hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
錐形ファイナンスと板情報過程の融合による市場流動性リスクの発生メカニズムの検証

研究代表者の中川は、多次元Hawkes過程を用いたモデル化に関連して、日本企業の倒産履歴データを用いて倒産リスク伝播構造の実証研究について英語論文を国際学会で発表した。また先行して採択された論文が出版に至った。また、本課題に関連して資本制証券プライシングに関する派生的な研究を行い、その研究成果について国内で3件の報告を行うとともに日本語論文を作成して査読論文誌に投稿をした。さらに、業種別の倒産リスク分析の実証研究を行い、英語論文を作成し、査読論文誌に投稿をした。これら派生的研究は錐形ファイナンス・モデルのパラメータ推定法を検討する際に参考になると考える。もう一つの大きな課題である板情報過程改良モデルに関しては、分析用データ整備の構築および文献調査を中心に行った。またそれに関連して錐形ファイナンスのアプローチに基づく最適ポートフォリオ構築の分析を行い、その結果をワーキングペーパーにまとめることに着手した。一方、研究分担者の足立は、高頻度取引データを使った約定パターンの研究を引き続き行うとともに、仮想通貨の板情報過程の研究もあわせて行った。具体的には、日本証券取引所が提供しているFLEX Fullのヒストリカル情報を使って研究を進める準備を行った。高頻度取引に関して、英語の共著論文1編が出版された。また、仮想通貨への応用として,ビットコイン価格の時系列についても研究を行い、英語の共著論文1編が出版され、英語のワーキングペーパー1編を公開した。また、足立は高頻度取引への応用の観点で板情報力学を含むアルゴリズム取引の理論および一般への啓蒙についてまとめた書籍を1編出版し、これに関する講演も行った。研究代表者の中川は、多次元Hawkes過程を用いた実証研究に関する日本語の共著論文1編を出版した。また同内容を発展させた研究を英語論文にまとめ国際会議で発表した。さらに派生的な研究について日本語論文1編と英語論文1編を投稿するに至った。他に錐形ファイナンスの応用について1件ワーキングペーパーにまとめる目処がたっているものがある。さらに、高頻度取引についての多次元Hawkes過程を用いたモデル化と実証についてもアイデアを試行する段階に来ている。一方、研究分担者の足立は、1日分で10GB程度になる大規模な固定長バイナリ形式データから,板情報を再生するために必要なCSVファイルを取り出すためのライブラリ開発を行い、実装面での準備を整えることができた.また、得られた板情報から機械学習の手法を用いる予備的な実験を引き続き行い、仮想通貨への応用の道も開いた。研究代表者の中川は、2018年度の前半に多次元Hawkes過程の理論的研究を進めて英語論文の完成を目指す。また年度の後半に向けては取引板情報モデルへの応用と実証分析を行う予定であり、同研究に関する報告も年度末にかけて行っていきたいと考えている。研究分担者の足立は、2017年度に生成した板情報データを用いて、Bid/Ask価格の高頻度なマイクロ・ダイナミクスを、錐形ファイナンスの視点から分析することを考えている。
腫瘍浸潤T細胞を投与する新たな肺がん個別化免疫細胞療法の開発

肺がんでは患者毎に異なる多くの遺伝子変異が生じており、腫瘍浸潤Tリンパ球(TIL)の多くは、これらの抗原を認識していることが予想される。本研究では、手術で切除された肺がん組織検体を使用し、TILの培養と免疫不全マウスを使用したがん細胞株の樹立を行い、TILの自己腫瘍反応性を検証した。また、次世代シーケンサー解析により腫瘍特異的な遺伝子変異を抽出し、患者ごとのHLAに結合しうるネオアンチゲンペプチドの候補をあげた。今後、TILの認識抗原を同定することや、早期に単離した自己腫瘍反応性TILのTCRをクローニングし再構築することにも取り組み、個々の患者に対応した細胞移入療法の開発を目指す。本研究では肺がん患者に対する免疫療法を開発するため、患者個々で異なる遺伝子変異に由来する抗原ペプチドや、蛋白プロセッシング異常により生じた自己抗原ペプチドを認識した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を使用することの有効性を調べることを目的とした。肺がん患者50例の手術切除検体使用した。まず、ex vivoFACS解析を行ったところ、腫瘍組織中のCD8+細胞は正常組織中のCD8+細胞と比較してCD107aや免疫チェックポイント分子の発現が上昇していた。これらのマーカーにより腫瘍反応性を持つCD8+細胞を早期に単離できるかどうか検討を続けている。一方、全例でTILと線維芽細胞を培養により増殖させることができ、一部の患者ではPatient derived xenograft (PDX)によるがん細胞株の樹立もできており、これらを使用してTILの自己腫瘍反応性をCD107a解析により評価した。さらに32例においては次世代シーケンサーによる全エクソーム解析を行い、正常組織との比較によりがん特異的な遺伝子変異を同定した。それらの遺伝子変異の中からペプチド-HLA-class I結合予測アルゴリズムにより、HLA class I分子に結合すると予測されるペプチドの候補を患者毎にリストアップした。今後はこれらの遺伝子変異由来候補ペプチドやRNA-seqにより同定されたがんで過剰発現している新規抗原を候補にあげ、腫瘍反応性を持つTILの認識抗原を同定していく。さらに、腫瘍反応性を持つTILをex vivoで識別するマーカーを同定し、そのようなTILのT細胞受容体(TCR)を早期に単離し遺伝子導入する方法も開発していく。当初計画していた肺がん患者50例の手術切除検体は集積が完了し、全例でTILと線維芽細胞を培養して増殖させた。一部の患者ではPDXによるがん細胞株の樹立を試みており、培養したTILとPDX腫瘍を使用して自己腫瘍反応性の評価を行った。32例においては次世代シーケンサーによる全エクソーム解析とペプチド-HLA-class I結合予測アルゴリズムにより、患者毎に異なるがん特異的遺伝子変異のなかからHLA class I分子に結合すると予測されるペプチドの候補をリストアップした。現在、全エクソーム解析を行った症例においてRNA-seqも行うことで候補となる遺伝子変異由来抗原の発現を確認するとともに、がん特異的に過剰発現している新規抗原を同定することを進めている。肺がん患者個々で異なる遺伝子変異由来抗原ペプチドを認識した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を使用することの有効性を調べることを目的とした。手術で切除された50例の肺がん組織検体を使用した。ex vivoFACS解析において、正常組織と比較し腫瘍組織内のCTLではCD107a, PD-1, CD137, Tim-3の発現の上昇が見られた。このことは腫瘍内には腫瘍細胞を認識して活性化したCTLが存在することを意味しており、このようなマーカーにより腫瘍反応性TILを早期に単離できることが見込まれる。一方、50例の全例においてTILと線維芽細胞を培養により増殖させることができた。また、6例においてはPDXにより自己腫瘍細胞を維持できている。これらの症例において、増殖させたTILと自己のPDXがん細胞を使用しTILの自己腫瘍反応性をCD107a解析により評価したところ、TILの一部は自己腫瘍を認識した。さらに32例で行ったがん部・非がん部のペアの全エクソーム解析データから各患者のHLA型を同定し、がん特異的遺伝子変異を解析し、HLA-ペプチド結合予測アルゴリズムにより各患者のHLA型に結合しうるネオアンチゲンペプチドの候補を選定できるようになった。現在これらの変異を含むmini geneとそのmRNAを作製し、TILが認識している抗原の同定を行っている。これによりペプチド-HLA結合予測アルゴリズムでは予測できないような細胞内でのプロセッシングも反映した抗原の同定も見込まれる。今後は、これらの症例で肺がん患者のTILが遺伝子変異由来抗原を認識していることを証明するとともに、自己腫瘍を認識できるTILを早期に単離し増殖させることや、それらのTCR遺伝子をクローニング・再構築することで自己腫瘍反応性TILを使用した個別化細胞移入療法の開発を目指す。

今後は予測した遺伝子変異由来ペプチドやRNA-seqにより同定されたがんで過剰発現している新規抗原を候補にあげ、自己の線維芽細胞にパルスしてターゲットにすることで腫瘍反応性を持つTILの認識抗原を同定していく。一方、昨年実験方法を確立した遺伝子変異由来抗原のmRNAを作製し線維芽細胞に導入する方法も行い、ペプチド-HLA-class I結合予測アルゴリズムでは予測できないような細胞内でのプロセッシングも反映した抗原の同定も試みる。また、遺伝子変異由来抗原以外にもTILの認識抗原はあると予想されるため、腫瘍組織からcDNAライブラリーを作製し腫瘍反応性を持つTILの認識抗原を同定することも同時に進めて行く予定である。さらに、腫瘍反応性を持つTILをex vivoで識別するマーカーを同定し、そのようなTILのT細胞受容体(TCR)を早期に単離し遺伝子導入する方法も開発していく。腫瘍免疫学
被災地のソーシャルキャピタルを醸成する多世代共生型子育て支援モデルの構築

東北地方太平洋沿岸部被災地において、地域の子育て支援団体の協力を得て、思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親世代、中高年祖母世代それぞれのピアサポートグループを形成し、各世代のグループを対象として、介入プログラムを実施した。各世代の介入プログラムへの参加者には、介入プログラムの実施前と実施後(おおむね介入プログラム実施後1か月頃、3か月頃)に、評価指標となる質問紙を用いて縦断的に調査を実施した。今後、東北地方太平洋沿岸部被災地の同じ地域において、これまでとは別の各世代の対象者に対して、介入プログラムを実施し、さらに評価指標としてのデータを収集し、各世代のプログラム参加者のデータ数を増やしていく予定である。今後の展開および課題としては、介入プログラムの実施について、協力機関との協力体制と調整、対象者の募集等において、再現性と実現性の高い方法を検討することが必要である。また、複数回の地震災害を短期間の間に経験した地域の子育て支援団体の協力を得て、思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親世代、中高年祖母世代を対象として、評価指標となる質問紙調査およびインタビューによる調査を行った。これらから得られたデータを中間分析中である。さらに、現時点までに得られた結果・成果の中間報告として、日本の被災地における子育て支援や地域づくりの取り組みについて発表、紹介する目的で、国際助産師聯盟3年毎大会の一般演題に登録している。研究代表者の健康上の理由により、研究計画どおりに介入プログラムの実施ならびにデータ収集を進めることができなくなり、全体として進捗状況が遅れている。研究代表者と研究分担者それぞれが、介入プログラムを実施するための時間を確保する。また、研究協力団体において、確実に介入プログラムが実施できるように計画・準備・調整を行う。研究対象となる協力自治体および団体を選定した。対照群として、短期間に複数回の地震災害を経験した地域の子育て支援団体、介入群として、太平洋沿岸部の被災自治体を選定した。思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親世代、中高年の祖母世代のピアサポートグループを形成し、これらのグループ間の交流や接触を促して、地域の子育てを中心にした多世代が相互に影響しあうソーシャルキャピタルを醸成する介入プログラムによる地域づくりについて、太平洋沿岸部の被災自治体において実施する計画が進んでいる。また、協力自治体との調整をふまえて、介入プログラムについて再検討し、これらの介入プログラムの有用性を評価する評価指標を選定した。研究結果の再現性を高めるために、今後、研究対象となる協力自治体または団体の増を計画している。さらに、災害発生時の母子保健の状況や被災地の子ども・子育て・子育て支援の状況を把握し、今後の展望としての子育て支援に携わる専門職や団体における子育て支援モデルの意義および介入プログラムの実施の可能性について検討した。主に医療機関に所属する専門職は、災害発生時の超急性期から急性期における周産期医療に対する関心は高いが、災害発生後の中長期の母子保健や子育て支援、地域づくりに対する関心は相対的に低い傾向があった。周産期医療と地域における母子保健を切り離すことなく、妊娠前の子育て準備期から切れ目のない支援を実現するためには、専門職間の連携・協働を視野に入れた子育て支援モデルを検討する必要がある。研究対象となる協力自治体および団体の選定と調整に時間を要した。子ども・子育て支援の全国的な取り組みを参考に、思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親世代、祖母・中高年の子育て支援世代のピアサポートを活用した介入プログラムである、それぞれの世代が夢や希望をもっていきいきと生活することをめざす健康教育プログラムを再検討した。思春期・青年期の子育て準備世代の健康教育プログラム1回の実施、子育て中の母親の子育て世代の健康教育プログラム2回の実施、祖母・中高年の子育て支援世代の健康教育プログラム1回の実施とした。さらに、これらの多世代の交流や接触を促すプログラムを加えて介入プログラムとした。多世代が相互に影響しあうソーシャルキャピタルを醸成する地域の子育てを中心とした介入プログラムによる地域づくりについて、研究対象として選定した太平洋沿岸部被災自治体の団体において実施する計画を進めている。また、再検討した介入プログラムの有用性を評価する評価指標を選定し、協力団体との調整に基づき準備を整えた。さらに、災害発生時の母子保健の状況や被災地の子ども・子育て・子育て支援の状況を把握し、今後の展望としての災害発生後の中長期における子育て支援に携わる専門職や団体による子育て支援の意義および介入プログラムの実施の可能性について検討し発表した。災害発生後の中長期の地域における子育て支援は、住民自らによる地域づくりにつながる取り組みであり、専門職に限らず、広く地域において子育て支援に携わる団体との連携・協働を視野に入れた子育て支援モデルの検討が重要であると考え、今後の研究を展開する。平成28年に引き続き、研究対象となる団体を選定した。対象となる団体の選定にあたっては、研究協力の内諾から正式な承諾に至るまでの間に取り消しとなった団体が複数あり、思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親の子育て世代、祖母・中高年期の子育て支援世代を対象としたピアサポートを活用した健康教育プログラムの実施とこれらの多世代の交流プログラムを実施する研究協力団体との調整と決定までに時間を要した。

今後、東北地方太平洋沿岸部被災地の同じ地域において、これまでとは別の各世代の対象者に対して、介入プログラムを実施し、さらに評価指標としてのデータを収集し、各世代のプログラム参加者のデータ数を増やしていく予定である。今後の展開および課題としては、介入プログラムの実施について、協力機関との協力体制と調整、対象者の募集等において、再現性と実現性の高い方法を検討することが必要である。また、複数回の地震災害を短期間の間に経験した地域の子育て支援団体の協力を得て、思春期・青年期の子育て準備世代、子育て中の母親世代、中高年祖母世代を対象として、評価指標となる質問紙調査およびインタビューによる調査を行った。これらから得られたデータを中間分析中である。さらに、現時点までに得られた結果・成果の中間報告として、日本の被災地における子育て支援や地域づくりの取り組みについて発表、紹介する目的で、国際助産師聯盟3年毎大会の一般演題に登録している。研究代表者の健康上の理由により、研究計画どおりに介入プログラムの実施ならびにデータ収集を進めることができなくなり、全体として進捗状況が遅れている。研究代表者と研究分担者それぞれが、調査および介入プログラムを実施するための時間を確保する。また、研究対象となる協力自治体および団体を増やすために、選定と調整のための時間を確保する。すでに協力の承諾を得ている自治体や団体の協力により、研究対象となる自治体や団体を検討する。研究代表者と研究分担者それぞれが、調査および介入プログラムである複数回の健康教育プログラムを実施する時間を確保する。研究代表者と研究分担者それぞれが、介入プログラムを実施するための時間を確保する。また、研究協力団体において、確実に介入プログラムが実施できるように計画・準備・調整を行う。当初当該年度に予定していた対照群に対する調査が遅れているため、質問紙購入費用および返信を含む郵送費用、調査のための旅費を支出することができなかった。研究協力団体を選定、検討、調整することが繰り返し必要となり、研究協力への承諾が得られる団体を決定するまでに時間を要した。そのため、実際に行う介入プログラムとしての健康教育プログラムの実施のために必要な経費を翌年度に繰り越すことになった。翌年度は複数回の健康教育プログラムの実施と縦断調査の実施に使用する。研究代表者の健康上の理由により、研究期間を延長したため、次年度使用額が発生した。前年度に実施する予定であった研究計画の遂行のために次年度使用額を使用する計画である。次年度は、調査が遅れている対照群に対する調査を実施し、同時に、介入群に対して調査と介入プログラムを実施する。そのため、翌年度分として助成金を請求し、質問紙購入費用および返信を含む郵送費用、調査のための旅費等として使用する計画である。
樹冠における開葉時期の差異が枝と幹の道管形成に与える影響

早春に樹木が開葉するとき、樹冠全体が一斉に開葉することは稀であり、各枝で少しずつ開葉時期が異なっている。樹木の枝の道管形成時期にも樹種によるバラツキがあることが知られているが、樹冠における開葉の進行過程と枝の道管の進行過程との関係についてはあまりよく知られていない。本研究では、森林を構成している各樹木が、いつ、どのように成長しているのかに着目し、道管配列の異なる樹種の成長様式の違いを解明することを目的として、樹木における開葉時期のバラツキが枝の道管形成時期にどのような影響を与えているのかを調べた。京都大学フィールド科学教育研究センター附属上賀茂試験地を調査地とし、散孔材樹種のブナ5本およびタマミズキ3本、環孔材樹種のクヌギ5本について、開葉前の4月上旬から週に2回、異なる開葉段階の枝葉と幹の成長錐コアを採取し、道管の木化時期を調べた。また、試料採取と同時に採取した枝の開葉の進行具合を調べた。その結果、枝と幹の道管形成の時期の差は散孔材樹種で環孔材樹種よりも長かった。散孔材樹種のタマミズキでは開葉の段階が、芽、開芽、開葉、葉拡大中と進むにつれ、枝における木化した道管が増加し、道管の大きさが大きくなった。また、散孔材樹種のブナでは、葉の形成が枝の道管形成に優先し、環孔材樹種のクヌギでは葉の形成が道管形成と同調する傾向があった。さらに同日における開葉の進行過程が異なる枝を比較したときに、道管の形成過程が同じであるものも見られた。従って、枝の道管形成の進行具合が葉の発達と日時に関係があることが明らかとなった。以上のことから、葉のフェノロジーの段階と、枝の道管形成の間に樹種によってそれぞれ関係があること、道管形成と開葉の時期は樹冠の枝によって異なり、樹種によって道管形成と葉の形成の優先順位が異なることが推測できた。
造血微小環境の細胞生物学的研究

造血微小環境がいかにして形成、維持されるかを解明するため、骨髄から間質細胞株を多数樹立し、これら間質細胞を用いて、血液幹細胞を維持できる造血微小環境を培養系で再構成し、これら間質細胞依存に増殖・維持される未分化な血液幹細胞株を樹立した。この造血微小環境を構成する骨髄間質細胞の特性を検討し、間質細胞が、筋細胞、骨芽細胞、内皮細胞、平滑筋細胞、心筋などへと分化誘導される間葉系幹細胞または前駆細胞であることを示した。そして、血液細胞が産生するオンコスタチンMが、間質細胞の造血支持機能を促進するとともに、間葉系細胞分化の制御もすることから、造血細胞と間質細胞の双方向の細胞間相互作用により互いを制御することにより造血微小環境を恒常的に維持していると予想された。これら間葉系幹細胞株2株について、分化誘導時に共通に発現変換する遺伝子をマイクロアレイ法により解析した結果、共通に抑制を受ける遺伝子は20種程度であり、エピジェネテイックな制御に関わると思われる遺伝子群が大半を占めた。また、誘導される遺伝子群は間葉系細胞の分化特異的遺伝子群と特徴的な転写因子群であった。造血支持機能の強い間質細胞に高い発現が認められる遺伝子としてDifferential Display法により新規遺伝子を単離した。この遺伝子は蛋白相互作用に関与するPDZドメインをもつ新規のミオシン遺伝子(MysPDZ=Myo18A)であり、このドメインに依存した細胞内顆粒および細胞膜直下の局在、細胞内の移動や細胞内輸送に関与する事が予想される結果が得られており、間質細胞の支持機能との関係に興味がもたれる。MysPDZは、間質細胞とは異なり、PDZドメインを欠く血球、筋肉細胞、神経細胞に特異的な3種のアイソフォームが存在する事が分かり、その組織特異的な機能について興味が持たれる。SV40T抗原トランスゲニックマウスを用いて多数の骨髄間質細胞を樹立し、これをフィーダーとして用いて、幹細胞維持培養系、ミエロイド系列へ誘導する共培養系、およびBリンパ球系列へ誘導する共培養系を確立し、さらに、間質細胞依存に維持されるいくつかの造血幹細胞様細胞株の樹立に成功した。これら間質細胞依存に増殖する造血幹細胞株を用いて、幹細胞の維持に働く間質細胞側因子として、VCAM1などのintegrin分子、c-KitのリガンドであるSCLなどを同定し、さらに、間質細胞特異的シグナルに依存して幹細胞の分化転換が起きること、スフィンゴシン-1-リン酸等の脂質が造血幹細胞の間質細胞への潜り込みを制御し、その維持に働く重要な因子であること、間質細胞側制御遺伝子として間質細胞の造血支持機能と対応して発現している新規ミオシン遺伝子(mysPDZ)を同定した。mysPDZについて、その細胞内局在や、間質細胞と血液細胞で異なるアイソフォームが発現していること、また、この遺伝子のノックアウトマウスを得ている。多能性造血幹細胞の分化系列決定には、複数の系列特異的転写因子群の活性化が起きると予想されるが、我々が樹立した間質細胞依存に増殖し、その分化誘導能が異なるいくつかの造血幹細胞株の中で、とくに、THS119細胞株を用いて、間質細胞依存株から派生した、IL-3,およびIL-7依存に増殖する細胞株を樹立し、これら細胞株を比較し、間質細胞とサイトカインの情報伝達経路について解析し、STATファミリー遺伝子の機能の相違があることを発見した。

造血微小環境がいかにして形成、維持されるかを解明するため、造血組織である骨髄から間質細胞株を多数樹立し、これら間質細胞を用いて、血液幹細胞を維持できる造血微小環境を培養系で再構成し、これら間質細胞依存に増殖・維持される未分化な血液幹細胞株を樹立した。この造血微小環境を構成する骨髄間質細胞の特性を検討し、間質細胞が、筋細胞、骨芽細胞、内皮細胞、平滑筋細胞、心筋などへと分化誘導される間葉系幹細胞または前駆細胞であることを示した。そして、血液細胞が産生するオンコスタチンMが、間質細胞の造血支持機能を促進するとともに、間葉系細胞分化の制御もすることから、造血微小環境において、造血細胞と間質細胞の双方向の細胞間相互作用が、互いを制御することにより造血微小環境を恒常的に維持していると予想された。これら間葉系幹細胞株2株について、分化誘導時に共通に発現変換する遺伝子をマイクロアレイ法により解析した結果、共通に抑制を受ける遺伝子は20種程度であり、エピジェネテイックな制御に関わると思われる遺伝子群が大半を占めた。また、誘導される遺伝子群は、間葉系細胞の分化特異的遺伝子群と特徴的な転写因子群であった。また、造血支持機能の強い間質細胞に高い発現が認められる遺伝子として、Differential Display法により単離した遺伝子は、蛋白相互作用に関与するPDZドメインをもつ新規のミオシン遺伝子(MysPDZ=Myo18A)であり、このドメインに依存した細胞内顆粒および細胞膜直下の局在、細胞内の移動や細胞内輸送に関与する事が予想される結果が得られており、間質細胞の支持機能との関係に興味がもたれる。そして、間質細胞とは異なる、血球、筋肉細胞、神経細胞に特異的なすくなくても3種のN末側のPDZドメインを欠くアイソフォームMysPDZ-が存在する事が分かった。
歯科用セメントからの微量溶出イオンの歯髄・歯根膜細胞に対する活性化作用の検索

SiO3といったように、被験イオンに対するカウンターイオンを同一のものとする工夫を施して作製した。種々の濃度での各イオン液のpHが中性となるように水酸化ナトリウムで調整を行うことで、標準溶液の作製に成功した。作製した標準液を用いて、骨芽細胞様細胞の増殖と分化に対する影響を検索したところ、Sr2+は細胞の増殖にポジティブに働き、BO33-とF-hはネガティブに働くことが分かった。イオン液の調整Sr2+, Al3+, Na+, B3+,およびSi4+の標準溶液を、Sr (NO3)2, NaNO3, H3BO3, Na2SiO3といったように、被験イオンに対するカウンターイオンを同一のものとする工夫を施して、種々の濃度での各イオン液のpHをpHメーターを用いて測定し、中性となるように水酸化ナトリウムで調整を行った溶液を作製し、そのイオン溶液の骨芽細胞様細胞MC3T3-E1に対する作用の評価を行った。増殖に関してはMTTアッセイを行い、Srは細胞増殖を有意に促進し、BとFはネガティブに働くことが判った。今年度は、まず、Sr2+, Al3+, Na+, B3+,およびSi4+を溶出するコンポジットレジンおよび無機セメントを試作し、各材料から溶出するイオンの濃度測定、および、各材料が細胞に及ぼす影響について検討を行った。試作コンポジットレジンからは持続的なイオンの溶出はみられたものの、未重合モノマーの影響により、細胞がどのレジンにおいても材料上で生存しなかった。試作無機セメントでは、S-PRGフィラーとポリアクリル酸/トリカルボン酸を組み合わせたS-PRGセメントを試作し,フィラー粉末と液成分をP /L比=2 /1で混和したものでは、持続的にイオンの溶出がみられ、逆根管充填等に使用されている市販のグラスアイオノマーセメントや酸化亜鉛ユージノール系セメントよりも細胞付着性にすぐれ、MTAセメントと同程度の細胞親和性を示すことが明らかとなった。これらの溶出イオンが良好な細胞付着性に関与している可能性が推測されたので、次に、各イオンの細胞に及ぼす影響について検討と行うこととした。先に、Sr2+,Al3+, Na+, B3+,およびSi4+1を溶出するコンポジットレジンおよび無機セメントを試作し、各材料が細胞に及ぼす影響を検討したため、平成24年度の予定した実験すべてを終了はしていないが、予定していた実験(1.イオン液の調整、2.骨芽細胞様細胞に対する作用の評価;1) MTTアッセイ;2)細胞のSEM観察;3) ALP活性測定)のうち、細胞のALP活性測定以外はすべて完了したので、今年度に行っても、予定していた研究を遂行できると考えている。Sr2+, Al3+, Na+, B3+,およびSi4+の骨芽細胞様細胞に対する作用の評価:ALP活性測定48ウェル細胞培養プレート(Corning Inc.)の各ウェルに各イオンの標準液を含有させた分化誘導培地を用いて1×104 cells/ウェルとなるように調整したMC3T3-E1細胞懸濁液500 μlを播種する。3日ごとに培地を交換しながら1,3, 7, 14日間培養を行った後、0.02% Triton X含有PBSを添加して凍結・融解を二回繰り返して細胞を破砕後Alkaline Phosphatase Substrate KitおよびBCA Protein Assay Kitを用いて測定を行い、ALP活性を算出する。イオンの標準液を添加せずにで分化誘導培地を用いて培養した場合をコントロールとし、結果を比較する。象牙芽細胞様細胞および歯根膜細胞に対する作用の評価:マウス由来の象牙芽細胞様細胞であるMDPC-23、およびマウス歯根膜由来クローン細胞であるMDPL22を使用し、添加する各イオンの標準液の濃度は実験2ででた細胞の活性化に適した濃度を基準にある程度絞り込んで以下の実験を行う。1) MTTアッセイ2)細胞のSEM観察3) ALP活性測定4)骨芽細胞分化マーカーの発現の検索:Bone Sialoprotein (BSP), osteocalcin (OCN), Alkaline Phosphatase (ALP),およびDentin Sialophosphoprotein (DSPP)のmRNAの発現量をリアルタイムPCR法にて測定する5)石灰化の評価:14または21日間培養後,アリザリンレッドによる染色と細胞および形成された石灰化物が含有するカルシウム量の測定を行い,石灰化物形成を評価する次年度は所属が変わるので、研究環境を整えるのに、昨年度の繰り越し資金を使用しようと考えている。また、次年度は、リアルタイムPCRなどの遺伝子工学的な解析を行うための消耗品の購入が増えると予想されるとともに、学会でも発表を予定しており、かつ、論文投稿も予定しているので、これらが主な研究費の使用目的となると考えている。
光とフォノンのハイブリッド量子システム

本研究課題ではこれまで開発に成功しているボトル型微小光共振器における様々なフォノンモードと光、更には自然な量子系である原子の量子系を繋ぐハイブリッド量子科学を推進し、ハイブリッド量子科学に不可欠な量子操作を実現する。ボトル型微小光共振器は光励起のパラメトリック過程により、機械振動モード、音響フォノンモードや表面弾性波モードといった異なるフォノンを生成する。光の量子測定のアナロジーの利用しフォノンモード観測を試みる。更に、レーザー冷却を行い、フォノンの量子性を確認することが目的である。これに加えて、自然な量子系である原子やNVセンターなどの量子系とのハイブリッドシステムを視野に入れた量子波長変換器の構築、およびそれらを実際に使った実験行うことで、本領域内でのハイブリッド化を後押しする。特に、本年度はボトル型微小光共振器の作成方法を確立することに注力し、歩留まりが高く、再現性のよい作成技術にすることができた。また、自然な量子系としてCs冷却原子とのハイブリッド量子システムを目指した共同研究をスタートさせた。これまでに、Ca+イオン用に開発してきた量子波長変換器をCs冷却原子の共鳴波長である852 nm用に再構成し、Cs原子の内部状態と通信波長光子とのエンタングルメントの生成を目指す。本年度は原子とエンタングルした光子の状態を壊すこと無く通信波長に変換する量子波長変換器の装置を準備し、共同研究先に持ちこんだ。当初計画通り、順調に研究を進めている。スケジューリングが難しい共同研究もミーティングを定期的に行い、装置の搬入まで順調に行うことができた。特に問題なく推進しているので、このまま継続する予定である本研究課題ではこれまで開発に成功しているボトル型微小光共振器における様々なフォノンモードと光、更には自然な量子系である原子の量子系を繋ぐハイブリッド量子科学を推進し、ハイブリッド量子科学に不可欠な量子操作を実現する。特に問題なく推進しているので、このまま継続する予定である
高出力紫外レーザ用光学平面の超精密加工と表面の評価

本研究は、紫外の高出力レーザに使用できる高精度、高透過率もしくは高反射率、高レーザ耐力、高信頼性を有する平面光学素子を提供し、高出力エキシマ・レーザおよびレーザ核融合の開発を側面より強力に支援することを目的とする。高出力レーザの現状での最大の問題点は、レーザ照射による光学素子の損傷である。レーザ損傷のしきい値が高くなれば、高出力レーザの開発が容易になると共に、装置全体を小型化し、高信頼化できる。このしきい値は材料、表面粗さ、表面層の状態に依存する。1)金属は赤外および可視域では高い反射率を示すが、紫外域では急速に反射率が低下し、200nm以下ではSiCの反射率の方が高くなる。そこで、高出力紫外レーザ用反射鏡材料として高融点で熱伝導が高く鏡面加工ができるCVD-SiCを採用することを考え、これをレジノイドボンドダイヤモンド砥石と超精密平面研削盤で超精密研削した。その結果、捨て研削をして砥粒切れ刃の高さを調整することにより、研削のみで表面粗さ0.4nm rmsの鏡面が得られた。2)CVD-SiCをレジノイドボンドタイヤモンド砥石で研削した結果、♯1500砥石で延性研削が可能であり、メタルボンドダイヤモンド砥石においては、ドレッシング直後♯2000では延性と脆性の混在面になり、♯4000で延性研削面になることが明らかとなった。3)トロイダル面を創成するため、メタルボンドダイヤモンド砥石と超精密研削加工機でCVD-SiCを研削した結果、長さ500mm、幅50mmの試料をサブミクロンの精度で非球面加工することができた。4)表面粗さの解析法として、フラクタルを利用した方法を考案し、各種測定法間の測定値の互換性を得ることが出来るようになった。
ＳＱＵＩＤ磁束計へマイクロ波偏光を導入することによる円偏光キラルＥＳＲの観測

これまで一般的なESRで用いられてきたマイクロ波の振動磁場は,もっぱら直線偏光(偏波)であった.これを左右どちらかの円偏波にできれば,ESRにいわば新しい横軸を与えることができる.円偏波マイクロ波を用いたESRは過去にいくつかの試みがなされているが,本研究では,汎用のSQUID磁束計に円偏波マイクロ波を導入して,定常的な縦磁化の変化量を検出することでESR信号を検出する装置系を開発した.円筒導波管の上端にガン発振器やポーラライザーなどからなる円偏波発生系を接続し,導波管内部の中央付近に試料(アキラルな標準試料として,ニトロニルニトロキシドラジカルの微結晶)を入れて2 K程度の低温環境で磁化を測定した.測定はすべてVバンド(69 GHz帯)で行なった.導波管内の偏波状態をLR(左右円偏波)基底で考え,静磁場の印加・反転に伴う磁化の減少率が偏波状態だけで決まっていると仮定すると,磁化の値から偏波比を求めることができる.R円偏波を照射した場合の,磁化Mの減少率から求めた偏波比は0.69/0.31であった.一方,L円偏波の偏波比は0.39/0.61であった.偏波比が0または∞から逸脱する原因として,当初は,導波管端の反射による反旋円偏波の混入が疑われたが,管端に磁性体ベースの電波吸収材を置いて測定しても,顕著な改善は見られなかった.管端反射以外の原因として,管内壁やホーンアンテナ直下の真空シール部(窓材)の透過・反射による反旋円偏波の発生,あるいは,基本モード以外の高次の伝播モードの影響を考慮する必要がある.初年度には,Vバンド(69 GHz帯)マイクロ波での(i)電磁場シミュレーション,(ii)円偏波発生系と導波管を接続した試作機の製作,(iii)アキラルな標準試料による円偏波スペクトルの観測まで行なった.これらはほぼ当初の計画どおりのものである.ただし,導波管端での反射による反旋円偏波の混入を電波吸収材で低減させたにも関わらず,良好な偏波度(純度の高い円偏波)の達成には至っていない.今年度の実験結果から,導波管内の伝播モードが最適化されていない可能性が示唆される.今後は,動作周波数と管径の変更を検討する必要がある.使用中のSQUID磁束計に無理なく接続できるという条件から,次期試作機の動作周波数をQ/Kaバンド(34 GHz前後,波長9 mm前後)とする.管内壁での反射に伴う高次モードの発生を極力抑えるために,導波管の内面研磨処理を専門の金属加工業者に依頼して行なうことを検討する.これまで一般的なESRで用いられてきたマイクロ波の振動磁場は,もっぱら直線偏光(偏波)であった.これを左右どちらかの円偏波にできれば,ESRにいわば新しい横軸を与えることができる.円偏波マイクロ波を用いたESRは過去にいくつかの試みがなされているが,本研究では,汎用のSQUID磁束計に円偏波マイクロ波を導入して,定常的な縦磁化の変化量を検出することでESR信号を検出する装置系を開発した.円筒導波管の上端にガン発振器やポーラライザーなどからなる円偏波発生系を接続し,導波管内部の中央付近に試料(アキラルな標準試料として,ニトロニルニトロキシドラジカルの微結晶)を入れて2 K程度の低温環境で磁化を測定した.測定はすべてVバンド(69 GHz帯)で行なった.導波管内の偏波状態をLR(左右円偏波)基底で考え,静磁場の印加・反転に伴う磁化の減少率が偏波状態だけで決まっていると仮定すると,磁化の値から偏波比を求めることができる.R円偏波を照射した場合の,磁化Mの減少率から求めた偏波比は0.69/0.31であった.一方,L円偏波の偏波比は0.39/0.61であった.偏波比が0または∞から逸脱する原因として,当初は,導波管端の反射による反旋円偏波の混入が疑われたが,管端に磁性体ベースの電波吸収材を置いて測定しても,顕著な改善は見られなかった.管端反射以外の原因として,管内壁やホーンアンテナ直下の真空シール部(窓材)の透過・反射による反旋円偏波の発生,あるいは,基本モード以外の高次の伝播モードの影響を考慮する必要がある.初年度には,Vバンド(69 GHz帯)マイクロ波での(i)電磁場シミュレーション,(ii)円偏波発生系と導波管を接続した試作機の製作,(iii)アキラルな標準試料による円偏波スペクトルの観測まで行なった.これらはほぼ当初の計画どおりのものである.ただし,導波管端での反射による反旋円偏波の混入を電波吸収材で低減させたにも関わらず,良好な偏波度(純度の高い円偏波)の達成には至っていない.今年度の実験結果から,導波管内の伝播モードが最適化されていない可能性が示唆される.今後は,動作周波数と管径の変更を検討する必要がある.使用中のSQUID磁束計に無理なく接続できるという条件から,次期試作機の動作周波数をQ/Kaバンド(34 GHz前後,波長9 mm前後)とする.管内壁での反射に伴う高次モードの発生を極力抑えるために,導波管の内面研磨処理を専門の金属加工業者に依頼して行なうことを検討する.
アントラサイクリン系抗がん剤と活性酸素との関係；その解明のための情報の再構築

本研究課題の目的は、アントラサイクリンと活性酸素(ROS)との関係を物理化学的な観点から生物学的な観点までを幅広く明らかにし、アントラサイクリンの作用機構と創薬に関する基盤となり得る活性酸素シグナル伝達に関する情報を再構築することである。今年度は、アクラルビシン(ACR)を用いてCu(II)存在下でのDNA損傷性と細胞死について検討した。アポトーシス誘導ではヒト骨髄性白血病細胞HL-60およびHL-60由来でカタラーゼ高活性のHP100細胞を用いた。DNA損傷の解析にはプラスミドDNAを用い、ACRと金属イオンを37°Cで反応させた。さらにcytochrome c還元法によりO2-生成を測定した。細胞実験においてACRによる細胞死、DNAラダー形成、caspase-3/7活性上昇が認められ、HL-60 > HP100であった。Cell-freeの実験において、ACR単独ではDNA損傷は認められなかったが、Cu(II)存在下ACRは濃度依存的にDNAを損傷した。この損傷はmethionalおよびCu(I)と特異的に結合するbathocuproineにより抑制され、catalaseで抑制されたが、フリーOHラジカルスカベンジャーでは抑制されなかった。また、Cu(II)存在下でACRはO2-を生成した。ACRのアポトーシスイベントはHL-60 >HP100であり、その作用機序にH2O2が関与すると考えられた。また、ACRはCu(II)存在下で活性酸素種を生成し、DNAを損傷することが判明した。この活性種はOHラジカルよりもCu(I)とH2O2とによるcomplexと考えられた。これらの機構は、ACRの細胞死におけるH2O2の関与を支持している。今年度は、アクラルビシンのみの検討で終わってしまった。31年度は他の薬剤も検討し、俯瞰的にアントラサイクリンを検討することを考えている。さらに論文にまとめ、論文投稿を行いたいと考えている。今年度は、ドキソルビシン(DOX)、エピルビシン(EPI)、ダウノルビシン(DNR)、イダルビシン(IDR)、アクラルビシン(ACL)を用いてCu(II)存在下でのDNA損傷性とPI染色による細胞死について検討した。実験には、プラスミドDNA(pBR322)を用い、アントラサイクリンと金属イオンをリン酸緩衝液で反応させた。反応後、アガロースゲル電気泳動でDNA損傷を検出した。O2-の測定はシトクロムc還元法で行い、550 nmの吸光度を測定した。ヒト白血病細胞HL-60及びHL-60由来catalase高活性のHP100細胞を用い、PI染色を指標とした細胞死をTali (Image-based Cytometer)で測定した。Cell-freeの実験において、アントラサイクリン単独ではDNA損傷は認められず、Cu(II)存在下でアントラサイクリンは濃度依存的にDNAを損傷したが、DNRは損傷しなかった。この損傷の強度は、DOX≒EPI>THP ≒IDR> ACR >> DNRであった。EPIによるDNA損傷はmethionalおよびCu(I)と特異的に結合するbathocuproineにより抑制されたが、フリーOHラジカルスカベンジャーでは抑制されなかった。また、Cu(II)存在下でEPIはO2-を生成した。細胞実験において、EPIとDNRによる細胞死は、HL-60 ≒HP100であった。DNR以外のアントラサイクリンはCu(II)存在下でDNAを損傷した。その強度は化合物の構造により異なり、その損傷にはROSの関与が考えられた。一方、EPIとDNRによる細胞死にはROSの関与が認められなかった。平成29年度は、上記の結果を踏まえ、8-OHdG、酸化還元電位、分配係数などを測定することにより、アントラサイクリンとROSとの関係を明らかにしたい。今年度、電気化学検出器を購入し、酸化ストレスマーカーである8-OHdGを測定する予定であったが、機器操作の習熟に思いのほか時間が掛かり、測定できていない。来年度には、機器操作の習熟も着実に進んでいるため、問題なく測定できる予定である。これまで、報告者はトポイソメラーゼ阻害剤であるTAS-103並びにdoxorubicinによるアポトーシスにDNA修復酵素であるPARP (poly ADP ribose polymerase)の活性化によるROSの関与を明らかにした。その際の実験に用いたPARP阻害薬は4-amino-1,8-naphthalimide, 6(5H)-phenanthridinoneであり、いわゆるPARPに対する選択性が低い第一世代の阻害薬であった。今回、PARPに対する選択性がより高い新世代のPARP阻害薬であるolaparib, veliparib並びにPRAPの基質であるNAD+の生合成を阻害するFK866 (daporinad / APO866)を用いTAS-103とdoxorubicinの細胞毒性に対する影響について検討した。実験はヒト前骨髄性白血病細胞であるHL-60細胞を用い、薬物を作用させた。

細胞毒性の評価はトリパンブルーによる色素排除試験法により行った。結果として、まずTAS-103とdoxorubicinの至適時間は24時間、至適濃度はTAS-103が0 - 0.5 μM、doxorubicinが0 - 5 μMであった。次に併用薬であるolaparib, veliparib, FK866の有効濃度(阻害活性があり無毒性)を決定したところ、olaparib,veliparibでは1 μM, 10 μM (24時間)、FK866では10 nM(48時間), 1 μM(24時間)であった。さらに併用効果について検討したところ、TAS-103とdoxorubicinの細胞毒性に対するolaparib, veliparibの併用効果は見られなかった。また、TAS-103とdoxorubicinの細胞毒性に対するFK866の併用効果はTAS-103で見られなかったが、doxorubicinでは観察された。今年度は、アポトーシスとROS/PARPとの関係に重点を置いたため、進捗状況に遅れが見られた。本研究課題の目的は、アントラサイクリンと活性酸素(ROS)との関係を物理化学的な観点から生物学的な観点までを幅広く明らかにし、アントラサイクリンの作用機構と創薬に関する基盤となり得る活性酸素シグナル伝達に関する情報を再構築することである。今年度は、アクラルビシン(ACR)を用いてCu(II)存在下でのDNA損傷性と細胞死について検討した。アポトーシス誘導ではヒト骨髄性白血病細胞HL-60およびHL-60由来でカタラーゼ高活性のHP100細胞を用いた。DNA損傷の解析にはプラスミドDNAを用い、ACRと金属イオンを37°Cで反応させた。さらにcytochrome c還元法によりO2-生成を測定した。細胞実験においてACRによる細胞死、DNAラダー形成、caspase-3/7活性上昇が認められ、HL-60 > HP100であった。Cell-freeの実験において、ACR単独ではDNA損傷は認められなかったが、Cu(II)存在下ACRは濃度依存的にDNAを損傷した。この損傷はmethionalおよびCu(I)と特異的に結合するbathocuproineにより抑制され、catalaseで抑制されたが、フリーOHラジカルスカベンジャーでは抑制されなかった。また、Cu(II)存在下でACRはO2-を生成した。ACRのアポトーシスイベントはHL-60 >HP100であり、その作用機序にH2O2が関与すると考えられた。また、ACRはCu(II)存在下で活性酸素種を生成し、DNAを損傷することが判明した。この活性種はOHラジカルよりもCu(I)とH2O2とによるcomplexと考えられた。これらの機構は、ACRの細胞死におけるH2O2の関与を支持している。今年度は、アクラルビシンのみの検討で終わってしまった。31年度は他の薬剤も検討し、俯瞰的にアントラサイクリンを検討することを考えている。現在、DNA損傷に対する細胞応答に関する免疫化学的な新しい手法を習得している。
2次元および4次元の解ける場の理論

2次元及び4次元では、場の量子論の本質的部分を保持し、かつ解ける性質を有した理論が多数知られている。その種々の性質を具体的に研究することにより場の理論そのものを深く理解することが目的である。また解ける場の理論の有望な一般化として、それらが非自明な境界条件を持つ場合に持つ顕著な諸性質を力学的および対称性の見地から明らかにすることを目指した。まず全空間で厳密に解ける理論が与えられた場合に、これを「半空間に制限して、適当に(非自明な)境界条件を選ぶことによって“解けるか?"」という一般的な問題設定がある。この問題を、一連のフアァイン戸田場の理論に関して調べて、肯定的な答えを得た。上で得られた古典的に可解な半空間上の場の理論が、「すべて量子論的に可解であるか?」という問題を調べて、安定性による強い制限を明らかにした。この安定性による評価の方法を、"純虚数結合定数"を持つアファイン戸田場の理論の`ソリトン'の安定性にも適用し、更にエルミート性の詳しい議論により、通常受け入れられている"ソリトン質量の量子補正"の計算が根拠に欠けることを示した。更に無限個の非局所保存量が可解性を保証する一連の非線形シグマ模型に関して、半空間上での可解性を論じた。自由境界条件の場合には戸田場の理論の場合とは対照的に、非線形シグマ模型の無限個の非局所荷電は、半空間に制限すると保存されないことを、これらの荷電を具体的に構成することによって示した。またファイン戸田場の理論の運動方程式の簡約を系統的にかつ包括的に調べて、多くの新しい簡約関係を発見した。
免疫診断用高分子ラテックスに関する界面化学的研究

免疫診断用高分子ラテックスとして、粒子表面に官能基及び親水基を併わせもつ三元共重合ラテックスであるスチレン/メタクリル酸2-ヒドロキシエチル/アクリル酸共重合(P(St/HEMA/AA))ラテックス及びスチレン/アクリルアミド/アクリル酸共重合(P(St/AAm/AA))ラテックスを乳化剤不在系で合成した。親水基成分であるHEMA及びAAm量の異なるラテックスを数種類合成したが、いずれも粒子直径0.40.5μmの単分散性の高い球形ラテックスが得られた。これらのラテックスの表面電荷密度の測定により、その粒子表面の電荷はアクリル酸に由来するカルボキシル基によるものと考えられた。またラテックス分散液のζ電位及び粘度測定により、これらのラテックス表面には、ポリAA,ポリHEMA及びポリAAmに基づく高分子ヒドロゲル層が存在することが示唆された。これらのラテックスのNaCl濃度による分散安定性を調べ、それは親水性成分のHEMA及びAAm量の増加と共に良好となり、これらの高分子ヒドロゲル層に起因する立体的反発相互作用はpHにより変化し、分散安定性も変化した。また本研究で購入した光散乱分光度計(日本分光LSP-1型)を用いて調べたP(St/HEMA/AA)ラテックスの分散安定性の温度変化により、温度の上昇と共に凝集速度が増加すること、それはラテックス間の立体反発相互作用が温度の上昇により減少することに基づくこと、などを明らかにした。さらに牛血清アルブミン(BSA)を被覆した上記ラテックスは、同様な凝集挙動を示したが、P(St/【HEMA_2】/【AA_2】)ラテックスのそれは高NaCl濃度領域で観察された。またBSA被覆率の増加と共に、凝集速度は、低NaCl側で増加し、高NaCl濃度側で減少した。全体としてこれらのラテックスの分散安定性はBSA被覆により増加することが判明した。
大脳皮質自発活動における自発的ベシクル放出の役割の解明

覚醒時も睡眠時も脳は常に活動しており、この自発活動は脳機能に重要であるが、まだ十分には解明されていない。本研究では、自発活動の1つである除波振動に注目し、この仕組みの解明を目的とした。マウス大脳皮質に徐波振動を誘導し、電気生理学的手法や蛍光カルシウムイメージング法を用いて徐波振動を捉えるとともに、蛍光グルタミン酸イメージング法を応用した。これにより、除波振動において大脳皮質がSilent状態からActive状態へ移行するメカニズムに重要だと考えられている細胞外グルタミン酸濃度を捉え、その細胞外動態を解析した。覚醒時も睡眠時も脳は常に活動しており、この外界からの刺激によらない自発活動は、ワーキングメモリや感覚情報処理などの高次の脳機能に重要であるが、自発活動の仕組みはまだ十分には解明されていない。除波振動においては、大脳皮質がSilent状態とActive状態を交互に移行するが、このメカニズムが十分には明らかになっていない。そこで、Silent状態からActive状態への移行に重要だと考えられている神経伝達物質グルタミン酸の可視化を行い、除波振動の機序の解明に取り組んだ。まず、マウス大脳皮質において、持続的に麻酔薬を皮下注射することで、安定した徐波振動の誘導を実現した。また、除波振動時の大脳皮質の活動を、カルシウムイメージングや細胞外グルタミン酸動態の可視化により捉えることに成功した。さらにイメージングと同時に脳波計測を行う手法を開発することで、除波振動時のグルタミン酸動態を詳細に捉え、カルシウムシグナルと比較することに成功した。感覚刺激時等の覚醒時の大脳皮質では、カルシウムシグナルと細胞外グルタミン酸動態は一致するという結果が得られたが、一方、除波振動時におけるActive状態への移行タイミングでは、カルシウムシグナルと細胞外グルタミン酸動態は一致しておらず、カルシウムシグナルが遅れてピークを迎えるという結果が得られた。高次脳機能に重要である脳自発活動の仕組みの解明を目的とし、徐波睡眠時に発生する徐波振動に注目して研究を行った。交付申請書に記載した当該年度の実施計画通り、細胞外グルタミン酸イメージングと電気生理学的手法を同時に用いる手法の開発に成功し、大脳皮質の自発活動の状態を同時に捉えつつ、細胞外グルタミン酸動態の可視化を実現することで、徐波振動時における細胞外グルタミン酸濃度変化を検出した。加えて、細胞内カルシウムイメージングにも成功し、グルタミン酸シグナルとカルシウムシグナルの不一致を見出した。これは、徐波振動の仕組みの理解において非常に重要な知見である。さらに、より詳細なイメージングを行うことができるトランスジェニックマウスやウィルスによる遺伝子導入マウスの作製にも成功しており、二光子励起顕微鏡によるイメージング技術に大きな進展がみられた。交付申請書の当該年度の実施計画に記載した研究を十分に遂行できた上に、当初予定していなかったトランスジェニックマウス等を用いた技術の開発・検証に成功し、新しいデータを得ることに成功しているため。交付申請書に記載した通り、研究を進める。新たに開発したトランスジェニックマウス等の技術は、次年度の研究に応用する。交付申請書の計画通り使用する。