hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冗長双脚機構に基づく運搬用二足歩行ロボットの柔軟不整地歩行に関する基礎研究

運搬用二足歩行ロボットの開発のための基礎研究に取り組んだ.従来の二足歩行ロボットとは異なる冗長双脚機構を新規に導入し,そのための非干渉統合制御法を提案した点が本研究課題の特長である.この手法により,ロボット遊脚の着地時に生じる衝撃力が抑制され,着地面の剛性に影響されない安定な着地動作が達成された.従来の一般的な二足歩行ロボットは,片脚が股関節,膝,足首からなる3関節で構成される.このとき,腰位置に対して足先の位置と方向が決定されれば,片脚全体の姿勢も同時に決定される.一方,提案した冗長脚はそれ以上の関節数を有し,足先の位置と方向が決定されても脚は任意の姿勢を選択することが可能である.つまり足先が固定されても腿や脛の位置を変化させることができる.このことは,足先の位置・方向と脚の質量中心位置(脚重心位置)を独立して制御できることを示している.本研究課題では,(1)冗長双脚機構の実機製作,(2)非干渉制御則に基づく足先と重心の独立制御,(3)実機による遊脚着地時の衝撃力抑制,について実施した.(1)については,設計・製作・試験を実施し,さらに関節角制御に基づいて二足歩行を実現した.(2)については,計算機シミュレーションによる理論検証ののち,実機を用いて足先の位置・方向制御,重心のみの位置制御が実現できることを確認した.さらに,足先と重心のそれぞれの軌道生成に基づく動作試験により提案した制御則の有効性を検証した.(3)については,実機実験により,提案した手法の有効性を実証した.この中で,(1)冗長脚の導入により着地衝撃力を緩和することができる,(2)着地時に脚重心を制御することで着地衝撃力を一層低減させることができる,などの知見を得た.これらの成果を学術論文として公表し,良い評価を得ている.(柴田,他「冗長脚の適用による二足ロボットの着地衝撃力緩和」電学論D,Vol.122-D,No.2,pp197-198(2002))以上の様に,本研究課題では所期の目標を達成し,十分な成果を得ている.今後の発展的な研究開発のためにたいへん有用な知見を得ることができた.本研究課題は,従来にない新しい運搬用機械の開発を目的としており,とりわけ中山間地域における畑作,果樹作,林業一般における作業の省力化を念頭に置き,二足移動機構を有する小型運搬機械の研究開発を提案するものである.本研究の大きな特徴は,二足移動機構として冗長双脚を導入し,遊脚着地時の衝撃力吸収動作および腰(運搬台)位置の準静定動作を達成させる点にある.これまでの成果としては,制御理論・手法の構築を終え,計算機シミュレーションによる解析を完了している.提案手法では,脚の重心位置を任意に動作制御させるために冗長自由度を利用しており,零空間外乱オブザーバに基づく非干渉制御法を新たに導入している,これに次ぐ実機検証のために,既存の試作機(二足歩行ロボット)に駆動機構部を追加改造して冗長双脚機構を完成させ,また,電源供給装置の増設ならびに容量増加を施し実験システムを構築した.現在では提案手法の実機検証に取り組んでいる.この経過において,計算機シミュレーションによる解析結果におおむね合致した動作特性ならびに衝撃力低減応答を得ることができた.とりわけこの成果で得られた新たな知見としては,従来機では静加重を大きく上まわる衝撃力が発生する一方で,新たな試作機では静加重を越える衝撃力が発生せず,さらに提案手法の適用によってより小さな加重変化を生じさせるよう制御することを可能としたことが挙げられる.これは柔軟地盤に対してやわらかな踏み込み動作を実現するものであり,二足移動機構の実用化に大きく寄与する成果といえる.運搬用二足歩行ロボットの開発のための基礎研究に取り組んだ.従来の二足歩行ロボットとは異なる冗長双脚機構を新規に導入し,そのための非干渉統合制御法を提案した点が本研究課題の特長である.この手法により,ロボット遊脚の着地時に生じる衝撃力が抑制され,着地面の剛性に影響されない安定な着地動作が達成された.従来の一般的な二足歩行ロボットは,片脚が股関節,膝,足首からなる3関節で構成される.このとき,腰位置に対して足先の位置と方向が決定されれば,片脚全体の姿勢も同時に決定される.一方,提案した冗長脚はそれ以上の関節数を有し,足先の位置と方向が決定されても脚は任意の姿勢を選択することが可能である.つまり足先が固定されても腿や脛の位置を変化させることができる.このことは,足先の位置・方向と脚の質量中心位置(脚重心位置)を独立して制御できることを示している.本研究課題では,(1)冗長双脚機構の実機製作,(2)非干渉制御則に基づく足先と重心の独立制御,(3)実機による遊脚着地時の衝撃力抑制,について実施した.(1)については,設計・製作・試験を実施し,さらに関節角制御に基づいて二足歩行を実現した.(2)については,計算機シミュレーションによる理論検証ののち,実機を用いて足先の位置・方向制御,重心のみの位置制御が実現できることを確認した.さらに,足先と重心のそれぞれの軌道生成に基づく動作試験により提案した制御則の有効性を検証した.(3)については,実機実験により,提案した手法の有効性を実証した.この中で,(1)冗長脚の導入により着地衝撃力を緩和することができる,

(2)着地時に脚重心を制御することで着地衝撃力を一層低減させることができる,などの知見を得た.これらの成果を学術論文として公表し,良い評価を得ている.(柴田,他「冗長脚の適用による二足ロボットの着地衝撃力緩和」電学論D,Vol.122-D,No.2,pp197-198(2002))以上の様に,本研究課題では所期の目標を達成し,十分な成果を得ている.今後の発展的な研究開発のためにたいへん有用な知見を得ることができた.
悪性中皮腫細胞において合成致死を示す遺伝子の同定とその臨床応用

悪性中皮腫は極めて難治性の腫瘍である。悪性中皮腫における原因遺伝子の異常は、がん抑制遺伝子の異常が多いため、それらの遺伝子異常に対する直接的な分子標的薬の開発は極めて難しい。悪性中皮腫においてしばしば変異が見られるBAP1がん抑制遺伝子に着目し、遺伝子の網羅的なスクリーニング実験を行い、BAP1遺伝子変異と合成致死を示す遺伝子(その遺伝子に異常が生じるとBAP1遺伝子異常を有するがん細胞は死滅するが正常細胞は生存する。)を探索した。BAP1遺伝子変異を有する悪性中皮腫において、いくつかの興味深い遺伝子が新たに治療の分子標的となりうることが明らかとなった脱ユビキチン酵素をコードする腫瘍抑制遺伝子BAP1は悪性中皮腫症例の約25%に不活性化変異が検出される。BAP1蛋白の機能はヒストン修飾による標的遺伝子の転写制御やDNA損傷(2重鎖切断)時の修復における役割が想定されているが、中皮腫におけるBAP1機能の実態は未だ明らかではない。本年度は中皮腫細胞株を用い、BAP1と合成致死(一方の遺伝子の不活性化では細胞は生存するが、両方の遺伝子が不活性化した場合、細胞死が誘導されること)の表現型を見いだすための実験の準備を進めた。細胞株はBAP1変異中皮腫細胞株2株、野生株4株および不死化正常中皮細胞株(MeT-5A)を用いた。最初に、BAP1遺伝子の発現ベクターを構築した。BAP1野生型細胞株よりRNAを抽出しcDNAを合成後、PCRにて増幅し全長のBAP1cDNAを得た。その後、Gateway Technology BPreaction/LR reactionシステムを用いBAP1発現プラスミドを作成し、293T細胞(ウイルスを大量産生する細胞)に感染させた後、培養上清よりウイルスを回収した。一方、BAP1をノックダウン(遺伝子発現を低下)する系に関してもRNA干渉法による4種類のshRNAレンチウイルスを大量培養した。作成した強制発現ウイルスおよびノックダウンウイルスがそれぞれBAP1を高発現および発現低下させることを確認した。腫瘍抑制遺伝子BAP1は悪性中皮腫症例の約25%に不活性化変異が検出される。BAP1の機能はヒストン修飾による標的遺伝子の転写制御やDNA損傷の修復時のおける役割が想定されているが、中皮腫におけるBAP1機能の実態は未だ明らかではない。本年度は中皮腫細胞株を用い、BAP1と合成致死の表現型を見いだすための実験を進めた。細胞株はBAP1変異中皮腫細胞株H28に野生型BAP1を過剰発現した細胞株及びコントロール株としてH28にVenusを過剰発現した細胞株を用いた。ゲノムワイドなレンチウイルスshRNAライブラリーをBAP1過剰発現細胞株およびコントロール細胞株に感染させ、一次スクリーニングを行った。培養後、両細胞株よりゲノムDNAを抽出し、ゲノムにインテグレイトされたshRNAの配列を次世代シークエンサー解析により同定した。コントロール細胞株ではshRNAが存在するものの、BAP1過剰発現細胞株では存在しない遺伝子群の抽出を試みた。実験はtriplicateで行い、現在抽出された遺伝子群の解析を進めている。一方、BAP1やNF2(中皮腫の約50%で不活性化変異)との合成致死を生じる可能性のある分子についてin silicoの検討によって抽出された分子に対して特異的阻害剤による検討を行った。その中でピルビン酸リン酸化酵素M2(PKM2)に対する阻害剤シコニンが、NF2遺伝子変異を有する2株に対して増殖抑制効果を有する一方、NF2が野生型である株では増殖抑制効果がみられないことから、NF2変異とPKM2の発現低下が合成致死表現型を示す可能性が示唆された。シコニンの標的分子PKM2に対するshRNAを用いても同様の増殖抑制効果が確認された。脱ユビキチン化酵素をコードする腫瘍抑制遺伝子BAP1は悪性中皮腫症例の約25%に不活化変異が検出される。BAP1蛋白の機能はヒストン修飾による標的遺伝子の転写制御やDNA損傷(2重鎖切断)時の修復のおける役割が想定されているが、中皮腫におけるBAP1機能の実態は未だ明らかではない。昨年度に引き続き、中皮腫細胞株を用い、BAP1と合成致死の表現型を見いだすための実験を進めた。ゲノムワイドなレンチウイルスshRNAライブラリーをBAP1過剰発現細胞株およびコントロール細胞株に感染させ、スクリーニングを行った。培養後、両細胞株よりゲノムDNAを抽出し、ゲノムにインテグレイトされたshRNAの配列を次世代シークエンサーにより同定した。コントロール細胞株ではshRNAが存在するものの、BAP1過剰発現細胞株ではインテグレイトされたshRNAコピー数の少ない遺伝子1074個を抽出した。同時に、BAP1変異と悪性中皮腫患者予後に関係のある遺伝子群を既存のデータベースより616個抽出し、両者を比較することにより最終的な候補遺伝子、約200個を決定した。これらの200個の遺伝子産物の発現レベルの検討やパスウェイ解析から、BAP1変異と合成致死を示す可能性のある有力な候補遺伝子を順次検討した。DNA複製やDNA損傷修復、さらにはオートファジーに関わる遺伝子群が有力候補と考えられた。特にオートファジーに関わる遺伝子Xについては特異的な阻害剤がavailableであったため、それを投与したところ、BAP1欠損細胞株では著しい腫瘍抑制効果が認められた。

以上の結果は、悪性中皮腫において高頻度に変異を示すBAP1において合成致死を示す遺伝子の同定が可能であり、遺伝子ノックダウンあるいは特異的阻害剤による悪性中皮腫細胞の選択的な治療が行えることを強く示唆した。悪性中皮腫は極めて難治性の腫瘍である。悪性中皮腫における原因遺伝子の異常は、がん抑制遺伝子の異常が多いため、それらの遺伝子異常に対する直接的な分子標的薬の開発は極めて難しい。悪性中皮腫においてしばしば変異が見られるBAP1がん抑制遺伝子に着目し、遺伝子の網羅的なスクリーニング実験を行い、BAP1遺伝子変異と合成致死を示す遺伝子(その遺伝子に異常が生じるとBAP1遺伝子異常を有するがん細胞は死滅するが正常細胞は生存する。)を探索した。BAP1遺伝子変異を有する悪性中皮腫において、いくつかの興味深い遺伝子が新たに治療の分子標的となりうることが明らかとなった本研究計画は3年間の計画であり、平成26年度はその中間であるがおおむね順調に進行していると考えられる。悪性中皮腫の原因遺伝子として現在、最も注目を集めているBAP1、NF2およびLATS2腫瘍抑制遺伝子に焦点を定め研究を継続した。第一にレンチウイルスshRNAライブラリーをBAP1変異中皮腫細胞株、NF2変異中皮腫細胞株、LATS2変異中皮腫細胞株及びそれぞれのコントロール細胞株に感染させ、一次スクリーニングを開始することができた。既に、次世代シークエンサーによるshRNAの同定を行っており、合成致死を引き起こす遺伝子候補が抽出されつつある。第二にBAP1やNF2と合成致死を示す可能性のある候補分子・パスウェイをWeb上で公開されている悪性中皮腫患者の発現データ・予後データを用いたin silicoによる解析(バイオインフォマティクスなど、コンピューターを用いた解析)によって抽出し、それらの分子に対する各種阻害剤の検討を開始することができた。その中で、NF2遺伝子変異を有する2細胞株でピルビン酸リン酸化酵素M2に対する阻害薬が増殖抑制能を有することが示唆されたのは極めて興味深いことと考えられ、現在、合成致死を起こす分子機構について詳しく検討を行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子腫瘍学現在、行っている一次スクリーニングを重ねて遂行し、Triplicateで行った実験で共通して増殖抑制を引き起こすと考えられる遺伝子群を抽出する。BAP1、NF2、LATS2と合成致死を示す候補遺伝子は数百単位でピックアップされてくることが予想されるので、Web上で公開されている悪性中皮腫患者の発現データ・予後データとの整合性、遺伝子群に対してパスウェイ解析等で同じパスウェイに属する遺伝子を選別する等、分類・順位付けを行っていく。分類・順位付けを行った候補遺伝子に対して二次スクリーニングを行い、さらに絞り込んでいくととともに、抽出された遺伝子に対して個別に複数個のshRNAによるノックダウンを行い、合成致死が誘導されるかどうか検討する。また候補遺伝子について、合成致死を起こす分子機構について検討を進める。
ヒトの情動体験の人為的な増幅に関する研究

本研究は、人の情動体験を直接的に増幅することで映画・音楽・ゲーム等の既存の視聴覚エンタテインメントをより感情豊かに体験させるための手法を確立する事を目標とする。そのために人の情動理論及び神経生理学の知見に基づき、情動体験を人為的に増幅する手法の模索及び体系化、情動体験増幅手法を適用した各種エンタテインメント機器の評価を行う。本年度は,情動体験を人為的に増幅する手法を体系化した.従来から情動体験を直接操作・増幅する手法は個別に提案されてきたがその体系化はなされていなかった.我々は視聴覚コンテンツの提示から情動体験の喚起までのプロセスの心理学・神経生理学的知見の整理によって外的刺激によって可能な情動体験操作手法を体系化し,前年度に我々が実証した手法と過去に個別に提案されてきた手法を位置づけた.さらに本年度は,前年度に実証した情動体験増幅手法を二つの展示可能な装置として実装した.一つは,体毛の立毛により映画や音楽などにおける情動体験を増幅させる装置,"Chilly Chair"であり,CGに関する世界最高峰の国際会議であるACM SIGGRAPH 2012でのデモ展示を果たした.1000名を越える学会参加者に体験してもらい多くの有用な意見を集めることができた.また国内外メディアの取材を通じて本研究成果を国際的に広く認知させる事にも成功した.もう一つは,胸部に装着した触覚提示装置から心拍を模した振動を提示することで対面コミュニケーションやゲーム等における情動体験を増幅させる装置"心戯一体"であり,国内会議の口頭発表を一件と国際会議のデモ展示を二件果たした.国内外での会議で様々な分野の専門家に体験してもらい有用な意見を数多く集めることが出来た.本研究は、映画・音楽・ゲーム等の既存の視聴覚エンタテインメントをより感情豊かに体験させるためのインタフェース設計手法を確立する事を目標とする。そのためにヒトの情動理論及び神経生理学の知見に基づき、情動を人為的に増幅する手法の模索及び体系化、情動増幅手法を適用した各種エンタテインメント機器の設計、既存の機器と比較することによる有用性の検証を行う。研究の初年度である平成23年度は、触刺激を用いた3つの情動増幅手法を構築し、その情動増幅効果を検証した。第一の耳介への触刺激を用いた体感音響装置は、音響に合わせて触覚的に敏感な部位である耳介に触刺激を加える事で、音響によって喚起される情動を人為的に増幅するものである。我々は情動が耳たぶへの触刺激によって増幅される事を心理物理実験により明らかにした。本成果は従来の体感音響装置の小型化に貢献するものである。第二の胸部への触刺激を用いた異性への好意の増幅は、ユーザに異性の写真を見せながら、ユーザの胸部に装着した触覚提示装置より心拍を模擬した振動を提示することにより人為的に異性への恋愛感情を操作するものである。我々は振動の再生周波数の変化に応じてユーザの恋愛感情が変化する事を心理物理実験により明らかにした。本装置は生体情報計測装置とスピーカのみの簡素なシステムであるため、普段の対人コミュニケーションから映画やゲームなどの視聴覚コンテンツまでの幅広い場面に適用できる。第三の前腕部体毛の立毛制御による驚き感情の増幅は、映画やゲーム等の視聴覚コンテンツ視聴している際に、ユーザの体毛を静電気力で人為的に立毛させる事で、驚き・恐怖・感動などの感情を増幅するものである。我々は立毛刺激によって人の驚き感情が増幅することを心理物理実験により明らかにした。製作した立毛装置は人の体毛のみを刺激することが可能であるため、毛包受容器の特性解明のためにも活用できる。本年度は,情動体験を人為的に増幅する手法を体系化した.従来から情動体験を直接操作・増幅する手法は個別に提案されてきたがその体系化はなされていなかった.我々は視聴覚コンテンツの提示から情動体験の喚起までのプロセスの心理学・神経生理学的知見の整理によって外的刺激によって可能な情動体験操作手法を体系化し,前年度に我々が実証した手法と過去に個別に提案されてきた手法を位置づけた.さらに本年度は,前年度に実証した情動体験増幅手法を二つの展示可能な装置として実装した.一つは,体毛の立毛により映画や音楽などにおける情動体験を増幅させる装置,"Chilly Chair"であり,CGに関する世界最高峰の国際会議であるACM SIGGRAPH 2012でのデモ展示を果たした.1000名を越える学会参加者に体験してもらい多くの有用な意見を集めることができた.また国内外メディアの取材を通じて本研究成果を国際的に広く認知させる事にも成功した.もう一つは,胸部に装着した触覚提示装置から心拍を模した振動を提示することで対面コミュニケーションやゲーム等における情動体験を増幅させる装置"心戯一体"であり,国内会議の口頭発表を一件と国際会議のデモ展示を二件果たした.国内外での会議で様々な分野の専門家に体験してもらい有用な意見を数多く集めることが出来た.ヒトの情動を人為的に増幅する手法を数多く構築し、その効果を心理物理実験で検証した点で評価できる。

今後、これらの情動増幅手法を各種エンタテインメント機器に適用し評価する必要があり、また手法の体系化も必要であるが、概ね順調に進展していると判断できる。本年度に構築した情動増幅手法を各種エンタテインメント機器に適用し、その有用性を評価する。またヒトの情動理論及び神経生理学の知見に基づき、情動増幅手法の体系化を試みる。
水中機能固体触媒を用いた植物由来炭化水素からのワンポット乳酸合成反応の構築

固体触媒の技術を駆使して,人類の食料と競合しない植物由来の原料(炭水化物)から一段階反応にて乳酸を合成することを検討した.生分解性プラスチックを含む多様な用途開発が進んでいる乳酸を,油脂工業の廃棄物(グリセリン)や木材を構成する糖(グルコース)から固体触媒によって合成できることを見出した.“高効率で副生成物のでない環境調和型化学反応"にて低エネルギー消費条件で大量に乳酸が合成できることは意義深い.グルコースを原料とした水溶液内における乳酸合成反応系を構築するためには1グルコースをフルクトースへの異性化,2フルクトースを逆アルドール反応によって2つの3炭糖(グリセルアルデヒドおよび1,3-ジヒドロキシアセトン)への分解,3生成した3炭糖を乳酸へと変換する異性化および脱水,に有効な固体触媒が必要となる.これまでの検討により,1および3はルイス酸性質が有効であること,2についてはルイス塩基性質が必要となることを確認した.よって水存在下でも機能するルイス酸塩基性質を持つ固体酸化物の開発に取り組んだ.まず、酸化ニオブは水中で機能するルイス酸性質をもつことが報告されているため、その塩基成分を含む複合酸化物を合成することによって両機能性の付与を目指した。4配位ニオブを構成成分とした複合酸化物(XNbO4,X=La,Y,Yb)は塩基性酸化物であるY2O3との複合酸化物であること,さらにニオブが準安定な4配位ニオブによって構成されており,得られた複合酸化物は目的の酸塩基両性質を併せ持つと期待できた.さらに様々な合成法を検討したところ,ニオブ過酸化物錯体を用いた液相沈殿法によって,従来の固相合成では得られない大きな表面積の結晶性酸化物を比較的低温で焼成処理によって合成できることを確認した.さらに糖変換反応活性を検討したところ,400°Cで低温焼成した試料は主生成物として乳酸が生成するが,700°Cで焼成した試料ではフラン類の一緒であるHMFが得られた.この焼成温度による生成物選択性の違いはルイス塩基性に起因していると考えられる。いずれに試料にもルイス酸が存在するが,700°C焼成によって塩基性質は大幅に減少し,その結果としてフルクトースの逆アルドール反応が抑制される(2).一方,ルイス酸が存在すればグルコース異性化とフルクトース脱水は定常的に進行するため,HMFの生成が確認された.本プロジェクトの最大の課題は、全く新しい切り口の固体触媒の開発にある.これまでの報告では,グルコースをアルコール溶液内にてスズ含有ゼオライトで処理すると乳酸エステルの生成が確認されているが,グルコースから乳酸を直接合成することはできない.それは乳酸生成に伴って反応溶液のpHが低下することにより,活性サイトとしてシリケート骨格内に含有されているスズ種が溶出するため,触媒の繰り返し使用ができなくなることに起因する.これまでに我々は,グルコースから乳酸を合成する過程で生成するトリオース(1,3-ジヒドロキシアセトン)を原料とした乳酸合成を検討したところ,水溶液内にてリン酸で表面修飾した酸化チタンや酸化ニオブが高活性を示すことを見出している.この高い活性は水中で機能するルイス酸に由来している.一方,これらの固体ルイス酸触媒はグルコースをフルクトースへと異性化できるが,3炭糖成分へ分解する逆アルドール反応を触媒しないため乳酸を合成することはできない.糖を含むカルボニル化合物の逆アルドール反応に対しては塩基性触媒が有効であるため,固体ルイス酸に塩基性質を付与することができれば有効な固体触媒になると期待できる.本年度の検討により,ニオブを含む複合酸化物がグルコースを三炭糖へと分解できることを検証しており,プロジェクトのベースとなる材料設計指針が見出せたと考えている.よって,この設計指針に基づいて物質群を拡張すること,また固体表面における触媒活性サイトの構造や作用機序を解明することに取り組む.これらの方針は平成27年度の結果を踏まえて設定したものであるが,本プロジェクトの当初の目的を達成するために描いた申請段階の基本計画と合致しており,当初の計画を推進することがより高機能な固体触媒の開発につながると考えている.食料と競合しない木質系バイオマスは新たな化学資源として注目されており,その構成成分である糖類は食品,医薬品の原料となるだけでなく,フラン類や有機酸を経由し高分子の原料を含めた様々な基幹化学品に変換することができる.本研究では酸性酸化物(酸化ニオブ)と塩基性酸化物(酸化イットリウム)で構成される複合酸化物(YNbO4)にターゲットを絞り,その酸塩基性質の解明と水溶液内におけるグルコース変換反応の触媒活性を検討した.ニオブの水溶性過酸化物錯体と硝酸イットリウムによる液相沈殿法によって,YNbO4の前駆体であるアモルファスの白色沈殿が合成できる.この白色沈殿は結晶性YNbO4と同様の組成と4配位ニオブ(NbO4 tetrahedra)を含む構造体であり,100 m2 g-1程度の高い表面積を持つ.赤外プローブ分光法によって表面の酸塩基性質を評価したところ,この酸化物表面にはルイス酸およびルイス塩基サイトが共存していること,さらにその酸塩基サイトの一部が隣接した状態で存在していることが分かった.非晶質のYNbO4はルイス酸性と強い塩基性を有しているが,その塩基性質は結晶化に伴う構造変化によって大幅に低下することが分かった.非晶質YNbO4はルイス酸とルイス塩基性質を併せ持つ二元機能触媒であり,この非晶質YNbO4をグルコース水溶液に加えて加熱したところ,約20%の収率で乳酸が生成することが分かった.

グルコースから乳酸を合成するためには多段階の酸塩基触媒反応を進行させる必要がある.YNbO4の特異的な触媒作用は,Nb2O5のルイス酸性とY2O3のルイス塩基性を単一酸化物に付与したことに起因していると考えられる.グルコースからの直接乳酸生成を可能とする固体触媒は報告例が少なく,既報の最高収率は40%程度である.そのため,複合酸化物をベースとした固体酸塩基触媒の開発を継続することによって選択的にグルコースを乳酸へと変換できる触媒反応プロセスが開発できると考えている.本研究ではセルロースの主要構成糖であるグルコースや油脂工業で大量に副生するグリセロールから,多様な基幹化学品の原料となる乳酸への誘導化法の確立を目指した.グルコースまたはグリセロールから乳酸を合成する場合,中間体として必ず2種類の3炭糖(グリセルアルデヒドまたはジヒドロキシアセトン)が生成する.3炭糖から乳酸を合成する経路については体系的な研究を推進することができており,すでに様々な固体触媒を発見したが,これらの触媒を単純にグルコースやグリセロールの反応系に適用しても乳酸を合成することはできない.グリセロールから乳酸を合成する反応系では,前段の酸化反応について詳細に検討した.白金ナノ粒子を酸化チタン表面に固定した担持金属触媒によって酸素を活用した酸化反応系をデザインし,グリセロールを3炭糖へと効率よく変換できることを見出した.生成した3炭糖は酸化チタン表面のルイス酸により後段の逐次反応が触媒され乳酸へと変換できた.“担持白金触媒の酸化作用"と“酸化チタンの水中機能ルイス酸作用"を組み合わせた複合触媒により,このような多段階に及ぶ逐次反応をワンポットでかつ選択的に合成できることが分かった.前述したとおり,グルコースから乳酸を合成するためにはフルクトースを経て3炭糖を生成する逐次反応(異性化・逆アルドール反応)を進行させる必要がある.本反応は塩基またはルイス酸によって触媒することができるが,我々は弱いルイス酸およびルイス塩基性を持つ複合酸化物(YNbO4など)がこの反応に有効であること,さらにルイス酸塩基サイトが協奏的に作用することが必要であることを見出した.このようなルイス酸塩基サイトは酸化アルミニウムなどの両性酸化物の表面にも形成されている.これらの酸化物触媒の結晶性や表面積を適切に制御することが,高活性な固体触媒を開発する重要なファクターとなっていることも明らかにした.固体触媒の技術を駆使して,人類の食料と競合しない植物由来の原料(炭水化物)から一段階反応にて乳酸を合成することを検討した.生分解性プラスチックを含む多様な用途開発が進んでいる乳酸を,油脂工業の廃棄物(グリセリン)や木材を構成する糖(グルコース)から固体触媒によって合成できることを見出した.“高効率で副生成物のでない環境調和型化学反応"にて低エネルギー消費条件で大量に乳酸が合成できることは意義深い.まず,酸塩基性を付与したニオブ系複合酸化物の物質群拡張に取り組む.平成27年度の原理検証段階において,ニオブ過酸化物錯体を利用した液相沈殿合成が高表面積な複合酸化物を合成する上で有用であることを発見した.
証券会社の独立性に関する分析

本研究では,アナリスト・レポートに含まれている,アナリスト推奨や利益予想情報に対して,市場がどのような反応をしているかについて調査している.結果は,市場はアナリスト推奨と利益予想の両情報に反応しており,また,経営者自らが開示する経営者利益予想情報を所与としても,さらに追加的な情報内容を有しているというものであった.このことは,アナリストは市場に追加的な付加価値を付与しているということを示すものであるといえる.本研究の目的は,証券アナリストの独立性についての知見を得ることである.証券アナリストは,資金の需要サイドである企業と供給サイドである資本市場とを結ぶ情報仲介者であり,彼らの職務の大きなひとつに,アナリスト・レポートと呼ばれる企業調査レポートを執筆・公表することがある.アナリスト・レポートは,投資家にとって大切な投資意思決定情報であるので,当然のことながら,その執筆者である証券アナリストには調査対象企業からの独立性が求められている.ところが,実際には様々な利害相反が存在して,アナリストの独立性が毀損されていることが予想される.そこで本申請研究では,わが国の証券アナリストの独立性が果たして本当に担保されているかどうかを,実証的アプローチで検証することを主目的としている.本年度は,収集したアナリスト・レポートから得られた情報に基づいて,幾つかの分析を行った.具体的には,アナリスト・レポートに含まれている,株式レーティングやアナリストの利益予想情報に対して,市場がどのような反応をしているかについて調査を行っている.イベント・スタディと呼ばれる手法を用いて,アナリスト・レポートに含まれている情報に対する市場の反応を検証したところ,市場は,株式レーティングとアナリスト予想利益情報の両方に反応しており,また,経営者自らが開示する経営者利益予想情報を所与としても,さらに追加的な情報内容を有していた.このことは,アナリストは,単に公開情報を要約して市場に伝達しているのではなく,自らそれらの情報に基づいて詳細な分析を行うことによって追加的な付加価値を付与しているということを示唆するものといえる.本研究の第一の目的は,様々な利害相反環境下にある証券アナリストの独立性に関して,実証的知見を得ることである.証券アナリストは,資金の需要サイドである企業と供給サイドである資本市場とを結ぶ情報仲介者であり,彼らの職務のひとつに,アナリスト・レポートと呼ばれる企業調査レポートを執筆・公表することがある.アナリスト・レポートは,投資家にとって大切な投資意思決定情報であるので,当然のことながら,その執筆者である証券アナリストには調査対象企業からの独立性が求められる.しかしながら,実際には,自社の投資銀行部門からの圧力や調査対象企業への情報アクセスの確保といった理由から生じる様々な利害相反が存在して,証券アナリストの独立性が損なわれていることが予想される.そこで本申請研究では,わが国の証券アナリストの独立性が実際に担保されているかどうかを,証券アナリストが公表するアナリスト・レポートに記載されている利益予想を調査対象として検証している.本年度は,アナリストの利益予想に多大なる影響を与えていると考えられる経営者の利益予想の特性に関する検証を行った.具体的には,20002011年の期間に倒産した企業をサンプルとして,それらの企業の公表する連結の業績予想に関する予想バイアスについて検証を行っている.結果は,倒産企業の経営者による業績予想はコントロール企業と比べて楽観的であり,またその楽観性は倒産年度に近づくにつれてより有意に強くなっていた.また,倒産企業の中でも,会計操作を行ったと推測される企業の業績予想には楽観的バイアスがほとんど見出されなかったが,そうでない企業の業績予想には非常に大きな楽観的バイアスが観察された.本研究では,アナリスト・レポートに含まれている,アナリスト推奨や利益予想情報に対して,市場がどのような反応をしているかについて調査している.結果は,市場はアナリスト推奨と利益予想の両情報に反応しており,また,経営者自らが開示する経営者利益予想情報を所与としても,さらに追加的な情報内容を有しているというものであった.このことは,アナリストは市場に追加的な付加価値を付与しているということを示すものであるといえる.本研究の目的は、資金の需要サイドである企業と供給サイドである資本市場とを結ぶ情報仲介者である証券アナリストの独立性についての知見を深めることである。証券アナリストは、アナリスト・レポートと呼ばれる企業調査レポートを執筆・公表することを第一の職務としている。そして、アナリスト・レポートは、投資家にとって重要な投資意思決定情報であるので、証券アナリストには調査対象企業からの独立性が求められている。しかしながら、実際には様々な要因によって、アナリストの独立性が毀損されていることが予想される。そこで本申請研究では、わが国の証券アナリストの独立性が果たして本当に担保されているのか否かを実証的アプローチで検証する。本年度は、2万本にも及ぶアナリスト・レポートをデータベース化する作業に関する段取りを行うことに終始した。具体的には、アナリスト・レポートを証券会社別に区分けして、さらに、マクロ・レポートやセクター・レポート等を除外して個別の上場企業について執筆しているアナリスト・レポートのみを選択するという作業を行った。アナリスト・レポートのデータベース化は、今後の分析を行う際に、全てのデータをそこから抽出するので、本研究には不可欠なものである。このデータベースを出来る限り包括的に、そして出来る限り精度の高いものにすることが、今後の実証分析の信頼性につながるものと考えられる。従って、本年度における作業は、来年度以降の研究のための下準備として、大変重要な意味を有しているといえる。

本研究の調査対象であるアナリスト・レポートが,紙ベースでしか入手できなかったので,それらを数値に変換してデータベース化するのに幾分手間取ったが,概ね予想通りに研究は進捗しているといえる.本年度は、アナリスト・レポートをデータベース化するための下準備を行ったが、アナリスト・レポートを印刷してそれを整理するのに予想以上の時間がかかってしまったので、予想していた作業行程よりは若干遅れている。本研究の最大の難所ともいえる,アナリスト・レポートのデータベース化は終了したので,今後はこのデータベースを用いて,アナリストの独立性に関する各種の検証を行う予定である.作業工程は、当初予想していたものよりは若干遅れているが、行うべき作業に変更はないので、引き続きアナリスト・レポートのデータベース化を実施する予定である。繰越金が31万円ほど残っているが,これは主として学会での研究成果発表が遅れたために,旅費が残ってしまったためである.また次年度は,それほど予算が残っているわけではないが,企業の公募増資に関する情報を得る必要があるので,東京証券取引所が運営するTDNETを使用することを考えており,そのための費用として,40万円ほど使用する予定である.残りは,これまでの研究成果を日本ファイナンス学会等で発表するための国内旅費に充当する予定である.現在手作業で行っているアナリスト・レポートのデータベースに、一部、市販のデータを組み込む予定である。そうすることによって、データベースをより網羅的にすることが可能となり、かつ作業時間の短縮も見込まれる。従って、次年度は、Thomson Reuters社がオンラインで提供しているデータを一部購入する予定である。また、実証分析に関する方法論に関して他の研究者との議論をより一層深めるために、各種の研究会や関連する学会に出席する予定である。次年度の研究費予算は、繰越金と合わせて120万円あるが、その内、80万円はThomson Reuters社へのデータベース費として、20万円は関連書籍購入費、20万円は旅費交通費に使用する予定である。
熱力学情報に基づく多剤排出トランスポーター阻害薬開発のための基盤研究

熱力学変数は、化学反応を特徴づける変数である。本研究は、人類にとって脅威である病原菌の多剤耐性化の一因である多剤排出トランスポーターが認識する多様な薬物との結合力の強弱を生み出す分子機構を熱力学的に解釈し、新規阻害薬創成へと応用することを目的とする。研究期間内に、大腸菌由来の多剤排出トランスポーター(EmrE)で認識される化合物の熱力学特性を明らかにし、さらに基質結合における水分子および基質結合部位を構成するアミノ酸残基の関わりを明らかにする。
過角化した腫瘍組織のFGF、bFGFの発現と放射線感受性に関する組織学的検討

角化を有する扁平上皮癌の放射線感受性が低いことは、臨床経験上広く知られているが、その原因を分子生物学的に検討した報告は散見されるのみである。そこで、本研究では、癌細胞の角化と放射線感受性の関係を解明することを目的とし、種々の扁平上皮癌由来の培養細胞株を用いて、角化に関与する増殖因子と照射後早期のアポトーシスを軸とした放射線感受性がどのように関係しているのかについて実験を行った。昨年度は実験に扁平上皮癌由来の培養細胞株であるヒト舌癌由来のSASとヒト外陰癌由来のA431を用い、2種類の扁平上皮癌由来細胞株の特性の違いを検索した。その結果から、EGFRならびにHER2が共に発現していることが知られているA431の放射線感受性および照射後の再増殖に関してはKGF/bFGFのみではなく、EGFを中心とした他の増殖因子との関係を検討することも重要と考え、増殖因子受容体の照射後の発現変化と放射線感受性との関係を中心に今年度は研究を進めた。その結果、A431では、照射後にEGFRならびにHER2のリン酸化の誘導がみられ、その下流に位置するAktやMEKI/2などの増殖・生存シグナルに関与する因子も照射後に増強された。そこで、EGFRの分子標的阻害剤であるZD1839ならびにHER2の分子標的阻害剤であるTrastuzumabを照射と併用すると、EGFRを起点とする細胞生存シグナルの発現誘導が阻害されるとともに、放射線感受性が増強された。また、2つの阻害剤を同時に併用することで相乗的な放射線増感が得られた。こうしたことから、生存・増殖シグナルであるEGFRならびにその下流に位置するAktやMEK1/2の発現が照射によって活性化されることが、放射線照射に対する抵抗性の獲得の一因である可能性が示唆された。広範囲の角化を有する扁平上皮癌の放射線感受性が低いことは、以前から臨床経験上、広く知られているが、その原因を分子生物学的に検討した報告は多くない。そこで、今回の研究では、癌の角化と放射線感受性の関係を分子生物学的手法で検討することをこの研究の最大の目的とし、それを明らかにする足がかりとして"種々の扁平上皮癌由来の培養細胞株を用いて、角化に関与する増殖因子(KGF/bFGFなどとそれに関連した受容体)と照射後早期のアポトーシスを軸とした放射線感受性がどのように関係しているのか"を実験の中心とした。扁平上皮癌由来の培養細胞株である、ヒト舌癌由来のSAS、ヒト舌癌由来のHSC-3、ヒト外陰癌由来のA431を、今回の検討では使用し、放射線感受性の評価はclonogenic assay、腫瘍増殖に関しては経時的な細胞数計測で施行した。培養細胞株で評価した腫瘍倍化時間はA431と比較してSASで早く、さらに、A431に関しては、照射後の培養細胞株で評価した腫瘍増殖の検討で、照射線量を増加するほど、再増殖後の増殖抑制が起こることが観察された。また、clomogenic assayで評価した放射線感受性はA431よりもSASで高感受性であることを認めた。これらの結果から、少なくともEGFRを高発現していることが知られているA431では、放射線感受性や照射後の再増殖に関してKGF/bFGFのみでなく、EGFなど他の増殖因子との関係の検討も重要なのではないかと考え、増殖因子(KGF/bFGF、EGFなど)、増殖因子(KGF/bFGF、EGFなど)受容体の発現の多寡ならびに照射後の発現変化、と照射後早期のアポトーシスを軸とした放射線感受性との関係について実験を継続中である。
退化代数曲線族のモジュライ写像及びモノドロミーを通じた局所不変量の研究

退化代数曲線族の局所符号数を、安定曲線のモジュライ空間上の符号数因子とエータ不変量の群作用に関する変動項をモノドロミー情報に還元することを用いて、明示的に表示する道を開くことができた。また関連する代数曲面上のペンシルや特異点についても、有用な進展があった。主な研究目標であった局所符号数の明示公式に関しては、特に奇数種数の最大ゴーナル曲線族および主数4のEisenbu-Harris一般な曲線族について次のような成果が得られた。まず、吉川謙一氏との共同研究によって、Deligne-Mumfordコンパクト化上に符号数因子なるものを一般に導入し、それの有理線形同値類の中で、Harris-Mumford公式及びEisenbud-Harris公式によって書きかえたものを用いると、上の曲線族に引き戻すことによって具体的な局所符号数表示が得られた。次に非安定的な曲線族の場合は、次のような方法で、安定還元に伴う符号数の変化量をモノドロミー情報を用いて明示的に表すことができ、従って問題を安定族の場合に帰着できることがわかって前者と繋がった。すなわち、Nielsen-Matsumoto-Montesinosの位相モノドロミー情報は安定族への巡回群作用の情報に読み替えられるが、これからオービフォールド指数定理を応用することにより、ファーバー芽に対するエータ不変量の変化量をこの情報で書き下すことができた。その際、必要になったDeddkind和について、この量自身を負型連分数展開のデータによって明示的に書き下す公式を得た。だたHorikawa指数については、今野一宏氏が定式化したものと、我々の方法によるものとの一致性はまだ確かめられておらず、現時点では予想を立てているに留まってい。これらの成果は、構想自身はほぼ10年近く暖めていたのであったが、平成19年度において結実し、計3編の論文(うち単著1編、吉川氏との共著1編、石坂氏との共著1編)にしたため、現在投稿中である。また平成20年3月に、この科研費を含む複数の科研費を用いて、東北学院大学で代数幾何・トポロジー双方に関連する中規模以上の研究集会を開き、研究交流にも貢献した。研究目標であった局所符号数の明示公式については、昨年度までの研究により一定の成果を得ているので、本年度は、その細部の修正を行ったり、我々の公式の適応例を広げたり、今後の発展の方向性を探ることを中心に行った。まず吉川謙一氏とのDeligne-Mumfordコンパクト上の符号数因子に関する共同研究については、Harris-Mumford及びEisenbud-Harris公式から得られる具体的安定族への適応例を充実させた。特に種数4の一般族については、非特異臨界ファイバーについての良い観察が得られた。この共著論文は、数年以上にわたる議論や準備期間を経て、本年度中に出版可(accept)となった。次に単独で進めている局所符号不足数の研究、つまりファイバー芽のリンクのエータ不変量の安定還元による変動項の研究は、投稿論文を現在も改訂している所である。特に松本・Montesinosの意味のK=-1を満たすnon-amphidromeアニュラスのモノドロミー不変量からの寄与項を修正した。また安定還元のプロセスも、通常の方法とは異なるものを構築した。上記2つの研究を組み合わせ、ファイバー芽のエータ不変量そのものの明示公式を得ることは、モジュライ上の計量の選択の問題もあり、今後の課題と思われる。また2008年9月に、この科研費を含む複数の科研費を用いて、群馬県草津セミナーハウスにおいて、「特異点と多様体」をテーマとする国際研究集会を、都丸正、臼井三平、今野一宏の三氏と共に主催した。代数幾何・トポロジー・複素解析等の境界分野の研究交流に寄与したものと自負している。
種々の直交多項式にかかわる調和解析

本年度、研究課題名“種々の直交多項式にかかわる調和解析"で行なった研究によって得られた新たな知見は次の通りである。1.重みexp(-x^m/2),m=2,4,6...に関するn次直交多項式の零点{x_<kn>;k=1,2,...,n}を補間点とする関数f(x)に対するν(>0)次のエルミート・フェイエール補間多項式をL_n(ν;f,x)とする。即ち、L_n(ν;f,x_<kn>),L_n^<(r)>(ν;f,x_<kn>)=0,r=1,2,...,ν-1を満たす高々ν_n-1次の多項式のこと。この時、次数νが偶数であれば、任意の有限区間においてその上で連続なすべてのf(x)に対して補間多項式列L_n(ν;f,x)はn→∞のときf(x)に一様収束する。一方、νが奇数であれば、どんな小区間をとっても補間多項式列L_n(ν;f,x)がその上では収束しないような連続関数f(x)が存在する。2.関数f(x)の高次導関数をも補間する高次補間多項式を考える。このとき、この補間多項式列は元の関数f(x)に一様収束するのみならず、高次導関数もこめて一様収束する。3.α次のラゲール多項式L_n^α(x)から作られる完備な正規直交系{c_nL_n^α(x)e^<-x/2>x^<α/2>},c_n={n!/Г(n+α+1)}}^<1/2>を考える。この直交系に対して、フーリエ級数におけるハーディー・リトルウッドの端数積分に関する定理が同じ定式化で成り立つ。以上の成果を受けて、1、2については、より一般なフロイトの重みへ拡張することを現在行なっている。3については、すでに応用の可能性を見いだしてある。これを近い将来完成させたい。
中日有機農産物貿易の展開と課題

中日間の有機農産物の貿易は最近成長している。しかし、生産、加工、輸出入検査体制、輸出入企業経営等に関する実態等は必ずしも十分な解明が行われていない。さらに、有機農産物の生産政策についても、その歴史、政策内容、有機農産物の生産動向の解明は不十分なままである。そこで、本研究では、中日有機農産物貿易の実態ならびに性格、今後の展開方向を明らかにした。また、中日の農業と貿易政策の展開過程を明らかにするとともに、有機農産物の生産・加工ならびに貿易の実態を調査・分析し、これらを踏まえて中日有機農産物貿易の性格、パターンおよび今後の展開方向を明らかにした。これらの課題については、「中国における有機農産物生産政策の展開と生産動向」(「農業問題研究」に投稿中)としてとりまとめた。さらに、中国における有機農産物の対日輸出の実態について現地調査を行い、貿易の課題と動向などを明らかにし、緑茶を対象として研究の空白域を補完したのが、「日本向け中国産有機緑茶貿易の展開と課題」(「農業市場研究」に投稿中)である。また、中国国家認証認可管理委員会、中国有機食品発展センター、中国緑色食品発展センターなど関連行政・認証機関で聞き取り調査を行い、中国における有機農産物の政策動向を考察した。これをとりまとめ、農業問題研究学会で報告した「中国における有機認証制度の展開と課題」(「農業問題研究」に投稿中)は学会で高い評価を得た。本研究はその第一段階として、既存研究資料の整理と関係者への聞き取り調査に基づいて、これまでの中国と日本の有機農産物の認証・検査制度の創設、改正経過、その特徴と問題点を考察した。中国においては、有機農産物の認証システムの創設を国民の食生活向上の要求と食品汚染との矛盾、広がる農業生態環境問題と中国農業の持続的発展への模索、国際的に高まる農産物の安全性志向と中国の農産物輸出戦略という三つの視角から整理し、有機農産物の認証システムが行われる背景を明らかにした。また、有機農産物の認証システムについて、89年末から90年代中期までの認証システムの模索、90年代中期から90年代末までの半官半民の認証組織と基準の整備、21世紀からの国レベルの認証システムの統一という3つの段階的な認証システムづくりの特徴を明らかにした。一方、日本では、1990年代後半から食の安全性に対する関心の高まりに伴い、有機農産物の表示制度の法が整備されてきた。WTO体制下の国内市場の開放と認証制度の国際的整合化が進められている中、平成17年6月に改正されたJAS法に基づいて、有機農産物の認証制度が同年10月に制定された。しかしながら、有機農産物の認証制度が始まって以来、その市場規模の拡大とともに問題も生じている。特に、近年、農林水産省が表示違反の監視を強化し始め、国内の認定事業者がJAS法違反に問われるケースが相次いでいる。日本の厳しい有機農産物の認証制度の下において、日本の有機農産物の市場を狙って輸出機会の拡大を求める中国にとって、如何にして認証制度を見直して有機農産物の貿易を促進するのかが今後の課題である。第二段階の研究では、中国における有機農産物の認証制度の展開過程とその特徴を解明した。中国の有機農産物の認証制度の展開過程は三つの時期に区分できる。第1期の主な特徴としては有機認証が環境保護部門と農業部門双方で積極的に行われ、また、外国の有機認証機関が中国で有機認証を積極的に行い、その結果、様々な有機農産物が市場で流通し、消費者に多くの混乱を生み出したことである。第2期は、統一的な認証認可制度の創設、国定「有機産品基準」の制定、統一的な有機表示制度の創設などの時期である。第3期は、2005年4月から「有機産品基準」と「有機産品認証管理弁法」の施行により、全国的に統一した新しい有機認証基準・認証認可制度が確立したことである。中国の新しい有機認証制度の確立は次のような意義を持つ。第1に、全国的に統一した管理システムが確立され、有機産業発展の促進に寄与したことである。第2は、新しい有機認証制度の実施によって、様々な基準の混在による認証問題の解消、消費者の有機農産物に対する信頼性の向上などによって、農産物の安全性に対する消費者の深刻な不安の解消に寄与したことである。第3に、国際的有機認証制度との整合性を図ることにより、中国産有機農産物の国際市場への参入を改善したことである。しかし、現段階の有機認証制度は外圧として受け止められ、政府が有機農業者側に押し付ける制度であり、有機生産者の意見が十分に反応されていない。また、生産面のみならず、流通面、消費面も考慮に入れたより広い政策視点に立った総合的な施策と法制度としての整備に欠けている。以上の点に関連して、対日有機農産物輸出を行う中国貿易会社並びに日本の輸入会社への実態調査を行った。

さらに、中国における有機農産物の対日輸出の実態について現地調査を行い、貿易の課題と動向などを明らかにし、緑茶を対象として研究の空白域を補完したのが、「日本向け中国産有機緑茶貿易の展開と課題」(「農業市場研究」に投稿中)である。また、中国国家認証認可管理委員会、中国有機食品発展センター、中国緑色食品発展センターなど関連行政・認証機関で聞き取り調査を行い、中国における有機農産物の政策動向を考察した。これをとりまとめ、農業問題研究学会で報告した「中国における有機認証制度の展開と課題」(「農業問題研究」に投稿中)は学会で高い評価を得た。
ヒト型モノクロナール抗体を用いた癌免疫療法の基礎的研究。

口腔領域の癌は外科手術により高度の顔面の変形を来し、審美性の面で大きな問題を残し、また術前、術後の放射線療法や化学療法は、その副作用のため、術後の患者の「Quality of Life」という点で大きなハンディキャップをのこす。したがって外科手術による切除範囲を極力小さくするために術前の癌組織の発育を最小限に抑え、かつ術後の残存癌細胞の増殖を抑制するような新たな癌の治療法として、癌細胞の特異抗原に反応するモノクロナール抗体による免疫療法が注目を浴びている。本研究の遂行に必要な癌細胞株を我々はすでに樹立し、MISK81-5と命名し、Japanease Journal of Cancer Researchニ論文発表した。この細胞株からさらにヌードマウス皮下における造腫瘍能の高いサブクローン(sMISK)を得た。sMISKを抗原とし、マウス脾臓より取り出したリンパ球と混合培養し、対外免疫法により感作させたのち、マウスミエローマ細胞(NS-1)と融合させ、抗体を産生するクローンを数種類得た。現在はこれらの抗体と、抗原とした細胞株との反応性を検討しており、今後は強い反応性を有するクローンを選択し、ヌードマウス皮下に移植された癌細胞の造腫瘍に対する抑制効果の有無を検討する予定である。さらに正常マウスの舌に同所性移植を行なったのち、反応性の腫大を示すリンパ節より取り出したリンパ球についても同様の実験を行なう予定である。
肝癌幹細胞の放射線感受性からみた病態生理

白血病だけでなく肝細胞癌を含む固形癌においても、幹細胞に癌化に関与する遺伝的変化が集積することにより、発癌に至るという説が立証されつつある。今回、がん幹細胞の存在を証明する為、まず培養がん細胞株よりフローサイトメーターを用いて、Hoechst33342の色素排泄能より、side population(SP)分画を分離し、その幹細胞としての特性を調べた(Endocrinol 148:1797-1803,2007)。SP法により分離された幹細胞様分画(SP細胞分画)は、培養系やマイクロアレイのデータでは幹細胞性格を有する特性が示された。一方、免疫不全マウスに移植したとき、必ずしもSP細胞分画とnon-SP細胞分画との間に著しい生着率などで差がなく、SP法では幹細胞の一部を分離することはできるが、必ずしも必要十分でないことが示された。このことにより、がん幹細胞の解析には、よりよい標的分子の同定と、それを認識する抗体が必要であることが示唆された。そこでhedgehog(Hh),Gli,sonic hedgehog(Shh),Pached(Ptc),Smoothened(Smo)などの幹細胞分化にかかわる転写因子の発現を、様々ながん組織で検索した(W J Gastroenterol 12:5687-5691,2006)。次に、放射線照射ががん幹細胞に与える影響を見るため、SP細胞分画の豊富ながん細胞株で発現が乏しく、逆にSP細胞分画がほとんどないがん細胞株では発現が多い遺伝子の一つであるThyroid Hormone Receptor beta(THR-β)の放射線感受性を解析した(J Rad Res49:17-27,2008)。Wild-type THR-βを導入した細胞では、放射線感受性が増加するが、逆にMutant-type THR-βを導入した細胞では、放射線感受性が低下した。このことにより、がん幹細胞の放射線抵抗性の特性に、THR-βが関与している可能性が示された。がん幹細胞SP分画non-SP分画放射線感受性。ABC (ATP-binding cassette) transporterの一つであるBCRP1 (breast cancer-resistant protein 1)は、種々の正常組織中の幹細胞で発現している事が報告されているが、このBCRP1は抗癌剤のほかHoechst 33342色素を排出する作用がある。これを利用し、フローサイトメトリーを用いて染色度の低いSP細胞を同定、分離することが可能である。この方法を用いて、いくつかの癌細胞株を調べた所、ARO細胞では0.25%,FRO細胞で0.1%,NPA細胞で0.06%,WRO細胞で0.02%のSP細胞を同定したが、TPC1細胞ではSP細胞は見られなかった。ARO細胞はヌードマウスに容易に腫瘍を形成出来るが、TPC1細胞ではほとんど腫瘍を形成しない。さらにSP細胞はコロニー形成能が極めて高く、ヌードマウスにも移植されやすいが、必ずしもnon-SP細胞がヌードマウスに移植できないわけでなく、non-SP分画よりSP分画が、SP分画よりnon-SP分画の細胞が生じるという可塑性があることが分かった(Mitsutake, N. etal.Endocrinol, in press,2007)。現在マイクロアレイなどを用いた解析を進め、SPよりもよりがん幹細胞の特徴に直接関与する遺伝子を見つけているところである。