では,転位は材料の機能特性を低下させる,排除するべきものとみなされることが一般的である.しかしながら,最近,化合物半導体の1つであるZnSにおいて,機械的変形試験により結晶内に転位を導入すると,半導体の重要な基礎物性であるバンドギャップが変化することが明らかになった.これは,転位の導入により,結晶に新たな物性を付与できる可能性を示唆している.そこで本研究では,転位の導入が結晶の物性に及ぼす影響について調査し,転位を利用した新たな材料開発を可能にするための指針構築を目指す.
格子振動によって誘起される磁壁輸送の究明

磁性体の磁化反転機構は,古くから研究されており,基礎学理だけではなく応用技術にも極めて重要である。近年のスピントロニクス分野の興隆に伴い,電流や電圧による磁化反転機構が実証されてきたが,電流密度が大きく発熱等の諸問題が問題になっている。本研究では,磁気モーメントと格子が直接結晶を介して結合していることに着目し,格子振動による磁化反転機構についての可能性等について研究を行った。格子振動として表面弾性波(SAW)・電流・磁場等を入力して,磁性体の磁気応答特性を種々の方法で検出・測定した。測定結果を理論モデル計算と比較検討し,電流・磁場・温度に対する応答特性について,ほぼ理解できることが分かった。磁性体の磁化反転機構は、古くから研究されており、基礎学理だけではなく応用技術にも極めて重要である。最近、申請者らは外部磁場ではなく、電流によるスピン角運動量移行を励起させることによって、磁化反転や磁壁駆動を誘発することを実証した。電流による磁化反転および磁壁駆動は、不揮発性磁気メモリ等に応用されているが、電流を伴うため、発熱や書き込み電流密度が高いことが問題となっている。現在までに外部磁場と電流による磁気制御以外は報告がない。本研究では、新奇な磁化反転機構として、固体の結晶構造において、磁気モーメントと格子が直接結合していることに着目して、固体中を伝播する格子振動よって、磁壁駆動を誘発する実証実験とその物理機構の究明を行う。格子振動による磁性体の磁化反転機構を調べるために、単一磁壁構造を有する細線を電子線リソグラフィーやリフトオフ法によって、表面弾性波生成基板上に作製した。本年度は、試料構造の最適化を図るために、圧電体単結晶基板上に櫛形電極構造を作製して、その表面弾性波特性を調べ、磁壁駆動を誘起するための表面弾性波モードの特性評価を行った。その結果、櫛形電極構造の形状によって、表面弾性波の振幅特性が変化したり、反射波等が出現することが分かった。次に、圧電体単結晶基板上に作製した磁性体について、磁性特性を調べるために、マイクロ波入力による整流特性評価を行った。その結果、マイクロ波による強磁性共鳴を検出することができたが、薄膜生成のプロセスの不備によって、磁性細線の磁気特性が非常に劣化していることも分かった。試料作製のプロセス改善による試料作製と試料構造の最適化が必要なことが分かった。最近では、希土類元素を用いた日本発の永久磁石NeFeB系磁石の成功により、携帯電話のスピーカーやマイクの微小化が進み、携帯電話の小型化や省電力化に成功しただけではなく、ハイブリットカー等へ応用されエネルギー効率の向上やエコロジーにも磁性体が貢献している。磁性体は、社会インフラを支える重要な材料となっている。本研究では、固体の結晶構造において、磁性を担う磁気モーメントと結晶格子が直接的に格子を介して結合していることから、固体中を伝播する格子振動によって磁壁駆動を誘発あるいはピン留めすることができるのではないかと着想し実験的研究を行っている。本年度は、格子振動を制御して励起するために、圧電体基板LiNbO3にアルミニウムで櫛歯電極を作製した。その後、電子線リソグラフィーとリフトオフ法を用いて、強磁性体を圧電体基板に実装して、試料構造を創製した。試料特性を確認するために、圧電体基板に作製した櫛歯電極によって、表面弾性波を励起し、その特性を調べるためにネットワークアナライザーを用いたSパラメーター測定を行った。結果として、想定していた振動数で表面弾性波が励起できることを確認した。次に、磁性体の磁気抵抗効果を測定し、その磁化反転過程についても、想定した特性が得られることが分かった。そこで、表面弾性波を入力し、磁化反転過程がどのように変化するのか、電気的測定と磁気光学効果を用いた測定を行った。反転磁場が表面弾性波を入力した場合、少し、減少することが分かった。しかし、統計精度が悪く傾向があるという範囲に留まっている。今後、統計精度を上げて、実験を行い、現象の物理機構の究明を行う予定である。最近,申請者らは,外部磁場ではなく,強磁性体に直接電流を印加することによる伝導電子のスピン角運動量移行を励起させて,磁化反転や磁壁移動を誘発することを実証した。電流による磁化反転および磁壁駆動は,不揮発性磁気メモリ等に応用されているが,電流を伴うため発熱や書き込み電流密度が高いことが問題となっている。本研究では,新奇な磁化反転機構として,固体の結晶構造において,磁気モーメントと格子が直接結合していることに着目し,固体中を伝播する格子振動によって磁壁駆動を誘発する実証実験とその物理機構の究明を目標として研究を行った。単結晶圧電体基板LNO3上に基板結晶方位を考慮して,微小磁性体を半導体微細加工技術によって作製および配置した。このLNO3基板には,予め,表面弾性波(SAW)を励起するための櫛型電極(IDT)を微細加工によって形成している。作製した微小磁性体の磁気抵抗を測定することによって,磁壁の有無を確認し,SAWを励起して磁壁移動に関するデピニング磁場の検出並びに測定を行った。

SAW励起によるデピニング磁場の変化は多少生じたが,SAW励起による温度効果の寄与が問題となった。そこで,熱による磁化揺らぎの効果を調査するために,磁性細線に電流を印加した際の磁気応答ノイズ測定を行い,ジュール発熱による磁化揺らぎ発生機構を理論モデルとの比較実験より明らかにした。さらに磁壁内部に形成される磁気渦の動的挙動を理解するために,理論的モデルとマイクロマグネティックス計算および直接磁化挙動観察を行い,観察結果を定性的に説明することができた。磁性体の磁化反転機構は,古くから研究されており,基礎学理だけではなく応用技術にも極めて重要である。近年のスピントロニクス分野の興隆に伴い,電流や電圧による磁化反転機構が実証されてきたが,電流密度が大きく発熱等の諸問題が問題になっている。本研究では,磁気モーメントと格子が直接結晶を介して結合していることに着目し,格子振動による磁化反転機構についての可能性等について研究を行った。格子振動として表面弾性波(SAW)・電流・磁場等を入力して,磁性体の磁気応答特性を種々の方法で検出・測定した。測定結果を理論モデル計算と比較検討し,電流・磁場・温度に対する応答特性について,ほぼ理解できることが分かった。現在のところ、試料構造を形成し、測定を行えるようになった。今後は、系統的な測定結果を行うことで、シミュレーションとの比較検討を行いたいと考えている。磁気物理磁壁構造や材料等によって、共振周波数が異なる場合が考えられる。表面弾性波を生成する共振器特性は、構造と基板材料で固定されるので、磁性体の磁区構造等を系統的に制御して、物理現象の根幹となる特性究明を行いたいと考えている。研究実績の概要で説明したように、試料作製時における薄膜形成行程にトラブルがあり、この解決のために薄膜形成装置の分解・組み立てを行い、時間がかなり経過した。別の研究者や研究機関に協力を仰ぎ、試料構造の形成には至ったが、やはり試料構造の重要な部分で試料の劣化が起きたため、当初検出できると考えられた物理応答特性が得られておらず、プロセスの見直しが必要となったためである。実験に必要な消耗品が想定よりも安く済んだため試料作製工程の全面的な見直しと薄膜作製用装置の全面的な改修作業が必要である。現在、装置を分解して、改修を行っており、それが完成した後、薄膜作製を行う。成膜した薄膜の物理特性を評価して、所望の特性を確認した後、研究対象となる試料構造の作製と物性測定を行う。薄膜装置の改修がうまく進まない場合は、別の研究機関や研究者との連携関係により、試料構造の作製を行い、物性測定を系統的に行う予定である。実験計画に基づき、消耗品と学会等での情報収集活動に使用する。実験に必要な成膜装置の不具合により、年度途中で一時的に研究を中断し、成膜装置の修理・改修を行っていたため、予定の物品購入等の見直しを行ったため。成膜装置の修理・改修費用に使用する。また、余剰が出れば、薄膜成長用のターゲット購入に充てる。
脳内脂質代謝異常から見た統合失調症の病態解明および予防法・治療法の開発

多くの疫学研究から、妊娠期における母体免疫活性化(例えば、ウイルス感染、過度なストレス、栄養低下による免疫系異常)が、生まれてくる子供の発達障害(自閉症、統合失調症など)の発症リスクを高めることが報告されている。このような背景から、これらの動物モデルの作成において、妊娠マウスに合成二重査鎖RNAアナログでToll-like受容体リガンドであるpoly(I:C)が使用されている。すなわち、妊娠マウスにpoly(I:C)を投与すると、生まれてくる仔マウスが自閉症様行動異常や統合失調症様高度異常を示すことが知られている。今回、このモデルで生まれた仔マウス(4週齢時)の前頭皮質における可溶性エポキシド加水分解酵素のタンパク発現が増加していることを見出した。興味深い事に、統合失調症患者由来のiPS細胞から分化した神経細胞や自閉症患者の死後脳において、この酵素の遺伝子発現が高いことを見出した。興味深い事に、この酵素阻害薬を思春期(4週齢)から4週間、飲料水として与えると、成人期(10週齢以降)の行動異常が抑制された。さらに、妊娠期から離乳時期まで、同様に飲料水として与えると、生まれた仔マウウsの行動異常を抑制した。以上の結果より、母体活性化によって生まれた仔マウスの発達障害の病因に、可溶性エポキシド加水分解酵素の増加が関与していることを発見し、この酵素阻害薬が予防薬として有用であることを見出した。この研究成果は、2019年4月に米国科学アカデミー紀要に掲載された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。近年、多くの研究から炎症が統合失調症などの精神疾患の病態に関わっていることが報告されている。一方、可溶性エポキシド加水分解酵素(sEH)は炎症に重要な役割を果たしていることが判っている。本研究では、統合失調症の病因・病態におけるsEHの役割を明らかにすると共に、統合失調症の予防法及び治療法の開発を行うことを目的とする。今年度では、まず妊娠したddYマウスにPolyICを投与することによる、生まれた仔マウスの思春期(4週齢)および成熟期(10週齢)の脳の前頭皮質と海馬のCA1におけるsEHのタンパク質発現量が有意に増加することが確認した。また、同様にPolyICを投与したマウスから生まれた仔マウスでは成熟期における行動異常に対するsEHの阻害剤であるTPPUの治療効果を自発運動量や新規物体再認識テストを用いて検討した。その結果、TPPUを思春期から成熟期まで4週間飲ませたマウスでは、PolyICで誘発した仔マウスの成熟期における行動異常を有意に予防することが分かった。さらに、免疫組織化学を用い、仔マウスの成熟期における脳の前頭皮質のパルアルブミン陽性細胞を測定した。その結果は、TPPUを4週間飲ませたマウスの前頭皮質におけるPolyICで誘発したパルアルブミン陽性細胞の現象を有意に改善することも分かった。可溶性エポキシド加水分解酵素(sEH)は、PolyICを投与したマウスから生まれた仔マウスの成熟期に起きる行動異常に関わっていることを確認し、さらにsEHの阻害剤がPolyICで誘発した行動異常を抑制したことが判った。計画通りの良い結果を得られたため,順調に進展していると思います。現在、母体感染モデルにおいて、生まれた仔マウス脳ではsEHの活性化が生じ、統合失調症様の行動異常を引き起こすことが示唆された。また、sEH阻害剤は統合失調症の発症を予防できる可能性が示唆された。引き続き、来年度では、Western blotやRT-PCRなどの生化学的な方法を用い、マウス脳の各部位における関連タンパク質およびmRNAを測定し、詳細なメカニズムを明らかにする。さらに、得られたデーターをまとめ、国際雑誌に投稿し、学会で発表する予定です。千葉大学社会精神保健教育研究センター解析研究部門翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
卵巣癌に対するヒトモノクローナル抗体を用いた分子標的療法の確立

卵巣癌は婦人科癌の中でも最も予後が不良な癌の一つであるが、特に表層上皮性卵巣癌に対する化学療法の進歩はCDDPの出現以来めざましいものがあり、初回治療時の奏功率や一時的な寛解率などは著しい向上が認められ抗癌剤による薬物療法は文字通り新世紀の幕を開け新たな段階に入りつつある。しかし、その死亡率は増加しており、さらに発生頻度も増加している昨今の傾向を考慮すると、卵巣癌は早期診断法や新しい治療法の開発などさらなる予後改善の努力を有する婦人科癌である。現在、卵巣癌に対して診断上最も頻繁に用いられている腫瘍マーカーであるCA125は糖鎖とコア蛋白との結合部あるいはコア蛋白の部分を認識すると考えられるコア蛋白関連腫瘍マーカーに分類され、CA125の他にCA602やCA130が属し、これら腫瘍マーカーが認識する抗原は同一蛋白上の異なる部位であることが明らかになっている。このCA602は1991年に研究代表者が所属する研究グループによって独自に樹立した明細胞腺癌培養細胞を免疫原として得られた2つのモノクローナル抗体によって検出される抗原である。本研究では、CA602が認識する抗原、すなわちCA125分子を標的として、KMマウスを用いて卵巣癌に高い反応性を有するヒトモノクローナル抗体であるHMOCC-2の作製に成功した。ELISA法とBIAcoreを用いてHMOCC-2の認識抗原を検討した結果、OC125 like抗体であることが明らかになった。HMOCC-2は卵巣明細胞腺癌細胞の膜に存在する糖蛋白質を認識する抗体であり、SCIDマウスへの異種移植腫瘍(明細胞腺癌)に対して、抗腫瘍効果を有することが明らかになった。卵巣癌に対して診断上最も頻繁に用いられている腫瘍マーカーであるCA125は、1981年にBastらによって漿液性腺癌由来の培養細胞を免疫原として作成されたモノクローナル抗体を用いて測定される抗原である。CA125は糖鎖とコア蛋白との結合部あるいはコア蛋白の部分を認識すると考えられるコア蛋白関連腫瘍マーカーに分類され、CA125の他にCA602やCA130などが属し、これら腫瘍マーカーが認識する抗原は同一蛋白上の異なる部位であることが明らかになっている。このCA602は1991年に研究代表者が所属する研究グループによって独自に樹立した明細胞腺癌培養細胞を免疫原として得られた2つのモノクローナル抗体によって検出される抗原である(S.Nozawa et al.:Japan Journal of Cancer Research 82,1991)。卵巣癌全体の陽性率はCA125、CA602それぞれ77%、76%と高値を示し、コア蛋白関連腫瘍マーカーは卵巣癌において最も有用なマーカーであると考えられる。本研究では、科学研究費の交付を希望する期間内に特にCA602が認識する抗原、すなわちCA125分子を標的として、ヒトモノクローナル抗体産生マウス・KMマウスを用いて卵巣癌に高い反応性を有するhMabを作製し、卵巣癌に対する新たな治療法を開発することを目的とした。1.CA125分子を認識するヒトモノクローナル抗体の選別:卵巣明細胞腺癌培養細胞であるRMG-IをKMマウスに免疫し、得られたハイブリドーマクローンとCA602の認識する精製抗原に対して602抗体とサンドイッチアッセイを組むことのできたHMOCC-2抗体を得ることができた。選別後、限界希釈法によりヒトモノクローナル抗体・HMOCC-2(IgM)を選別した。2.CA125分子認識に関する検討:HMOCC-2はELISAの結果、602-1抗体、602-6抗体あるいはM11抗体とそれぞれサンドイッチアッセイを組むことが可能であった。

さらに、BIAcoreシステムを用いて確認実験を行った結果、HMOCC-2がCA125分子を認識し、かつ602-1抗体、602-6抗体あるいはM11抗体とともにCA125分子をサンドイッチで認識できる事実が確認された。以上より、CA125分子を認識する世界初のヒトモノクローナル抗体・HMOCC-2を得ることができ、その認識部位はC125分子の認識部位と同様である可能性が示唆された。卵巣癌は婦人科癌の中でも最も予後が不良な癌の一つであるが、特に表層上皮性卵巣癌に対する化学療法の進歩はCDDPの出現以来めざましいものがあり、初回治療時の奏功率や一時的な寛解率などは著しい向上が認められ抗癌剤による薬物療法は文字通り新世紀の幕を開け新たな段階に入りつつある。また、近年のTaxan系あるいはSN38などの新規抗癌剤の開発、臨床応用など卵巣癌の長期予後改善のための努力が行われているものの我が国においてもその死亡率は増加している。さらに発生頻度も増加している昨今の傾向を考慮すると、卵巣癌は早期診断法や新しい治療法の開発などさらなる予後改善の努力を有する婦人科癌である。現在、卵巣癌に対して診断上最も頻繁に用いられている腫瘍マーカーであるCA125は、1981年にBastらによって漿液性腺癌由来の培養細胞を免疫原として作成されたモノクローナル抗体を用いて測定される抗原である。CA125は糖鎖とコア蛋白との結合部あるいはコア蛋白の部分を認識すると考えられるコア蛋白関連腫瘍マーカーに分類され、CA125の他にCA602やCA130が属し、これら腫瘍マーカーが認識する抗原は同一蛋白上の異なる部位であることが明らかになっている。このCA602は1991年に研究代表者が所属する研究グループによって独自に樹立した明細胞腺癌培養細胞を免疫原として得られた2つのモノクローナル抗体によって検出される抗原である(S.Nozawa et al.:Japan Journal of Cancer Research 82,1991)。卵巣癌全体の陽性率はCA125、CA602それぞれ77%、76%と高値を示し、コア蛋白関連腫瘍マーカーは卵巣癌において最も有用なマーカーであると考えられる。本研究では、CA602が認識する抗原、すなわちCA125分子を標的として、KMマウスを用いて卵巣癌に高い反応性を有するヒトモノクローナル抗体であるHMOCC-2の作製に成功した。ELISA法とBIAcoreを用いてHMOCC-2の認識抗原を検討した結果、OC125 like抗体であることが明らかになった。