hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異種動物由来材料およびフィーダー細胞を用いないウサギ培養角膜上皮シートの作製

フィーダー細胞や異種動物由来材料を用いずに、温度応答性培養皿上にてウサギ角膜上皮細胞シートを作製した。作製したシートは、低温処理(20°C)にて回収可能であり、組織学的な評価にてケラチン12の染色に陽性で角膜上皮細胞の性質を維持していたが、ケラチン1、10にも陽性であり表層が角化していた。培地に添加剤を加えて角化を抑制することを試みたが、成功せず今後の課題である。本年度は申請時の研究計画に則して、ウサギの角膜上皮幹細胞をカルチャーインサート型の温度応答性培養皿上で作製し、回収可能な培養角膜上皮シートを作製する研究を行った。フィーダー細胞は用いずに、培地は市販の表皮培養用培地を基本培地として使用し、ヒトリコンビナントbFGF等の細胞増殖因子を添加した。回収したシートはヘマトキシリンエオジン染色や角膜上皮特異的マーカーであるケラチン3,12の免疫染色、また角化マーカーであるケラチン1、10の免疫染色も行った。結果は、これまでの同等の方法のみでは、シートの重層化の促進が弱く、低温処理を行ってもうまくシート状に回収できず、この問題点をまず解決すべき課題であると考えた。そこで、重層化を促進させるためこれまでに報告のあるエアリフト法を用いたり、培地のカルシウム濃度を上げてみた。すると、ヘマトキシリンエオジン染色での組織学的評価でも重層化の促進が確認され、低温処理による培養角膜上皮シートの回収が容易に行えるようになった。免疫染色にてもケラチン3,12の発現が確認できた。しかしながら次の問題点として、回収できた培養角膜上皮シートの表層は、ヘマトキシリンエオジン染色による組織学的な所見、あるいはケラチン1、10による免疫染色にて陽性であったことから考えても、角化していることが分かった。本年度の結果からは、無血清・フィーダー細胞なしで回収可能な培養角膜上皮シートの作製・回収が可能であることを示しており、温度応答性培養皿を用いた培養角膜上皮シート移植がすでに臨床応用されていることを考えると、異種動物由来材料を用いないシート作製が可能であることを示しており非常に重要な発見である。角化するという問題は、移植後に角膜組織へと変化して角化していることが問題にならない可能性もあるが、次年度にて検討を行う予定である。本年度は申請時の研究計画に則して、フィーダー細胞は用いずに、培地は市販の表皮培養用培地を基本培地として角膜上皮シートを作製した。具体的には、ウサギの角膜上皮幹細胞をカルチャーインサート型の温度応答性培養皿上で作製し、回収可能な培養角膜上皮シートを作製した。前年度の研究結果より、低温度処理にて回収可能な角膜上皮シートは作製可能であったが、ヘマトキシリンエオジン染色にてケラチン1、10の染色が見られることからも角化している像が観察された。そこで本年度は、培地および培地への添加物による細胞シートへの影響を検討した。表皮細胞培養用培地とAPFと呼ばれるfibroblast用の培地、そしてそれぞれの培地にS7、ARF、KGF(keratinocyte growth factor)という添加剤を加えて重層化の程度と低温度処理にて細胞シートが回収できるかを評価した。昨年の結果より、表皮培養用培地+S7では角化したシートが得られていたが、さらにKGFを添加した条件では、重層化の弱いシートが得られ、S7の代わりにARFとKGFを添加した条件では細胞が増殖せずにシートが剥離できなかった。また、fibroblast用の培地に代えて同様の添加剤で検討しても、重層化が弱くシートを剥離することができなかった。2年間の本研究にて得られた成果としては、フィーダー細胞と血清を用いずに角膜上皮細胞を培養するためには、表皮培養用培地とS7に加えて、重層化を促進するために培養途中でカルシウム濃度を上げることとカルチャーインサート内の培地量を減らすエアリフト法を併用する必要があることが分かった。ただし、この条件においても通常重層扁平上皮である角膜上皮が角化することは避けられなかった。今後の研究において、角化をおさえるためのさらなる条件の検討が必要である。
ドイツにおける社会学的コミュニケーション理論の転換とその影響に関する研究

本研究は,現代ドイツにおける社会学的コミュニケーション理論の基礎となっているコミュニケーション・モデルの抽出と分析をおこない、コミュニケーション分析における方法論的なパラダイムの転換が進んでいることをあとづける作業から研究を進めた。その結果、従来のドイツにおける社会学的コミュニケーション行為論は、理念的な目的意識に規定されているため、現代の多様なコミュニケーション現象を分析する概念装置としては、極めて限定された領域にしか有効性を持ちえないことが明かになった。それに対し、現代システム理論をもとに展開されているルーマンのコミュニケーション・システム論は、情報・伝達・理解という極めて原理的かつ中立的な選択過程から構成されているがゆえに、コミュニケーションの多様な現れ方を統一的な視点から分析し、記述可能であることが確認された。このことは、この新しいコミュニケーション・モデルおよび方法論によって現在ドイツで進められている現代社会のコミュニケーション現象分析あるいはテクスト分析に関する文献調査によっても裏付けることができ、例えば、異文化コミュニケーションにおけるダブル・コンティンジェンシーと社会システム創発の問題、現代テクスト分析における間主観性と意味転換というメタファーの問題、公共的コミュニケーションの場における合意形成と多文化主義ないし差異化の問題等の分析に、極めて有効なモデルとして機能することが検証された。研究計画に従い,本年度は,現代ドイツにおける社会学的コミュニケーション理論の基礎となっているコミュニケーション・モデルの抽出と分析をおこない,コミュニケーション分析における方法論的なパラダイムの転換が進んでいることをあとづける作業を中心に研究を進めた。その結果,従来のドイツにおける社会学的コミュニケーション理論を代表するハーバマスのコミュニケーション行為論は,新たな公共性の創出という目的意識に強く規定されているために,現代の多様なコミュニケーション現象を分析する概念装置としては,極めて限定された領域にしか有効性を持ちえないことが明かになった。それに対し,現代システム理論をもとに展開されているルーマンのコミュニケーション・システムモデルは,情報・伝達・理解という極めて原理的かつ中立的な選択過程から構成されているがゆえに,コミュニケーションの多様な現れ方を統一的な視点から分析可能であることが確認された。このことは,この新しいコミュニケーション現象分析あるいはテクスト分析に関する文献調査によっても裏付けることができる。その代表的な例と言えるのが,フックスによる自閉症児童のコミュニケーション障害の分析(Peter FUCHS : Die Umschrift)であり,情報・伝達・理解の選択過程モデルが極めて広範な領域に応用可能であることが明らかにされている。また,本年度は,以上のような理論的な作業と並行して,現代社会の様々な特徴的なコミュニケーションないしテクストのサンプルを集める作業も進められた。研究計画に従い、本年度は、ドイツにおける新しい社会学的コミュニケーション理論の中核をなすシステム論的コミュニケーション・モデルをいくつかの領域に適用し、その有効性を検証することに力点を置いた。その結果、まず明らかになったことは、このモデルが異文化接触・交流のメカニズムを解明するのに極めて優れた分析視点をもたらすという点である。共通する言語的・文化的コードをもたない異文化間でコミュニケーションが発生し、相互理解へと進展するためには、それぞれの文化が相手の文化の未知なもの(自文化において未だコード化されていないもの)を何らかの方法で自文化のコードに転換させつつ理解していく必要がある。その過程は、ルーマンのコミュニケーション・システム・モデルを用いることによって、ダブル・コンティンジェンシー理論における偶然性の相互取り込み過程として論理的に分析することが可能である。さらにこの過程は、明示的な異文化間コミュニケーションのみならず、一般のコミュニケーション現象においても、トートロジーを回避しつつ他者を自己言及的に理解する過程を原理的に説明するモデルとしての可能性を持っており、その具体的な検証として、ディスクール論およびレトリック論の領域における分析を現在続行中である。また、この分析は、従来のコミュニケーション行為論において中心的なテーマとなっていた合理的合意形成機能をシステム論的に新たに捉え直し、より広範囲な領域に適用可能な合意形成過程の分出に寄与することが予想される。本年度は、前年度に引き続き、共通する文化的背景を持たないものどうしのコミュニケーション分析方法に関する研究を進め、異文化接触・交流のモデル化に対して新しいコミュニケーション・システム論がどのような有効性を持っているかを検討した。

その結果、先行する文化的・言語的な共有コードを前提としなくても、相互観察におけるコンティンジェンシーの取り込みによって、社会システムの創発的な水準へと達することができるとするルーマンの理論が極めて応用範囲の広いモデルとして有効であることが明らかになった。これと並行して、メタファー現象を中心とするテクスト論分析に対しコミュニケーション・システム論が果たしうる役割についての研究も進めた。この問題に関しては、現在注目されている間テクスト性に基づいたテクスト分析は、主体性を捨象しテクストの一元性を強調する点において、コミュニケーション自体の二次観察(メタレベルでの観察)を基本的な構図とするシステム論と共通性を持つことを確認できた。これによって、コミュニケーション・システム論を用いることで、テクストの自己言及性を二次レベル観察の問題として解明すること、およびメタファーの意味転換機能をテクストの内部において説明できることが明らかになった。また、現代社会の様々な領域における具体的なテクストの分析もおこない、合意等の機能分析やメディア等のツール分析においても新しいコミュニケーション・システム論の有効性が確認された。
多座シリル配位子を持つルテニウム錯体を用いた触媒反応の開発

16電子ビス(シリル)ルテニウム錯体Aを触媒とした新しいヒドロシリル化反応(フェニル基置換アルキンと第三級シランとの反応による芳香環がシリル化された(E)-アルケンの生成)に関する研究を発展させ,次の(1)-(3)の成果を得た。(1)当該反応をいくつかのアルキンとシランの組み合わせに対して行ない,反応に対する基質の置換基効果を明らかにした。(2)AはアルキンC≡C三重結合のヒドロホウ素化反応の触媒となることがわかった。(3)Aのホスフィン配位子をN-ヘテロ環カルベンに変えた類縁体を合成した。その触媒活性を比較し,配位子の違いが反応性に与える影響を明らかにした。本研究では,ビス(シリル)配位子を持つ16電子ルテニウム錯体Aを触媒とした新しいヒドロシリル化反応(ジフェニルアセチレンとジメチルフェニルシランとの反応による芳香環がシリル化された(E)-アルケンの生成)についての研究の発展を目的とし,下記1および2の成果を得た1新しいヒドロシリル化触媒反応の一般性の確認と機構研究錯体触媒Aを用いた新しいヒドロシリル化について,複数種類の置換基RおよびR'を持つフェニル基置換アルキンPhC〓CRと第三級シランHSMe_2R'との組み合わせで反応を行ない,当該反応の基質適用範囲について確認した。まず,アルキル置換基(R'=Et, i-Pr)を有するシランHSiMe_2R'を用いてジフェニルアセチレンとの反応を行なったところ, R'=Phの場合と同様の反応が進行し,その速度はEt>i-Pr>Phの順で遅くなることが明らかとなった。次に, HSMe_2EtとアルキンPhC〓CR(R=Et, Me)との触媒反応を行なったところ,同様のヒドロシリル化が起こり,反応速度を比較するとPh>Et>Meの順となることがわかった。重水素化したシランDSiMe_2Etを用いて同様のジフェニルアセチレンのヒドロシリル化触媒反応を行ない,生成物((E)-アルケン)の片方のアルケニル水素が選択的に重水素化されることを明らかにし,触媒反応の機構解明に有用な知見を得た。2錯体Aを触媒としたヒドロホウ素化反応錯体Aを触媒としてフェニル基置換アルキンPhC〓CR(R=Ph, Me, H)とピナコールボランを反応させたところ,アルキンのC〓C三重結合都ヒドロホウ素化され,アルケニルボランが得られた。芳香環がホウ素化されたアルケンの生成は確認されず,前述のヒドロシリル化と類似の反応は進行しないことがわかった。16電子ビス(シリル)ルテニウム錯体Ru(xantsil)(CO)(PCy_3)[A,xantsil=(9,9-dimethylxanthene-4,5-diyl)bis(dimethylsilyl)]は,新しいヒドロシリル化反応(フェニル基置換アルキンと第三級シランとの反応により芳香環がシリル化された(E)-アルケンBが選択的に生成する反応)の触媒となる。本年度は,より高活性な触媒の開発を目指し,Aのホスフィン配位子をN-ヘテロ環カルベン配位子に変えた類縁体を合成し,得られた錯体の触媒活性について明らかにした。ホスフィン錯体Aと同様の合成手法を適用し,ビス(シリル)配位子xantsilを持つトルエン錯体Ru(xantsil)(CO)(η^6-toluene)とN-ヘテロ環カルベン(IPr,IMes)との配位子置換反応を行なうことで,カルベン配位子の窒素上の置換基が異なる二種類の16電子ビス(シリル)ルテニウム錯体Ru(xantsil)(CO)(L)(C,L=IPr;D,L=IMes)を合成した。各種スペクトルおよびX線結晶構造解析により,C,DはxantsilがSi,Si,O三座で配位した歪んだ三方両錐型構造を持つことがわかった。次に,C,Dを触媒としたジフェニルアセチレンとエチルジメチルシランとのヒドロシリル化反応を行なったところ,(E)-アルケンBの生成だけでなく,アルキンのC≡C三重結合がヒドロシリル化されたシリルアルケン((E)-体(E)-Eおよび(Z)-体(Z)-Eの混合物)の生成が競争的に起こった。また,触媒の種類(CおよびD)の違いにより,B,(E)-E,(Z)-Eの生成比が変化した。したがって,本触媒反応が,配位子の種類(ホスフィンあるいはN-ヘテロ環カルベン)の違いやカルベン配位子の立体効果の違いにより大きな影響を受けることがわかった。
独自の視点からのヒト歯髄幹細胞の同定、選択的濃縮および特性解析

アルカリ性フォスファターゼ(ALP)を発現するものが真の歯髄幹細胞と考え、ALP陽性細胞を初代培養歯髄細胞から遺伝子工学的に濃縮し、その特性を解析することを目的とした。遺伝子導入効率が高いとされるpiggyBacトランスポゾンを用いて蛍光遺伝子を歯髄細胞に遺伝子導入した結果、効率的に遺伝子導入安定株を取得できた。そこで、ALP promoterの制御下、EGFPとpuromycin耐性遺伝子を同時発現するトランスポゾン型プラスミドを導入し、薬剤選別を行なった。残念ながら、その過程で細胞が劣化し、増殖を止めた。目下、親株の特性を保持したまま不死化が可能な細胞株を樹立し、再実験を行っている。乳歯は612歳頃の歯の生え代わりの際に、廃棄されるのが通常であったが、最近その歯髄から幹細胞を得て、それを歯の再生医療に利用する動きが高まりつつある。それに伴い、歯髄幹細胞(DPSCs, dental pulp stem cells)の特性について、いくつかの知見が集積されたが、その特性についての解析はまだ不十分な感がある。本研究課題では、DPSCsにおいてOCT4等の未分化細胞特異的な遺伝子、中でもES/iPS細胞や始原生殖細胞などのごく幼弱な細胞に活性が高いとされるアルカリ性フォスファターゼ(ALP)を発現するものが真のDPSCsと考え、遺伝子工学的手法を用い、ALP陽性細胞を初代歯髄細胞から選択的に濃縮し、その特性を解析することにより、歯の再生に向けたDPSCsの可能性を見出すことを主眼とする。平成25年度はヒト乳歯歯髄細胞からの遺伝子導入安定株の効率的取得法に関する検討を行った。本研究課題では、歯髄幹細胞(DPSCs, dental pulp stem cells)においてES/iPS細胞や始原生殖細胞などのごく幼弱な細胞などの未分化細胞に特異的に発現されるOCT4 (octamer-binding transcription factor4)遺伝子及びアルカリ性フォスファターゼ(ALP)を発現する細胞は、多分化能性を有する幹細胞であると考え、遺伝子工学的手法を用い初代歯髄細胞からALP陽性細胞を選択的に濃縮し、その特性を解析することにより、歯の再生に有効なDPSCsを見出すことを主眼とする。平成25年度はヒト乳歯歯髄細胞(HDDPC)からの遺伝子導入安定株の効率的取得法に関する検討を行った。また平成26年度以降はALP promoterの制御下EGFPを発現するプラスミドpALPEを構築し、HDDPCへの遺伝子導入を試みたが、ALP陽性細胞の単離に苦慮する結果となった。平成27年度は平成26年度での計画を継続しながら、別の試みとして、ALP活性検出のための組織化学的染色により陽性反応を示したHDDPCを実体顕微鏡下ガラスピペットで吸引、採取し、それからmRNAを採取し、遺伝子発現解析を行う方法を検討した。平成25年度には、遺伝子導入効率が高いとされるpiggyBac(PB)トランスポゾンによる遺伝子導入法をHDDPCに適用し、効率的に遺伝子導入安定株が取得でき、且つ長期培養後も導入遺伝子が脱落せず、その発現が持続されることが示された。平成26年度にはALP promoterの制御下EGFPを発現するプラスミドpALPEを構築し、HDDPCへの遺伝子導入を試みた結果、EGFPを発現する歯髄細胞を見出した。平成27年度はALP陽性細胞を単離するべく、ALP promoterの制御下EGFPとpuromycin耐性遺伝子を同時発現するトランスポゾン型プラスミドpTA-ALPEIPを構築し、これをtransposase発現ベクターと共にHDDPCに遺伝子導入し、薬剤で選別し、遺伝子導入安定株を増殖させる試みを行ったが、選別後に細胞がへたることが頻繁に見られ、解析可能な細胞数を確保することが困難だった。そこで、別の試みとして、HDDPCをsingle cellにした後、ALP組織化学染色を行い、陽性を示した細胞を実体顕微鏡下で採取する試みを行った。その結果、single cellの状態で採取することが可能であった。本研究課題では、歯髄幹細胞(DPSCs, dental pulp stem cells)においてOCT4等の未分化細胞特異的な遺伝子、中でもES/iPS細胞や始原生殖細胞などのごく幼弱な細胞に活性が高いとされるアルカリ性フォスファターゼ(ALP)を発現するものが多分化能を有する、いわゆる「authentic DPSCs」と考え、遺伝子工学的手法を用い、ALP陽性細胞を初代歯髄細胞から選択的に濃縮し、その特性を解析することにより、歯の再生に適用可能なDPSCsとしての有効性を見出すことを目的とした。最初に、ALP promoter (ALPp)の制御下、EGFPを発現するプラスミドpALPEを構築し、歯髄細胞への遺伝子導入を試みた結果、EGFPを発現する歯髄細胞を見出した。次に、高遺伝子導入効率を示すpiggyBacトランスポゾン系を用いてALP陽性細胞を単離すべく、ALPpの制御下EGFPとpuromycin耐性遺伝子を同時発現するトランスポゾン型プラスミドpTA-ALPEIPを構築し、これをtransposase発現ベクターと共に歯髄細胞に遺伝子導入し、薬剤で選別後、遺伝子導入安定株を得る試みを行ったが、選別後に細胞が劣化する傾向が頻繁に見られ、解析可能な細胞数を確保することが困難だった。そこで、別の試みとして、HDDPCを単一細胞に解離後、ALP活性検索のための組織化学染色を行い、陽性細胞を実体顕微鏡下mouthpieceで制御されたマイクロキャピラリーで採取する試みを行った。その結果、単一細胞を採取することに成功したので、今後、単一細胞からcDNAを増幅した後、各種解析を行う予定である。

また一方で、細胞劣化への対策として、歯髄細胞に不死化遺伝子の導入を試み、親株の特性を保持した不死化細胞株を樹立したので、これを用いてALP陽性細胞単離へ向けた再実験を行っている。アルカリ性フォスファターゼ(ALP)を発現するものが真の歯髄幹細胞と考え、ALP陽性細胞を初代培養歯髄細胞から遺伝子工学的に濃縮し、その特性を解析することを目的とした。遺伝子導入効率が高いとされるpiggyBacトランスポゾンを用いて蛍光遺伝子を歯髄細胞に遺伝子導入した結果、効率的に遺伝子導入安定株を取得できた。そこで、ALP promoterの制御下、EGFPとpuromycin耐性遺伝子を同時発現するトランスポゾン型プラスミドを導入し、薬剤選別を行なった。残念ながら、その過程で細胞が劣化し、増殖を止めた。目下、親株の特性を保持したまま不死化が可能な細胞株を樹立し、再実験を行っている。平成25年度には、遺伝子導入効率が高いとされるpiggyBac(PB)トランスポゾンによる遺伝子導入法をHDDPCsに適用し、効率的に遺伝子導入安定株が取得でき、且つ長期培養後も導入遺伝子が脱落せず、その発現が持続されることが示された(論文投稿中)。平成26年度にはHDDPCsにpALPEを導入した結果、EGFPを発現する細胞を見出した。本研究課題では遺伝子工学的にALP陽性細胞を特異的に濃縮し、その特性を解析することを目的とする。よって平成28年度はpTA-ALPEIPの乳歯歯髄細胞への遺伝子導入からの単離を継続する。遺伝子導入後、薬剤選別を行い、少数個の細胞でも増殖の効率を上げることが期待される培地の検討を行う(例えば、細胞増殖促進剤であるFGF2と抗酸化作用を示すアスコルビン酸の併用)。また同時に、single cellの状態で採取したALP陽性細胞について、特性解析を進めるため、微量のRNAからcDNAを合成し、それを鋳型とする全ゲノム増幅(WGA)を行い、得られたcDNAを基にRT-PCR解析などの分子生物学的解析を行うことを考えている。小児歯科平成26年度の研究によって、ALP活性が高いHDDPCsにpALPEが遺伝子導入されることで、EGFPを発現することが証明された。これは用いたALP promoterが本細胞で活性があることを示すものである。本研究課題ではHDDPCsから遺伝子工学的にALP陽性細胞を特異的に濃縮することを目的とする。よって平成27年度はALP promoterの制御下EGFPとpuromycin耐性遺伝子を同時発現するプラスミドpALPEIPをトランスポゾンシステムに組替えたプラスミドpT-ALPEIPを構築し、HDDPCsへの遺伝子導入を試みる。遺伝子導入後、薬剤選別を行い、生じたコロニー由来の細胞を用い、ALP発現の有無、幹細胞としての特性の有無について分子生物学的解析を進める予定である。一般的に初代培養細胞への遺伝子導入は効率が低く、遺伝子導入株を得ることは難しいとされる。
脳内レニン-アンジオテンシン系亢進高血圧モデルにおける神経伝達物質の動態解明

本研究においてはラットを対象に、アンジオテンシンIIやアンジオテンシン受容体拮抗薬、さらにはβ遮断薬などの血管作動薬に対する吻側延髄腹外側部(RVLM)でのアミノ酸性神経伝達物質の動態を解析し、高血圧発症に関わる中枢性血圧調節機構としての延髄心臓血管中枢の役割を明らかにするkことを目的とした。さらに、本研究では効率の良い遺伝子導入法であるHVJ-リポソーム法を用い、アンチセンスオリゴヌクレオチドの中枢への安全かつ確実な導入を行い、中枢性血圧調節機構の解析をおこなった。1)正常血圧ラットを対象として(RVLM)でのアミノ酸動態をベータ遮断薬プロプラノロール(PRO)の末梢投与下に脳微小透析法を用いて検討し、RVLMからのアミノ酸放出量は、PRO投与前に比し興奮性アミノ酸であるグルタミン酸が減少したが、他のアミノ酸放出量には変化が認められなかった。これらの結果から興奮性アミノ酸が血圧調節に関与している事が示唆された。2)高血圧自然発症ラット(SHR)の中枢神経系にHVJ-リポソーム法を用いて、脳内アンジオテンシン産生刺激因子のデコイODNを導入することによりSHRの脳内アンジオテンシノジェン濃度の低下がみられ、血圧の低下が同時に観察された。これによりSHRの血圧維持に中枢性のアンジオテンシノジェンの産生の異常な亢進が関与していること、すなわち脳内レニン-アンジオテンシン系亢進高血圧モデルと言い得ることが示唆された。脳内レニン-アンジオテンシン系亢進高血圧モデルの確立:脳内レニン-アンジオテンシン(R-A)系の機能解明の第一歩として、ヒトアシジオテンシン変換酵素(ACE)遺伝子をラット脳内に導入し、脳内R-A系のみが特異的に亢進したモデル動物を確立した。脳内へのACE遺伝子の導入によって、2週間以上持続する血圧上昇、脈拍数増加を認めた。さらに、血圧の上昇は脳内のアンジオテシシンII濃度とACE活性の有意な上昇を判っていた。このラットモデルに静脈内投与では血圧にまったく影響しない微量のACE阻害薬(デラプリル)を脳室内投与すると、血圧、脈拍数は正常に復した。さらに、アンジオテシシンII1型受容体拮抗薬の脳室内投与によっても同様の結果が得られた。これらのことから、本モデル動物は脳内特異的にR-A系のみが亢進したモデルであり、血圧上昇はキニンなど、他の脳丙活性物質の変化によるものではないことが示唆された。次に、脳のいずれの部位に遺伝子が導入され、R-A系の亢進による血圧の上昇に関与しているのであるのかを検討した。マ-カ一遺伝子としてβガラクトシダ-ゼ遺伝子をACE遺伝子導入と全く同様の方法にて導入した。それによると、βガラクトシダ-ゼ遺伝子は脳室周囲に広範囲に導入されており、また脳内の主なアンジオテンシンII作用部位でもある視床下部の室傍核や視索上核、脳幹部の延髄腹側部にもβガラクトシダ-ゼ遺伝子の導入を認めた。これらの部位はバゾプレッシン系やオキシトシン系、あるいはカテコラミン系などのニュ-ロンが複雑なネットワ-クを構築している部位でもある。大脳皮質、視床下部、延髄でのACE活性亢進(またそれによるアンジオテンシンII産生亢進)がこれらの系、さらにはアミノ酸神経伝達物質など、様々な神経伝達物質に影響を及ぼし血圧上昇を惹起した可能性が高いが、詳細は今後の検討課題である。本研究においてはラットを対象に、アンジオテンシンIIやアンジオテンシン受容体拮抗薬、さらにはβ遮断薬などの血管作動薬に対する吻側延髄腹外側部(RVLM)でのアミノ酸性神経伝達物質の動態を解析し、高血圧発症に関わる中枢性血圧調節機構としての延髄心臓血管中枢の役割を明らかにすることを目的とした。

1)正常血圧ラットを対象として(RVLM)でのアミノ酸動態をβ遮断薬プロプラノロール(PRO)の末梢投与下に脳微小透析法を用いて検討し、RVLMからのアミノ酸放出量は、PRO投与前に比し興奮性アミノ酸であるグルタミン酸が減少したが、他のアミノ酸放出量には変化が認められなかった。これらの結果から興奮性アミノ酸が血圧調節に関与している事が示唆された。2)高血圧自然発症ラット(SHR)の中枢神経系にHVJ-リポソーム法を用いて、脳内アンジオテンシン産生刺激因子のデコイODNを導入することによりSHRの脳内アンジオテンシノジェン濃度の低下がみられ、血圧の低下が同時に観察された。これによりSHRの血圧維持に中枢性のアンジオテンシノジェンの産生の異常な亢進が関与していること、すなわち脳内レニン-アンジオテンシン系亢進高血圧モデルと言い得ることが示唆された。
サイクロトロンビーム高度利用による核医学用新規分子イメージングプローブの開発

医薬用放射性試薬や有用放射性同位体の供給の確保は、我が国の医療や基礎ー応用にわたる研究レベルの維持には必須である。本研究では、サイクロトロンにより大強度照射・RI製造法を開発し、PETイメージング核種として124-Iと62-Zn、白金系抗がん剤の機序解明のために191-Ptの製造、分離、精製法を開発し、それぞれ核医学・薬学分野に貢献した。さらに、イメージング技術に基づくがん治療への展開として、新たに211-Atによるアルファ線内用療法の開発プロジェクト(概算要求事項)をスタートさせるに至った。一方で、国内生産の要請のある99m-Tcの加速器による製造・精製法の確立へも貢献した。平成24年度は核医学で益々重要性が増しているPET(positron emission tomography)用の放射性同位元素を製造するために、大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロン棟に新たなビームラインを設置し、このビームライに大量のRIの製造可能な照射装置を組み込みこんだ。また核医学診断で現在最も多く使用されている99mTcの加速器による製造方法についても研究を行い、特に親核99Moからの99mTcの分離方法について検討を行った。その結果、99mTcの最終分離溶液内でモリブデンが10ppb以下となることが確かめられた。またこの溶液を使用して99mTc-MDP標識薬剤を調製し、ラットを用いた骨シンチグラムの撮像を行った。さらには新たなTc標識化合物の合成をも試み、その性質について研究した。そのほかに核物理研究センターにてα放射体211Atを製造し、その分離方法やマウス体内での分布状態について研究を行った。大規模RI製造用に設計された新照射装置を設置し、ビームラインの整備及び各パートの駆動チェック、コントロールシステムの整備とテストを行った。また、既存照射装置でPET用核種(127-I、62-Znなど)の製造と供給、共同研究としてイメージングの基礎実験、同照射装置や中性子用照射装置で99m-Tcの製造テストなどを進めた。また、H26年度は前年度加速器システムの故障により延期していた照射装置の詳細なテストを行うとともに、新装置で実際に核医学診断用の99m-Tcやがん治療用の211-Atを製造した。新照射装置は、前年度に引き続き、所定の駆動(ターゲット周り、ターゲットの移動、ヘリウム冷却装置など)がオフビームで確認された。次に、ビームラインとチェンバーの遮蔽の強化を行った後に、遅れていたビームを使った照射テスト実験を複数回行った。ターゲットへのビームフォーカスとモニター、ターゲットの冷却系のチェック、照射終了後のターゲットの株の鉛保管庫への移動、残留線量のチェックなど、各課題について詳細にテスト実験を行い、実用に供せることが確認された。前システムと新システムを使用し、99mTcの製造法の改良、211Atの製造法開発、及びH26年度からスタートした191-Ptの製造法開発を進めた。前年度加速器システムの故障により延期していた照射装置の詳細なテストと平行して(新照射装置の試験運転は前年度のミッションのため、H25年度の報告に記載した)、新たな核医学用核種として191-Ptの製造法の開発を行い、抗がん剤への適用を研究した。シスプラチンをはじめとする白金系抗がん剤は幅広い腫瘍に対し効果を示すことから、がん治療において重要な役割を担っている。しかしながら、これらの薬物動態を非破壊的に追跡する方法はなく、特にその人体内での挙動はほとんど明らかにされていない。これら薬剤の体内動態を追跡する方法として最も有効なのは191-Pt(T1/2: 2.8 d)をはじめとする放射性白金トレーサーの利用であるが、従来の放射性白金トレーサー製造法には、製造効率や非放射能、放射核種純度など多くの問題が存在するため、放射性白金トレーサーが実際に供給された例は非常に少ない。そこで本研究では、191-Ptの親核種である191-Au(T1/2: 3.18 h)を経由するnatPt(p, xn)191-Au→191-Pt反応を用いた放射性白金トレーサーの新規製造、精製法の確立、及びこれを用いた白金系抗がん剤の体内動態試験を実施し、臨床試験への応用に耐えうる放射性白金トレーサー供給法を開発した。また、金沢大学薬学部との共同研究として、191Ptを標識下白金敬作対抗がん剤候補薬剤を合成し、ラットによる動物実験を行い体内動態研究を開始した。今年度は最終年度として、以下の項目について研究を進めおおむね良好に完了した。1)RI製造ビームラインの定常的運用と整備: Kコースに加え、本支援で開発作成したFコースの利用が本格稼働し、用途に合わせて両RI製造コースを有効に使用した。2)Pt-191の製造と白金系抗がん剤薬理作用の研究:金沢大薬学部との共同研究として、白金系新規抗がん薬候補化合物の薬理的研究を行った。Pt-191とI-125のダブルイメージングにより、その機序の解明に大きく貢献した。3)At-211の定期的製造と製造・分離・精製法の検討: At-211の製造条件の詳細検討、化学分離法と精製、濃度と液性について、検討・テストした。結果として90%程度の収率で高純度のAt-211が得られたが、濃度と液性については、さらに検討を続けている。これらにより、当初の本研究計画の大半が達成されたが、

さらに発展的テーマとして、At-211の体内動態と細胞殺傷力の基礎実験を行った。核医学的手法によるがん治療(アルファ線内用療法)を想定し、その基礎研究として、Atイオンの甲状腺集積能の基礎実験、およびCD20抗体にAt-211を標識し、I-131との細胞殺傷能力の比較実験を行った。現在進行中であるが、非常に大きな効果があることが示唆されている。なお、この研究に関連して、アルファ線内用療法の開発を推進する新たな連携研究が医学部と理学部の間で立ちあがった。さらに、昨年度に大学として進めるプロジェクトとして結実した。今後、本経費の成果を元に、さらに多くの種類のAt-211標識癌腫積分子による研究を進める予定である。医薬用放射性試薬や有用放射性同位体の供給の確保は、我が国の医療や基礎ー応用にわたる研究レベルの維持には必須である。本研究では、サイクロトロンにより大強度照射・RI製造法を開発し、PETイメージング核種として124-Iと62-Zn、白金系抗がん剤の機序解明のために191-Ptの製造、分離、精製法を開発し、それぞれ核医学・薬学分野に貢献した。さらに、イメージング技術に基づくがん治療への展開として、新たに211-Atによるアルファ線内用療法の開発プロジェクト(概算要求事項)をスタートさせるに至った。一方で、国内生産の要請のある99m-Tcの加速器による製造・精製法の確立へも貢献した。当初の目標である核医学用の多量RI製造措置が完成し、そのシステムの性能が確認された。実際に99m-Tc、191-Ptや211-Atを製造しラットに投与し、その体内分布を調べるなどの基礎研究を行った。その他のPET用RI標識化合物の合成もほぼ予定通り進んでいる。実際に99m-Tc、191-Ptや211-Atの製造法がほぼ確立し、半定期的に製造しラットに投与し、その体内分布を調べるなどの基礎研究を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。放射化学・核化学本来H25年度予定の装置のテストが終了したため、H26年度は核医学用新規核種として191-Ptの製造法の開発を行う(H26年度分の報告書で記載済み)。平成27年度は、照射装置の開発では大規模製造のためのテスト実験とターゲットシステムの改良を進める。さらに、可能な範囲で製造装置を用いたRI製造の実施、及び標識化合物の合成、更にはin vitro, vivoでの試験検査を進めていく。特にα内用療法として注目されているアスタチンについて、製造ー分離・精製ー標識化合物合成について効果的な方法を研究開発する。またPET核種、その他の核医学用RIについてもバラエティーに富んだ製造方法を研究する。平成27年度は、照射装置の開発としては、大量製造用のターゲットシステムの改良を進める。また、可能な範囲で製造装置を用いたRI製造の実施、及び標識化合物の合成、更にはin vitro, vivoでの試験検査を進めていく。本研究の目的である核医学診断用RI製造に必要な新たな照射装置を大坂大学核物理研究センターに設置した。
自己潤滑性イオン注入層を利用するナノトライボフィルムの最適設計

本研究では,鋼表面に形成されたリン・硫黄イオン注入層により摩擦面に形成するトライボフィルム(潤滑被膜)の摩擦特性および耐摩耗性の向上を目標とする.リンおよび硫黄イオンをそれぞれ注入した鋼試験片の摩擦摩耗特性を評価し,数種の表面分析を実施した.イオンドーズ量に比例して鋼表面のイオン注入量は増大し,それに伴い摩擦摩耗は低減する結果となり,リン・硫黄イオン注入により摩擦摩耗を低減できることが示された.本研究では,鋼表面に形成されたリン・硫黄イオン注入層により摩擦面に形成するトライボフィルム(潤滑被膜)の摩擦特性および耐摩耗性の向上を目標とする.リンおよび硫黄イオンをそれぞれ注入した鋼試験片の摩擦摩耗特性を評価し,数種の表面分析を実施した.イオンドーズ量に比例して鋼表面のイオン注入量は増大し,それに伴い摩擦摩耗は低減する結果となり,リン・硫黄イオン注入により摩擦摩耗を低減できることが示された.地球環境負荷低減への対策として,潤滑油の低リン化・低硫黄化が求められている.しかし,リン(P)・硫黄(S)成分は摩擦面に潤滑被膜(トライボフィルム)を形成して摩擦摩耗の低減に重要な役割を果たしており,潤滑油の他にP・S成分を供給するプロセスを構築して摩擦摩耗の制御に最適なトライボフィルムを形成しなければならない.本研究はP及びSせを鋼表面への物理化学修飾する手段としてイオン注入法に着目し,P及びSイオン注入層により低摩擦・高耐摩耗性を実現する最適なトライボフィルムの形成を目標とする.平成20年度では,ビームライン型イオン注入装置を用いて鋼基盤へのPイオン注入を実施して注入するイオンの量及び注入イオン分布の深さが異なる数種のイオン注入層を形成し,各種条件下によるイオン注入層の特性を明らかにした.また,イオン注入がトライボロジー特性に及ぼす影響に関する参考データとして,3次元形状の対象物に注入可能であり汎用性の高いプラズマイオン注入法(PBII)により窒素(N)イオン注入を実施してトライボロジー特性を得た.Pイオン注入鋼のXPS深さ方向分析により,注入するイオンの加速エネルギーの増大に伴いPイオンが注入される深さが増大し最大で深さ50mm程度までイオン注入されることから,最適なイオン注入条件の選定が可能になった.また,PBIIにより窒素注入された鋼のトライボロジー特性の調査により,潤滑下では窒素注入層が潤滑油粘性の耐荷重性能により窒素注入層が保護され,さらにトライボフィルムの形成を促進させることにより摩擦摩耗低減に寄与することが明らかになった.本研究では,鋼表面に形成されたリン(P)及び硫黄(S)イオン注入層により潤滑下のしゅう動面に形成するトライボフイルム(潤滑被膜)の高機能化・高強度化を目指し,最適化されたトライボフィルムにより摩擦低減・耐摩耗性の向上を最終目標とする.平成20年度は,Pイオン注入層の形成とその摩擦特性の調査により注入層の有無による摩擦挙動の差異を見出した.平成21年度では,Sイオン注入層の開発とそのトライボロジー特性の調査にも着手し,PおよびSの各種イオン注入層による自己潤滑性とイオン注入層によるトライボフィルムの高機能化を目標とした.ビームライン型イオン注入装置により鋼基板への各種イオンを注入し,作製された各種イオン注入層に対して元素濃度の深さ方向分析および偏光膜厚解析を実施した結果,イオンドーズ量の増大に伴いイオンの侵入深さは増大することを明らかにした.また,各種イオン注入層のトライボロジー特性の調査では,イオンの種類およびイオンドーズ量により摩擦摩耗特性に差異が生じることが示された.Pイオンドーズ量の増大に伴い,低速度領域において摩擦を低減し,さらに相手摩擦材の摩耗量も低下した.これは,Pイオン注入層の自己犠牲的に摩耗を防止する一方で,摩擦によりPイオン注入層からリン系トライボフィルムが形成したことが一因として考えられる.Sイオン注入により摩擦摩耗の低減に寄与する結果も得られたため,摩擦摩耗の制御に最適なイオンを選択し,イオン注入層を形成することにより自己潤滑性を付与することが出来ることが明らかになった.
糖鎖修飾を標的とした新規NASH治療法および治療評価法の開発

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)病態進展にはフコシル化という糖鎖修飾の亢進が起こることを明らかとした。そしてNAFLD病態進展を反映できる糖鎖バイオマーカーとしてフコシル化ハプトグロビンとフコシル化標的タンパク質であるMac-2 binding protein(Mac-2bp)が有用であることを肝生検で組織診断を行ったNAFLD患者510名、腹部エコーおよび問診、血液検査で診断した健診受診NAFLD症例2122名を対象にして明らかとした。この2つの糖鎖バイオマーカーはNAFLD患者から重症型の非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の鑑別にも有用性が高いことを明らかとし、特にNASHの肝臓病理で重要なballooning hepatocyte存在診断にフコシル化ハプトグロビンが有用であり、Mac-2bpはNAFLDの肝線維化進展予測に有用であること、これらの組み合わせがさらに有用なバイオマーカーとなることを明らかとした。当初フコシル化ハプトグロビンはフコースを認識するAALレクチンとハプトグロビン抗体を用いたレクチンー抗体ELISAキットで測定していた。最近フコシル化ハプトグロビンモノクローナル抗体を用いた測定系を開発した。またフコシル化Mac-2bpに対するモノクローナル抗体を樹立し、測定系の開発を進めている。NAFLD病態進展に伴い亢進するフコシル化を起こす糖転移酵素の中でも肝臓ではFut8という酵素の発現および活性が上昇する。共同研究によってFut8阻害剤を開発した。Fut8はコアフコースと呼ばれる糖鎖構造形成を担う。このコアフコースを特異的に認識するPhoSLというレクチンの投与によってマウスNASH進展を抑制できることを明らかとした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.フコシル化Mac-2bp測定系の開発フコシル化Mac-2BPに反応して非フコシル化Mac-2bpに反応しないモノクローナル抗体を独自の方法にて作製した。現在、作製したモノクローナル抗体を精製しており、今後フコシル化Mac-2bp測定系を開発していく。また、得られた抗体がどのアプリケーションに応用可能かについての検討も進めていく。2.これまでに開発した糖鎖バイオマーカーを組み合わせた治療効果評価システムの構築フコシル化ハプトグロビンとMac-2bpの組合せによるNASH診断の有用性を肝生検にて組織診断を行ったNAFLD症例506名を対象に検討した。フコシル化ハプトグロビンはレクチン抗体ELISAを用いて、Mac-2bpは抗体ELISAを用いて測定した。それぞれ所属研究室で独自に開発した測定系である。その結果、フコシル化ハプトグロビンはballooning hepatocyteを、Mac-2bpは肝線維化と良く相関することがわかり、それぞれが独立してNASH診断に有用性が高いことがわかった。さらに2つのバイオマーカーの組合せにより、より精度の高いNAFLD診断法となることを明らかとし、論文化できた。今後、一般化に向けてさらに多数の症例を対象とした検討を行っていくために現在症例を収集中である。1.Fut8阻害剤開発種々のFut8阻害剤を作製し、検討を行っている。阻害剤の構造を修飾することで、Fut8阻害活性を保ったまま細胞毒性が低い化合物を見出すための検討を行っている。2.Fut8阻害剤による動物実験細胞実験を行った後、動物実験を行っていく予定である。まだ動物に対して阻害剤を用いる検討は行っていない。フコシル化ハプトグロビンとMac-2bpの2つのバイオマーカーを用いたヒトNAFLD診断方法を開発できた。1.フコシル化Mac-2bp測定系の開発フコシル化Mac-2BPに反応するモノクローナル抗体数種類を平成28年度に作製できた。現在この抗体この抗体がどのようなアプリケーションに有用性があるか検討中である。現在、モノクローナル抗体からELISAに有用性の高いものを選び、ELISA系を樹立している。今後樹立した測定系を用いてヒトNAFLD患者を対象にフコシル化Mac-2Bpを測定していく。2.これまでに開発した糖鎖バイオマーカーを組み合わせた治療効果評価システムの構築フコシル化ハプトグロビンとMac-2bpの組合せによるNASH診断の有用性を平成28年度に明らかとし、論文化できた。今年度はこの組合せが治療効果評価法として有用か否かを検討していく。現在多施設共同で検体を収集していっている。1.Fut8阻害剤開発開発したFut8阻害剤について論文化できた(Bioorg Med Chem in press)。現在細胞毒性を軽減し、細胞実験に用いることが可能な阻害剤を開発中である。開発した阻害剤を用いて今後、まず細胞実験を行っていく。2.Fut8阻害剤による動物実験細胞実験を行った後、動物実験を行っていく。まずは安全性の確認のために一般毒性試験(反復投与毒性試験)、特殊毒性試験(繁殖試験、催奇形性試験)をマウスを対象にして行う。さらに通常食投与マウスにFut8阻害剤を種々の濃度で投与し、肝臓でのFut8阻害活性をin vivoで検討する。安全性の確認後、種々のNASH/NAFLDモデルを用いた検討を行う。Mac-2bpとフコシル化ハプトグロビンの組合せによるNASH診断を確立し、論文報告できた。フコシル化Mac-2bpモノクローナル抗体を複数樹立し、アプリケーションの検討も進んでいる。(計画1)NASH/NAFLD治療評価法の開発(1)フコシル化Mac

-2bp測定系の開発引き続き平成28年度に作製したフコシル化Mac-2BPに反応するモノクローナル抗体数種類がどのようなアプリケーションに有用性があるか検討中である。モノクローナル抗体からELISAに有用性の高いものを選び、ELISA系を樹立していく過程で、測定系として使用可能な組合せを検討している。1種類の抗体についてはMac-2bpタンパク中のエピトープをほぼ同定できた。(2)これまでに開発した糖鎖バイオマーカーを組み合わせた治療効果評価システムの構築現在、フコシル化ハプトグロビンとMac-2bpの組合せが治療効果評価法として有用か否かを検討していっている。またMac-2bpのNAFLD単一マーカーとしての有用性を510名のNAFLD患者、2122名の健診受診者を対象に検討し、平成29年度に論文化できた。Mac-2bpは単独でも優れたNAFLDのバイオマーカーとなることがわかり、NASH鑑別、NAFLD肝線維化予測に有用であった。現在多施設共同で検体を収集していっている。(計画2)NASH/NAFLD治療法の開発(1)Fut8阻害剤開発開発したFut8阻害剤について平成29年度に論文化できた(Bioorg Med Chem 2017)。開発した阻害剤はまだ細胞毒性が高いため、現在さまざまな化学的修飾を行うことで細胞毒性を軽減し、細胞実験に用いることが可能な阻害剤を開発中である。数種類の阻害剤について細胞実験を行っているがまだ細胞毒性が高くさらなる改変が必要である。(2)Fut8阻害剤による動物実験細胞毒性の問題点が改善され、細胞実験を行った後は動物実験を行っていく。まずは安全性の確認のために一般毒性試験(反復投与毒性試験)、特殊毒性試験(繁殖試験、催奇形性試験)をマウスを対象にして行う。さらに通常食投与マウスにFut8阻害剤を種々の濃度で投与し、肝臓でのFut8阻害活性をin vivoで検討する。安全性の確認後、種々のNASH/NAFLDモデルを用いた検討を行う。糖鎖バイオマーカーとしてのフコシル化ハプトグロビン、Mac-2bpの測定を肝生検にて組織診断をしたNAFLD患者510名、健診受診者2122名で終了している。Mac-2bpのNAFLD単一バイオマーカーとしての能力は優れており、2017年度に論文化し報告をした。この論文ではNASH鑑別のみならず、肝線維化進展予測能にもMac-2bpが優れていることを明らかとした。これら糖鎖バイオマーカーについての測定は現在も症例数を積み重ねている。またフコシル化Mac-2bp測定系樹立のためのモノクローナル抗体数個のうち1つについてはエピトープを同定できた。今後他の抗体についてもエピトープの同定および、これらを用いたELISA系樹立を進めていく。現時点でNASH/NAFLD治療評価法の開発としてはおおむね順調に進展していると考えている。
激甚災害からの設備復旧順序に着目した効率的な通信ネットワーク復旧方法

激甚災害の発生により通信ネットワークが想定外の被害を受けたとき、段階的な物理設備の復旧工程を通して、「物理設備のどこから修復すべきか、部分的なネットワークでトラヒックをどのように流すと効果的か」を導き出すための効率的な通信ネットワーク復旧方法を明らかにするために、平成30年度は、【研究2】大規模ネットワークへの適用を可能とするアルゴリズムを明らかにする、【研究3】上記研究と既存研究を統合し激甚災害からの効率的なネットワーク復旧法を確立する、【研究4】実機検証により検討方法の有効性の確認及び実用化する上での課題を明らかにする、の研究を進めた。【研究2】では、平成29年度に検討したネットワーク縮退の考え方を改良し、結果を国内会議(1件)で報告した。例えば、評価ネットワーク(ノード数26、エッジノード数13、リンク数52、故障リンク数10)において、本方法によりノード数16、リンク数29まで縮退化でき、これをもとに導出した復旧順序に従うことにより、厳密解と比べて回復トラヒック量は93%以上を保証、計算時間は90%以上短縮でき、有効な方法の1つであることを明らかにした。【研究3】に関しては、平成29年度に【研究1】で着手した既存研究との方式統合をさらに明確化した。具体的には復旧要件として疎通回復を優先する復旧順序決定方法において、疎通回復とトラヒック回復のそれぞれのフェーズに対して既存方法を適用することで、現実的な計算時間で適切な復旧順序を決定できることを明らかにした。また、これらと【研究2】の方式についても順序性を考慮することで方式統合が可能な見通しを得た。【研究4】については、SDNベース検証環境の構築に予定通り着手した。コントローラ及びスイッチの機能や設定の調査、確認を実施中である。平成30年度で取り組んだ【研究2】【研究3】【研究4】の進捗状況は以下のとおりである。【研究2】については、幾つかの異なるアプローチを試みたことから当初計画より時間を要したが、平成30年度にネットワーク縮退を基本とする方法をアウトプットした。【研究3】は、【研究2】の優先度を上げたため、【研究1】で着手した既存研究との方式統合の評価までとなり、【研究2】まで含む全方式を統合した評価までは至っていない。しかしながら、【研究2】の検討において方式統合を考慮しつつ進めた結果、順序性を考慮することで方式統合が可能な見通しを得た。全方式を統合した評価実施については、平成31年度の優先度や進捗状況を見極めて判断する。【研究4】は、当初計画通りSDNベース検証環境の構築に着手した。コントローラ及びスイッチの機能や設定の調査、確認の状況を踏まえて平成31年度の実施範囲を見極める予定である。平成31年度は【研究4】を最優先課題として取り組む。上期に、2種類のコントローラを候補に、機能や設定、基本的な動作検証を行い、使用するコントローラと検証環境を決定する。下期に、上期の状況を踏まえ検証環境を構築し評価に取り組む。また、進捗状況をふまえて、【研究3】の方式統合の評価を実施する。研究全体の成果について、下期に国際会議や論文等を通して発信する。激甚災害の発生により通信ネットワークが想定外の被害を受けたとき、段階的な物理設備の復旧工程を通して、「物理設備のどこから修復すべきか、部分的なネットワークでトラヒックをどのように流すと効果的か」を導き出すための効率的な通信ネットワーク復旧方法を明らかにするために、従来の復旧方法をベースに、【研究1】実ネットワークへの適用性を高めるための復旧条件拡大と、【研究2】大規模ネットワークへ適用するためのスケーラビリティある方法への拡張を検討した。【研究1】に関しては、既存研究を、1トラヒック需要、3ネットワーク利用形態の観点から、実ネットワークへの適用性を高めた方法へ拡張した。1については、対地間の異なるトラヒック需要の考慮に加え、対地間すべての疎通回復の優先を考慮し、かつ計算時間を大きく短縮できる近似手法を明らかにした。3については、ネットワークの利用形態として今後益々利用が期待される仮想ネットワークにおいて、トラヒック需要が災害発生直後はリアルタイム系通信が高く、その後時間経過つれてデータ系通信が高くなることに着目し、復旧工程全体を通した最適な復旧順序の決定方法を明らかにした。これらの研究成果は、国際会議1件、国内会議1件にて報告した。【研究2】に関しては、既存研究の復旧方法を基本に、大規模ネットワークに適用可能なスケーラブルな復旧方法を検討した。正常エリアのネットワーク構成要素を一定の範囲で1つの「抽象化ノード」として近似する方法を明らかにし、厳密解と比べ、計算時間を大幅に短縮できることを示した。【研究1】実ネットワークへの適用性を高めるための復旧条件拡大に関しては、当初予定通り、既存方法をベースに、トラヒック需要の偏りや仮想ネットワークへの適用を可能とした復旧順序の決定法を明らかにした。また国内外に研究成果をアピールした。【研究2】大規模ネットワークへ適用するためのスケーラビリティある方法への拡張に関しては、当初予定通り、「抽象化ノード」を利用した復旧順序の決定方法を明らかにし、その効果を示した。