hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重い電子系から見た高温超伝導体の理論的研究

当該年度に於いては、重い電子系の超伝導体の中で、Upt_3とUX_2Al_3(X=pd,Ni)について焦点を絞って研究を行った。UX_2Al_3については、一連の重い電子系の超伝導体に見られたように、反強磁性と超伝導が共存していることが実験的にわかっている。当研究で反強磁性状態の下で可能な超伝導の対関数の対称性についての考察と超伝導転移点が分裂する可能性については群論的に研究を行った。Upt_3については、対関数の対称性が空間的には一次元表現に属していてパリティーが奇である場合について、実験事実をどこまで実現できるかを重点にして研究を行った。この研究の進展の中で、この対関数が非ユニタリー性を有していることを発見した。この事によりUpt_3で以前から知られていた実験上の謎の一つが解決した。低温比熱に温度に線型の項が観測されていたがこれは試料の不完全さに起因する外因性のものであると従来理解されていた。我々の発見によってそれは超伝導性そのものに由来する内因性のものであることが明らかになった。その他にも熱伝導率,超音波吸収係数等の低温での振舞についても理解を進めることができた。なお核磁気緩和現象には、非ユニタリー性の特徴が今のところ出ていないがこれは将来の課題であることを指摘した。又ミュー中間子の緩和実験で観測された電磁場での内部磁場の出現は、非ユニタリー性の直接的な証拠であることも指摘した。
神経膠芽腫幹細胞を標的とした新規放射線治療法の開発

神経膠芽腫幹細胞にsiRNAによりGRP78を特異的にknockdownさせた細胞を用いて,細胞周期変化,照射による2重鎖DNA切断,細胞内代謝能変化を計測し,GRP78の放射線抵抗性のメカニズムを検証した.またin vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性増感効果測定を行った.神経膠芽腫幹細胞をヌードマウスに脳内移植し、6Gyの全脳照射を施行し、その生存および神経症状の観察と腫瘍形成能を測定することで放射線抵抗性を測定した.脳内で増大する移植細胞を切除摘出し、下記のごとく解析を行った.作成後は,ウェスタンブロットによるGRP78蛋白発現,RTqPCRによるmRNAレベルのGRP78も測定し,続いて神経膠芽腫治療で頻用されるテモゾロミド(TMZ)併用X線照射群を解析に加え,上記手法により放射線増感効果を検証する.LN18においてX線6Gy+TMZ 100nMを加えると,cleaved caspase 7を経由してcleaved caspase 3の強発現を認め,アポトーシスを起こすことが確認された.続いて,照射単独群および照射+TMZ群にGRP78阻害薬を併用し,その細胞死パターンおよび放射線感受性を検証した.神経膠芽腫細胞にX線6Gy照射し,コロニー形成法,MTSアッセイにより,これらの細胞株の放射線生存率を測定した.そして,X線照射による神経膠芽腫細胞の細胞死のパターンおよび強く発現される経路をウェスタンブロットにより同定した.また,放射線による最も中心的な殺細胞機構はDNA2重鎖切断である.野生株,非特異的抑制株およびGRP78抑制株のDNA2重鎖切断を測定するため,コメットアッセイ,γH2Axアッセイを行った.GRP78は細胞照射後のDNA修復に関与することを明らかにした.DNA2重鎖切断修復に関しては,リン酸化DNA-PKcsを始めとするDNA修復蛋白とGRP78との関連を,その発現および免疫共沈法によって調べた.これらのメカニズムによって,神経膠芽腫において,GRP78は放射線感受性を低下させていることがin vitroで示唆された.ヒト神経膠芽腫株LN229,U87を使用した.これらを腫瘍原性が強い細胞のみが選択的に増殖する培養条件下腫瘍原性の強い細胞のみが選択的に増殖する培養条件下(DMEM/F12 serum-free medium, B27, EGF, bFGF)で培養することで、高腫瘍原性能を持つ細胞を得て、これらが、神経膠腫幹細胞としての性質を持つことを、マーカー発現(Nestin、CD133、CDXX)を中心にvitroで確認した。次に上記で得られる神経膠腫幹細胞をヌードマウスの右大脳半球に定位移植後、その生存の観察と腫瘍形成能を測定した。増大する移植細胞を切除摘出し、CD133、CDXXの発現割合を測定した。また、この神経膠腫幹細胞がいかにしてその高い腫瘍原生能を維持しているのかを検討するために、脳腫瘍増大に大きく関与していることが知られているPI3Kシグナル経路の関与をwestern blot法、flowcytometry、ATP assayなどにより探索した。神経膠芽腫幹細胞をヌードマウスに脳内移植し、6Gyの全脳照射を施行し、その生存および神経症状の観察と腫瘍形成能を測定した.脳内で増大する移植細胞を切除摘出し、下記解析を行った.ウェスタンブロットによるGRP78蛋白発現,RTqPCRによるmRNAレベルのGRP78も測定し,続いて神経膠芽腫治療で頻用されるテモゾロミド(TMZ)併用X線照射群を解析に加え,放射線増感効果を検証した.LN18においてX線6Gy+TMZ 100nMを加えると,アポトーシスを起こすことが確認された.続いて,照射単独群および照射+TMZ群にGRP78阻害薬を併用し,その細胞死パターンおよび放射線感受性を検証した.神経膠芽腫細胞にX線6Gy照射し,コロニー形成法,MTSアッセイにより,これらの細胞株の放射線生存率を測定した.そして,X線照射による神経膠芽腫細胞の細胞死のパターンおよび強く発現される経路をウェスタンブロットにより同定した.また,放射線による最も中心的な殺細胞機構はDNA2重鎖切断である.野生株,非特異的抑制株およびGRP78抑制株のDNA2重鎖切断を測定するため,コメットアッセイ,γH2Axアッセイを行った.GRP78は細胞照射後のDNA修復に関与することを明らかにした.DNA2重鎖切断修復に関しては,リン酸化DNA-PKcsを始めとするDNA修復蛋白とGRP78との関連を,その発現および免疫共沈法によって調べた.GRP78による細胞周期調節はフローサイトメトリーによって解析した.非照射GRP78抑制株では細胞がG1期から放出され,放射線感受性の高いG2/M期に細胞が蓄積されることを示唆した.これらのメカニズムによって,神経膠芽腫において,GRP78は放射線感受性を低下させていることがin vitroで示唆された.本研究においては,神経膠芽腫幹細胞においてGRP78特異的にknockdownすることにより、その幹細胞としての形質"stemness"の喪失を図るとともにその放射線抵抗性メカニズムを解明することを目的とする。またGRP78阻害薬も近年報告されてきており,放射線療法との併用による相乗効果も検証する.期間内に明らかにすることとしては、1.神経膠芽腫幹細胞における放射線抵抗性と小胞体ストレス応答の関連を明らかにする。2.小胞体ストレス応答蛋白阻害薬併用放射線療法による神経膠芽腫の治療効果をin vitroおよびin vivoで検証すること、である。

学術的な特色・独創的な点及び予想される結果と意義としては、本研究は神経膠腫幹細胞にsi RNAを用いることによって,小胞体ストレス応答蛋白を特異的にknockdownして、初めてその放射線抵抗性のメカニズムを解明することになる.また小胞体ストレス応答蛋白に対する特異的阻害剤を併用した放射線療法により,難治性腫瘍の代表格である,神経膠芽腫の治療成績の大幅な上昇がもたらされる可能性がある.研究方法としては、神経膠芽腫幹細胞にsiRNAによりGRP78を特異的にknockdownさせた細胞を用いて,細胞周期変化,照射による2重鎖DNA切断,細胞内代謝能変化を計測し,GRP78の放射線抵抗性のメカニズムを検証する.検証した放射線による神経膠芽腫細胞死メカニズムをGRP78がCa2+結合蛋白である観点からを研究する.またin vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性増感効果測定を行う.神経膠芽腫幹細胞にsiRNAによりGRP78を特異的にknockdownさせた細胞を用いて,細胞周期変化,照射による2重鎖DNA切断,細胞内代謝能変化を計測し,GRP78の放射線抵抗性のメカニズムを検証する.神経膠芽腫幹細胞にsiRNAによりGRP78を特異的にknockdownさせた細胞を用いて,細胞周期変化,照射による2重鎖DNA切断,細胞内代謝能変化を計測し,GRP78の放射線抵抗性のメカニズムを検証した.またin vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性増感効果測定を行った.これまでのin vitroでの実験結果を受け、in vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性測定が進まなかった.放射線腫瘍学in vitro研究を進めたが、再現性に乏しいデータも含まれたため。また、GRP78による細胞周期調節はフローサイトメトリーによって解析できなかったため.RNA干渉により,GRP78の発現を抑制し、神経膠芽腫幹細胞のsphere形成能、未分化マーカーNestin発現量および分化マーカーGFAPの発現量などを確認できていないため。非照射GRP78抑制株では細胞がG1期から放出され,放射線感受性の高いG2/M期に細胞が蓄積されることにより、GRP78による細胞周期調節はフローサイトメトリーによって解析する.in vitroではGRP78による照射後の細胞内代謝能をATPアッセイによって測定する.またin vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性測定を同時進行させる.神経膠芽腫幹細胞にsiRNAによりGRP78を特異的にknockdownさせた細胞を用いて,細胞周期変化,照射による2重鎖DNA切断,細胞内代謝能変化を計測し,GRP78の放射線抵抗性のメカニズムを検証する.平成24年度に検証した放射線による神経膠芽腫細胞死メカニズムをGRP78がCa2+結合蛋白である観点からを研究する.またin vivoでのGRP78 knockdownによる放射線感受性増感効果測定を行う.可及的にin vivo研究を行うが、困難と判断した場合は、細胞株を変更してin vitro研究を施行する。当初使用予定のin vitro実験が一部遂行されなかったため。
亜鉛バワテリオクロロフィルを持つ光合成細菌のポルフィリン環への亜鉛配位機構の解析

最近,Znを含むバクテリオクロロフィル(Zn-Bchl)を主要な光合成色素として産生する好気好酸性光合成細菌Acidiphilium rubrumが発見された。A.rubrumは培養液の酸性度に応じてZn-Bchlの割合を増加させることから、光合成の酸性環境への適応のために、酸に安定なZn-Bchlを産生していることを見出した。またA.rubrumにおけるZn-Bchlの生合成系について、A.rubrumよりポルフィリン環へのMg^<2+>の配位を触媒するMg-キラターゼの相同遺伝子(bchl,H,D)を単離し、その金属特異性について解析を行った。その結果,A.rubrumのゲノム上にも,Rhodobacterと似た構造の光合成遺伝子クラスターが存在し,このクラスター上に1セットのI,D,Hサブユニットに相同な遺伝子が存在することを明らかにした。これらの遺伝子はRba.capsulatusのbchI,bchD,bchHの各挿入変異株を全て相補することが出来,さらに得られた相補株ではBchl aのみを蓄積していた。また,A.rubrum細胞中に蓄積しているポルフィリン中間体を調べたところ,Mg-プロトポルフィリンIX(Proto)モノメチルエステル(ME)の蓄積は認められたが,Zn-ProtoおよびZn-Proto MEは全く検出出来なかった。以上のことから,A.rubrumではMg-ケラターゼがProtoにMgを配位後,Znに置換することでZn-Bchlを合成していることを明らかにした。さらに、A.rubrum細胞中にはMg-Proto MEからMgが脱離したと考えられるProto MEが多量に蓄積していた。従って,A.rubrumではMg-Proto MEからMgが脱離後,これにZnが配位することで,Zn-Bchlが合成されることが推察される。好気性好酸性細菌Acidiphilium属におけるZn-バクテリオクロロフィル(Zn-Bchl)合成系の解明を目的として、Acidiphiliumrubrumを材料として、バクテリオクロロフィル合成系のMg-キラターゼ相同遺伝子のスクリーニングを行った。Mg-キラターゼは、Bchl,DおよびHをサブユニットとする酵素であることが知られている。BchlおよびHにおいて保存されているアミノ酸配列よりプライマーを設計し、A.rubrumのゲノムをテンプレートとしてPCRを行ったところ、双方からBchlおよびHと相同性を有したPCR産物を得た。ゲノムサザンを行ったところ、これらBchlおよびH遺伝子はA.rubrumのゲノム中にそれぞれ1コピーづつ存在していた。これらをプローブとして、ゲノムライブラリをスクリーニングしたところ、bchlは、bchP-orf168-bchl-bchD-ort320-cnlのクラスター上にコードされていた。推定されるアミノ酸配列は、Rhodobacter capsulatusに対し、BChlは59.2%、BchDは40.5%のidentityを有していた。一方、A.rubrumのbchHは、bchF-bchN-bchB-bchH-bchLのクラスター上にコードされており、Rba.capsulatusのBchHに対して約55%のidentitiyが認められた。これらの遺伝子を、紅色光合成細菌Rhodobacter capsulatusのbchl,bchD,bchH各変異株に遺伝子導入し、機能相補検定を試みたところ、それぞれの遺伝子単独では相補が認められなかったが、各遺伝子をタンデムに連結し導入したところ、変異株を相補することが出来た。得られた相補株の光合成色素を解析した結果、Bchlの蓄積のみが認められ、Zn-Bchl aは検出されなかった。次に、A.rubrum細胞中のBchl中間体をHPLCで解析したところ、(1)Mg-キラターゼの反応生成物であるMg-プロトポルフィリンIX(Proto)およびそのモノメチルエステル体(ME)のみが蓄積しており、Zn-Protoの蓄積は認められない、(2)Mg-Proto ME以降のMg-ポルフィリン錯体の蓄積が殆ど認められない、(3)Mg-Proto MEからMg^<2+>が脱離したProto MEが多量に蓄積していることが明らかとなった。また原子吸光分析により、A.rubrumにおけるBchl中間体画分の解析を行ったが、Zn^<2+>の含量はMg^<2+>に比べて25%程度であったことから、Zn-ポルフィリン錯体も多くは蓄積していないことが明らかとなった。以上の結果より、A.rubrumでは、Mg-キラターゼがProtoにMg^<2+>を挿入後、Mg-Proto MEまで代謝され、Mg-Proto MEからのMg^<2+>の脱離および引き続くZn^<2+>の挿入によってZn一Bchl aが合成されることが強く示唆された。

またA.rubrumにおけるZn-Bchlの生合成系について、A.rubrumよりポルフィリン環へのMg^<2+>の配位を触媒するMg-キラターゼの相同遺伝子(bchl,H,D)を単離し、その金属特異性について解析を行った。その結果,A.rubrumのゲノム上にも,Rhodobacterと似た構造の光合成遺伝子クラスターが存在し,このクラスター上に1セットのI,D,Hサブユニットに相同な遺伝子が存在することを明らかにした。これらの遺伝子はRba.capsulatusのbchI,bchD,bchHの各挿入変異株を全て相補することが出来,さらに得られた相補株ではBchl aのみを蓄積していた。また,A.rubrum細胞中に蓄積しているポルフィリン中間体を調べたところ,Mg-プロトポルフィリンIX(Proto)モノメチルエステル(ME)の蓄積は認められたが,Zn-ProtoおよびZn-Proto MEは全く検出出来なかった。以上のことから,A.rubrumではMg-ケラターゼがProtoにMgを配位後,Znに置換することでZn-Bchlを合成していることを明らかにした。さらに、A.rubrum細胞中にはMg-Proto MEからMgが脱離したと考えられるProto MEが多量に蓄積していた。従って,A.rubrumではMg-Proto MEからMgが脱離後,これにZnが配位することで,Zn-Bchlが合成されることが推察される。
遷移金属酸化物における光誘起絶縁体-金属転移

ペロブスカイト型マンガン酸化物は巨大磁気抵抗効果、ハーフメタル等、多彩な物性を示す。それを利用したTMR素子も実用化されつつあるが、ヘテロ界面でのスピン散乱、電荷移動の影響を詳しく調べることが求められている。我々は第二高調波発生(SHG)を利用して、マンガン酸化物ヘテロ界面1層での電荷移動による分極の観測を目指した。まずLaMnO_3薄膜,SrMnO_3薄膜,LaMnO_3/SrMnO_3ヘテロ薄膜、SrMnO_3/LaMnO_3ヘテロ薄膜をPLD法により作成した。膜厚は約2nmで、AFMにより表面平坦で析出物がないことを確認した。それらがもつ表面、界面の2次非線形感受率をMakerフリンジ法により測定した。光源はTiサファイアレーザ(波長800nm,パルス幅150fs)を用いた。その結果、LaMnO_3-空気を2としてSrMnO_3-空気が3、LaMnO_3-SrMnO_3が0.5となった。さらにSrMnO_3-LaMnO_3は符号が反転した-0.5であったことから、LaMnO_3とSrMnO_3のヘテロ界面1層での電荷移動による分極を正しく観測したと結論づけた。さらにOPA過程を用いてSHGのスペクトロスコピーを行い、SHGが酸素2p軌道からMn3d軌道への電荷移動励起による、電気双極子許容遷移によるものであることがわかった。以上より、初めてSHGを用いて強相関電子系の単一界面分極の直接観測に成功したと言える。
子宮平滑筋肉腫の血行性肺転移に対する新規抗転移薬の開発

循環調節ペプチドと血行性癌転移の関連性を明らかにし、癌転移抑制薬の開発に関する研究を行った。C型ナトリウム利尿ペプチドは、子宮筋肉腫細胞の増殖、転移に対して抑制しなかったが、悪性黒色腫転移に対して抑制作用を示し、悪性黒色腫に対する転移抑制薬として有用であることが示唆された。アンジオテンシンII(Ang II)は、肺血管内皮細胞で接着因子の発現を増加させ、血行性癌転移を増悪させることを明らかにした。この増悪化に対し、Ca拮抗薬は抑制せず、Ang II受容体拮抗薬(ABR)で抑制されたことから、高血圧癌患者における転移リスク抑制にはARBが有効であることが示唆された。本邦での三大疾患は癌、心筋梗塞、脳卒中で、なかでも癌は近年の死因一位であり、年々死亡数は増加していることからも、癌治療分野における革新的な治療法の開発が極めて難しいことがうかがえる。これまで、生活習慣病が癌の進行に関与していることが報告されており、循環器疾患である高血圧と癌の関連性についても基礎、臨床研究において重要性が示唆されている。高血圧の原因の一つに、レニン・アンジオテンシン系の亢進があげられる。その中でも、昇圧ペプチドであるアンジオテンシンII(Ang II)が癌の進行に関与していることが報告されているが、癌転移促進メカニズムについては不明な点が多く残されている。AngIIシグナルの癌肺転移増悪メカニズム解明から抗癌転移薬を開発し、悪性腫瘍の血行性他臓器転移に対する新規治療法の確立を目的とし、本年度は血行性癌転移モデルマウスを用いた抗高血圧薬の転移抑制効果の評価、AngIIによる転移増悪メカニズムの解析を行った。(1)血行性メラノーマ肺転移モデルを用いた検討により、AngIIを持続投与したマウスでは、コントロールマウスと比較して癌肺転移が増悪することを確認した。また、抗高血圧薬投与によりAngII誘発高血圧を正常値まで減少させたマウスにおいて、抗高血圧薬の作用機序により転移抑制効果に差があることを明らかにした。遺伝子改変マウスを用いた検討において、血管内皮細胞におけるアンジオテンシンシグナルが癌転移調節に関与している可能性を明らかにした。(2)AngIIを持続投与したマウスの肺血管内皮細胞において、細胞接着因子の発現が増加し、抗高血圧薬投与によりその発現増加が抑制されることを明らかにした。また、AngIIを持続投与したマウスでは、尾静脈投与した癌細胞の肺への接着が増加し、抗高血圧薬投与により抑制されることを明らかにした。癌の進行に対して生活習慣病が大きく関与していると考えられており、循環器疾患である高血圧と癌の関連性についても基礎、臨床研究において重要性を示唆する報告がある。本研究では、Ang IIシグナルの癌肺転移増悪メカニズム解明から抗癌転移薬を開発し、悪性腫瘍の血行性他臓器転移に対する新規治療法の確立を目的とし、本年度は血行性癌転移モデルマウスを用いて、生理活性ペプチドの転移抑制効果の評価、転移抑制メカニズムの解析を行った。また、子宮肉腫の血行性肺転移に対する抗転移薬の有効性を評価するために子宮肉腫転移モデルの確立を行った。また、心房性ナトリウム利尿ペプチド投与により、AngII誘導性メラノーマ肺転移が有意に抑制されることを明らかにした。(2)AngIIを持続投与したマウスの肺血管内皮細胞において、細胞接着因子の発現が増加し、心房性ナトリウム利尿ペプチド投与によりその発現増加が抑制されることを明らかにした。また、AngIIを持続投与したマウスでは、尾静脈投与した癌細胞の肺への接着が増加し、心房性ナトリウム利尿ペプチド投与により抑制されることを明らかにした。(3)GFP導入ヒト子宮肉腫株を作製し、免疫不全マウスの子宮に移植することで子宮肉腫自然転移モデルを確立した。モデルは90%以上の確立で自然肺転移を形成し、再現性あるモデル作製に成功した。当年度は、血行性癌転移モデルマウスを用いて、Ang II誘導性転移増悪化に対する心房性ナトリウム利尿ペプチドの抑制効果の検討、子宮肉腫転移モデルの確立を計画していた。血行性癌肺転移モデルを用いた検討において、Ang IIによる癌肺転移増悪効果に対する心房性ナトリウム利尿ペプチドの抑制作用、血管内皮細胞での接着因子発現変化に対する調節機構を明らかにした。また、自然肺転移形成能を有する子宮肉腫転移モデルマウスを確立した。これらの研究結果をもとに、癌転移増悪メカニズムの解明を進めており、進展状況は順調であると考えられる。本年度は、循環調節ペプチドと癌との関連性を明らかにするため、アンジオテンシンIIによる血行性癌転移の増悪機序に関する検討、子宮肉腫転移に対するナトリウム利尿ペプチドの転移抑制効果について検討した。アンジオテンシンIIは、肺血管内皮細胞においてE-selectin、P-selectin、ICAMの発現を有意に増加させ、アンジオテンシン受容体拮抗薬であるvalsartanの投与により、E-selectinの有意な発現低下、P-selectin、ICAMの発現減少傾向を示すことを明らかにした。

アンジオテンシンIIによるマウスメラノーマ細胞の血行性肺転移の増悪化は、E-selectin中和抗体の投与により有意に抑制されることを明らかにした。アンジオテンシンIIは、肺血管内皮細胞におけるE-selectinの発現増加を介して血中癌細胞の内皮細胞への接着を増加させることにより、血行性癌転移を悪化させることが示唆された。循環調節作用を有するナトリウム利尿ペプチドは、メラノーマ血行性肺転移モデルにおいて有意な転移抑制効果を示し、本研究にて樹立した子宮肉腫自然肺転移モデルを用いた検討において、原発巣の縮小効果を示すことを明らかにした。ナトリウム利尿ペプチドは、癌原発巣の増殖、血行性転移の増加に対して抑制効果を有する可能性があり、癌治療薬として有用であることが示唆された。レニン・アンジオテンシン系の亢進が疑われる高血圧癌患者では、肺血管内皮細胞における接着因子の発現が増加しており、血行性癌転移リスクが増加する可能性がある。アンジオテンシン受容体拮抗薬の投与により、アンジオテンシンIIシグナルをブロックすることで、癌転移リスクを減少させることができると考えられる。また、循環調節ペプチドは循環器疾患だけでなく、癌の増殖や転移にも重要な役割を有することが示唆された。循環調節ペプチドと血行性癌転移の関連性を明らかにし、癌転移抑制薬の開発に関する研究を行った。C型ナトリウム利尿ペプチドは、子宮筋肉腫細胞の増殖、転移に対して抑制しなかったが、悪性黒色腫転移に対して抑制作用を示し、悪性黒色腫に対する転移抑制薬として有用であることが示唆された。アンジオテンシンII(Ang II)は、肺血管内皮細胞で接着因子の発現を増加させ、血行性癌転移を増悪させることを明らかにした。この増悪化に対し、Ca拮抗薬は抑制せず、Ang II受容体拮抗薬(ABR)で抑制されたことから、高血圧癌患者における転移リスク抑制にはARBが有効であることが示唆された。当年度は、血行性癌転移モデルマウスを用いてAngIIによる転移増悪作用の評価や抗転移薬の評価、転移増悪関連因子の同定を計画していた。血行性癌肺転移モデルを用いた検討において、AngIIによる癌肺転移増悪効果、抗高血圧薬による抑制作用を明らかにした。また、遺伝子改変動物を用いた検討から、血管内皮細胞におけるAngIIシグナルが転移増悪に関与している可能性を明らかにし、癌細胞の肺への接着過程における同シグナルの関連性を明らかにした。これらの研究結果をもとに、癌転移増悪メカニズムの解明を進めており、進展状況は順調であると考えられる。これまでの研究結果をもとに、Ang IIによる癌転移増悪メカニズム解析を進めると共に、抗高血圧薬や生理活性ペプチドの転移抑制薬としての有効性や転移抑制メカニズムを明らかにする。また、子宮肉腫転移モデルを用いて、子宮肉腫の血行性肺転移に対する転移抑制薬の有効性評価を行う。(1)Ang II増悪血行性癌肺転移モデルを用いて、生理活性ペプチドによる転移抑制効果を評価する。in vivo、in vitroの評価により癌-血管内皮接着過程、組織移行過程における生理活性ペプチドの作用を明らかにする。
ヒト視線安定化メカニズムの理解とロボティクス応用

本研究では,運動計測実験およびロボット実装を通して,ヒト視線安定化メカニズムを理解することを目的とした.まず,ウェアラブル眼球・頭部運動同時計測システムを開発し,これを用いて,歩行中やボール捕捉のような運動中の眼球・頭部運動を計測した.また,ヒト視線安定化メカニズムに関する知見や仮説を実装するためのステレオロボットビジョンを開発した.前庭覚情報に基づく眼球のフィードフォワード制御や,眼球と頭部の協調運動制御を実装し,カメラ画像上の視標位置が安定することを確認した.本研究では,運動計測実験およびロボット実装を通して,ヒト視線安定化メカニズムを理解することを目的とした.まず,ウェアラブル眼球・頭部運動同時計測システムを開発し,これを用いて,歩行中やボール捕捉のような運動中の眼球・頭部運動を計測した.また,ヒト視線安定化メカニズムに関する知見や仮説を実装するためのステレオロボットビジョンを開発した.前庭覚情報に基づく眼球のフィードフォワード制御や,眼球と頭部の協調運動制御を実装し,カメラ画像上の視標位置が安定することを確認した.本研究の目的は,人間の運動時の視野の揺れを補償する視線安定化機構のシステム全体像を明らかにすることである.視線安定化は,「視覚情報と前庭情報(頭部の動きの情報)の統合」および「眼球と頭部の協調運動」という特徴をもつ.このような系の理解を進めるために,実験に基づくモデル構築と同時に,ロボット実機を用いたモデル検証を実施する.平成24年度は,ウェアラブルなヒト眼球・頭部運動の同時運動計測装置の構築,およびモデル検証を目的としたロボットヘッドの構築を行い,下記の成果を得た.1.ヒト眼球・頭部運動の同時運動計測装置の構築体幹に取り付けたマーカを頭部に固定したカメラで撮影する頭部運動計測系と,光学式アイマークレコーダによる眼球運動計測系を同期させたシステムを構築した.実験により,実際に歩行しているヒトの眼球・頸部運動の同時計測が可能であることを確認した.2.ロボットヘッドの構築左右眼球にそれぞれ2自由度,頸部に回転3自由度を持つロボットヘッドを製作した.視覚情報取得のためのCMOSカメラと,前庭感覚器に相当するジャイロセンサ,加速度センサを搭載している.これらセンサ情報をリアルタイムで処理するField Programmable Gate Array(FPGA)と,各自由度のモータ制御入力を計算するマイコンを搭載した制御ボードを製作した.センサ情報に基づいた各自由度の制御が行えることを確認した.本研究の目的は,人間の運動時の視野の揺れを補償する視線安定化機構のシステムの全体像を明らかにすることである.視線安定化は,「視覚情報と前庭情報(頭部の動きの情報)の統合」および「眼球と頭部の協調運動」という特徴をもつ.このような系の理解を進めるために,実験に基づくモデル構築と同時に,ロボット実機を用いたモデル検証を実施する.平成25年度は,歩行時のヒト眼球・頭部運動の同時運動計測実験,視線制御モデル構築,およびロボットヘッドを用いたモデル実装実験を行い,下記の成果を得た.1.ヒト眼球・頭部運動の同時運動計測平成24年度に構築したウェアラブル眼球・頭部運動計測装置を用いて,歩行中のヒトの眼球・頸部運動の同時計測を行った.視標距離により眼球および頸部運動の位相関係が変化することが確認できた.また,歩行中の装置の揺れを補償する画像処理アルゴリズムの開発を行い,運動計測の計測精度を向上させた.2.ロボットヘッドへの改良と視線制御実験平成24年度に製作したロボットヘッドを用いて,視線制御実験を行った.頸部自由度を利用して生成した頭部揺れに対して,カメラ画像情報に基づくフィードバック制御と慣性センサ情報に基づくフィードフォワード制御により左右両眼のカメラ運動を制御し,視線を視標に固定できた.なお,頸部アクチュエータを変更し,より安定した動作が行えるようにした.本研究の目的は,人間の運動時の視野の揺れを補償する視線安定化機構のシステム全体像を明らかにすることである.視線安定化は,「視覚情報と前庭情報(頭部の動きの情報)の統合」および「眼球と頭部の協調運動」という特徴をもつ.このような系の理解を進めるために,実験に基づくモデル構築と同時に,ロボット実機を用いたモデル検証を実施する.平成26年度は,昨年度までに構築してきたウェアラブルなヒト眼球・頭部運動の同時運動計測装置の計測精度評価と改良,およびロボットヘッドへの視線制御モデルの実装を行い,下記の成果を得た.1.ヒト眼球・頭部運動の同時運動計測装置の開発と計測実験体幹に取り付けたマーカを頭部に固定したカメラで撮影する頭部運動計測系と,光学式アイマークレコーダによる眼球運動計測系を同期させたシステムを構築した.眼球2自由度,頭部3自由度の回転運動を計測できること,およびその計測精度が十分に高いことを確認した.さらに,ボールをキャッチするタスクにおいて眼球・頸部運動の同時計測を行い,眼球と頭部の協調様式を解析した.2.ロボットヘッドへの視線制御モデルの実装昨年度までに構築した,左右眼球にそれぞれ2自由度,頸部に回転3自由度を持つロボットヘッドに,視線制御モデルを実装した.CMOSカメラにより取得した視覚情報に基づくフィードバック制御に加えて,前庭感覚器に相当するジャイロセンサにより得られた頭部運動情報に基づくフィードフォワード制御を組み合わせることにより,視線制御の結果が改善することを実験により示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。知覚情報処理26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の目標である、眼球頭部運動計測装置の開発、およびロボットヘッドの製作の両者について、概ね順調に達成できたため。

眼球頭部運動計測装置について、本年度は計測可能自由度を一自由度に限定して実験を行ったが、次年度に多自由度計測可能な仕様に変更することを考えている。平成25年度の研究実施目標であった眼球頭部運動計測装置およびロボットヘッドの仕様修正を行い、これらを用いてそれぞれ計画していた実験を開始することができたため。26年度が最終年度であるため、記入しない。眼球頭部運動計測装置について、本年度は計測可能自由度を一自由度に限定して実験を行ったが、次年度初めに二自由度以上計測可能な仕様に変更することを考えている。平成25年度に製作した眼球頭部運動計測装置およびロボットヘッドを用いて、引き続き、眼球頭部運動計測、その結果に基づく視線制御モデルの構築およびロボット視線制御実験を行う。対象物の運動、頭部の運動、視標距離を変化させながら、モデルの完成を目指す。眼球頭部運動計測装置について、二自由度以上の運動計測のために必要な複数カメラの実装を次年度に回したために当該助成金が生じた。これ以外の翌年度の研究費の使用計画は当初通りを予定している。カメラ画像処理のためのFPGAボードを外注する予定であったが、今年度は既に所有のボードを代替として使用したため。次年度にカメラ画像処理のためのFPGAボードを製作することで、次年度使用額は全額執行予定である。
ポ-ラロンなどの素励起の新しい凝縮状態と超伝導性光応答発現機構の研究

(2)研究実績の概要1)超高純度ハロゲン化銀結晶の精製及びその混晶並びに新しい超伝導性光伝導物質の作製の研究:超高純度AgCl_XBr_<1ーX>結晶,超伝導性光伝導物質系YーBaーCuーO,LaーCuーO,BaーPbーBiーO,BiーSrーCaーCuーOの他,新しくNdーCeーCuーO,BiーSrCa(LaY)ーCuーO系を組織的にしらべた。また特に超伝導性光伝導現象の基本物質と考えられたCu_2O,Bi_2O_3の単結晶の精製にも力を注いだ。2)極低温における高速,高分解能光物性測定装置による素励起の凝縮状態の研究:超高純度AgCl_XBr_<1ーX>結晶の遠赤外領域での反射の精密測定で混成フオノン様式の型の遷移を確認,超伝導性光伝導基本物質Cu_2Oの遠赤外、可視光領域でのより精密な温度依存性の測定を行った。3)強磁場,高電場制御での半導体内担体,ポ-ラロン系の非線形応答と特異な分布状態及び,そのダイナミクスの研究:超高純度AgCl_XBr_<1ーX>結晶でのポ-ラロン系のサイクロトロン共鳴の実験を行い,結合定数の異常な減少を発見した。強磁場,高電場内ピエゾ型半導体Cds結晶内伝導電子の運動量空間での凝縮状態を研究し,音響型フォノンの役割を見出した。4)超伝導性光伝導物質におけるポ-ラロンと励起子の光伝導現象による超伝導性光応答機構の研究:Y_<3ーX>ーBa_XーCu_3ーO_Z,及びBa_1ーPb_<1ーX>ーBi_xーO_Z,Nd_2ーCu_1ーO_Z及びBi_2ー(Sr_2Ca_1)_<1ーX>(La_2Y_1)_XーCu_2ーO_Z各系でのパルス光伝導現象と超伝導現象との共役性の詳細な研究を行った。また超伝導共役性光伝導基本物質と考えられるに至った絶縁体Cu_2O,Bi_2O_3についてのパルス光伝導の実験結果の他、光伝導の異常と相転移との相関の研究に力点を戻し,C_<60>やSrCuO_2などの同様な研究をも展開した。5)極低温における半導体,イオン性結晶内での素励起及びそれらの凝縮系の光磁性と緩和機構のダイナミクスの研究:高密度光励起状態Cu_2Oの光磁性をサイクロトロン共鳴で追求し,midーgap statesの存在を示唆する可視光ーマイクロ波2重共鳴現象という特異な軌道反磁性を発見した。6)超伝導オプトエレクトロニクス素子の基礎研究:上記の各系に加えて絶縁体Cu_2O,Bi_2O_3などは、これまでに予測されていない超伝導性と深い相関をもつ光伝導性を示すので,これらを組み合せた超伝導オプトエレクトロニクス素子を提案した。7)ポ-ラロンなどの素励起とそれらの凝縮状態及び半導体内担体の非線形応答とダイナミクス及び超伝導性光応答機構の理論的研究:実験結果の総合的な考察を続行し,超伝導性光応答機構について,1つの仮説を提起した。

また超伝導共役性光伝導基本物質と考えられるに至った絶縁体Cu_2O,Bi_2O_3についてのパルス光伝導の実験結果の他、光伝導の異常と相転移との相関の研究に力点を戻し,C_<60>やSrCuO_2などの同様な研究をも展開した。5)極低温における半導体,イオン性結晶内での素励起及びそれらの凝縮系の光磁性と緩和機構のダイナミクスの研究:高密度光励起状態Cu_2Oの光磁性をサイクロトロン共鳴で追求し,midーgap statesの存在を示唆する可視光ーマイクロ波2重共鳴現象という特異な軌道反磁性を発見した。6)超伝導オプトエレクトロニクス素子の基礎研究:上記の各系に加えて絶縁体Cu_2O,Bi_2O_3などは、これまでに予測されていない超伝導性と深い相関をもつ光伝導性を示すので,これらを組み合せた超伝導オプトエレクトロニクス素子を提案した。7)ポ-ラロンなどの素励起とそれらの凝縮状態及び半導体内担体の非線形応答とダイナミクス及び超伝導性光応答機構の理論的研究:実験結果の総合的な考察を続行し,超伝導性光応答機構について,1つの仮説を提起した。1)超高純度イオン性結晶の精製並びに特に新しい超伝導性光伝導物質の作製の研究:超高純度ハロゲン化銀AgC1_xBr_<1-x>結晶の0≦x≦0.45の領域の試料の作製を行うとともに、新しい超伝導性光伝導物質としてBiーLa(Ca)ーY(Sr)ーCuーO系を開発した。2)極低温における高速、高分解能光物性測定装置による絶縁体での素励起の凝縮状態の研究:超高純度AgC1_xBr_<1-x>混晶で発光スペクトルの混晶率xー依存性を克明にしらべ、励起子ーフォノン相互作用から、混晶でのフォノンについて新しい知見をえた。3)強磁場、高電場制御での絶縁体、半導体内担体、ポーラロン系の非線形応答とそのダイナミクスの研究:超高純度AgC1_xBr1_<-x>混晶内ポーラロンのサイクロトロン共鳴の実験を行い、有効質量と線幅の予期しない減少を観測した。また、これまでの物質に加えて亜酸化銅Cu_2O結晶についても強磁場、高電場内でのポーラロン系の非線形伝導の研究を行い、同様な反転分布状態の存在やそれらのダイナミクスについて考察を行った。4)絶縁性酸化物でのポーラロンと励起子など素励起による超伝導性光伝導応答機構の研究:まず、超伝導性光伝導現象の異常な特色を明確にするために、それらの基本物質としてのCu_2O、Bi_2O_3単結晶についてのパルス光伝導の測定を行いそれらの温度依存性、励起波長依存性について綿密な実験を開始した。また、超伝導性光伝導セラミクスについても新しいBiーLa(Ca)ーY(Sr)ーCuーO系について組織的な研究を開始し、その組成の変化に伴う超伝導転移温度の変化と対応する光伝導出現温度の存在を確認した。また、次年度以降に本格化する部分課題4)ー7)をふくむ本研究に備えて、教養学部4号館北側に新しく“素励起物理学研究棟"の建設を行うとともに、平成元年度設備備品の選定、購入、設置に努力した。その他、いくつかの超伝導性光伝導物質について、国有特許の国内および国外出願にともなう対応にも大いに努力した。1)超高純度ハロゲン化銀結晶の精製及びその混晶並びに新しい超伝導性光伝導物質の作製の研究:超伝導性光伝導物質として新しくNdーCuーO単結晶の作製を開始し、また超伝導性光伝導現象の基本物質と考えられるCu_2O,特にBi_2O_3の単結晶作製にも始めて成功した。2)極低温における高速、高分解能光物性測定装置による素励起の凝縮状態の研究:超高純度AgCl_XBr_<1ーX>結晶での励起子ーフオノン相互作用で混成フオノン様式の型の遷移を確認した。3)強磁場、高電場制御での半導体内担体、ポ-ラロン系の非線形応答と特異な分布状態及び、そのダイナミクスの研究:強磁場、高電場内でのポ-
自由境界問題の離散化手法の新展開

今年度得られた主たる結果は以下のものである.1.破壊力学における亀裂進展力となるエネルギー解放率について,Lipschitz連続な領域写像を用いてその数学的定式化を行った.更に,Frechet微分・Banach空間における抽象的パラメータ付き変分問題の一般論とLax-Milgramの定理の応用としてその領域積分表現を得た.それにより見通しのよい数学的枠組みが構築され,より弱い条件への精密化・高階エネルギー微分への拡張が得られた.(木村)2.いくつかの自由境界問題及びパターン形成問題に対して,その数値シミュレーションと数学解析の手法の開発を行った.取り扱った問題は,流れ下における最短時間経路問題に対するマーカー粒子法の基礎付け,反応拡散系に現れるパターンダイナミクスに対するアダプティブメッシュ有限要素法の応用,などである.(木村)3.鉄磁性体の2次元ising型spinモデル(シグマ模型)に対する連続体近似を考え,特異性の発生について考察した.(小川)4.重力自己崩壊に関連する半線形熱方程式系の解の時間大域的存在と解の一様有界性について,球対称の解に限定して,初期条件を閾値となる8πより小さい初期値から時間大域的な有界な解が存在してなめらかに成ることを示した.(小川)5.多孔質媒体中の流体に現れる自由境界問題の離散化として,特異極限を使った方法があり,自由境界を自然に扱うことができる.スケール変換の普遍性の手法をもとに,数値実験で絞られた候補の妥当性について検討した.(中木)6.流体のある種の自由境界を離散的に記述する方法として,多数の渦点による近似が知られている.この渦点問題に対して,まず少数の渦点の挙動について研究した.その結果,7個の場合に緩和振動を起こすことを見つけ,数学的な証明を行った.(中木)Stefan問題や平均曲率流などの界面ダイナミクスを記述する自由境界問題に対する数学解析を行うとともにその時間離散化・時空間離散化の新たな手法の開発を行った。各分担者のそれぞれの専門を生かし、いくつかの類似した問題とそれらの解析手法の意見・情報交換を行うことで、そこにある数学構造の類似性が明らかになりつつあるとともに、今後の研究方向の策定を行った。これまでのところ得られた結果は以下のようである。1.総変動量型の界面エネルギーを採用した2相間の界面ダイナミクスを記述する数理モデルを導出し、その解の性質について詳しく調べた。そこでは単調増大作用素に対する抽象的な数学理論を駆使し、解の一意存在や比較定理などの基本性質を示すとともに、2相が安定な定常状態であるための必要十分条件を導き、このような総変動量型の界面エネルギーを持つ数理モデルを新しい数理モデリングの方向を与えるものとして提唱した。2.多孔質媒体中の自由境界問題を記述する数理モデルに対して、その移動境界を効率的に捕らえるための離散化手法を開発した。実際の数値計算アルゴリズムは非常に簡便なもので、実用性が高く今後の発展が期待される。本研究では収束証明などの数学的基礎付けを行うとともにその数値実験を通してこの新離散化手法の有効性を確立した。3.平均曲率流問題に対するBMO型の離散化手法に対する数学解析を行った。このような離散化手法に対する新しい解析手法を提案し、いくつかの基本性質に対する数学証明を与えた。今年度得られた主たる結果は以下のものである.1.速い移流項を持つ拡散方程式のディリクレ境界値問題において大域的時間減衰率を表す楕円型方程式の第一固有値を考察した.これは,パラメータを含む移流項を持つ楕円型方程式の第一固有値の特異摂動問題として定式化される.移流の代表速度を表すパラメータが無限大に近づくとき,第一固有値が指数減衰する現象がおきることがある.この固有値の指数減衰現象について空間1次元の場合に精密な漸近挙動評価を得ることができた.数値シミュレーションの援用により変分構造の精密な評価を行うことが可能となった.(木村)2.平均曲率流方程式を等高面の方法で考え,そのBence-Merrimen-Osher型の数値解析アルゴリズムの解への収束を,半線形熱方程式の解に対する特異摂動の観点から考え,粘性解の方法により証明した.(小川)3.鉄磁性体の2次元ising型spinモデル(シグマ模型)に対する連続体近似を考え,その半線形化方程式のエネルギー空間における可能性を,新しいゲージ変換を考えることにより与えた.(小川)4.渦挙動の数値解析に関して,次の研究を行った.複数の渦点の相互作用の問題について,渦同士が接近すると数値計算が困難になる.特に渦点群が激しい振動を起こす場合,この困難性が顕著に現れる.そのため,時間刻み幅を小さくしても数値解の発散が観察され,計算が破綻する.これに対し,天体力学問題で使用されている手法を念頭に入れ,それを改良した方法を適用することにより,この数値的な困難性を克服することに成功した.主たる改良のポイントは数値解の補正量として渦ごとに異なることを許し,許したために生じた自由度をある残差の最小問題で決定することにある.(中木)今年度得られた主たる結果は以下のものである.1.破壊力学における亀裂進展力となるエネルギー解放率について,Lipschitz連続な領域写像を用いてその数学的定式化を行った.更に,Frechet微分・Banach空間における抽象的パラメータ付き変分問題の一般論とLax-Milgramの定理の応用としてその領域積分表現を得た.それにより見通しのよい数学的枠組みが構築され,より弱い条件への精密化・高階エネルギー微分への拡張が得られた.(木村)

2.いくつかの自由境界問題及びパターン形成問題に対して,その数値シミュレーションと数学解析の手法の開発を行った.取り扱った問題は,流れ下における最短時間経路問題に対するマーカー粒子法の基礎付け,反応拡散系に現れるパターンダイナミクスに対するアダプティブメッシュ有限要素法の応用,などである.(木村)3.鉄磁性体の2次元ising型spinモデル(シグマ模型)に対する連続体近似を考え,特異性の発生について考察した.(小川)4.重力自己崩壊に関連する半線形熱方程式系の解の時間大域的存在と解の一様有界性について,球対称の解に限定して,初期条件を閾値となる8πより小さい初期値から時間大域的な有界な解が存在してなめらかに成ることを示した.(小川)5.多孔質媒体中の流体に現れる自由境界問題の離散化として,特異極限を使った方法があり,自由境界を自然に扱うことができる.スケール変換の普遍性の手法をもとに,数値実験で絞られた候補の妥当性について検討した.(中木)6.流体のある種の自由境界を離散的に記述する方法として,多数の渦点による近似が知られている.この渦点問題に対して,まず少数の渦点の挙動について研究した.その結果,7個の場合に緩和振動を起こすことを見つけ,数学的な証明を行った.(中木)
がん細胞の低酸素応答と放射線抵抗性を担う新規遺伝子の探索；　放射線増感を見据えて

独自に実施した遺伝子スクリーニング実験を通じて、低酸素応答性に発現上昇する新規遺伝子を同定し、その遺伝子産物がシグナルペプチド配列を持つことから低酸素誘導性分泌タンパク質2(hypoxia-inducible secretory protein 2: HISP-2)と命名した。qRT-PCRで、複数のがん腫でHISP-2のmRNA量が上記DNAマイクロアレイ実験の結果と矛盾なく、低酸素環境下で増加していることを確認した。また、転写阻害剤アクチノマイシンDを用いた実験により、低酸素刺激によるHISP-2 mRNA量の増加が、mRNAの安定性レベルではなく転写開始レベルで制御されていることを明らかにした。また、siRNAによるノックダウン実験により、低酸素刺激によるHISP-2 mRNA量の増加は、HIF-1β依存的であることが確認されたが、HIF-1αおよびHIF-2αには非依存的であることが分かった。HISP-2を過剰発現させた場合に、通常酸素条件下であっても培養液中にHISP-2タンパク質が分泌されたことから、HISP2タンパク質は合成後に酸素環境非依存的に細胞外に分泌される可能性が示唆された。DNA二重鎖切断部位に集積する活性を持つ53BP1タンパク質のMドメインとEGFPの融合蛋白質を発現するプラスミドを用いてDNA二重鎖切断量を定量したところ、HISP-2の過剰発現により放射線照射後のDNA二重鎖切断量が有意に減少することを確認した。コロニー形成試験により、HISP-2ががん細胞の放射線抵抗性を誘導することを示唆する結果を得た。既にがんの放射線抵抗性にかかわる遺伝子を同定し、その作動機序と機能に関する研究を当初計画以上のスピードで進めているから。論文化に向け、研究データの肉付けを図る。膵臓がん組織は、他の悪性腫瘍組織と比較して“低酸素領域"と“がん間質線維芽細胞"に富むことを特徴としている。前者ではhypoxia-inducible factor 1(HIF-1)ががん細胞の低酸素適応応答を惹起することで、後者ではヘッジホッグシグナル伝達経路ががん間質線維芽細胞の増殖を促進することで、腫瘍の悪性形質と放射線治療抵抗性が誘導されることが報告されているが、両者を結ぶメカニズムとその機能には不明な点が多い。本研究では、膵臓がん細胞株を低酸素条件下で培養した場合にヘッジホッグシグナル伝達経路のリガンド蛋白質(Sonic hedgehog protein:SHH蛋白質)の細胞外分泌量が増加するという予備的知見を根拠に、『HIF-1が膵臓がん細胞の分泌するSHH蛋白質量を増加させ、がん間質線維芽細胞の増殖をヘッジホッグシグナル伝達経路依存的に促進し、膵臓がん特有の微小環境を形成している』との仮説を立て、以下の研究を行った。低酸素環境下の膵臓がん細胞において、SHHの発現量の増加に加えて、SHH蛋白質の細胞外分泌効率の亢進もまたHIF-1に依存していることを示した。加えて、分泌量の増加したSHH蛋白質が、パラクライン的にがん間質線維芽細胞のヘッジホッグ経路を活性化し、その増殖を促進することも示した。具体的には、抗HIF-1α抗体で共沈降してくるSHHプロモーターを定量的RT-PCRで解析することにより、HIF-1αタンパク質がSHHのプロモーター領域に結合していることを明らかにした。また、膵臓がん細胞においてHIF-1の主要制御サブユニット(HIF-1α)をノックダウンした時に、低酸素刺激によるSHH発現量の上昇のみならず細胞外分泌効率の上昇も抑制されることを見出した。さらに、低酸素環境下で分泌量が増加した膵臓がん細胞由来のSHHタンパク質が、がん間質線維芽細胞のヘッジホッグ経路の活性を促進し、細胞増殖を加速させることを示した。既にがんの放射線抵抗性に係わる遺伝子ネットワークを同定し、細胞培養を対象にした実験のみならず、腫瘍組織レベルの研究にも着手しているから。

HIF-1-SHH経路に着目した研究をさらに発展させるとともに、現在新たに同定した新規遺伝子ネットワークの作用機序と機能についても解析を進めてゆく。論文化に向け、研究データの肉付けを図る。最も経費の掛かると予測された遺伝子改変マウスを用いたインビボ実験を良く年に実施することとしたため。ただし、安価に実施できる研究を先んじて実施したため、研究計画全体は予定通りにおおむね順調に進捗している。納品・支払いが次年度にズレ込んだ案件があるため。
琉球語の言語バラエティに基づくヴォイス体系の記述とその歴史的変異の研究

平成29年度は、首里、平安座島、伊平屋島、与論島方言相互の比較と方言個別の調査記述・琉球語内のヴォイス構造、意味、形式の発展の考察を行った。1年目は現代日本語と首里方言のヴォイス特徴に基づいた統一の調査票を作成し、調査を実施したが、1年目の調査結果や成果をふまえながら調査票を改訂した。具体的には、個別方言の記述を進めていくなかで、調査に漏れが見つかる、あるいは、新しく確認すべき事象や追加しなければならない項目が発生したため、調査票に追加し、与論島、平安座島にて再調査を行った。また、新たに設定した調査地点(伊平屋島)では、方言学習のための教材がなかったため、上記の調査分析と並行して、現地の方と相談・協力しながら、これまでに関わってきた方言教材作成の経験を活かして方言テキストを作成しはじめている。このことによって、地域への研究成果の還元を図っている。さらに、研究データとして利用可能な談話資料(民話や語り、話者同士の会話)が存在する場合は収集した。調査で得たデータをもとに、方言個別の分析・記述を行いながら、それぞれのヴォイス体系をまとめた。類型論的あるいは琉球語内での対照において重要となる点や言語理論への貢献が見込まれる点については、適宜、研究会・学会等で報告し、その方言や分野を専門とする研究者と議論することでフィードバックを得た。特に受入研究者とは定期的に勉強会等を行い、申請者の分析や記述を検討していただいた。今年度は、特にヴォイスの受影性に関する分析を深化させた。与論島では、受動動詞の接辞-aariに、文法化の帰結として受動化以外の機能が備わっていることがわかった。具体的には、-aariが別の動詞接辞-tiと共起し、通常の受動化に伴う文法交替を行わずに受影的意味を付加するのである。同構文を<受影構文>と呼び、その統語・意味的性質を明らかにし、機関誌へ投稿し、受理されている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。平成28年度は、ヴォイス調査用の調査票を作成し、与論島や宮古島、平安座島でのフィールド調査を実施した。フィールド調査の結果に基づき、個別方言の言語記述と分析を行った。(1)調査票の作成とフィールド調査の実施:調査票は、現代日本語と首里方言のヴォイス特徴に基づいた統一のものを作成した。細かい調査項目については、各方言で研究実績をもつ研究者の助言を得て、各方言の特徴にあわせて適宜項目を修正・補充した。並行して、地域コミュニティや教育委員会と連絡をとり、調査の目的や計画を説明した。その上で話者と連絡をとり調査日程を調整を行い、調査可能な地点から調査を実施した。調査票は進捗に応じて適宜修正・追加を行った。また、研究データとして利用可能な談話資料(民話や語り、話者同士の会話)が存在する場合は収集した。(2)個別方言の言語分析と記述、報告について:調査で得たデータをもとに、方言個別の分析・記述を行いながら、それぞれのヴォイス体系のまとめを行った。ヴォイスは、広く文法的なカテゴリーとしてのヴォイスに関わる諸現象を扱いながら、受影性の観点から分析を行うことで研究を深化させている。類型論的あるいは琉球語内での対照において重要となる点や言語理論への貢献が見込まれる点について国内外の研究会・学会等で報告し、その方言や分野を専門とする研究者と議論することでフィードバックを得た。また、成果を諸機関誌に投稿した。この一年の研究の進展は期待通りであった。平成28年度は、琉球諸語のヴォイスについて、方言個別のヴォイス体系の概観の把握と記述・調査票の修正及び追加を実施した。調査票は、現代日本語と首里方言のヴォイス特徴に基づいた統一の調査票を作成した。細かい調査項目については、受入研究者の西岡敏教授や各方言で研究実績をもつ研究者の助言を得て、各方言の特徴にあわせて適宜項目を修正・補充した。並行して、地域コミュニティや教育委員会と連絡をとり、調査の目的や計画を説明し、その上で話者と連絡をとり調査日程を調整した。調査可能な地点(平安座島、与論島、宮古島)から調査を実施した。同構文を<受影構文>と呼び、その統語・意味的性質を明らかにし、機関誌へ投稿した。平成29年度は、首里、平安座島、伊平屋島、与論島方言相互の比較と方言個別の調査記述