hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トロピカル数学を用いた脳磁図の研究

直ちに脳磁図に応用できる手法の開発にはまだ至っていないが、問題の理解が進んだことに加えて、コンピュータービジョンと代数幾何が交差する分野で新たな進展があるなど、周辺分野での成果もあり、全体として研究は概ね順調に進展している。名古屋大学多元数理科学研究科の伊藤敦氏及び韓国高等科学院の三浦真人氏と共同で、代数ビジョンにおける射影再構成問題に取り組んだ。代数ビジョン(algebraic vision)は、代数幾何の手法を用いたコンピュータービジョンの研究に対して与えられた新しい名称である。コンピュータービジョンはデジタル写真や動画から、計算機を用いて情報を取り出すことを研究する学問であり、人間が視覚によって行えるタスクを計算機で実行することを一つの大きな目標にしているが、それにとどまらず、工学、情報学、数学、物理学、医学などに跨る学際的な分野を形成している。本研究は、脳磁図の信号源推定をしないセンサーレベルのデータに新規の数学的手法を適用することで、脳の様々な状態を判別することを目標の一つとしているが、このデータの住む空間は非常に高い次元を持ち、それと比較すると少数の標本しか現実的には得ることが出来ないので、何らかの方法でデータの次元を下げる必要がある。次元を下げる方法として最も単純なものは低次元の空間への線形射影であるが、十分たくさんの線形射影が与えられた時に、もとのデータが射影変換を除いて復元できるかを問うのが射影再構成問題である。3次元から2次元への射影が古典的であるが、一般次元における再構成も、純粋に数学的な興味の他に、動的シーンの解析や歪曲収差位の補正などへの応用を持つことが知られている。一般次元における射影再構成問題に関しては、2009年にHartleyとSchaffalitzkyによる結果が知られているが、我々は射影再構成問題を純代数幾何的に定式化し、HartleyとSchaffalitzkyの結果の全く新しい証明を与えた。直ちに脳磁図に応用できる手法の開発にはまだ至っていないが、脳磁図のデータを信号源推定なしに扱うことに関して予備的な実験と解析を繰り返して理解が着実に進展している事に加えて、コンピュータービジョンと代数幾何が交差する代数ビジョンと呼ばれる新しい分野で一定の成果を得て論文をarXivで公表するなど、全体として研究はおおむね順調に進展している。名古屋大学多元数理科学研究科の伊藤敦氏及び韓国高等科学院の三浦真人氏と共同で行っている、代数ビジョンにおける射影再構成問題(projective reconstruction problem)の研究を継続した。特に、コンピュータービジョンにおいて用いられているGrassmannテンソルが多視点多様体(multiview variety)に対するChow形式である(より正確には、古典的なChow形式は、射影空間の部分多様体を双対射影空間の直積の超曲面に変換したものの定義式の係数であるのに対し、Grassmannテンソルは、射影空間の直積の部分多様体である多視点多様体をGrassmann多様体の直積の超曲面に変換したものの定義式の係数である)という観点から、先行研究に対する我々の結果の位置づけを明確にし、論文の改訂を行った。
細胞内情報伝達におけるチロシンキナーゼ系とGTP結合タンパク質系のクロストーク

平成9年度には非受容体型チロシンキナーゼ系との,平成10年度には主として受容体型チロシンキナーゼ系との,GTP結合タンパク質系のクロストークに関する知見を得た.I.細胞内情報伝達における非受容体型チロシンキナーゼ系とGTP結合タンパク質系のクロストーク-抗体受容体刺激によって起動するチロシンキナーゼ情報伝達系のプロテインキナーゼCによる修飾:cAMP増加はAキナーゼ活性化を介してCa2+動員を抑え、これがホスホリパーゼA2活性化の抑制の原因となる。cAMP増加によって活性化されるAキナーゼはPtdIns 3-キナーゼの上流も遮断し、活性酸素生成応答を抑えるものと結論された。また,Cキナーゼを活性化するPMAによる細胞応答の抑制について検討した。PMAで活性化されたCキナーゼはc-Cblのセリン残基をリン酸化し、この影響がc-Cblに会合している未知のチロシンキナーゼに波及し、その活性は抑えられる。II.細胞内情報伝達における受容体型チロシンキナーゼ系とGTP結合タンパク系のクロストーク-EGF受容体刺激に伴う新たなシグナル伝達経路の解明:インスリン受容体基質-1(IRS-1)のチロシン残基のリン酸化がEGF受容体刺激によって起こり,抗IRS-1抗体免疫沈降画分中のPtdIns 3-キナーゼの活性が受容体刺激に伴って上昇する,というこれまでに全く報告例のない知見を,ラット肝細胞を用いて得た.さらに,このEGF刺激に基づくIRS-1のチロシンリン酸化とそれに引き続いて起こるPtdIns3-キナーゼの活性化が,細胞内cAMP濃度の増大によって亢進されるという興味深い知見をも見出した.平成9年度には非受容体型チロシンキナーゼ系との,平成10年度には主として受容体型チロシンキナーゼ系との,GTP結合タンパク質系のクロストークに関する知見を得た.I.細胞内情報伝達における非受容体型チロシンキナーゼ系とGTP結合タンパク質系のクロストーク-抗体受容体刺激によって起動するチロシンキナーゼ情報伝達系のプロテインキナーゼCによる修飾:cAMP増加はAキナーゼ活性化を介してCa2+動員を抑え、これがホスホリパーゼA2活性化の抑制の原因となる。II.細胞内情報伝達における受容体型チロシンキナーゼ系とGTP結合タンパク系のクロストーク-EGF受容体刺激に伴う新たなシグナル伝達経路の解明:インスリン受容体基質-1(IRS-1)のチロシン残基のリン酸化がEGF受容体刺激によって起こり,抗IRS-1抗体免疫沈降画分中のPtdIns 3-キナーゼの活性が受容体刺激に伴って上昇する,というこれまでに全く報告例のない知見を,ラット肝細胞を用いて得た.さらに,このEGF刺激に基づくIRS-1のチロシンリン酸化とそれに引き続いて起こるPtdIns3-キナーゼの活性化が,細胞内cAMP濃度の増大によって亢進されるという興味深い知見をも見出した.申請者は食細胞の抗体受容体(FcγR)刺激において機能する情報伝達系について検討している。これまでに以下の事実を公表してきた。(1)FcγRを架橋刺激すると癌原遺伝子産物Cblがチロシンリン酸化され、その結果Cblはホスファチジルイノシトール(PI)3-キナーゼと会合する。(2)抗体に依存した貧食反応はPI3-キナーゼ活性を要求する。(3)フォルボールエステル(PMA)処理細胞においては、FcγR刺激に依存して生じるこれらの応答が抑制される。本年度はPMA処理によってFcγR刺激が遮断される機序を検討し、以下の結果を得た。^<32>Piで標識した細胞をPMAで刺激し、抗Cbl抗体で免疫沈降するとCblのセリン残基のリン酸化が観察された。Cblは試験管内で、ラット脳より精製したプロテインキナーゼC(PKC)の基質となった。一方、抗Cbl抗体免疫沈降物はCbl自身及び外から添加した人工基質Raytideをチロシンリン酸化するキナーゼ活性を含有し、このチロシンキナーゼ活性はPMA処理した細胞から調製したCblには会合していなかった。これらの結果より以下の結論が導かれる。CblはCbl自身をも基質とするチロシンキナーゼと会合しており、この活性はFcγR刺激によって増加する。CblはまたPKCによってセリンリン酸化され、その結果Cbl上のチロシンキナーゼ活性は消失する。Cblはチロシンキナーゼ、PKC両者の基質として異なった情報伝達系に相互作用の場を提供している可能性がある。

研究成果の第一は,今年度新たに,チロシンキナーゼ系として上皮増殖因子(EGF)受容体を追加し,.その情報伝達経路へのGタンパク質系のクロストークについて解析したところ,これまでに全く報告例のない,EGF刺激によりインスリン受容体基質のチロシンリン酸化を伴うホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI 3-K)の活性化を見出すとともに,Gタンパク質受容体を前もって刺激しておくことで,このPI 3-Kの活性化が増強されるという新たに知見を得たことである.Gタンパク質系受容体刺激に伴うEGF受容体のトランスアクチベーションも最近報告され始めており,本研究で用いた実験系の更なる解析は,チロシンキナーゼ系とGタンパク質系とのクロストークを解明するうえで重要な情報を与えうるものと期待される.第二の研究成果は,食細胞においてチロシンフオスファターゼの一つであるSH-PTPlが常にCblと会合しており,SH-PTPlの活性がそのチロシンリン酸化よりもむしろPKCによるセリンリン酸化に依存して負の制御を受けている点を明らかにしたことである.昨年度,PMA処理により食細胞の抗体受容体刺激が遮断される機序として,Cbl自身と会合するチロシンキナーゼの存在を明らかにし,Cblがチロシンキチーゼ,PKC両者の基質として異なった情報伝達系に寄与している可能性を示した.それに加えて本年度の研究成果は,Cbl/SH-PTPlもまたチロシンキナーゼ,PKC両情報伝達系の制御下にあることが判明したことで,チロシンキナーゼ,PKC両情報伝達系においてCblがクロストークの中心に位置することをさらに裏付けるものであろう.
PBCの病態形成には胆管上皮細胞のオートファジーによる自己抗原提示が関与する

原発性胆汁性肝硬変症(PBC)の病態形成への、胆管上皮細胞(BEC)のオートファジーによる自己抗原提示の関与の有無を明らかにする目的で検討を行った。その結果、LPS、CpGDNA添加によりBECのオートファジーが誘導され、MHC classIIの発現はみられたがPDCE2発現はみられなかった。またオートファジー細胞死BEC貪食樹状細胞によるPDCE2特異的寛容誘導はなかった。さらにPBC動物モデルの発症前にオートファジー細胞死BECを貪食させた樹状細胞を投与すると胆管病変は軽度改善したが有意差はなく、発症後の投与では胆管病変の改善は全く認めなかった。@ヒトPBCにおけるBECのオートファジー動態の検討§PBC症例の肝生検組織を用いたBECのオートファジー動態の形態学的検討*電子顕微鏡による形態学的検討オートファジーが生じた細胞内では二重膜構造体のオートファゴソームが特徴的に認められるため、ヒトPBCのBEC内におけるオートファゴソームの存在を検討したところ、わずかに二重膜構造体の存在が認められた。しかし障害を受けていないBECでは二重膜構造体はほとんどみられなかった。*LC3をマーカーに用いた免疫電子顕微鏡による検討ユビキチン類似タンパクLC3はオートファジーで出現する隔離膜、オートファゴソーム内膜に特異的に結合するためオートファジーのマーカーとなる。そこで抗ヒトLC3モノクローナル抗体を用いた免疫電顕法によりBECにおけるLC3発現を検討したが、LC3は同定されなかった。@オートファジーを誘導したBECによるPDCE_2抗原示動態の検討§BECのオートファジー誘導通常のオートファジー誘導法である培養液からの血清・アミノ酸除去、IFNγの添加、TLR4リガンドLPSの添加、TLR9リガンドCpGDNAの添加による、BECのオートファジー誘導を検討したところ、LC3発現がみられ、ウエスタンブロットによるオートファジーで誘導されるオートファゴソーム膜分画タンパクLC3-II発現でも同様の結果が得られた。FACS解析により、細胞表面におけるMHC class II、PDCE_2の発現動態を討したところ、オートファジーをおこしたBECにおいてはMHC class IIの発現はみられるものの、PDCE2の発現はみられなかった。@オートファジー細胞死BECによるPDCE_2特異的免疫寛容誘導の検討§オートファジー細胞死を誘導する因子の検討オートファジー細胞死は、過度のオートファジーが生じる環境や薬剤により誘導されるため、IFNγ、LPS、CpGDNAの高濃度刺激、オートファジー誘導作用を有するラバマイシン、血管内皮細胞のオートファジー細胞死を誘導するエンドスタチン、口腔上皮細胞のオートファジー細胞死を誘導する5-FUを用いて胆管上皮細胞(BEC)のオートファジー細胞死について検討した。電顕による観察でオートファジー細胞の特徴に加え細胞膜Blebbingを確認するとともに、sucrose sequestration testにより定量的に評価したところ、LPSによるオートファジー誘導が最も顕著で、エンドスタチンでも軽度のオートファジー誘導が見られるが、IFNγ、CpGDNA、ラバマイシン、5-FUではオートファジーは誘導されなかった。§オートファジー細胞死BEC貪食樹状細胞によるPDCE_2特異的寛容誘導の検討MACS分離キットを用い未熟樹状細胞を分離、分離後すみやかにホスファチジルセリン処理し、樹状細胞による貪食の増強をはかったオートファジー細胞死BECと混合培養し、オートファジー細胞死BECを貪食させ、ついでオートファジー細胞死BEC貪食樹状細胞と、あらかじめin vitroでナイーブCD4細胞をPDCE_2またはOVAで刺激して得たPDCE_2特異的CD4細胞、OVA特異的CD4細胞をそれぞれ混合培養し、増殖反応、サイトカイン産生を3^H-Thymidine assay、マイクロビーズアッセイにより測定し、オートファジー細胞死BEC貪食樹状細胞によるPDCE_2特異的寛容誘導を検討したが、CD4細胞の増殖やサイトカイン産生はみられなかった。@オートファジー細胞死BEC投与によるPBCモデルの治療効果の検討§治療効果の検討T細胞依存性胆管細胞障害を認め樹状細胞の異常がないNOD.c3c4マウスPBC自然発症モデル(米・UCデービス校Garshwin教授より供与を受けた)に、in vitroでオートファジー細胞死を誘導したBECまたはオートファジー細胞死BECを貪食させた樹状細胞を、胆管病変発症前の5週齢、発症後の12週齢時に腹腔内投与し、胆管病変の評価により治療効果を検討した。発症前にオートファジー細胞死BECを貪食させた樹状細胞を投与すると胆管病変は軽度改善したが有意差はなく、発症後の投与では胆管病変の改善は全く認めなかった。

また、血清中の胆道系酵素、抗ミトコンドリア抗体の抗体価は、オートファジー細胞死BECを貪食させた樹状細胞の投与時期にかかわらず、全く変化を示さなかった。§治療効果発現機序の解析このモデルでは肝内CD4、CD8細胞浸潤を認め、脾臓CD3細胞のNOD-scidマウスへの受身移入により胆管病変が誘導できる。そこで上記の検討で、有意差はないものの発症前にオートファジー細胞死BECを貪食させた樹状細胞を投与すると胆管病変は軽度改善したため、治療を施したマウスの肝内浸潤T細胞の動態、脾臓CD3細胞のNOD-scidマウスへの受身移入による胆管病変誘導の有無を解析した。しかしながら、治療を施したマウスの肝内浸潤T細胞の動態は未治療のマウスのそれとほとんど同一であった。また、治療を施したマウスの肝内浸潤T細胞、脾臓CD3細胞を受身移入しても、いずれの場合も胆管細胞障害の惹起は抑制されなかった。
蛋白の核内局在を制御する新規分子MORC3とそのファミリー

ストレス応答、転写制御、テロメア維持、老化において、蛋白が核内サブドメインに集積することによりそれら蛋白の機能が制御されていることが知られている。申請者は、MORC3が、PMLボディーに局在する2種類の蛋白の局在化に関わることを明らかにした。まず、恒常的にPMLに存在するSplOOは、MORC3を発現した細胞において共局在し、MORC3のATPase変異体E35A(MORC3-E)では、ドット形成できず拡散した。さらに、siRNAによりMORC3の発現を抑制することによっても、Sp100は、MORC3-Eの時と同じように、拡散した。一方、DNA損傷などの外的刺激により、PMLに集積して活性化することが知られている癌抑制因子p53は、MORC3の過剰発現により、PMLに集積し、p53結合配列を持つルシフェラーゼレポーター遺伝子の発現を誘導した。また、MORC3の過剰発現は、下流遺伝子として知られるp21の蛋白レベルの発現も誘導した。MORC3のマウスホモログをノックアウトしたマウスより樹立した胎児繊維芽細胞株(MEF)において、アドリアマイシン刺激によるp53の活性化をp21の発現により解析したところ、Morc3欠損MEFでは、p21の発現誘導が抑制されていた。さらに、Morc3欠損マウスは、18.5日胚では、メンデル遺伝に沿った比率で生存していたが、全例、出生時または出生1日以内に死亡した。欠損マウスは、造血に異常があり、単球への分化の障害と胸腺の未発達を認めた。Fetal liverを用いたin vitroのコロニーassayでは、GM-CSFには反応して、単球系の細胞に分化したが、M-CSFには反応しなかった。今後、さらに、造血細胞分化におけるMorc3の関与を明らかにしていきたい。また、本年度、MORCファミリー蛋白の混乱していた名前をMORC1,2,3,4(ヒト)、More1,2a,2b,3,4(マウス)とHUGOおよびMGDに正式に登録した。申請者は、GHL-ATPaseドメイン、CWドメイン、核移行シグナル、Coiled-coilドメインを持つMORCファミリー蛋白のうち、MORC3(ZCWCC3)が、PMLボディーに局在する2種類の蛋白の局在化に関わることを明らかにした。まず、恒常的にPMLに存在するSp100は、MORC3の過剰発現した細胞において、共局在し、MORC3のATPase変異体E35A(MORC3-E)では、ドット形成できず拡散した。さらに、MORC3のマウスホモログをノックアウトしたマウスより樹立した胎児繊維芽細胞株において、アドリアマイシンによる刺激によるp53の活性化をp21の発現により解析したところ、Morc3欠損胎児繊維芽細胞株では、p21の発現誘導が抑制されていた。申請者らは、さらに、MORC3の個体レベルの機能を明らかにする目的で、ノックアウトマウスを作製した。ノックアウトマウスは、Morc3の欠損により、出生直後に死亡した。

ストレス応答、転写制御、テロメア維持、老化において、核内で転写因子等が効率良く働くためには、蛋白が核内サブドメインに集積することが知られている。申請者は、GHL-ATPaseドメイン、CWドメイン、核移行シグナル、Coiled-coilドメインを持つMORCファミリー蛋白のうち、MORC3機能を細胞生物学的に解析した。その結果、(1)MORC3が、そのATPaseドメイン依存的に核質からPMLボディーに移動すること、(2)構成的にPMLボディに局在化するSp100蛋白の局在に関わること、(3)DNA損傷などのストレス刺激に対し、p53が、PMLボディに局在化するのに関わること、を明らかにした。今回、さらに、Morc3のノックアウトマウスを作成し、個体レベルでの機能を解析した。Morc3欠損マウスは、18.5日胚では、メンデル遺伝に沿った比率で生存していたが、全例、出生時または出生1日以内に死亡した。欠損マウスは、造血に異常があり、単球への分化の障害と胸腺の未発達を認めた。Fetal liverを用いたin vitroのコロニーassayでは、GM-CSFには反応して、単球系の細胞に分化したが、M-CSFには反応しなかった。今後、さらに、造血細胞分化におけるMorc3の関与を明らかにしていきたい。また、本年度、MORCファミリー蛋白の混乱していた名前をMORC1,2,3,4(ヒト)、Morc1,2a,2b,3,4(マウス)とHUGOおよびMGDに正式に登録した。申請者は、本研究の成果を、第28回日本分子生物学会(福岡)および第48回アメリカ細胞生物学会(サンフランシスコ)で発表し、現在、論文として投稿中である。
鰓弓筋の発育と筋蛋白質の分化

筋芽細胞の発育分化に関しては、これまで様々な点から検討がなされてきた。しかし、鰓弓筋群の細胞生物学的特性は報告も少なく、不明な点が多かった。本研究課題である「鰓弓筋の発育と筋蛋白質の分化」の中で、ミオシン重鎖の1, 2a, 2b, 2dが発生過程において四肢筋とは明らかに違う過程をとって出現することを明らかにした。さらにこの事はRT-PCR法やin situ Hybridization法を用いたmRNAの発現と比較した。そして分化の過程でmRNAは発現していても必ずしもそのタンパクを作らないことや、成獣では存在しないタンパクが成長の起点となっていることを明らかにした。この起点となる蛋白は、MHC-1で、出現する時期は鰓弓筋である咬筋で特有の経過をとることが判明した。これは実験的に損傷させた筋の損傷部に出現する初期の筋収縮蛋白のアイソフォームを捕らえる実験や、筋ジストロフィーによって壊死した筋細胞が再生する過程で出現する実験で明らかにし、論文にまとめ報告した。我々はこれらの実験結果が、吸啜、離乳から捕食、そしてその後の咀嚼運動の確立と、四肢筋にはない摂食機能の変化に対応するために備わったものであると考えている。このことから、嚥下領域に範囲を広げ、摂食・嚥下領域の骨格筋は四肢を構成する骨格筋群とは違う特徴を分子レベルで明らかにできると考えた。そして、マウス舌筋について、上記と同様の手法で、ミオシン重鎖の1, 2a, 2b, 2dの出現を観察したところ、発育過程の中で、舌筋それぞれが機能に即した合目的な性質の変化を呈していることが明らかとなった。以上のように本研究期間の研究結果により、鰓弓筋は他の筋よりフレキシブルな性質を持ち、発育、分化の過程で特有の蛋白出現を呈する可能性の一端を知ることができたと考えている。ミオシン重鎖、特に速筋タイプの筋線維に存在する3つのアイソフォームに注目した。このアイソフォームのプライマーの設計には成功し、予備実験ではRT-PCRで検出できた。試料はICR系マウス、1,7,14,21日齢および6週齢のマウスを用いる。各マウスから東京歯科大学動物実験指針に基づいて、咬筋およびコントロールとして咬筋と同様、成獣で速筋タイプの筋になる前頚骨筋を摘出した。免疫組織化学的検索では、通報に従い、凍結連続切片(7μm)を作成し、抗体はanti-MHCfastおよびanti-MHCslowで反応させる。このanti-MHCfastに染める筋線維の中には3つのアイソフォームがあるが、このアイソフォームのmRNAを生化学的に検出し、鯉弓筋である咬筋と四肢筋である前頚骨筋を比較検討した。さらに、試料をチオシアン酸グアニジン処理し、イソプロパノール沈殿法によりmRNAを回収した。その後、mRNAをアマシャムファルマシア社製のcDNA合成キット、Ready-To-Go、にてcDNA合成した。さらにミオシン重鎖のアイソフォームを検出するため、プライマーをGen Bankのデータに基づき合成した。PCR溶液は全量を50mlとし、1.25UのAmpliTaqGold(Perkin-Elmer,Foster-City,CA)、付属のバッファー、5-50ngのDNA、150μMのdNTPおよび各プライマーを含む。反応は、ABIPRISM7000(Perkin-Elmer,Foster-City,CA)を用い、40サイクルの反応を行った。さらに本研究代表者の所属する研究機関で所有するシーケンス検出・分離システムである「ABIPRISM7700シークエンスデイテクションシステム」を使用し、RT-PCR法で得られたmRNAの定量化を試みているところである。これらの実験結果から、マウスは成長期において特に、「離乳」という現象に伴った、劇的なアイソフォームの構成の変化を呈することが判明した。今後この「離乳」ということに焦点をあて、様々な観点から考えていきたいと考えている。

そして、マウス舌筋について、上記と同様の手法で、ミオシン重鎖の1, 2a, 2b, 2dの出現を観察したところ、発育過程の中で、舌筋それぞれが機能に即した合目的な性質の変化を呈していることが明らかとなった。以上のように本研究期間の研究結果により、鰓弓筋は他の筋よりフレキシブルな性質を持ち、発育、分化の過程で特有の蛋白出現を呈する可能性の一端を知ることができたと考えている。
ポリマーの結晶化とゲル相転移の研究

平成9年度は、ポリマーの秩序形成の研究と、ランダム媒質中のヘリウムの性質の研究を行なった。以下にその成果を報告する。(1)ポリマーの秩序形成の研究タバコモザイクウイルス(TMV)に多糖類を加えた時のTMVの秩序化に関してシミュレーションを行なった。この問題は、薬の製造とも関連して重要な課題である。我々はまず、TMVと多糖類の簡単なモデルを作った。ポテンシャルとしては、TMV-TMVおよびTMV-多糖類間にはhard-coreポテンシャル、多糖-多糖間にはLenard-Jonesポテンシャルを用いた。箱の大きさを変化させることにより濃度を変えた。我々は、配向の秩序パラメ-ラやx,y,z方向の動径分布関数を計算した。濃度を上げて行くと、まずTMVと多糖の相分離が起こり、さらに濃度を上げると、TMVのnematic相が見られることがわかった。結果を食総研の佐野氏や物性研の今井氏らの実験結果と比較した。また、松山氏らの分子場近似と比較を行なった。(2)超流動ヘリウムの研究aerogelなどのランダムな媒質中にヘリウムを入れた場合の性質が興味を集めている。我々は、2次元ランダムハバ-ドモデルを用いて、量子モンテカルロ法でこの現象を研究した。その結果、1次元系と比較して、ボ-ズガラスになりにくいことがわかった。また、1方向に壁がある場合、壁の高さがかなり高い場合でも、壁と垂直な方向の超流動成分が残ることがわかった。これは量子効果のためである。また1方向に溝がある場合には、超流動成分は、溝の深さの非単調な関数であることがわかり、2次元から1次元へのクロスオーバーを考察した。
胃癌腹膜播種モデルを用いた腹膜播腫にたいする分子標的治療の有効性に関する検討

胃癌腹膜播に対する分子標的治療の可能性、有用性につき検討を行うため、平成16年度は未分化型培養細胞株MKN-45とMKN-45を親株として樹立した高頻度腹膜播種株MKN-45Pの比較検討をin vitroおよびin vivoにおいて行った。また、また、Stage II漿膜浸潤胃癌におけるVEGF,MMP-2の発現と腹膜再発との関連を免疫組織化学的に検討した。その結果、MKN-45Pを用いた腹膜播種モデルは有用であり、VEGF,MMP-2は腹膜播種治療に対する有効な分子標的治療のターゲットになりうると考えられた。平成17年度は腹膜播種モデルを用いて、MMP阻害剤(OPB3206)、VEGF阻害剤(Avastin)を投与し、Avastin投与群でコントロール群に比べ、腹水量が有意に抑制され、OPB3206,Avastin投与群両者ともコントロール群に比べ水腎症、核分裂指数が抑制され有意な生存率の延長を認めた。以上よりMMP阻害剤、VEGF阻害剤は胃癌腹膜播種治療薬として有用と考えられた。平成18年度はin vitroの検討により腹膜播種成立にはIL-6,IL-8,VEGF,MMP-2の発現およびtibronectinへの接着性が重要と考えられた。また、Western blottingにてMKN-45PにVEGFCの発現は認めなかったが、腹膜播種モデルのマウス腹水中にVEGF-Cの発現をWestern blottingにて認め中皮細胞由来のVEGFCまたは癌細胞由来のサイトカインの刺激や中皮細胞由来のサイトカインの関与などが示唆された。平成19年度は組織上のVEGF,VEGF-C,MMP2の発現を免疫組織学的に検討したところ、MMP阻害剤、VEGF阻害剤投与群とコントロール群間にそれらの発現にあきらかな差は認めず、MMP阻害剤およびVEGF阻害剤は癌細胞のVEGF,VEGF-C,MMP2の発現には直接影響しないと考えられた。以上の結果より、癌細胞または癌細胞から中皮細胞を介し分泌された様々なサイトカィンおよび接着因子がサイトカインネットワークをつくり腹膜播種成立に関与していると考えられる。このうちVEGF,MMPsを標的とした薬剤を腹膜播種モデルを使用し、腹膜播種の-形態である水腎症を改善し、増殖活性を抑制することにより有意に生存率を向上させた。とくにAvastinは腹水量を有意に抑制することにより胃癌腹膜播種に対し、有効と考えられた。腹膜播種に対する分子標的治療の可能性、有用性につき検討を行うため、平成16年度は未分化型培養細胞株MKN-45とMKN-45を親株として樹立した高頻度腹膜播種株MKN-45Pの比較検討をin vitroおよびin vivoにおいて行った。また、Stage II漿膜浸潤陽性胃癌におけるVEGF, MMP-2の発現を免疫組織化学的に検討した。

In vitroにおける検討では、MKN-45とMKN-45Pの培養上清中のCOX-1およびCOX-2の発現をWestern Blotにて検討した結果、両者の発現に差は認めなかった。Wound healing assay, Invasion assayおよびAdhesion assayを行った結果、浸潤能、遊走能に差は認めなかったが、TypeIV collagenに対する接着能がMKN-45PがMKN-45に比べ有意に増強していた。In vivoにおける検討では、MKN-45およびMKN-45Pをそれぞれヌードマウス腹腔内に投与し腹膜播種モデルを作成し比較検討したところMKN-45P投与群に血性腹水貯留を認めたが、MKN-45投与群には血性腹水の貯留は認められなかった。また、腹膜結節において結節の総重量においては差は認めなかったが、結節数においてMKN-45P投与群がMKN-45投与群に比べ有意に多かった。免疫組織化学的検討ではVEGFの発現および腫瘍血管数はいずれも3型,4型が2型に比べ、それぞれ有意に高値であった。腹膜再発例のVEGFの発現頻度は非再発例に比べ有意に高率であった。VEGF高発現群は低発現群に比べ生存率は有意に低率であり、腫瘍血管数は多い傾向にあった。また、多変量解析にてVEGFの発現は最も腹膜再発に関与していた。一方、MMP-2は腫瘍血管および腹膜再発のいずれにも関与は認められなかった。MKN-45Pを用いた腹膜播種モデルは有用と考えられ、VEGFは腹膜播種治療に対する有効な分子標的治療のターゲットになりうると考えられた。今後、腹膜播種モデルを用い、MMP阻害剤、VEGF阻害剤を投与し、その有用性を判定する予定である。腹膜播種に対する分子標的治療の可能性、有用性につき検討を行うため、平成16年度は未分化型培養細胞株MKN-45とMKN-45を親株として樹立した高頻度腹膜播種株MKN-45Pの比較検討をin vitroおよびin vivoにおいて行った。また、Stage II漿膜浸潤陽性胃癌におけるVEGF, MMP-2の発現を免疫組織化学的に検討した。その結果、MKN-45Pを用いた腹膜播種モデルは有用であり、VEGFは腹膜播種治療に対する有効な分子標的治療のターゲットになりうると考えられた。平成17年度は腹膜播種モデルを用いて、MMP阻害剤、VEGF阻害剤を投与し、その有用性を判定した、MMP阻害剤投与群は、0,1%OPB3206混餌投与し、血管新性阻害剤投与群は200μgAVASTINを4日間毎に腹腔内投与した。投与後3週目にマウスを犠死せしめ、体重、腸間膜の転移結節数、腹水量を測定した。後腹膜組織の組織学的観察および核分裂指数を求めた。また、生存率も求めた。OPB3206投与群では転移結節数、腹水量、体重いずれもコントロール群と有意な差は認めなかった。AVASTIN投与群では転移結節数、体重はコントロール群と有意差はみとめなかったが、腹水量の有意な減少を認めた。50%生存期間はOPB3206投与群では26日に対してコントロール群では12日、AVASTIN投与群では30日に対して、コントロール群では25日と両治療群共に有意差を認めた。組織学的には両コントロール群では、後腹膜に著明な播種による水腎症を認めたが、両治療群ともに後腹膜の腹膜播種および水腎症の程度は軽度であった。
TMEPAIファミリーによるYAP抑制機構の解明: 悪性中皮腫根治を目指して

本研究は、がん遺伝子として知られている転写コアクチベーターであるYAPの活性を抑制する分子機構の解明を目的としている。申請者はTMEPAIファミリーがYAPの活性を抑制する可能性を示唆する結果を得ていることから、TMEPAIファミリーによるYAP活性抑制メカニズムを検討する。また、YAPの活性化が報告されている悪性中皮腫細胞を用いて、TMEPAIファミリーにより腫瘍形成能が抑制出来る可能性を検討する。
生命系における同期ダイナミクス解析のための実験的手法の開発

本年度に実施したこととして第一に,開発した位相応答関数の測定手法にベイズ統計に基づく確率モデルを組み合わせることで,測定結果の信頼性を定量的に評価できるようにすること,またそれと同時に,加える刺激の時間相関が長くなる場合に発生する誤差を除去することを目指した研究を行った.構築した確率モデルを用いて数値計算による検証を行ったところ,位相応答関数に対応するモデルパラメータの事前分布の超パラメータを適切な値に設定することで,目標とする誤差の除去を達成すると同時に,背景雑音の強度に応じて事後分布の分散(測定結果の信頼性と解釈できる)が変化するという一定の結果が得られた.第二に,手法を自然に拡張することで,測定手法を空間自由度のある振動系にも適用できることを見出した.生体内に存在しうる様々な基本的リズム現象,例えば時間周期的なパルスダイナミクスや対流パターンなどが空間自由度を持つことが知られている.そのような系においては位相応答関数も空間自由度を持つと考えられ,それらが揺らぎ刺激を用いて測定可能かどうかを検証した.具体的には,各点がFitzHugh-Nagumo方程式に従うような反応拡散系に周期的運動をする進行パルスを生成し,そこに時空間的に揺らぐ微弱な刺激を加えた.そして自然に拡張した測定手法を用いると,精度良く位相応答関数が測定できた.さらに,系のパラメータに空間的な不均一性があり,進行パルスの速度が変動するような場合であっても,拡張した手法は安定して正しい結果を与えることを確認した.本研究では,生命系におけるリズム・同期現象を解析するため,位相縮約理論に基づくアプローチを採る.リミットサイクル振動を示す生命系において,位相応答曲線と呼ばれる特性量が得られれば,対象の同期現象に関する定量的な解析が可能となる.本研究の目的は,従来法よりも優れた位相応答曲線の実験測定手法を開発し,それを用いて生命系における同期現象に関する新たな知識を得ることである.前年度までに揺らぎ刺激を用いる新しい実験測定手法を考案した.本年度に実施した事項として第一に,開発手法により正しく測定が行える条件を数値実験により系統的に調べた.その結果,測定に用いる揺らぎ刺激について(i)強度が背景雑音よりも同程度または強く,かつ非線形性が無視できる程度に十分弱いこと,(ii)自己相関関数の幅が十分短く,デルタ関数近似が妥当であることが必要な条件であることを明らかにした.この結果は測定に用いる刺激の選択指針を与えるという意義を持つ.これをもとに第二に,振動的な生命系の一つである真性粘菌を対象とした測定実験を共同研究で行った.時間的ランダムに発生するパルス列刺激を加え測定を行ったが,現状では安定した結果が得られたとは言い難い.原因として生体の揺らぎによる背景雑音が考えられるが,さらなる検討が今後の課題である.このように実際の実験においては,測定誤差の原因となる未知の雑音が存在するなど,数値実験とは異なる状況が予想される.そのような状況下でも手法が正しい結果を与えることを確認するため,第三に,実験上のコントロールが容易な電子回路を対象とした測定実験を行った.測定した位相応答曲線から予測した同期位相差パラメータは,実測値と精度良く一致した.このことは,測定結果が正しい位相応答曲線を与えていることを示している.次年度以降は,より様々な対象での同期解析に開発手法を活用していきたい.22年度は(i)実験研究者との共同研究として,脳波振動の位相応答曲線の実験測定を開始し,(ii)開発手法によって得られる曲線の定量的誤差評価に関する検討を行った.(i)の実験は経頭蓋磁気刺激装置(TMS)を用いて脳波振動に対して摂動を加え,得られたデータに開発手法を適用して測定を行うものである,実験の結果,更に誤差等に関して検討が必要ではあるものの,系統的に変化する二相性の曲線が測定された.この実験研究は今後,脳波振動の機能的役割へのアプローチの一つとして更に発展が期待される.一方,この実験結果の精度を正確に評価する必要が強く認識された.そこで今年度は,(ii)定量的誤差評価のためのベイズ統計モデルの構築も行った.現状のモデルは比較的シンプルなもので,実験データを用いて正しい解を事後分布平均として復元できる一方で,測定誤差(事後分散)を過小評価するという問題もある.今後さらにモデルを精密化することでこの問題を解消し,得られた実験結果の定量的な解析に貢献することが期待される,さらに測定誤差に関連して,データ数が少ない時に生じるある種の測定誤差はこれまで系統的なものであると思われていたが,実は刺激の自己相関関数の収束の遅さに起因する確率的なものであることを理論的考察により明らかにした.この結果を上記の統計モデルに実装することで,正しく測定が行えるパラメータ範囲を拡張し,手法をよりロバストなものへ改良できた.本年度に実施したこととして第一に,開発した位相応答関数の測定手法にベイズ統計に基づく確率モデルを組み合わせることで,測定結果の信頼性を定量的に評価できるようにすること,またそれと同時に,加える刺激の時間相関が長くなる場合に発生する誤差を除去することを目指した研究を行った.構築した確率モデルを用いて数値計算による検証を行ったところ,位相応答関数に対応するモデルパラメータの事前分布の超パラメータを適切な値に設定することで,目標とする誤差の除去を達成すると同時に,背景雑音の強度に応じて事後分布の分散(測定結果の信頼性と解釈できる)が変化するという一定の結果が得られた.

第二に,手法を自然に拡張することで,測定手法を空間自由度のある振動系にも適用できることを見出した.生体内に存在しうる様々な基本的リズム現象,例えば時間周期的なパルスダイナミクスや対流パターンなどが空間自由度を持つことが知られている.そのような系においては位相応答関数も空間自由度を持つと考えられ,それらが揺らぎ刺激を用いて測定可能かどうかを検証した.具体的には,各点がFitzHugh-Nagumo方程式に従うような反応拡散系に周期的運動をする進行パルスを生成し,そこに時空間的に揺らぐ微弱な刺激を加えた.そして自然に拡張した測定手法を用いると,精度良く位相応答関数が測定できた.さらに,系のパラメータに空間的な不均一性があり,進行パルスの速度が変動するような場合であっても,拡張した手法は安定して正しい結果を与えることを確認した.
小胞体ストレス誘導性アポトーシスのイニシエーター、カスパーゼ12の制御機構

小胞体内の環境は細胞内の種々の揺動によって影響され、その結果、立体構造が異常となったタンパク質が小胞体内に蓄積する場合がある。この状態を小胞体ストレスと言う。このストレスが過大になるとカスパーゼ12が活性化し、これが他のカスパーゼファミリーメンバーを活性化させて細胞をアポトーシスに導く。このようにカスパーゼ12はイニシエーターとして働くが、その活性化メカニズムは明らかではない。本研究課題は小胞体ストレスの発生とカスパーゼ12活性化を結ぶ経路の解明を目指すものである。抗アポトーシスタンパク質、Bcl-xL(アポトーシス制御タンパク質群であるBcl-2ファミリーの中心的メンバー)を培養細胞中で過剰発現させると、小胞体ストレス存在下におけるカスパーゼ12の活性化及びアポトーシスが抑制されることが分かった。細胞から免疫沈降法によってBcl-xLを単離してくるとBH3-onlyタンパク質(アポトーシス促進の働きを持つBcl-2ファミリータンパク質)が少なくとも三種類、共沈降してきた。中でもBimは小胞体ストレスの発生に伴って挙動に大きな変化が見られた。Bimは健常細胞中では細胞質ゾル内の重い膜画分に検出されたが、小胞体ストレスの発生に伴ってその一部が軽い膜画分、すなわち小胞体に移行して来ることが判明した。BimのC-末端に小胞体移行シグナルを人為的に付加して細胞内で過剰発現させると細胞はアポトーシスを起こしたが、カスパーゼ12抑制タンパク質を同時に過剰発現させるとアポトーシスが部分的に抑制された。これらの結果は小胞体ストレスの発生に依存したBimの移行がカスパーゼ12活性化の一つの引き金になっていることを示唆する。本研究課題により、これまでミッシングリンクとなっていたステップの一端が明らかとなった。カスパーゼ12は小胞体ストレスに応答するイニシエーターとして働く。しかし、小胞体ストレスがカスパーゼ12活性化を引き起こす仕組みについてはほとんど不明である。本研究課題では、小胞体及びそこに局在するカスパーゼ12が、アポトーシス制御タンパク質であるBc1-2ファミリーとどのような関係にあるかを明らかにする作業を通して、小胞体ストレス依存性アポトーシスの制御に関わる因子の同定を目的とした。本年度はBcl-2ファミリータンパク質の一つ、Bimを小胞体におけるカスパーゼ12活性化因子の候補として同定した。「アポトーシス抑制タンパク質強制発現細胞株の樹立」小胞体において小胞体ストレスをカスパーゼ12に伝達し、その活性化とアポトーシスの誘導を引き起こす因子がアポトーシス抑制タンパク質、Bcl-xLによってトラップされると言う仮説を立てた。C2C12を親株として用いてBcl-xL安定高発現株を作製したところ、これが小胞体ストレスに対して耐性となることを見いだした。「小胞体ストレスに応答してカスパーゼ12活性化を促進するタンパク質の同定」小胞体ストレス存在下でカスパーゼ12の活性化を促すタンパク質の同定に向けて、C2C12細胞抽出液のBcl-xL免疫共沈殿実験を行った。沈殿物をウエスタンブロット法により調べ、BH-3サブファミリーに属するBim,Bad,Bidが含まれることを見いだした。このうちBimのみが小胞体ストレス依存的にBcl-xLに結合すること及び小胞体へ蓄積されることが判明した。Bimに小胞体局在シグナルを付加したものを培養細胞で一過的に発現させると細胞はアポトーシスを起こした。この細胞毒性はカスパーゼ12抑制タンパク質によって抑制されることから、小胞体に移行したBimがカスパーゼ12の活性化を通してアポトーシスを起こすことが示唆された。

小胞体内の環境は細胞内の種々の揺動によって影響され、その結果、立体構造が異常となったタンパク質が小胞体内に蓄積する場合がある。この状態を小胞体ストレスと言う。このストレスが過大になるとカスパーゼ12が活性化し、これが他のカスパーゼファミリーメンバーを活性化させて細胞をアポトーシスに導く。このようにカスパーゼ12はイニシエーターとして働くが、その活性化メカニズムは明らかではない。本研究課題は小胞体ストレスの発生とカスパーゼ12活性化を結ぶ経路の解明を目指したものである。抗アポトーシスタンパク質、Bcl-xL(アポトーシス制御タンパク質群であるBcl-2ファミリーの中心的メンバー)を培養細胞中で過剰発現させると、小胞体ストレス存在下におけるカスパーゼ12の活性化及びアポトーシスが抑制されることが分かった。免疫沈降法によって細胞からBcl-xLを単離してくるとBH3-onlyタンパク質(アポトーシス促進の働きを持つBcl-2ファミリータンパク質)が三種類(Bim, Bid, Bad)、共沈降してきた。Bimは小胞体ストレスの発生に伴って局在に大きな変化が見られた。Bimは健常細胞中では細胞質ゾル内の重い膜画分に検出されたが、小胞体ストレスの発生に伴ってその一部が軽い膜画分、すなわち小胞体に移行して来ることが判明した。小胞体へのBimの移行はカスパーゼ12活性化の一つの引き金になっていることを示唆する結果を得た。また、Bidはカスパーゼ12活性化に伴って切断型となり、小胞体上においてカスパーゼ12活性化をさらに促進する増幅機能を持つことが示唆された。本研究課題により、これまでミッシングリンクとなっていたステップの一端が明らかとなった。
^<31>PーMRSによる冠動脈閉塞・再開通に伴う心筋虚血の進展と回復機構の解析

冠動脈閉塞・再開通に伴う心筋虚血の進展と回復機構を解析するために心に側副循環のないブタ102頭を対象に冠動脈左前下行枝の閉塞・再開通を行い、31PーMRSを用いてcreatine phosphate、ATP、inorganic phosphateおよびpHを測定しかつ電顕的に心筋細胞の障害の程度を検討した。βブロッカーであるpropranolol(0.6mg/kg)、carteolol(10μg/kg)およびCa拮抗薬であるverapamil(200μg/kg)を静注し、その影響を検討した。結果を以下に示す。[I]薬物非投与群であるコントロールでは冠閉塞20分でcreatine phosphateはゼロ、ATPは60%に低下、pHは6.5に低下、inorganic phosphateは約2倍に増大した。冠閉塞40分後にはATPは10%に低下した。他方、薬物前投与群では冠閉塞20分まではATPの低下は緩徐で有意に保護されたが、40分ではコントロールとの差は消失した。電顕学的にも虚血心筋細胞障害の程度は冠閉塞20分で薬物投与群で軽度であった。血圧ならびにdouble productはコントロールと薬物投与群で有意の差はなくかつブタの心には側副循環がない。したがって薬物の虚血心筋保護作用は虚血心筋細胞に対する直接作用と思われる。[II]20分冠閉塞後の再灌流においてコントロールではcreatine phosphate、inorganic phosphate、pHは10分以内に正常化したが、ATPは120分再灌流においても改善しなかった。他方、βブロッカー前投与群ではATPは再灌流後急速に改善し、120分後には正常化した。ATPの改善は後投与群すなわちβブロッカーを再灌流直前に投与した群ではみられなかった。したがって再灌流時におけるβブロッカーのATP改善効果は冠閉塞時の虚血心筋保護作用に由来すると思われる。このことはβブロッカーは再灌流時の回復機構に大きな役割を果していないことを示している。結果を以下に示す。大動脈圧と呼吸により同期した31PーMRSを用いて,ブタ60匹を対象に冠動脈(左前下行枝)開塞ならびに再開通を行い, creatine phosphate, ATP, inorganic phosphateおよびpHを測定した.冠動脈結紮後, 20分および40分にSacrificeしたブタの心を電顕固定し,組織所見と31PーMRS所見の対比を行った.その結果,以下の結論を得た.[I]側副循環がないために冠閉塞後,支配冠動脈灌流域の局所心筋血流量が貫壁性にほぼゼロとなるブタでは冠閉塞10分でceratine phosphateはゼロとなり, inorganic phosphateはコントロール値の2倍と著しく変化した.しかしATPはコントロール値の64%, pHは6.5(コントロール7.2)と低下の程度は軽度であった.40分の冠閉塞ではATPはコントロールの10%, pH5.9に低下し, inorganic phosphateは3倍に増大した.電顕所見では20分冠閉塞でグリコーゲンは著しく減少したが,核のクロマチンの凝集,ミトコンドリアの変化は軽度であった.他方40分

冠閉塞では高度の核クロマチンの凝集,ミトコンドリアの浮腫およびdense desposit,cell membranceの断裂等の不可逆性細胞障害を示す心筋細胞が心筋内層を中心にみられた.すなわち心筋細胞の不可逆性障害はATP10%以下ということと対応すると思われた. [II]10分冠閉塞後の再開通ではcreatine phosphateは3分以内にATPは1時間以内に改善した.20分冠閉塞ではcreatine phosphateは6分以内に正常化したが, ATPは再開通120分でも回復がみられなかった.20分冠閉塞120分再開通後の電顕所見では心筋細胞に正常域コントロールと比較しグリコーゲンの減少はまだみられたが,核,ミトコンドリア,細胞膜に異常と思われる所見はなかった.すなわちATPの改善がないことに対する電顕所見は観察できなかった.以上より, 31PーMRSは虚血性変化に対し電顕所見よりも,よりsensitiveで今後の発展が期待できる.[I]コントロールでは20分の冠閉塞でcreatine phospateはゼロ、ATPは6%に低下、PHは6.5に低下、inorganic phosphateは約2倍に増大した。冠閉塞40分後にはATPは10%となり、以後ほぼゼロとなった。他方、薬物前投与群では冠閉塞20分でATP値は有意に高かった。しかし、このATP保譲作用は冠閉塞40分後には消失した。電顕所見においても虚血心筋細胞障害の程度は虚血20分で薬物投与群で有意に軽度であったが、冠閉塞120分後には高度となり、コントロールとの差は消失した。血圧ならびにdouble productはコントロールと薬物投与群で差はなく、かつブタの心には側副循環がないためこの虚血心筋保譲作用は虚血心筋細胞に対するβブロッカーならびにCa拮抗薬の直接作用によると思われる。[II]20分冠閉塞後の再灌流においてコントロールではcreatine phosphate、inorganic phosphate、pHは10分以内に正常化したが、ATPは120分再灌流においても改善しなかった。他方carteolol前投与群ではATPは再灌流後改善し、再灌流120分で正常化した。ATPの改善は後投与群(再灌流直前より投与)ではみられなかった。βブロッカーによる再灌流時のATPの改善は前投与群においてのみみられるので、その機序は冠閉塞時の虚血心筋保護作用によると思われる。このことは、βブロッカーは再灌流時の回復機構を促進しないことを示している。
「地域」からみる日本帝国経済史：「北満」の視点から

本研究では、満洲国建国に伴い日本帝国経済圏に編入された北満経済の、帝国経済内および満洲国経済内における機能を解明する。本研究の学術的独自性・創造性は、第一に、北満という地域設定を予め分析視角に組み込むことで、既存の満洲国経済史研究および日本帝国経済史研究の分析の限界を克服できる点と、第二に、比較史的視角も踏まえて北満都市経済を分析することで、既存の満洲都市経済史研究の認識をさらに深めることを可能にする点にある。
超高感度サブミリ波放射衛星による地球観測データ解析アルゴリズムの開発

H18年度は主に以下の3種類の研究開発を遂行した。1)気球搭載超伝導サブミリ波サウンダの解析研究2004と2007に気球放球を行ったが、そのフライトデータの解析を行った。2004年のフライトに関しては、各種測定データから受信機のゲイン変動を取り除く操作を行い、大気物理量リトリーバル解析が可能な状態にした。2007年のフライトデータはスペクトルが解釈出来ない振る舞いをしており、原因が不明であったが、種々の計測データや時間変動などを解析し、分光計の応答に深刻な問題が生じていることを突き止めた。2)ニューラルネットワークリトリーバル解析サブミリ波衛星データリトリーバル解析のためにニューラルネットワーク解析手法を確立した。これらはNICTとJAXAと開発を行っている国際宇宙ステーション搭載のJEM/SMILESデータの解析やチャルマス工科大学との共同研究の上でOdin/SMR衛星データの解析に応用が可能である。また、衛星で観測した雲データの解析にも有用である。HO2は上部成層圏から中間圏にかけて存在し、その領域のオゾン存在量をコントロールする上で鍵となる物質であるが化学的に活性な物質であるため、大気中の存在量が極端に低い。従ってこれまでほとんど観測例はなかった。サブミリ波衛星Odin/SMRスペクトルデータを注意深く積算し、HO2物質を抽出、その存在量高度分布を導出することに成功した。地球温暖化やオゾン層回復問題などの気候変動が深刻化する中、現在、大気中温暖化物質やオゾン破壊物質を精度よく観測することが要求されている。我々の研究室では超伝導サブミリ波サウンダを用いて超高感度な大気観測を行っている。本研究の目的は1)新規超高感度テラヘルツサウンダ開発を行い2)新しいデータ解析アルゴリズム開発を行う。ことである。1)では超高感度センサによりこれまで低濃度のために観測例がほとんど存在しないHO2ラジカルの検出。2)ではデータ較正アルゴリズムの開発、超低濃度ラジカル解析リトリーバルアルゴリズムの開発により、HO2を始めとし、HOC1、H2O2の解析に取り組む。最終的には気球観測データと衛星解析データのバリデーションを行い、この新しい測器・リトリーバル手法を確立する事を目的とする。これらの一連の研究は上部成層圏におけるHOxジレンマを解明する助けになるであろう。