hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒマラヤ高地における生活習慣病と食に関する「フィールド栄養学」研究

本研究では、生態環境や近代化がどのように高齢者の食と健康状態・生活習慣病に関連しているのかという点に注目し、ヒマラヤ高地のインド・ラダーク地方において調査を行った。研究では「フィールド栄養学」の調査手法を用い、栄養摂取だけでなく生活背景などの調査も複合的に実施した。都市部、山村部、高原部での栄養摂取の特徴を分析し、生活習慣病の背景に食と生業の変化があること考察した。伝統的な食へあったツァンパ(大麦)から米への主食の転換も、栄養摂取が炭水化物摂取に偏る一因として浮かびあがってきた。ヒマラヤ地域においてこれまでに実施した医学・栄養学健診のデータ解析も順調に進み、学会発表や論文執筆に取り組んでいる。公衆衛生学平成27年度は、本研究の中心となるヒマラヤ高地のラダーク地方における住民の生活習慣病・食の関連の特徴をより追及するための現地調査を行う。ラダーク地方の住民の状況との比較のために、インド・アルナーチャル州のモンパ族(同様のチベット系民族)居住地域においても現地調査を行う。これによって、ヒマラヤ山脈の東と西での異なる生態環境における食と生活習慣病との関連の特徴を明らかにする。初年度は、これまでに蓄積したデータの解析を十分に行い、その結果を学会発表するまでにまとめている。現地調査も予定通りインド・ラダークにおいて行い、得られた現地の料理の栄養量や、市場での食品について予定通りまとめている。予定していたインド・アルナーチャル州での現地調査が、現地の入域許可の申請等の影響で実施できなかったため。平成26年度は、ヒマラヤ高地の西と東で生態環境の異なる地域出の比較を行うために、インド・ラダーク地方に加えて、アルナーチャル・プラデーシュ州のモンパ族居住地域においても、都市部、山村部、高原部に居住する高齢者に対して「フィールド栄養学」調査を行う。現地での調査に対する許可を得るための手続きを、カウンターパートの地元医師たちの協力のもと進めていくことが必要である。平成27年度は、ヒマラヤ高地の東部(インド・アルナーチャル州またはブータンのモンパ族居住地域)において現地調査を実施する。
Si-MEMS構造とモノリシックに集積した窒化物光電子デバイスの製作と特性

MBE成長方法でシリコンマイクロ構造、平らなシリコン表面またはシリコンMEMS構造の上にナノカラム構造を持つ窒化物量子井戸、量子ドット、LED構造を成長した。ナノコラムの構造で,高い量子効率と強い発光を観測することができた。そのほか,本研究では, alGaN/GaN構造の圧電性,耐高温性を利用し,高温環境(300°C以上)などでも動作する圧力センサを目標として圧力センサを製作,評価した。製作したトランジスタの圧力に対する特性を測定できた。オーミック接触およびショットキー接触,ならびにHfO_2ゲート絶縁膜を用いてAlGaN/GaN HEMTを製作し特性を評価した。ゲート絶縁膜に欠陥が入ってしまったためリーク電流が発生してしまったが,ノーマリーオンのトランジスタとして動作することが確認できた。AlGaN/GaN HEMTを利用した抵抗型および静電容量型の圧力センサを製作した。抵抗型では微小な変化であったが,静電容量型では比較的大きな変化が得られた。静電容量の最大変化はバイアス電圧-1V付近でおよそ70pFであった。本研究の目的は,Siのマイクロ電気機械システム(MEMS)と集積して窒化物電子デバイスおよぶフォトニックデバイスを製作することである.今年度は,まずMEMS加工を施したSi基板を製作した.製作した構造は,自立シリコン格子構造,2次元サブミクロン周期ピットアレイ構造などである.製作したSi基板に対して,MBEによるGaN結晶およびGaN量子井戸を形成する条件を明らかにした.格子部への成長結果およびピット部への成長結果は,基板への熱条件が異なるため,平面への成長条件と異なることが明らかになった.ピット部では,条件によっては6角錐状の結晶面で囲まれたGaN結晶が成長した.これらの部分からのフォトルミネッセンスは優れていると考えられた.これは横方向成長が助長された結果と思われる.また応用としてセンサを試作した.窒化物のGaNとAINの界面に生じる2次元電子ガスを用いた高電子移動度トランジスタ(HEMT)を製作した.さらにSi基板を加工して圧力センサおよび回転角センサを試作している.Ni/Au電極を形成し,HEMTの電圧電流特性を測定した.これによりトランジスタの動作を確認できた.これらの結果に基づいて,HEMTを配置したそれらのセンサを設計した.Si基板の深堀エッチングにより,圧力キャビティーおよび回転ミラーを製作できることを確かめた.本研究では,AlGaN/GaN構造の圧電性,耐高温性を利用し,高温環境(300°C以上)などでも動作する圧力センサを目標として圧力センサを製作評価した。オーミック電極の接触抵抗を測定する実験を行った。長方形のTi/Al/Ni/Auオーミック電極を間隔70150μmで変化させて形成し,RTA装置で600°Cで5分アニールした後,TLM法によってオーミック電極の接触抵抗を評価した。電極の接触抵抗ρc=4.1×10-5Ωcm2が得られた。次にHEMT層構造の電圧・電流特性の評価を行った。ソース,ドレイン電極およびゲート絶縁膜とゲート電極をHEMTテンプレート上に形成して,トランジスタの特性が現われるかどうかを試すために,トランジスタ特性を測定した。半導体パラメータアナライザーを使って,ソース電極を接地した状態で,ゲート電圧を-3Vから3Vまで変えながらソース・ドレイン間のI-V特性を評価した。ゲート電圧によってソース・ドレイン間電流ID炉変化していた。ノーマリオン型のトランジスタの特性を得られた。HEMTはトランジスタとして正しく動作していることがわかった。圧力センサの製作と評価を行った。AlGaN/GaN HEMT基板上にソース,ドレイン,ゲート絶縁膜とゲート電極を作って,その後にSiを裏面からエッチングして,HEMTのメンブレインを形成し,最後にPyrexガラスと陽極接合して,ガラスとメンブレインを密閉チャンバとして,圧力センサーを完成させた。完成したデバイスをいくつかの圧力においてソースドレインの電流を測定したが圧力の設定が悪く,電流の変化が線形にならなかった。そこで,シリコン基板をエッチングしていないHEMT基板に圧力をかけてI-V特性を測定した。圧力に対する伝導率の変化を観察することができた。
表皮性POU転写因子Skn-1nを標的とした尋常性乾癬治療法開発のための基礎研究

今回の萌芽研究で計画した研究実施計画は、1)表皮角化細胞の増殖・分化におけるSkn-1nの機能に関する研究、2)Sk-1n特異的RNAiを用いた表皮角化細胞の増殖・分化制御に関する研究、3)生体皮膚へのSkn-1n特異的RNAi導入に関する研究、の3つの研究内容からなる。1)表皮角化細胞の増殖・分化におけるSkn-1nの機能に関する研究:Skn-1の発現ベクターを作成し、ヒト表皮細胞株であるHaCat細胞に導入して表皮細胞の増殖・分化に与える影響を検討した。その結果、Skn-1nを発現させたHaCat細胞はコントロール細胞に比較して、増殖が低下することがMTTアッセイにより示された。また、Skn-1n発現細胞では、未分化ケラチノサイトマーカーであるBPAG1およびPVAのプロモーター活性がコントロールに比較して低下しており、分化傾向を示していると考えられた。2)Skn-1n特異的RNAiを用いた角化細胞の増殖・分化制御に関する研究:Skh-1nおよびSkn-1aのcDNA塩基配列を基に、Skn-1n特異的配列に対するsiRNAをデザインし、これを用いてSkn-1n特異的ノックダウンを培養正常ヒトケラチノサイトおよびHaCat細胞を用いて検討した。現在引き続きノックダウン条件の検討を進めている。3)生体皮膚へのSkn-1n特異的RNAi導入に関する研究:生体皮膚への遺伝子・核酸導入法開発を進めた。生体皮膚は角層バリアーが発達しているため、高分子DNAを導入することは極めて困難である。そのため、ヘアレスラット皮膚角層を50%グリコール酸で除去した後、FITC標識オリゴDNA溶液に浸し、超音波を種々の強度で照射することにより、生体表皮細胞にオリゴDNAを導入する条件を検討、最適条件を決定した。今後、この条件を用いて、2)で得られたSkn-1nノックダウン用siRNAを導入することにより、ラット皮膚でSkn-1nを特異的にノックダウンして、表皮細胞の形質変化を観察する予定である。
出血性ショックにおけるアポトーシスの発現に関する研究-高張食塩液の投与法の検討-

ラット出血性ショックモデルで血圧40mmHgに60分に保つ。蘇生法として高張食塩液(HS:7.5%NaCl)を4ml/kgと脱血血液で蘇生した場合:HS+SB、2LR+SB(2倍量の脱血血液量のラクテックリンゲル液と脱血血液)、3HS(10ml/Kgの7.5%NaCl)、3LR(3倍量の脱血血液量のラクテックリンゲル液)、Sham群とコントロール群での蘇生後48時間後の肺での障害の程度を観察した。その結果HS+SBのみが肺障害防御効果を発揮した。投与方法としては輸血を伴うHSの投与が有効であると考えられた。そこで臓器障害とアポトーシスを観察するために、血圧を40mmHgに90分保つマウスの出血性ショックモデルを作製した。蘇生方法として、HS+SBと2LR+SBとSham群とコントロール群での、小腸での障害とアポトーシス発現との関係を蘇生後2h,6h,24h,48hで観察した。小腸障害は2LR+SB蘇生群の6hの時点で他の群に比較して有意に小腸の絨毛の基底部に最も強く空胞化が出現し、また同時期にHS+SB6h群は2LR+SB6h群よりも有意に障害の程度が抑制されていた。一方、アポトーシス発現をTUNEL法で検索すると、アポトーシスの発現は絨毛の上皮よりむしろ基底部に多く出現し、2LR+SB群の2hの時点で最も強く出現していた。同時期のHS+SB2h群は2LR+SB 2h群よりも有意に抑制されていた。これらをDNA ladder assayとWestem blotで活性化Caspase-3で検索すると、2LR+SB2h群はHS+SB2h群よりもDNA fragmentationと活性化Caspase-3を観察できた。今後、アポトーシス発現及び抑制のメカニズムを解析することにより、出血性ショックなどの後に続発する臓器障害の防御に役立つものと思われる。本年度の研究では、ラット出血性ショックモデルを作製し、まず組織学的検討を肺での組織障害を指標として、投与方法の検討をした。出血性ショックモデルの作製:SDラット250-400gを用いて、出血性ショックモデルを作製する。ラットをエーテル麻酔下でPE50のカテーテルを用いて、左大腿動脈に挿入する。動脈ラインよりヘパリンを100U/mlを注入する。次に、血圧を測定し、平均血圧が85mmHg以上をスタートラインとして脱血を開始する。血圧が35±5mmHgに保つように脱血と返血を動脈ラインより行う。エーテル麻酔下に1時間の出血性ショック状態を維持する。蘇生法として、以下のグループを作製した。1)コントロール群:出血性ショックなし、輸液なし。2)Sham群:カテーテル挿入のみで出血性ショックなし。3)HS+SB投与群:HS(4ml/Kgの7.5%NaCl)+SB(Shed Blood)投与群。4)2LR+SB投与群:2倍の脱血血液Volumeのラクテックリンゲル液とShed blood群5)3HS:10ml/Kgの7.5%NaCl投与群

6)3LR:3倍の脱血血液Volumeのラクテックリンゲル液投与群組織学的検索:蘇生完了後48時間後の肺の障害の程度の検討:肺の組織をHE染色し、局所の肺胞の肥厚、肺浮腫、肺胞内出血、好中球の肺胞内の浸潤、好中球の肺胞膜への浸潤、硝氏化変性などを0-3のスコアー化し、肺障害の程度の検討する。結果:各スコアーの合計点で検討した。肺での組織障害の程度はHS+SB群が2LR+SB群、3HS群、3LR群に比較して有意に低く、HSの肺障害防御効果は輸血を同時の行った時に最も良いという結果であった。小腸のアポトーシス発現を検討したところ、HS+SB群が他群に比較して有意に抑制されたことから、肺障害との関連性が示唆された。マウスの出血性ショックモデルとして、左大腿動脈よりカテーテルを挿入し、ヘパリン投与後脱血して血圧を40mmHgに90分保り。蘇生方法として、高張食塩液(HS:7.5% NaCl)を4ml/kgと脱血血液で蘇生した場合:HS+SBと2LR+SB(2倍量の脱血血液量のラクテックリンゲル液と脱血血液)とSham群とコントロール群での、小腸での障害とアポトーシス発現との関係を蘇生後2h,6h,24h,48hで観察した。小腸障害は2LR+SB蘇生群の6hの時点で他の群に比較して有意に小腸の絨毛の基底部に最も強く空胞化が出現し、また同時期にHS+SB 6h群は2LR+SB 6h群よりも有意に障害の程度が抑制されていた。一方、アポトーシス発現をTUNEL法で検索すると、アポトーシスの発現は絨毛の上皮よりむしろ基底部に多く出現し、2LR+SB群の2hの時点で最も強く出現していた。同時期のHS+SB 2h群は2LR+SB 2h群よりも有意に抑制されていた。これらをDNA ladder assayで検索すると、2LR+SB 2 h群はHS+SB 2h群よりもDNA fragmentationを観察できた。さらに、Western blotでアポトーシス関連蛋白を検索すると、活性化Caspase-3ではHS+SB 2h群が2LR+SB 2hよりも抑制されているのが観察された。一方、アポトーシス抑制蛋白であるHSP70は変化を示さなかった。今後、アポトーシス発現及び抑制のメカニズムを解析することにより、出血性ショックなどの後に続発する臓器障害の防御に役立つものと思われる。
インプラント周囲炎に対するインプラント表面処理法の新規開発

インプラント治療の予後管理時の失敗の多くの問題となるインプラント周囲炎は現在注目されている。インプラント自体の自己修復能力欠如と独特な炎症進行状況などが相まって未だ決定的な治療法がない現状があった。そこで本研究ではインプラント材の表面の改質を行うことで、安全・簡便・確実な治療法を確立することを目的とした。方法としては、光触媒二酸化チタン膜をインプラント表面に付与することとした。これにより感染発症時には表面に光を適切に照射することで、強いセルフクリーニング効果で除菌を、またその後には骨芽細胞による骨再生が期待できることが確認され、インプラント周囲炎への安全で確実な治療法を確立した。新たな表面処理法を数種類考案し、その中でも特にインプラント周囲炎が生じた時に有効に作用する表面処理となりうる方法を専門家の意見を元に開発し、現在純チタンプレートを用いて細胞に対する優位性を検討しており、実際にインプラント周囲炎が生じた際に行う予定である手技等条件を検討している最中である。また、既存のインプラント体を用いてのインプラント周囲炎惹起方法も確立できており、今後の生体での検討の下準備は終了しており、その際の評価法や既存インプラント体へのインプラント周囲炎予防について研究を平行して行いデータ収集が進み論文を作成する予定である。更に光触媒効果の持続性についての論文も査読を受けている最中である。有効な表面処理法の開発を更に行い、現時点ではその性状を再度検討している。また、並行して骨芽細胞への影響を検討しデータを得たため、表面性状とともに平成26年2月12日に行われた日本補綴歯科学会西関東支部会にて発表をした。これは口頭発表最優秀賞を受賞している。現在は、除菌効果についての実験を行う準備中である。表面処理方法は,実際に口腔内でのスプレーコーティングは様々な諸問題から実現が困難である可能性が高いため,インプラント体表面にあらかじめリカバリー可能な構造を構築することで万が一インプラント周囲炎が生じた場合に日常臨床時に簡便に対応することが出来るもの新規開発となるインプラント体の開発を専門家を含めて検討中である.現時点では,様々な表面処理法を行いて表面構造と性状の検討を行なっている最中であり,その後の細胞実験による処理方法決定のための細胞実験系も並行して準備,検討中である.また,実際に動物による実験を行うときに確実にインプラント周囲炎が惹起できる方法を確立するために,ビーグル犬を用いて検討を行なった.予備的実験ではインプラント周囲炎を確実に惹起できていることを様々な方法で確認できている.しかし,様々なインプラト体が現在市販されているため,どのメーカーのインプラント体でも確実に惹起できるかを現在ビーグル犬を用いた実験を重ねて検討している最中である.更に,光触媒効果を用いる際には現在までその効果のみに焦点があたっていたが,実際の臨床時にはその効果がどのくらい継続するのか,そして処理後の保管方法はどのようにしたら良いのかも大切となってくる.しかし,そうした検討は今までなされておらず,本年度,光処理後の光触媒効果の持続性と保管方法について実験を重ねてデーターを得た.現在では,そのデーターをもとに論文を制作して投稿中である.表面処理法の開発の検討を再度行い、光触媒機能の十分に発揮できる表面処理法を獲得している。また、細胞実験も行うことで前年度までのデータの再現性を確認している。更にセルフクリーニング効果を親水性とメチレンブルーの脱色効果にて検討し、より適切な表面処理方法の獲得を行った。また、この方法を利用して義歯のセルフクリーニング効果も検討し効果を確認している。以上の結果から今回の研究で、チタン用面に付与する酸化チタン膜が十分にセルフクリーニング効果を発揮し、更に周囲の骨芽細胞には細胞毒性とならない処理法であることがわかり、人体に安全であることがわかった。従って、表面にこの酸化チタン膜を付与しておくことで、インプラント埋入時にも綺麗な面を保ちつつ手術を完了できるうえに、インプラント周囲炎に罹患した場合は、インプラント体表面に存在する細菌等のクリーニングを光を照射し生理食潜水等で洗浄することで可能であり、その後の骨接着にも有利に影響する処理法として確立できた。歯科補綴学インプラント体表面に付与する光触媒の生成法を検討中で、化学的なデータでは優位性が示された。現在は、細胞での様々な条件における影響のデータ収集を行っている。また、既存のインプラント体への予防方法については動物実験を行いデータ収集が終了し、その検討を行っている。インプラント表面処理に用いる光触媒生成方法はほぼ確立した。また、骨再生時の細胞への影響についても検討し終わっている。現在は、除菌効果について検討中である。表面構造の新規開発は専門家を交えて検討し製作および表面性状の検討を行なっている最中である.

また,インプラント周囲炎に関しても惹起方法を確立できており,いつでも動物実験に応用できる下準備が完了している.更に,光触媒効果に関する基礎的実験データが得られえ論文として投稿まで終わっている.細胞に対する有効的な表面処理法と実際に行う手技についての検討を行う。また、インプラント周囲炎の原因細菌への除菌効果の検討を行う。その後、動物実験においてその優位性の検討と手技等の検討を行う。インプラント周囲炎の原因菌への除菌効果の実験を開始し、それに合わせて適切な治療方法の確率を目指す予定である。早期にインプラント体に付与する表面処理法を細胞データも利用しつつ確立する.その後,動物実験によるインプラント周囲炎に対する処理方法を検討し確立する揚程である.細胞に対する有効的な表面処理方法とその方法をさらに検討する。また、除菌効果についても検討し、有効的な表面処理法と治療法の基礎を作る予定である。本年度は前年度に準備した機材で実験を行うことができたため。本年度は、学会発表や論文投稿を予定しており、また細菌実験の際の機材や消耗品に当てる予定である。現在,検討中の表面処理法の有用性を細胞を用いて検討し,最適な処理方法を見つけ出す.
新世代マルチメディア技術の教育システムへの応用に関する研究

本研究課題では,現在実用段階になっている新世代のマルチメディア技術を教育で手軽に活用できるための支援システムの開発と,そのような技術を用いた教材の活用方法を実践・評価することを目的とした.とくに裸眼立体視や3D触覚インタフェースなどを用いた3D教材と3D擬人化エージェントとしてのキャラクタアニメーションを用いた教材について様々な試みを行った.またヴァーチャルリアリティのひとつである触覚の教育利用について,ネットワークでの利用を考慮した基礎的な研究を行った.具体的な成果としては,以下のシステムの構築および研究を行った.1.学習者の描いた3面図を認識し,立体図形として表示する複合現実環境技術を用いた対話的モデリングインタフェースの開発し,中学の教育で実践した.2.感情表現を考慮したキャラクタアニメーション共有利用環境の構築し,e-learningのSCROM教材に組み込む方法について提案した.3.シミュレーションを活用したマルチメディア教材に3Dアニメーション表現を加えた.4.触覚ディスプレイにおける遅延と視覚情報が及ぼす影響について検討を行った.また,触覚デバイスを利用した教材のための複雑なモデルの描画方法を検討し,オーサリングシステムの製作と仮想現実感・裸眼立体視と組み合わせた立体図形や物理実験の学習システムを構築した.5.シェーダプログラミングのためのWBTシステムをWebサービスの技術を用いて構築した.本研究課題では,現在実用段階になっている新世代のマルチメディア技術を教育で手軽に活用できるための支援システムの開発と,そのような技術を用いた教材の活用方法を実践・評価することを目的とした.とくに裸眼立体視や3D触覚インタフェースなどを用いた3D教材と3D擬人化エージェントとしてのキャラクタアニメーションを用いた教材について様々な試みを行った.またヴァーチャルリアリティのひとつである触覚の教育利用について,ネットワークでの利用を考慮した基礎的な研究を行った.具体的な成果としては,以下のシステムの構築および研究を行った.1.学習者の描いた3面図を認識し,立体図形として表示する複合現実環境技術を用いた対話的モデリングインタフェースの開発し,中学の教育で実践した.2.感情表現を考慮したキャラクタアニメーション共有利用環境の構築し,e-learningのSCROM教材に組み込む方法について提案した.3.シミュレーションを活用したマルチメディア教材に3Dアニメーション表現を加えた.4.触覚ディスプレイにおける遅延と視覚情報が及ぼす影響について検討を行った.また,触覚デバイスを利用した教材のための複雑なモデルの描画方法を検討し,オーサリングシステムの製作と仮想現実感・裸眼立体視と組み合わせた立体図形や物理実験の学習システムを構築した.5.シェーダプログラミングのためのWBTシステムをWebサービスの技術を用いて構築した.本研究では,現在実用段階になってきている3D画像処理技術やVRなど新世代マルチメディア技術を教育で手軽に活用できるための支援システムの開発と,そのような技術を用いた教材の活用方法を実践・評価することを目的とし,研究を行っている.今年度の具体的な成果としては,大きく以下の3つに分けられる.1.3D画像処理,コンピュータビジョン,Mixed Realityを用いた教育支援システムの開発(1)三面図を学習者が手書きで作成するとコンピュータが3D物体を生成するモデリングツールと,実世界の立方体にオーバーレイ表示することで簡易に操作できるインタフェースを装備した空間図形の学習支援システムを構築した.さらに,研究協力者によりそのシステムの評価を行った.(2)裸眼立体視可能なPCのための教材オーサリングシステムの設計を行い,基本部分のプログラミングを行った.次年度は,改良を行い評価実験を行う予定である.(3)触覚デバイスと3D画像表示を用いた化学学習支援システムの検討・設計を行った.次年度はその知見に基づきプロトタイプを構築する.2.キャラクタアニメーションを用いたWBT教材の開発(1)感情パラメータを用いた動作データベースを利用したキャラクタアニメーションのオーサリングシステムを開発した.(2)キャラクタアニメーションをWBT教材に付加する手法を開発し,実践を行った.とくにWBTの国際規格であるSCORMに基づく教材に自動的に付加する方法を2種類提案し,構築した.3.シミュレータを用いたWBT教材の開発音響工学(三井田),マルチメディアシステム(中村)などで3D表示や画像処理技術を用いたシミュレータを作成し,e-learning教材としてLMSに登録し実践を行った.次年度は,テスト・評価にシミュレータを利用することに発展させる予定である.本研究では,現在実用段階になった3D画像処理技術やVRなど新世代マルチメディア技術を教育で手軽に活用するための支援システムの開発と,そのような技術を用いた教材の活用方法を実践・評価することを目的としている.今年度は,昨年度の研究を継承し,以下の成果が得られた.キャラクタアニメーションについては,これまでのQED社のソフトウェアではなく,独自のアニメーション構築システムを設計しプロトタイプを構築した.また,中村はネットワーク教育のためのリモートのラボ環境,三井田はCG教育教材のためのリモートのレンダリングサーバというようにリモートの教育リソースを使用するようなマルチメディア教材の開発を行った.2.裸眼立体視・VRの教材の開発支援環境構築それぞれいくつかの作成支援のツールを作成した.とくに今年度は,VR技術として触覚デバイスを用いた教育システムの構築を目的に,心理物理学の観点からマルチモーダル環境におけるメディア間の遅延について実験を行い,基礎的なデータの収集を行い,学会にて発表を行った.3.マルチメディア応用システムの実践と評価昨年度構築したMixed Realityを用いた教育支援システムについいては,数学の空間図形の学習を実践し,その結果を国際会議で発表した.また,3DCGを用いた音響科学の教材については,SCORM教材としLMSに実装して自習教材とした.その結果を国際会議にて報告した.

さらにリモートの教材リソース活用型のマルチメディア教材も実際の学習の場で使用し,その成果は日本e-learning大賞総務大臣賞を受けた.現在実用段階に入っている新世代マルチメディア技術を教育で手軽に活用できるための支援システムの開発と,そのような技術を用いた教材の活用方法を実践・評価することを目的とし,裸眼立体視や3D触覚インタフェースなどを用いた3D教材と3D擬人化エージェントとしてのキャラクタアニメーションを用いた教材のオーサリングシステムの開発と実践を行った.今年度の具体的な成果は,以下のとおりである.(1)ハプティクスデバイスによる触覚の活用において,通信の遅延の影響について心理物理学的な手法で解明を行った.(2)ハプティクスデバイスによる触覚教材のための複雑なモデルの描画方法を検討し,オーサリングシステムを製作した.(3)ハプティクスデバイスと複合現実感作成ツールARツールキット,裸眼立体視を組み合わせたマルチメディアシステムと教材を製作し,教育利用について検討した.(4)キャラクタアニメーションを用いたe-learningシステムの開発e-learningのLMSや実行エンジンへの組み込み方法の継続的な研究を行った.とくに,アニメーションのエンジンを改め,オーサリングを容易にした.(5)マルチメディアを用いたシミュレーション教材の開発を継続し,パッケージ版,Web版など多様なメディアに対応した.
自閉症幼児の母子インタラクション中の神経ネットワーク解析による診断指標の確立

自閉スペクトラム症(ASD)児に特異的な対人交流様式をニューロイメージング法により可視化するため,空間・時間分解能に優れた脳計測機器である脳磁図(MEG)を用いて、対人コミュニケーションに関連する脳神経基盤を可視化するための解析を行っている。平成30年度は、世界で唯一の親子同時MEG計測装置による母子見つめ合い課題実験を行った。本年度はすでに収集したデータ(定形発達児25名、ASD児20名)に加え、10名分のデータを新規に追加した。また、新規に母子会話課題実験を行い、予備的にデータを収集した(8名)。この新規課題については、実験時間の短縮や、会話内容の教示の仕方など解決しなければならない問題が多く見つかったため、この実験デザインの精査を、今後の検討課題とする。同時にグラフ解析を用いたデータ解析をすすめており、さまざまなネットワーク指標の中から、MEGデータに最適な指標を選定中である。また、以前よりおよそ5年間かけて取得した生後2ヶ月から36ヶ月までの乳幼児の縦断的なMEGデータを、複雑性(マルチスケールエントロピー)解析により分析し、脳内ネットワークの発達を評価した。この研究成果は2018年8月にFrontiers in Neuroscienceにおいて出版された。この解析手法は、多時間軸で解析を行うことから、脳ネットワークの包括的理解を可能にすると考えられる。二者インタラクション場面は、瞬間的な脳反応のダイナミックな変化によってもたらされる。全脳の状態評価が可能な複雑性は、インタラクション場面の脳イメージ研究にも応用可能であると考えられる。親子見つめ合い課題についてはすでに自閉スペクトラム症群20組、定型発達群25組のデータを取得済みであり、現在解析作業を行っている。そのほかに、自閉症スペクトラム症という診断には至らないが、同様のコミュニケーションや認知の問題を抱えるケースも多い、低出生体重児のサンプルを収集中である。昨年度までに収集した低出生体重児の親子見つめ合い課題のサンプル数は9組であり、今年度は新規に11組のデータを取得した。MEGデータのノイズ除去処理や、MRI画像の変換処理を行ったところ、6名が解析対象となり、最終的に低出生体重児群は15組のデータが解析対象となった。今後、グラフ解析を用いて3群間の脳内ネットワーク指標の比較研究を行っていく。乳幼児期の脳神経システムの発達的変化をとらえるため、乳幼児5名(男児4名、女児1名)をリクルートし、生後2ヶ月から36ヶ月の間、毎月一回MEGを計測し発達を追跡した。脳内ネットワークの成熟を表現すると考えられる脳信号の複雑性を指標にして、その月ごとの変化を信号強度および信号の複雑性を指標として解析した。複雑性の指標となるサンプルエントロピー値に注目すると、特に5ヶ月から15ヶ月にかけて、高いTime scale(低い周波数成分に該当する、赤色で表示)の脳信号の複雑性が顕著に増加していることがわかった。この5ヶ月から15ヶ月の時期は、ミエリネーションが最も活発に行われる時期に相当することから、今回解析に使用した複雑性指標は、脳内ネットワークの成熟をとらえている可能性が示唆された。このように、生後まもない乳幼児期の脳神経発達を詳細に追跡した研究の希少価値は高く、この研究成果は、乳幼児の発達のメカニズム解明に貢献できると考えられる。今後も親子見つめ合い課題遂行中の脳内ネットワーク指標の探索を継続的に行い、成果の公表に向けて準備する計画である。

MEGデータのノイズ除去処理や、MRI画像の変換処理を行ったところ、6名が解析対象となり、最終的に低出生体重児群は15組のデータが解析対象となった。今後、グラフ解析を用いて3群間の脳内ネットワーク指標の比較研究を行っていく。乳幼児期の脳神経システムの発達的変化をとらえるため、乳幼児5名(男児4名、女児1名)をリクルートし、生後2ヶ月から36ヶ月の間、毎月一回MEGを計測し発達を追跡した。脳内ネットワークの成熟を表現すると考えられる脳信号の複雑性を指標にして、その月ごとの変化を信号強度および信号の複雑性を指標として解析した。複雑性の指標となるサンプルエントロピー値に注目すると、特に5ヶ月から15ヶ月にかけて、高いTime scale(低い周波数成分に該当する、赤色で表示)の脳信号の複雑性が顕著に増加していることがわかった。この5ヶ月から15ヶ月の時期は、ミエリネーションが最も活発に行われる時期に相当することから、今回解析に使用した複雑性指標は、脳内ネットワークの成熟をとらえている可能性が示唆された。このように、生後まもない乳幼児期の脳神経発達を詳細に追跡した研究の希少価値は高く、この研究成果は、乳幼児の発達のメカニズム解明に貢献できると考えられる。今後も親子見つめ合い課題遂行中の脳内ネットワーク指標の探索を継続的に行い、成果の公表に向けて準備する計画である。
近世日本の金遣い圏と銀遣い圏の金融的関係について

今年度は3年にわたる本研究の成果として、冊子体の報告書を作成した。以下はその概要である。まず金遣いと銀遣いの意味であるが、流通貨幣の多寡からではなく、基準貨幣を金とするか銀とするか、という意味におくとすれば、その本格的な確立は銀が価値基準である「銀目」に変容した18世紀後半以降に求めるべきである。17世紀については、寛文期(166173)の金安状況と商品流通の拡大が北国・伊勢などへの金の浸透をもたらした。また18世紀後半以降の金遣い圏の中心江戸と銀遣い圏の中心大坂の金銀相場はほぼ連動しているが、その原因について新保博氏の貨幣現送によるバランスの回復説に対し、銀遣い圏においては払底した銀貨幣の変わりに銀目手形で金が買われていた状況から疑問を呈した。江戸・大坂の銭相場もほぼ連動するが、金銀相場の影響により相反する状況を見せていることを確認した。銀遣い圏においては18世紀半ば以降の銭安状況において、地域の中核的町場・仲間・市場などで広範に通用相場という独自相場を設定し、大坂相場に連動させながらそれより銭高の仕掛けをして、銭安を緩和し銭遣いの庶民の生活安定や商業上の利益を獲得していた。ところが金遣い圏の各地の銭相場では銭高仕掛は確認できず、江戸より銭安金高の相場となっている。江戸銭相場との連動性は認められるが、三河国刈谷などの遠隔地では、独自の貨幣状況により大幅な銭安状況となっていた。結果として、金遣い圏と銀遣い圏で格差が開いている。仲間・市場の通用相場は、銭相場だけでなく、金銀相場が設定されているが、これは銀目商品代価を計数銀貨を含む金貨との換算相場であるが、地方の荷主との決済のための相場であった。大坂から地方の荷主に支払いをする場合、銀安に仕掛けているケースがある。以上、いくつかの論点や問題点を提出することができたのが一番の成果であり、今後の研究の前提となる。また本研究で収集した貨幣相場は、別添報告書にデータベース化して添付した。今年度は、二点において研究を行った。第一に、江戸時代に銀遣い圏であった上方を中心とする地域における金銭相場について、検討を行った。特に本両替の動向と銭相場に関しては、博士号申請論文としてまとめた。これにより、本両替仲間内における金銭相場建ての概要と、各地の金銭相場が大坂本両替の建てる相場を基準としてそれに仕掛けを行う人為的な「通用相場」であること、各地の相場が次第に相似的になることを明らかにした。特に摂津池田および麻田藩領においては、具体的な貨幣流通について段階的に検討し、それにより金相場は銭相場より大坂の影響力が強いことを解明した。また京及び周辺地域の金銭相場についてデータを集め、大坂との連動性を明らかにした。また第二に、銭相場金遣い圏である東日本については、自治体史などにより、各地の関連史料の所在調査と収集を行った。その内、名古屋・桑名・前橋・刈谷などにおいて日記類などから継続的なデータを収集し、時系列を作成した。次年度には、この内から現地での調査が必要となるが、江戸周辺の場合は江戸相場との連動性が強く、仕掛相場である可能性が高い。また日本海側の北陸においては銀遣いであるが、大坂との関係性については今後さらなるデータ収集と分析が必要である。今後は、江戸と大坂の貨幣相場の関係について先行研究を批判的に検討するとともに、その連動性について考察していくとともに、金遣い圏と銀遣い圏にまたがる商取引における換算基準および現実にやりとりされる貨幣についてデータを収集し、分析する予定である。本年度も昨年度に引き続き、調査および市町村自治体史等各種資料の検索により各地の金銭相場(通用銭相場・金銀札相場)の収集を行った。それにより以下の場所において有効な時系列を得た。刈谷前橋松本吉田名古屋田辺津山松山福知山川越大坂本屋仲間これらについては表およびグラフ化している。それ以外の散発的な相場史料についても、データ化した。また大坂および江戸相場の相関性について、抽出的な調査を行った。結果として、近世の各時期で銭相場において東西に相関性に差異があることを確認したが、幕末に向けてその度合いが高まり、18世紀以降全国的な相場の統一性が達成されつつあるのではないかという仮説を立てている。この点については、西日本の事例に日本海沿岸・関東・九州などの相場を抽出して、次年度により詳細に検証していきたい。また大坂近隣の銀札が大坂本両替の相場に準拠していることがわかったので、各地の金銀札相場の基準について時期・地域をわけて検討する必要があり、来年度はこの点についても検討したいと考える。また京都三井の銭売買の実態から、銭相場の間には差異があるということがわかってきたので、銭売買の実態についても追及する必要がある。これについても史料の収集を行った。また付帯的な研究として、大坂および城下町・在郷町における本両替・銭屋のデータベースを作成した。またそれ以外にも無株の銭屋や素人の相場形成について、大坂における事例を集めているので、今後はそれを全国的に拡大していきたい。

17世紀については、寛文期(166173)の金安状況と商品流通の拡大が北国・伊勢などへの金の浸透をもたらした。また18世紀後半以降の金遣い圏の中心江戸と銀遣い圏の中心大坂の金銀相場はほぼ連動しているが、その原因について新保博氏の貨幣現送によるバランスの回復説に対し、銀遣い圏においては払底した銀貨幣の変わりに銀目手形で金が買われていた状況から疑問を呈した。江戸・大坂の銭相場もほぼ連動するが、金銀相場の影響により相反する状況を見せていることを確認した。銀遣い圏においては18世紀半ば以降の銭安状況において、地域の中核的町場・仲間・市場などで広範に通用相場という独自相場を設定し、大坂相場に連動させながらそれより銭高の仕掛けをして、銭安を緩和し銭遣いの庶民の生活安定や商業上の利益を獲得していた。ところが金遣い圏の各地の銭相場では銭高仕掛は確認できず、江戸より銭安金高の相場となっている。江戸銭相場との連動性は認められるが、三河国刈谷などの遠隔地では、独自の貨幣状況により大幅な銭安状況となっていた。結果として、金遣い圏と銀遣い圏で格差が開いている。仲間・市場の通用相場は、銭相場だけでなく、金銀相場が設定されているが、これは銀目商品代価を計数銀貨を含む金貨との換算相場であるが、地方の荷主との決済のための相場であった。大坂から地方の荷主に支払いをする場合、銀安に仕掛けているケースがある。以上、いくつかの論点や問題点を提出することができたのが一番の成果であり、今後の研究の前提となる。また本研究で収集した貨幣相場は、別添報告書にデータベース化して添付した。
EB-CCDを用いた粒子検出器の開発

本研究は新しいマルチピクセル型光検出素子EB-CCD(Electron Bombardment CCD)の素粒子実験用粒子検出器への応用に向けた研究を行うものである。本年度の研究内容は以下の通りである。浜松ホトニクス社のEB-CCD(N7220MOD)について、温度コントロールのできる恒温槽や青色LEDを用いたパルス光源などを用いて基本特性の性能評価を行った。・暗電流の絶対値、ばらつきの温度依存性。・パルス光に対する応答信号の線形性。・増幅率の高電圧に対する依存性。その結果、15°Cの低温でEB-CCDを動作させることで、ノイズを約2光電子相当のレベルまで下げることに成功した。この段階で、反応事象の頻度が低い実験で使用し、比較的大きな光量が得られる測定器には十分利用可能であることがわかった。しかし、まだ単光子検出のレベルには至っておらず、CCDの読み出し速度も十分ではない。今後更に研究を続け、・より低温での動作させることでで暗電流を小さくする。・読み出しの高速化で高頻度の実験に利用できるようにするとともに、暗電流の寄与を小さくする。などの改良を行うことで、より広範な素粒子実験に利用することが可能になると考える。本研究は単光子検出が可能な新しいマルチピクセル型光検出素子EB-CCD(electron bombardment CCD)の素粒子実験用粒子検出器への応用に向けた開発研究を行うことを目的としている。1.浜松ホトニクス社からEB-CCDを一台購入し、以下の研究を行った。2.EB-CCDの素粒子実験への応用に向けて、以下の研究を行った。(1)シンチレーションストリップと光ファイバを用いた粒子飛跡検出器の研究(2)カロリメータ中での電磁シャワー、ハドロンシャワー発達のシミュレーション本研究は新しいマルチピクセル型光検出素子EB-CCD(Electron Bombardment CCD)の素粒子実験用粒子検出器への応用に向けた研究を行うものである。
葉内代謝を指標としたプロファイリングによるストレス耐性能力の定量的評価

2次元クロロフィル蛍光装置を用いて、針葉樹を中心に抗酸化物質、電子伝達、色素定量を行い、両者の関係について調べた。また、大量のサンプルを処理するためにhigh-through put HPLC法を低背圧のモノリスカラムを用いて分離時間を短縮させ、postPt-reduction HPLC法により特異的・高感度にキノン類の検出条件の構築を行った。クロロフィル蛍光と葉内色素の関係として、現在まで提案されていたxanthophyll cycleを見かけ上、その能力を高めるために他の色素と共調的にタンパク質上で置換反応を行うことが、樹木に対して特異的に行われていることがわかった。そして、実際、過剰エネルギー散逸過程に有効であることがエネルギー電子伝達効率などの測定から示された。葉内代謝でエネルギー磯に関する物質として重要なキノン類の一斉分析を行うための装置としてHTP postPt reduction HPLC法を構築した。この方法により従来の分析では定量性が著しく低く・かつ時間がかかっていたが、定量性の格段な向上と分析時間の80%以上の短縮に成功し、現在、この方法を用いてクロロフィル蛍光・ストレス耐性・プロファイリングに適用可能化について検討を行っている。予備実験ではあるが、その有用性は十分に得られている。環境ストレスによる樹木枯死の主な要因として光合成の光阻害がある。光合成活性の失活の度合いは炭酸固定速度などにより求められてきたが、近年、より簡便で高感度な方法としてクロロフィル蛍光測定法が用いられ、様々な分野で応用されている。しかし、葉内の代謝変化に基づいた阻害定量は不十分であり、ストレスによる阻害の迅速な定量やストレス耐性能力の評価の指標基準は明確にされていない。特に、野外においては同時期に多種多様な複数の環境ストレスを受けることから、塩や水欠乏などの単一ストレスによる負荷実験結果と必ずしも一致しなかった。また、樹種間でのストレス感受性の違いがどのような因子により決定されているのかも明らかではなく、樹木に対するストレス生理学的な基礎的な情報が不足している。まずは、葉緑体で発生する過剰な還元エネルギーを散逸する過程としてミトコンドリアに注目した。ミトコンドリアの呼吸活性は酸素吸収により測定されていたが、光照射下での葉片からは葉緑体で行われる光合成により酸素が発生することから、光照射下では呼吸活性を定常的に測定することができなかった。このことから、葉緑体の電子伝達鎖の主成分であるプラストキノンおよびミトコンドリアの電子伝達鎖のユビキノンのredoxを同時に測定することで、オルガネラの電子消費(還元力散逸)共調作用を調べるために、HPLCを用いてプラストキノン、ユビキノンredox同時測定系を確立した。針葉樹の環境適応機構について明らかにすることである。モミおよびキャラボクの針葉片を用いて光合成活性・クロロフィル蛍光・色素組成(特に針葉樹およびパイオニア樹木の葉片に比較的大量に含まれているα-カロチン)を測定することにより、季節的な温度・光への適応機構を調べた。草本植物の葉にはほとんど含まれていないalpha-carotene(a-Car)は、針葉樹の葉片には全Car(a-Car+beta-Car)の15%以上がa-Carであり、さらに、a-Carはb-Carと置換する形で存在しており、さらに、a-Carとlutein量が一定であることが一昨年の本共同研究により示されている。これらのことから、a-Carを中心として年間の色素組成を変化させることで過剰エネルギーの熱放散を誘導するviolaxanthin cycle(Vio cycle)に関与する色素量が増大するが、実際にNPQ(non-photochemical quenching)との関係は示されていなかった。このため、モミおよびキャラボクを用いてa-Car,Vio cycle色素との関係を調べたところ強光下ではa-CarとNPQとに直線関係が得られ、実際にa-Carを中心にした色素組成変化がエネルギー散逸の制御に重要であることが明らかとなった。さらに、針葉樹では夏緑樹と比較し強光下でのlutein epoxideの含量が高く、寄生植物で報告されているlutein cycleが働いている可能性が示された。
ＳＮＡＰ－２５タンパク質のリン酸化の分子的役割とストレス適応機構の関連性の解明

シナプスの機能はタンパク質のリン酸によって様々に制御されているが、その制御が脳の機能にどのように関わっているかについては未だ明らかではない。SNAP-25は開口放出による神経伝達物質放出や、細胞膜へのイオンチャネルの組み込みなどに不可欠なタンパク質で、PKC依存的にリン酸化される。本研究では脳でのSNAP-25のリン酸化の制御機構や役割を明らかにすることを目的とした。そして、マウス脳内のSNAP-25のリン酸化が拘束浸水ストレスにより上昇すること、SNAP-25の脱リン酸化にPP2Aが関与すること、SNAP-25のリン酸化がドーパミンの放出を促進的に制御することを明らかにした。申請者は脳でのSNAP-25のリン酸化が、ストレスや向精神薬の投与で上昇することや、SNAP-25のリン酸化部位に変異を加えた変異マウスではストレスへの適応障害や不安様行動が出現することを見出しており、脳でのSNAP-25のリン酸化の制御機構や役割を明らかにすることを本研究の目的とした。本研究期間に3項目の進展が得られた。(1):まず、マウス脳内のSNAP-25のリン酸化がストレスにより急上昇し、ストレス除去により急低下することを、昨年度に学会で発表し(北米神経科学会, 2012)、今年度に論文として報告した(Neuroscience letters, 2014)。(2):さらに、SNAP-25の脱リン酸化にはPP2Aがホスファターゼの1つとして関与することを明らかにし、昨年度に論文として発表した(Neurosci Res., 2013)。(3):そして、リン酸化部位を変異させSNAP-25のリン酸化が生じないノックインマウスおよび野生型マウスの脳から調製したシナプトゾームを用いて、SNAP-25のリン酸化がドーパミンの放出を促進的に制御することを明らかにし、本年度に学会発表を行い(北米神経科学会, 2013)、現在は投稿準備中である。申請者は脳でのSNAP-25のリン酸化が、ストレスや向精神薬の投与で上昇することや、SNAP-25のリン酸化部位に変異を加えた変異マウスではストレスへの適応障害や不安様行動が出現することを見出しており、本研究ではこれらの発見を基に、脳でのSNAP-25のリン酸化の制御機構や役割を明らかにすることを目的とする。野生型およびリン酸化部位を変異させたノックインマウスの脳から調製したシナプトゾームを用いて、現在のところSNAP-25のリン酸化が各種の神経伝達物質(ドーパミン、セロトニン、ノルエピネフリン、GABA)の放出を促進的に制御する可能性が見出されており、SNAP-25の脱リン酸化に関わるホスファターゼの1つとしてPP2Aが関与することが明らかとなり、こちらは既に論文となった(Iida et al. Neurosci Res. 2013 (75):184-189)。当初の予定であった、SNAP-25のリン酸化を変化させる内在性物質のレセプターの探索について、今のところ成果が得られていない。遅延の理由は、各種の神経伝達物質の放出を測定実験に期間を要したためである。この実験ではRI標識した各神経伝達物質を各トランスポーターを介して取り込ませて、放出量を測定する手法を用いているが、トランスポーターのリガンド選択性が低いことが新たに明らかとなり、トランスポーターの阻害剤の検討を行うなどの工夫が必要となり期間を要した。一方で、次年度に予定している血中コルチコステロンの測定の予備的実験はすでに開始しており、性差があることが明らかとなり、ストレスによる血中濃度の変動を回避する安定した採取法も確立している。今年度は昨年度の到達目標「SNAP-25のリン酸化がどのような内在性物質のレセプターを介して制御されているか」の補完に加えて、当該年度予定の、SNAP-25のリン酸化がストレス反応に脳内のどのような部域で、どのような機序で、どのような役割で関わっているかを、野生型およびリン酸化部位を変異させたノックインマウスを用いて明らかにし、さらに向精神薬の作用機序にSNAP-25のリン酸化が関わる可能性について解析を行うことを目指す。

実験法としては、SNAP-25のリン酸化を変化させるアゴニストやアンタゴニストを、シナプトゾームを用いてスクリーニングし、リン酸化の制御に関わるレセプター系を明らかにし、これらにより神経伝達物質放出の促進・抑制が起こるかを調べる。さらに、脳内ストレス機構とSNAP-25のリン酸化の関係性を明らかにするために、1SNAP-25のリン酸化が起こる脳内部位を、抗リン酸化抗体を用いて明らかにする。2野生型マウスにストレスを加えた際に起こるSNAP-25のリン酸化が、リン酸化制御に関わるレセプター作用薬で影響されるかを調べる。3上記作用薬の投与によって、急性ストレス反応およびストレス適応にどのような影響が現れるかを調べ、さらにSNAP-25のリン酸化部位を変異させたノックインマウスのストレス応答やストレス適応機能を詳細に解析する。4野生型マウスおよびSNAP-25変異マウスにクロザピンを投与し、ストレス反応や情動行動にどのような影響が生じるかを比較する。脳内でのリン酸化部位を可視化解析するための免疫組織化学的手法の確立を目指しているが、現在までのところ保有抗体より良い抗体は新たに得られておらず、染色方法についての検討により力を注ぐ予定である。抗体作成や免疫組織化学に用いる試薬類、シナプトソームやマウスに作用させる薬剤、動物の飼育・購入費、ストレス反応を評価するための血中グルココルチコイド測定キットなどが引き続き必要となる。また、シナプトソームを用いた神経伝達物質放出量測定では、アイソトープラベルした神経伝達物質の追加購入が必要となる場合がある。次年度もひきつづき学会発表を予定しており、論文への投稿も目指す。
新規卵巣癌抑制遺伝子候補CTGFを指標とした卵巣癌化学療法個別化の試み

卵巣明細胞腺癌細胞株OVISEと卵巣漿液性腺癌細胞株OVSAHOにおいてCTGFsiRNAを投与した群ではControlsiRNAを投与した群とくらべて、パクリタキセルの感受性が低い傾向がみられた。カルボプラチン、シスプラチン、ドキソルビシンにおいてはOVISE,OVSAHOともに、CTGFsiRNAを投与した群とControlsiRNAを投与した群とで抗癌剤の感受性の違いはみられなかった。平成22年度研究実施計画のうち、(1)CTGFの発現の確認されている卵巣癌細胞株を用いて抗癌剤投与後のCTGFの発現を解析し抗癌剤投与モデルを確立については、CTGFの高発現が確認されている細胞株KK、ES-2とCTGFの低発現が確認されているHNOA、HMOAとCTGFの発現のみられない細胞株コントロールとしてCTGFがホモ欠失している細胞株RMUG-Sを用いて、5種類の抗癌剤(Cyclophosphamide、Adriamycin、Cisplatin、Carboplatin、Paclitaxel)について、IC50(細胞増殖が50%抑制される濃度)をMTTAssay法をもちいて測定する予定であったが、細胞株HNOA、HMOAが手にはいらなかったのでかわりに、KF28、KFr13を用いて行い、より手技の安定しているWSTAssay法を用いて行った。再現性を確認するため、現在実験中である。IC50の濃度の抗癌剤を添加してそれぞれ(2日、4日、6日、8日)培養した細胞株のセルブロックを作製し、免疫組織化学染色法を用いてCTGFの発現を、Tunnel法を用いてアポトーシスの頻度を計測する。この手順をくりかえし、同じ手法を用いた際に安定して同じアポトーシス頻度、CTGF発現が得られることを確認する予定であったが、抗癌剤のIC50が決定しなかったため、Tunnel法のキットがワークするのを確認するにとどまった。(2)CTGF-siRNA投与による抗癌剤の卵巣癌細胞死誘導への影響の解析については、抗癌剤のIC50が決定しなかったため、CTGF-siRNAが、ワークすることをRT-PCRで確認するにとどまった。研究目的のCTGFの情報伝達系を解析する目的で高酸素分圧(90%O2に48時間)に暴露したときのCTGFの発現の変動を解析したところ、細胞株KFr13でCTGFの発現の上昇がみられた。卵巣明細胞腺癌細胞株OVISEにおいてCTGFsiRNAを投与した群ではControlsiRNAを投与した群とくらべて、パクリタキセルの感受性が低い傾向がみられた。また、卵巣漿液性腺癌細胞株OVSAHOにおいてCTGFsiRNAを投与した群ではControlsiRNAを投与した群とくらべて、パクリタキセルの感受性が低い傾向がみられた。卵巣癌細胞株において、低酸素暴露下でCTGFの発現が低下する傾向があり、低酸素になることによって抗癌剤耐性になることが知られていることから、正常酸素分圧暴露下と低酸素暴露下での卵巣癌細胞株におけるタンパク発現の違いを蛍光標識二次元電気泳動法を用いて解析したところ、3つの卵巣癌細胞株で低酸素暴露下でタンパク発現が減少するタンパク質スポットを検出し、このタンパク質スポットをCBB染色にて染色したゲルより切り出し、In gel digestion法にてトリプシン消化し、MALDI-TOF-MSを用いてMascot解析にて解析したところこのタンパク質スポットはHSC70であることがわかった。HSC70とCTGFの情報伝達系の連関については現在解析中である。また、興味深いことに乳癌においてはCTGFとパクリタキセル感受性との関連が卵巣癌と逆であるとの報告があり、卵巣癌と乳癌におけるパクリタキセルの感受性におけるCTGFを含んだ情報伝達系の違いを現在解析中である。細胞の増殖や抗癌剤の安定性が悪く、抗癌剤のIC50の決定に時間がかかったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。安定して増殖できるような細胞のまき方を工夫する。
有機超格子構造における非線形光学効果と素子応用に関する研究

有機超格子構造の光非線形性を検討するために、Alq_3/TPD超格子構造の非線形光吸収即ち、入射光強度による光吸収係数の変化を調べた。励起光としてQスイッチNd:YAGレーザ光(波長1.06μm)の3倍高調波355nm(パルス幅30ns)を用いた。測定に用いた光波長はTPDのHOMO-LUMO間を励起し、Alq_3にエネルギー移動を生じる波長である。測定に用いたAlq_3/TPD超格子構造はAlq_3/TPD=10nm/10nm、6周期とし入射光強度に対する出射光強度の関係を求めた。励起光強度が弱い範囲では、TPDのHOMO-LUMO間の遷移による大きな吸収係数を持っているが励起光強度が強くなるに従い吸収係数が小さくなる。さらに、入射光強度が数千W/cm^2以上の領域では透過は極めて大きくなり透明になることが明かになった。Alq_3/TPD超格子構造においてはTPDのHOMO-LUMO間の遷移が主として生じており、Alq_3/TPD超格子構造のPLの結果から判断するとAlq_3にエネルギー移動を起こす遷移過程となっていると考えられる。有機超格子構造における光非線形性のメカニズム、バンド間の遷移と非線形光吸収、過飽和光吸収との関係については、今後の検討課題である。