hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマ照射下その場原子分解能観察による垂直成長ナノグラフェン成長素過程の解明

本研究では、カーボンナノウォール(CNW)成長過程を、気相から表面反応に至るまでの系全体で明らかにした。そのために、プラズマの気相計測と、原子分解能での成長表面の組成分析と構造解析とを駆使し、環境制御型超高圧電子顕微鏡に導入可能な小型プラズマ源の開発、それを用いたプラズマ照射下でのナノグラフェンの核発生、垂直成長の過程のその場観察手法の確立、X線光電子分光などによるプラズマ照射表面の元素組成・化学結合状態の変化の解析に取り組んだ。具体的には、CNWの初期成長過程や成長後において、フッ素ラジカル処理やOHラジカル処理などが、CNW表面の組成分析・化学結合状態、結晶構造に及ぼす効果を明らかにした。計画初年度において、活性種制御カテーテル型プラズマ源を新規設計・作製し、安定動作を確認するに至った。同プラズマ源は、名古屋大学・反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡(JEM-1000K RS)の試料棒内に設置可能な、外形2mmのカテーテル型・特殊プラズマ源である。周波数2.45GHzのマイクロ波を用いており、大気圧を含む高圧条件下で、安定的に高密度なプラズマを生成することが出来る。本年度は、ArおよびH2を用いた放電試験を実施し、発光分光スペクトルによって安定的な放電の実現を確認している。また、マイクロ波電源ならびに生成したプラズマからの電磁波ノイズが反応科学透過電子顕微鏡の動作には影響しないことも確認できた。一方、初期成長および成長後のフッ素ラジカル処理やOHラジカル処理などが、CNW表面の組成分析・化学結合状態、結晶構造に及ぼす効果についても、X線光電子分光法(XPS)によって明らかにした。特にNO/F2混合ガスを用いた活性種処理において、顕著な表面化学組成、形態変化が見られたため、同試料の電気的特性の評価も展開している。次年度は、これらの結果もフィードバックして、素過程の解明に繋げていく予定である。計画初年度に新規設計・作製した活性種制御カテーテル型プラズマ源について、名古屋大学・反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡(JEM-1000K RS)への設置準備ならびに軽量化構造の検討・回収を進めた。同プラズマ源は、反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡の試料棒内に設置可能な、外形2mmのカテーテル型・特殊プラズマ源である。周波数2.45GHzのマイクロ波を用いており、大気圧を含む高圧条件下で、安定的に高密度なArおよびH2ガスプラズマを生成可能な事を、初年度までに確認している。また、マイクロ波電源ならびに生成したプラズマからの電磁波ノイズが反応科学透過電子顕微鏡の動作には影響しないことも確認されていた。しかしプラズマ源としての安定性能は確認されていた一方で、反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡に接続し、電子顕微鏡観察を実施するにあたって、問題があることが判明した。具体的には、試料棒全体の重量が大き過ぎることと、高周波電力供給用ケーブルの剛性によって、試料棒先端部の微小動作が困難となることがわかった。そこで、試料棒全体の軽量化と、より剛性の低い電源ケーブルへの変更など、改良を施した。一方、初期成長および成長後のラジカル処理が、CNW表面の組成分析・化学結合状態、結晶構造に及ぼす効果についても、走査電子顕微鏡観察(SEM)、角度分解光電子分光法(AR-PES)によって明らかにした。特にOHラジカルがCNW側壁で選択的反応し、顕著な表面化学組成、形態変化を起こすことが明らかとなった。昨年度までに設計・作製した活性種制御カテーテル型プラズマ源について、軽量化構造の検討などの改修を継続し、名古屋大学・反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡(JEM-1000K RS)への設置準備を推進した。周波数2.45GHzのマイクロ波を用いており、これまでに大気圧を含む高圧条件下で、安定的に高密度なArおよびH2ガスプラズマを生成可能な事を確認している。一方、マイクロ波電源ならびに生成したプラズマからの電磁波ノイズが反応科学透過電子顕微鏡の動作には影響しないことも確認されているが、試料棒全体の重量が大き過ぎることと、高周波電力供給用ケーブルの剛性によって、試料棒先端部の微小動作が困難となる問題があった。そこで、本年度は、試料棒全体の軽量化と、より剛性の低い小径の電源ケーブルへの変更などを施した改良構造において、放電特性の評価を進めた。例えば剛性が低い一方で耐圧・耐電流性能が低い小径ケーブルでは、マイクロ波印加時において、ケーブルや接続端子付近での発熱が懸念される。そこで電源ケーブルへの負荷が抑制しつつ、安定的な放電条件の探索と供に、パルス波印加による発熱抑制効果なども詳細に検討した。

一方、CNWの初期成長機構については、ナノギャップを有するパターン基板上での成長によって、位置及び形状の選択成長機構に関する研究を進めた。今後、これらの結果もフィードバックして、素過程の解明に繋げる事が可能になるものと期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマエレクトロニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。透過型電子顕微鏡のポールピース部に安定的にラジカルを供給可能で、電磁波ノイズなどが透過電子顕微鏡の動作を妨げることが無い、特殊なカテーテル型マイクロ波プラズマ源の構築に成功した。同プラズマ源は、本研究のために設計・作製した完全なオリジナルで有り、当初計画通り、ラジカル照射下での透過型電子顕微鏡観察の準備が完了したと言える。初年度に新規設計・作製し、安定動作まで確認されていた活性種制御カテーテル型プラズマ源について、透過型電子顕微鏡に設置した際の微小動作に関する問題を見出し、試料棒およびプラズマ源全体の構造を見直して、全体的な軽量化と駆動を妨げない構造を実現した。これらにより、ラジカル照射下での透過型電子顕微鏡観察の準備が完全に整ったと言える。一方で、試料棒全体の構造を見直しと改修作業が必要であったために、当初に予定していた、ラジカル照射下での透過型電子顕微鏡観察像の取得には至っておらず、残念ながら“やや遅れている"と判断せざるをえない。上記の通り、同試料棒およびプラズマ源の準備は完了しており、名古屋大学・超高圧電子顕微鏡施設との密接な連携によって、同研究の実施を加速するものである。計画初年度での新規構築が完了したカテーテル型マイクロ波プラズマ源を用い、当初計画通りにラジカル照射下での透過電子顕微鏡観察を実施する。第一段階の実験としては、Ar/H2プラズマを用い、白金(Pt)薄膜表面の形態変化を観察する。第二段階以降では、シリコンフィンチャネル側壁や、低誘電率有機薄膜やフォトレジストの側壁の変化の検証に展開する。昨年度までに準備が完了したカテーテル型マイクロ波プラズマ源を用い、ラジカル照射下での透過電子顕微鏡観察を実施する。カテーテル型マイクロ波プラズマ源の放電確認実験で使う消耗品費が節約できたため残額が生じた。当該経費は、次年度経費とともにプロセスガスおよび真空部品類の購入費として使用する。試料棒およびプラズマ源の更なる構造最適化の必要が生じたため、実際の観察試料の作製およびラジカル照射下での電子顕微鏡観察を実施する回数が少なくなった。そのために、年度内に使用する消耗品などが減少したため、次年度での執行分として繰り越した。前年度に使用予定であった消耗品を、今年度分と共に購入し、併せて、全体計画に則った実験の推進と目標達成に努める。
マウス遺伝学的手法によるカテコールアミン神経系の機能に関する総合的研究

(1)カテコールアミン特異性の遺伝的変換とレセプターの発現調節---ヒトDBH遺伝子プロモーターの制御下にアドレナリン合成酵素PNMTを発現するトランスジェニックマウスを利用して、カテコールアミン特異性の変換が、交感神経の標的臓器におけるアドレナリンレセプターの発現パターンに与える影響について解析した。トランスジェニックマウスの種々の臓器においてにおいて、β2-AR結合数の56.4%から74.9%の減少が主要に誘起され、このdown-regulationはレセプターmRNAの減少に基づくことが判明した。トランスジェニックマウスに見い出されたレセプター結合数の調節は、刺激量の変化に対して生体機能をコントロールするための重要な補償機構の1つであることが推測された。(2)ドーパミンβ-水酸化酵素の過剰発現とカテコールアミン代謝の調節---ヒトDBHミニ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスにおいて導入遺伝子産物は、正常な翻訳後修飾を受け、分泌小胞内に可溶型および膜結合型の2種類の様式で存在した。トランスジェニックマウスの種々のカテコールアミン含有細胞においてDBH活性の顕著な増加が誘導されたが、定常状態でのカテコールアミン量はコントロールレベルに比較して一定に保持されていた。DBH活性の上昇にもかかわらず、ノルエピネフリンの合成速度を調節するメカニズムの存在が示唆された。(3)チロシン水酸化酵素の遺伝子変異によるカテコールアミン欠損と周生期致死性---ジーンターゲティング法により作成したTHミュータントマウスにおいて極度のカテコールアミン欠乏が誘導さえ、胎生後期あるいは出生後まもなくに死亡した。TH変異は、動物の形態形成には直接影響を及ぼさなかったが、種々のカテコールアミン機能のうち、特に心臓機能の異常が観察された。また、THミュータントにヒトTHトランスジーンを導入することによって、ミュータント表現型は完全に回復した。TH遺伝子は胎生期および新生期における動物の生存のために必須であることが明らかとなった。(4)イムノトキシン細胞標的法による特定神経細胞の条件的破壊---トランスジェニックマウスを利用して特定の細胞系列を破壊するための新しい方法論を考案し、ノルアドレナリンニューロンの誘導的破壊に適用した。DBH遺伝子プロモーターを利用して、組織特異的にヒトIL-2Raを発現するトランスジェニックマウスを作成し、マウスの脳室内にイムノトキシンanti-Tac(Fv)-PE40を投与した。組織学的解析によって、ノムノトキシンを投与したトランスジェニックマウスにおいてDBH発現細胞の選択的変性が明らかとなり、DBH活性およびノルエピネフリンレベルの顕著な減少が誘導された。(1)神経伝達物質カテコールアミン特異性の遺伝的変換---ノルアドレナリンニューロンで機能するドーパミンβ-水酸化酵素(DBH)

遺伝子のプモーターの下流にアドレナリン合成酵素であるフェニルエタノールアミンN-メチル転移酵素(PNMT)cDNAを連結した融合遺伝子を導入したトランスジェニックマウスについて、交感神経標的臓器におけるカテコールアミン代謝の変化およびアドレナリン受容体(AR)の結合特性に与える影響について解析した。放射性リガンド結合実験およびmRNA量の解析から、トランスジェニックマウスの交感神経におけるカテコールアミン特異性の変換によって、標的臓器に存在するβ1-およびβ2-ARの発現量の調節が誘導されることを見い出した。(2)脳内ノルアドレナリンニューロンの選択的破壊---イムノトキシンを利用して、トランスジェニックマウス中枢神経系の特定細胞を条件的に破壊する新しい方法論(イムノトキシン細胞標的法)を開発した。DBH遺伝子プロモーターの制御下に、ノルアドレナリンニューロンにおいてヒトインターロイキン-2レセプターαサブユニット(IL-2Rα)を特異性に発現するトランスジェニックマウスを作成した。抗IL-2Rα抗体と緑膿菌細胞毒素から構成されるイムノトキシンをトランスジェニックマウスの脳室内に投与した結果、この動物に特徴的な行動異常が出現し、導入遺伝子を発現するニューロンの選択的変性が誘導された。本法は、特定の神経細胞を条件的に破壊し、その細胞の生理的役割を解明するばかりでなく、神経変性に基づく疾患の病態モデルを作成するために有意義であることが示された。(3)マウスチロシン水酸化酵素(TH)遺伝子の欠損とヒト遺伝子による置換---ES細胞を利用したジーンターゲティング法によって、カテコールアミン合成の第一段階を触媒するTHの遺伝子をノックアウトした変異マウスを作成した。THミュータントにおいて、本酵素の活性は完全に欠損し、ドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンはいづれも極度の減少を示した。THミュータントは胎生12.5日までは正常に発生するが、周生期においてカテコールアミン機能の欠損により致死となることが判明した。ヒトTH遺伝子を含むトランスジーンをノックアウトマウスに導入することによって、ミュータント表現型は正常に回復した。以上の結果から、TH遺伝子は胎生期および新生期における動物の生存に必須であることが明らかとなった。カテコールアミン特異性の遺伝的変換とレセプターの発現調節---ヒトDBH遺伝子プロモーターの制御下に感神経の標的臓器におけるアドレナリンレセプターの発現パターンに与える影響について解析した。トランスジェニックマウスの種々の臓器においてにおいて、β2-AR結合数の56.4%から74.9%の減少が主要に誘起され、このdown regulationはレセプターmRNAレベルの減少に基づくことが判明した。トランスジェニックマウスに見い出されたレセプター結合数の調節は、刺激量の変化に対して生体機能をコントロールするための重要な補償機能の1つであることが推測された。(2)ドーパミンβ-
はしご型格子上の強相関電子系における超伝導の数値的研究

最近、2本鎖梯子型格子上の銅酸化物が超伝導になり、注目を集めている。理論的にも偶数本鎖の梯子上の強相関電子系ではスピン・ギャップが開くことによって超伝導になることが予想されていた。しかし、そのような系の最も単純化された模型である2鎖ハバ-ド梯子模型については、弱結合での解析的な結果は超伝導を支持しているのに対して、数値計算は必ずしもこれを支持していない。そこで我々は量子モンテ・カルロ法によって2鎖ハバ-ド梯子模型の超伝導相関を計算した。その結果、離散的なエネルギーレベル間隔がフェルミ準位付近で密になっているときに限って弱結合理論と整合する結果が得られることがわかった。これは有限系の計算ではスピン・ギャップがレベル間隔がに比べて十分大きくないと弱結合理論を再現できないことを示唆しているものと思われる。超伝導を支持しないような数値計算結果がこのような有限サイズ効果によるものだとすると、弱結合理論の予想どおり、あまり相互作用が大きくない領域では超伝導になるものと考えられる。一方、奇数本鎖の梯子はスピン・ギャップが開かないことから、超伝導にならないことが予想されていた。しかし、例えば3本鎖のハバ-ド梯子模型においてはスピンのモードが3つあり、ギャップが閉じているのは一つだけで、残りの2つにはギャップが開いている。そこで我々は3本鎖のハバ-ド梯子の相関関数を弱結合理論により計算した。その結果、部分的に開いているスピン・ギャップを利用して、ここでも超伝導が支配的になることがわかった。これもまた、2本鎖の場合と同様に量子モンテ・カルロ計算により裏付けた。梯子系における超伝導を支持するこれらの結果がどのように2次元につながっていくのか興味深い。特に、我々は、2次元のd-p模型やハバ-ド模型でも超伝導の可能性を示唆する結果を得ており、これらとどのようにつながっていくかを調べることが今後の課題である。
遺伝子工学、細胞工学を用いた粥状動脈硬化発症機序に関する研究

動脈硬化病変形成には、血管内皮細胞の活性化とそれにより起こる内皮細胞由来の新しい蛋白の発現が重要である。我々は酸化LDLに含まれるリゾフォスファチジルコリンが、血管内皮細胞に作用して、単球接着因子VCAM-1、ICAM-1の遺伝子発現のみならず、血管平滑筋細胞増殖因子HB-EGF、PDGF-A,B鎖の遺伝子発現を惹起することを見い出した。PDGF-B鎖、ICAM-1の遺伝子発現には、JNK,ERKのリン酸化が起こることが明らかになり、その上流、下流の情報伝達系の解析を急いでいる。さらに、FHのモデルWHHLウサギ、コレステロール負荷ウサギを用いて、接着分子の発現誘導を検討していたところ、VCAM-1以外にP selectionの発現誘導が新たに確認された(現在投稿中である)。従って、現在この遺伝子発現誘導機構も検討中である。さらに、これらの接着分子の発現に引き続いて、活性化マクロファージ、さらに続いてTリンパ球が集簇することをも明らかにできた。Tリンパ球の動脈硬化形成への意義における検討を合わせて行っているが、リゾフォスファチジルコリンが、Tリンパ球に働き、HB-EGFの発現を誘導すること、さらにINF-γを大量に合成することを見い出し、その機序につき解析中である。遺伝子工学細胞工学を用いた粥状動脈硬化発症機序に関する研究をめざす我々の研究は順調に進行している。粥状動脈硬化の発症の最初の段階は単球の内皮細胞への接着と内皮下層への侵入である。我々はLDLの酸化過程で生ずるリゾフォスファチジルコリン(LPC)が内皮細胞においてVCAM-1の発現を誘導すること、更にそれがPKCを関与しない機構で行われることを明らかにし、その分子機構を細胞内情報伝達系ならびに遺伝子転写制御機構の両面から解析しつつある。さらに単球はマクロファージに分化したのち酸化LDLをとりこみ泡沫細胞となるとされている。我々は従来マクロファージおよび肝クッパー細胞における酸化LDLのとりこみ機構を検討してきたが、現在酸化LDLに特異的な受容体の分離精製を、抗マクロファージモノクローナル抗体を用いて遂行中である。またマクロファージの内皮下への侵入は癌細胞の侵入機転と異なる機構によることを示唆する成績が得られてきており、その分子機構についても同定をめざす。またこれらのin vitroの研究と平行して粥状動脈硬化モデル動物であるWHHLウサギを用いて、単球接着分子、遊走因子の発現分布をin situ hybridizationならびに免疫組織学的に解析も試みようとしている。遺伝子工学、細胞工学を用いた粥状動脈硬化発症機序に関する研究をめざす我々の研究は、順調に進行している。前年度に引き続き培養内皮細胞に発現する単球接着分子VCAM-1は、Lyso-pc(リゾフォスファチジルコリン)により、発現誘導され、しかも、この系は、蛋白リン酸化酵素Cを介さず、cAMPによっては抑制されるシグナル伝達経路が考えられ、その解析を急いでいる。また別の接着分子ICAM-1はやはりLyso-pcにより遺伝子が発現誘導されるが、新しい蛋白合成を介さずに惹起され、cAMP上昇により抑制される。ところがPDGF-B鎖遺伝子発現は、Lyso-pcにより、新たな蛋白合成を介して惹起され、cAMPの上昇によっては抑制されることが明らかになった。家族性コレステロール血症(FH)モデルWHHLウサギを用いたin vivoの実験から単球接着分子、VCAM-1の発現と単球、Tリンパ球の集積を検討したところ、すでに1ヵ月令で胸間動脈の分岐部にその発現がみられ、単球の集積を確認できた。ところが2ヵ月令になると、VCAM-1は、分岐部においても、大動脈全周にわたり、発現していること、T cellの集積が単球に遅れて出現しはじめることがそれぞれの抗体を用いて明らかにされた。また、酸化LDLの取り込み機構に関して新たなる抗体の存在が示唆されるデータが出はじめた。平成7年度も引き続きプロジェクトを続けて行く。

我々は酸化LDLに含まれるリゾフォスファチジルコリンが、血管内皮細胞に作用して、単球接着因子VCAM-1、ICAM-1の遺伝子発現のみならず、血管平滑筋細胞増殖因子HB-EGF、PDGF-A, B鎖の遺伝子発現を惹起することを見い出した。PDGF-B鎖、ICAM-1の遺伝子発現には、JNK, ERKのリン酸化が起こることが明らかになり、その上流、下流の情報伝達系の解析を急いでいる。さらに、FHのモデルWHHLウサギ、コレステロール負荷ウサギを用いて、接着分子の発現誘導を検討していたところ、VCAM-1以外にPselectinの発現誘導が新たに確認された(現在投稿中である)。従って、現在この遺伝子発現誘導機構も検討中である。さらに、これらの接着分子の発現に引き続いて、活性化マクロファージ、さらに続いてTリンパ球が集簇することも明らかにできた。Tリンパ球の動脈硬化形成への意義における検討を合わせて行っているが、リゾフォスファチジルコリンが、Tリンパ球に働き、HB-EGFの発現を誘導すること、さらにINF-γを大量に合成することを見い出し、その機序につき解析中である。
西洋化と民主化のリンケージを阻む諸要因に関する比較分析

本研究は「近年、欧州連合(EU)と密接に関連する諸国家において、一度向上した民主主義の質が後退に転じているのはなぜか」という問いについて、トルコ、ポーランド、ハンガリー、ラトヴィアの事例を取り上げて比較検証することを目的としている。「西洋の先進民主主義国とのリンケージが高ければ民主化は進展する」と主張したスティーヴン・レヴィツキーとルーカン・ウェイの民主化のテーゼを反証するとともに、各国間で共通する民主主義の質の後退の要因を検討する。具体的には、1EUの規範力が低下したため、2与党政党がEUの規範の浸透をブロックもしくは選定したため、3ナショナリズムの高揚により、EUの規範が国民の間で浸透しなくなったため、という3つの仮説について検証を行う。加えて、民主主義の後退の結果は権威主義なのか、それとも委任型民主主義への変容なのかという点に関しても明らかにする。この問いを明らかにするため、2018年度は民主化およびポピュリズムに関する先行研究の整理、トルコ、ポーランド、ハンガリー、ラトヴィアの現状分析を、とりわけナショナリズムとの関係を軸に検証することを試みた。また、民主化に影響を及ぼす外部アクターとして、EUだけではなく、むしろ民主化の後退を促進する可能性があるロシアや中国に関しても検討するかどうかを話し合った。本研究の初年度である2018年度は、英語と日本語の論文および学会発表を中心に、多くの成果を残すことができた。上述したように、2018年度は民主化、民主化の後退、ポピュリズムに関する先行研究の整理とトルコ、ポーランド、ハンガリー、ラトヴィアに関する現状分析を行い、それらに関して、いくつかの論考を執筆するとともに、全体で3回の研究会を実施し、意見交換を行った。代表者が専門とするトルコに関しては、トルコの最近5年間における民主化の軌跡とトルコの民主化の問題点を指摘した「「強い大統領」エルドアンに導かれるトルコ(特集権威主義という罠)」(『世界』2019年4月号)でトルコと民主化の関係について論じた。また、本研究会と同様に民主化の後退を扱った川中豪編『後退する民主主義、強化される権威主義:最良の政治制度とは何か』(ミネルヴァ書房、2018年)とレヴィツキー・ジブラット『民主主義の死に方』を取り上げ、本研究はこれらの先行研究とどのような違いを出すかについても研究会のメンバーで検討した。その結果、本研究の特徴は、1民主化の後退に対する外部アクターの関与、2上記2冊では本格的に検討されていない東欧の事例を深堀する、3民主化だけが後退しているのではなく、自由主義も後退していることを明らかにする、4ナショナリズム、ポピュリズム、権威主義と民主化の後退の関係を明らかにする、という4点であることを確認した。2019年度以降はこれらの諸点について深堀していくこととする。1年目は先行研究の整理と現状の把握、2年目は、いくつかの学会発表を行うとともに3年目の終わりに刊行を計画している共同執筆による著書の執筆を具体的な作業として行う予定である。具体的に2019年度は、科研関係者の一部が日本比較政治学会および日本国際政治学会で民主化支援および民主化の後退のパネルにおいて研究発表を行う予定である。また、民主主義の後退よりも「自由民主主義の後退」の方が適切ではないかと考え、自由民主主義とは何だったのか、自由民主主義のどこが後退しているのかについて検討する。また、本研究者の関係者がさまざまな国際学会に参加し、そこで最新の理論的・概念的潮流の理解、他国の研究者と意見交換し、民主化の後退に関する知見を深める。また、もし予算の都合がつけば、海外から民主化の後退について研究している若手研究者を招聘し、研究会を行うことも考えている。いずれにせよ、今年度は1民主化の後退に対する外部アクターの関与、2上記2冊では本格的に検討されていない東欧の事例を深堀する、3民主化だけが後退しているのではなく、自由主義も後退していることを明らかにする、4ナショナリズム、ポピュリズム、権威主義と民主化の後退の関係を明らかにする、という4点について詳細に検証し、2020年度に予定している出版の準備を行う。

上述したように、2018年度は民主化、民主化の後退、ポピュリズムに関する先行研究の整理とトルコ、ポーランド、ハンガリー、ラトヴィアに関する現状分析を行い、それらに関して、いくつかの論考を執筆するとともに、全体で3回の研究会を実施し、意見交換を行った。代表者が専門とするトルコに関しては、トルコの最近5年間における民主化の軌跡とトルコの民主化の問題点を指摘した「「強い大統領」エルドアンに導かれるトルコ(特集権威主義という罠)」(『世界』2019年4月号)でトルコと民主化の関係について論じた。また、本研究会と同様に民主化の後退を扱った川中豪編『後退する民主主義、強化される権威主義:最良の政治制度とは何か』(ミネルヴァ書房、2018年)とレヴィツキー・ジブラット『民主主義の死に方』を取り上げ、本研究はこれらの先行研究とどのような違いを出すかについても研究会のメンバーで検討した。その結果、本研究の特徴は、1民主化の後退に対する外部アクターの関与、2上記2冊では本格的に検討されていない東欧の事例を深堀する、3民主化だけが後退しているのではなく、自由主義も後退していることを明らかにする、4ナショナリズム、ポピュリズム、権威主義と民主化の後退の関係を明らかにする、という4点であることを確認した。2019年度以降はこれらの諸点について深堀していくこととする。1年目は先行研究の整理と現状の把握、2年目は、いくつかの学会発表を行うとともに3年目の終わりに刊行を計画している共同執筆による著書の執筆を具体的な作業として行う予定である。具体的に2019年度は、科研関係者の一部が日本比較政治学会および日本国際政治学会で民主化支援および民主化の後退のパネルにおいて研究発表を行う予定である。また、民主主義の後退よりも「自由民主主義の後退」の方が適切ではないかと考え、自由民主主義とは何だったのか、自由民主主義のどこが後退しているのかについて検討する。また、本研究者の関係者がさまざまな国際学会に参加し、そこで最新の理論的・概念的潮流の理解、他国の研究者と意見交換し、民主化の後退に関する知見を深める。また、もし予算の都合がつけば、海外から民主化の後退について研究している若手研究者を招聘し、研究会を行うことも考えている。いずれにせよ、今年度は1民主化の後退に対する外部アクターの関与、2上記2冊では本格的に検討されていない東欧の事例を深堀する、3民主化だけが後退しているのではなく、自由主義も後退していることを明らかにする、4ナショナリズム、ポピュリズム、権威主義と民主化の後退の関係を明らかにする、という4点について詳細に検証し、2020年度に予定している出版の準備を行う。
ソノポレーション法による特異的分子標的治療法に適したナノバブルと新規抗癌剤の開発

これまで,口腔扁平上皮癌の治療のために,マイクロバブルとソノポレーション法を用いた遺伝子・薬剤導入法を検討し,一定の抗癌効果があることを確認したが,新たな遺伝子・薬剤キャリアーとして超音波造影ガスを封入した新規バブルリポソームに着目した.九州工業大学と共同研究中の新規抗癌剤Ky-2(HDACi)を同バブルを用いてCa9-22細胞に導入したところ,コントロール群に比較して,著明な抗腫瘍効果を認めた.次にドキソルビシン内包リポソーム製剤であるドキシルに超音波造影ガスを封入し,新規ナノバブルリポソームの作製に成功した.Ca9-22細胞においてドキソルビシン封入バブルリポソームと超音波の併用による致死活性効果について評価したところ,同バブルと超音波を併用した群で導入効率および死活性効果の増強が認められた。申請者らは,抗癌剤または癌抑制遺伝子を非ウィルスベクター法で導入する方法を検討してきた.これまで,口腔扁平上皮癌の治療のために,マイクロバブルとソノポレーション法を用いた遺伝子・薬剤導入法を検討し,一定の抗癌効果があることを確認した.しかしマイクロバブルは形状的に大きく(24.5μm),遺伝子治療の臨床で要求される組織深部に到達することは困難であった.そこで,我々は新たな遺伝子・薬剤キャリアーとして超音波造影ガス(パーフルオロプロパン)を封入した新規リポソーム(バブルリポソーム400500nm)(帝京大学薬学部生物薬剤学教室より供与)に着目し,マイクロバブルを用いた導入法とその導入効果を比較した.pVIVO1-GFP/LacZを超音波発振装置とマイクロバブル(sonazoid),またはナノバブル(DSPE-PEG liposome)を用いてヒト歯肉扁平上皮癌細胞Ca9-22細胞に導入した.LacZ、GFPの発現をそれぞれX-gal染色,フローサイトメーターで解析したところ,マイクロバブル群に比べ,ナノバブル群で著明な導入効果の増強が認められた。また,ナノバブルを用い,ブレオマイシンをCa9-22細胞に導入したところ,コントロール群に比べ,導入群で明らかに致死活性効果が増強することを確認した.また,ドキソルビシン内包PEGリポソーム(ナノバブル)製剤であるドキシルや,EGFRを標的にするモノクローナル抗体薬剤であるセツキシマブ,HDAC阻害剤であるKy-2など,多種類の抗癌剤をナノバブルを併用したソノポレーション法でCa9-22細胞に導入したところ,一定の抗腫瘍効果を認めた.申請者らは,抗癌剤または癌抑制遺伝子を非ウィルスベクター法で導入する方法を検討してきた.これまで,口腔扁平上皮癌の治療のために,ナノバブルと超音波を用いた遺伝子・薬剤導入法であるソノポレーション法を検討し,一定の抗癌効果があることを確認した.23年度の研究計画として、ナノバブルリポソームに内包する抗癌物質の選定と新規抗癌剤の開発を行った。現在、新たな遺伝子・薬剤キャリアーとして超音波造影ガス(パーフルオロプロパン)を封入した新規リポソーム(バブルリポソーム400500nm)を用いているが、同バブルへの抗癌物質の封入については共同研究室が研究を行っているが、現状ではバブルに物質を封入するのが困難である。そこで、ドキソルビシン内包PEGリポソーム製剤であるドキシルに超音波造影ガスを封入し、新規ナノバブルリポソームの作製に成功した。ヒト歯肉扁平上皮癌細胞株Ca9-22においてドキソルビシン封入バブルリポソーム(Encapsulated Doxorubicin Bubble Liposomes(EDBL))と超音波との併用による致死活性効果について調べた。超音波照射96時間後では,コントロールに対し,EDBLと超音波を併用群では有意な細胞数の減少を認めた.超音波照射48時間後では,コントロールと比較し,EDBLと超音波を照射した群でsubG1の著明な増加を認めた.さらに,EDBLと超音波を照射した群で細胞核の断片化を認め,細胞死がアポトーシスによるものと考えられた.また新規抗癌剤であるHDAC阻害剤としてクラミドシンとトリコスタチンAの両者におけるHDAC阻害必須部位をともに有するハイブリッドコンパウンド(CHAP15:cyclic hydroxamicacid containing peptide 15、別名:Ky-2)を用いて分子レベルでの解析を行った。Ky-2は低濃度で口腔扁平上皮癌細胞に対してapoptosisを誘導することが明らかとなったことから新たな癌治療薬として応用可能であることが示唆された。申請者らは,抗癌剤または癌抑制遺伝子を非ウィルスベクター法で導入する方法を検討してきた.これまで,口腔扁平上皮癌の治療のために,マイクロバブルとソノポレーション法を用いた遺伝子・薬剤導入法を検討し,一定の抗癌効果があることを確認した.

しかしマイクロバブルは形状的に大きく(24.5μm),遺伝子治療の臨床で要求される組織深部に到達することは困難であった.そこで,我々は新たな遺伝子・薬剤キャリアーとして超音波造影ガス(パーフルオロプロパン)を封入した新規リポソーム(バブルリポソーム400500nm)(帝京大学薬学部生物薬剤学教室より供与)に着目し,マイクロバブルを用いた導入法とその導入効果を比較した.pVIVO1-GFP/LacZを超音波発振装置とマイクロバブル(sonazoid),またはナノバブル(DSPE-PEG liposome)を用いてヒト歯肉扁平上皮癌細胞Ca9-22細胞に導入した.LacZ、GFPの発現をそれぞれX-gal染色,フローサイトメーターで解析したところ,マイクロバブル群に比べ,ナノバブル群で著明な導入効果の増強が認められた。また,ナノバブルを用い,ブレオマイシンをCa9-22細胞に導入したところ,コントロール群に比べ,導入群で明らかに致死活性効果が増強することを確認した.次にドキソルビシン内包リポソーム製剤であるドキシルに超音波造影ガスを封入し,新規ナノバブルリポソームの作製に成功した.Ca9-22細胞においてドキソルビシン封入バブルリポソームと超音波の併用による致死活性効果について評価したところ,コントロールと比較して同バブルと超音波を併用した群で明らかな細胞数の減少を認めた.また同群において細胞質が膨張し、形態的変化を認め,またSub-G1期の著明な増加、細胞核の断片化,アネキシンV/PI陽性細胞の増加が認められた.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度には動物実験モデルに対して、上記抗癌剤をソノポレーション法で導入し、抗腫瘍効果を評価する。また、照射部位に見合った超音波プローブの開発を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ニーマン・ピックC1ライク１依存性コレステロール輸送におけるORP10の役割

Niemann-Pick C1 Like1 (NPC1L1)は小腸上皮細胞と肝細胞において、コレステロールの吸収を担う。HEK細胞での発現系において、ORP10はNPC1L1依存性のコレステロールの取り込みを増加させ、この効果は高LDL血症の危険因子となるORP10/D254アイソフォームでN254よりも顕著だった。ORP10はNPC1L1と蛋白質複合体を形成した。さらにFRETにより、ORP10/ D254はN254よりも“曲がりにくい"ことがわかった。この事は、NPC1L1の挙動に対する効果の違いが、D254が高LDL血症の危険因子となる理由である可能性を示唆する。Niemann-Pick C1 Like1 (NPC1L1)は小腸上皮細胞と肝細胞に特異的に発現し、細胞表面から輸送小胞を経て小胞体へコレステロールを輸送するが、分子レベルでの輸送機序には未解明な点が多数残されている。一方、ORPファミリーは、OSBPとそのホモログ(ORP111)計12種類の蛋白質を含み、その各々が特定の脂質のセンサーまたはキャリアーとして働くことが明らかになりつつある。これまでに、HEK細胞での発現系を用いて、ORP10の発現を過剰にする、または抑制するとNPC1L1の細胞内局在が変化すること、さらにNPC1L1とORP10が複合体を形成することを見いだした。本研究の目的はNPC1L1依存性コレステロール輸送におけるORP10の役割を明らかにすることである。さらに、ORP10がコレステロールセンサーとしてNPC1L1とNumbの結合・解離を制御するという仮説の検証を現在進めている。これと並行して、ORP10/D254とN254との機能的な違いの検討を開始した。本研究計画の第一の目標である、内因性のNPC1L1とORP10のコレステロール濃度依存性結合の検出に成功した。すなわち、肝細胞系の培養細胞(HepG2)で内因性のNPC1L1、ORP10の発現を確認し、免疫沈降法によって2つの蛋白質が低コレステロール条件下で複合体を形成することを明らかにした。また、免疫染色により、低コレステロール条件下で細胞表面で2つの蛋白質が共存することを示すことができた。これらの結果は、NPC1L1依存性のコレステロール輸送におけるORP10の生理的役割を検討するうえで重要な進展である。もう一つの重要な成果として、HEK細胞での発現系において、種々のORP10truncated constructsとNPC1L1の共免沈実験を行い、ORP10のPHD (pleckstrin homology domain)が2つの蛋白質の複合体形成に必要であることを見出した。ORP10には、PHDの他にORD(OSBP-related domain)と呼ばれる領域が存在し、この部分がにコレステロールが結合するとされている。PHDを持つがORDを持たないコンストラクトは、全長の蛋白質に比べてより効率的にNPC1L1に結合し、その結合はコレステロールに依存しなかった。この結果は、NPC1L1との複合体形成における2つのドメインの相反する機能を示唆している。すなわち、ORP10はそのPHDを介してNPC1L1と複合体を形成するが、高コレステロール条件下でORDにコレステロールが結合しているとその形成が阻害される。次に、種々のORP10truncated constructsとNPC1L1の共免沈実験を行い、ORP10のpleckstrin homologydomainが2つの蛋白質の複合体形成に必要であることを見出した。さらに、この蛋白質複合体にはクラスリン被覆小胞とのアダプター蛋白質であるNumbが含まれていることがわかった。ORP10のpleckstrinhomologydomainはNumbとの結合には不要であり、ORP10のカルボキシル側の配列がその結合を担う。HEK細胞において、siRNAによりORP10をノックダウンすると、NPC1L1とNumbとの結合が抑制された。これらの結果は、ORP10がNPC1L1とNumbをつなぐリンカーとして働くことを示唆する。また、NPC1L1との共免沈、Numbとの共免沈のいずれにおいてもN254とD254アイソフォームの結果に明らかな違いは見いだせず、ORP10/N254とD254アイソフォーの機能的な違いはなお検討中である。NPC1L1/ORP10蛋白質複合体にNumbが含まれていることを証明できたことは重要な進展である。この複合体形成の機序として、ORP10のpleckstrinhomologydomainがNPC1L1との結合に必要であるのに対して、そのカルボキシル側の配列がNumbとの結合を担うことを示すことができた。さらにHEK細胞においてsiRNAによりORP10をノックダウンすると、NPC1L1とNumbとの結合が抑制された。

これらの結果は、ORP10がNPC1L1とNumbをつなぐリンカーとして働くことを示唆している。これまでにORPファミリーの一つであるOSBP (oxysterol-binding protein)が細胞膜直下でMAPKカスケードのscaffoldとして働くことが報告されているが、本研究の成果はこれに匹敵する新知見である。一方ORP10/N254とD254の機能的な違いはなお検討中である。日本人高LDL血症患者のゲノムにおいて、254番目がアスパラギン酸であるORP10/D254をコードするアリールは、アスパラギンであるN254をコードするアリールよりも頻度が高い。NPC1L1との共免沈、Numbとの共免沈のいずれにおいてもN254とD254アイソフォームの結果に明らかな違いは見いだせず、これらの蛋白質との結合活性に差はないと考えている。Niemann-Pick C1 Like1 (NPC1L1)は小腸上皮細胞と肝細胞に特異的に発現し、細胞表面から輸送小胞を経て小胞体へコレステロールを輸送する。一方、ORP (OSBP-related protein)ファミリーは、OSBP (Oxysterol-binding protein)とそのホモログ(ORP111)計12種類の蛋白質を含み、その各々が特定の脂質のセンサーまたはキャリアーとして働く。HEK細胞での発現系において、ORP10はNPC1L1依存性のコレステロールの取り込みを増加させ、この効果は高LDL血症の危険因子となるORP10/D254アイソフォームでN254アイソフォームよりも顕著だった。ORP10はそのPHD (pleckstrin homology domain)を介してNPC1L1と蛋白質複合体を形成し、この形成はORP10のORD (OSBP-related domain)にコレステロールが結合することで抑制された。この蛋白質複合体には、NPC1L1とclathrinの間のアダプター蛋白質であるNumbも含まれていた。これらの結果は、ORP10がNPC1L1とNumbをつなぐリンカーとして働き、コレステロール濃度依存性の挙動をコントロールすることを示している。さらにFRET (fluorescence resonance energy transfer)により、ORP10/ D254アイソフォームはN254アイソフォームよりも“曲がりにくい"ことがわかった。この事は、NPC1L1の挙動に対する効果の違いが、D254アイソフォームが高LDL血症の危険因子となる理由である可能性を示唆する。Niemann-Pick C1 Like1 (NPC1L1)は小腸上皮細胞と肝細胞において、コレステロールの吸収を担う。HEK細胞での発現系において、ORP10はNPC1L1依存性のコレステロールの取り込みを増加させ、この効果は高LDL血症の危険因子となるORP10/D254アイソフォームでN254よりも顕著だった。ORP10はNPC1L1と蛋白質複合体を形成した。さらにFRETにより、ORP10/ D254はN254よりも“曲がりにくい"ことがわかった。
葉緑体光定位運動機構の多様性と共通性

被子植物シロイヌナズナの葉緑体光定位運動の解析から、葉緑体には特異的なアクチンフィラメントが存在し、これが葉緑体の細胞内での運動、光定位の分子メカニズムとして働くことが明らかになっている。本研究ではコケ植物のヒメツリガネゴケ、ゼニゴケの葉緑体光定位運動を解析し、系統進化的に離れた蘚類、苔類の細胞においても被子植物と共通した葉緑体アクチンによるメカニズムが存在していること、しかし、葉緑体アクチンフィラメントの形態・機能等、異なる面を持ち、多様性を示すことを明らかにした。ヒメツリガネゴケ、ホウライシダのtdTomato-talin発現株を用いて葉緑体に特異的なアクチンフィラメントの存在を調べた結果、ホウライシダでは明確でないが、ヒメツリガネゴケでは青色光により特異的なアクチンフィラメントが葉緑体上に誘導されることがわかった。すでに葉緑体光定位運動に際して、光定位した葉緑体の細胞膜側全体にアクチンのメッシュワーク構造が出現することを明らかにしているが、この構造は葉緑体上に生じたアクチンが葉緑体外まで広がることにより形成されることがわかった。そこで、苔類細胞の場合を調べるため、新たにtdTomato-talinを発現するゼニゴケ細胞を作成し、観察した結果、ゼニゴケ細胞の葉緑体上にも特異的なアクチンフィラメントが存在すること、また、葉緑体光定位運動にともない、このアクチンが進行方向に偏在することがわかった。これらの結果はヒメツリガネゴケ、ゼニゴケにおけるアクチンに依存した運動が基本的にシロイヌナズナと同様であることを示している。前年度に引き続き、ヒメツリガネゴケ、ゼニゴケのtdTomato-talin発現株を用いて、青色光による葉緑体光定位運動に際しての葉緑体アクチンフィラメントの変化を解析した。ヒメツリガネゴケでは光照射前に葉緑体アクチンはほとんど見られないが、光定位部位に到達した葉緑体では葉緑体上に分枝したメッシュワーク状のアクチンが急速に出現する。このアクチンは葉緑体周縁部位から伸長し、活発なダイナミクスを示してメッシュワーク構造を形成することがわかった。このアクチンは葉緑体の定位部位への繋留に働くと考えられる。また、移動中の葉緑体では前端部へのアクチン偏在が観察される場合があり、運動機構としても働くと考えられる。これに対し、ゼニゴケ細胞では光照射以前から短い葉緑体アクチンが存在しており、青色光照射にともない、このアクチンが葉緑体上で進行方向前端部へ明確な偏在を示した後、光定位運動が生じることがわかった。定位部位に到達し、運動を停止した葉緑体上では、このアクチン偏在は解消され、葉緑体全域に分布するようになる。この葉緑体アクチンの変化は強光逃避反応でも弱光集合でも同じである。これらの結果はヒメツリガネゴケ、ゼニゴケにおけるアクチンに依存した葉緑体光定位運動が、基本的にシロイヌナズナと同じメカニズムで起こることを示しており、系統進化的に離れた種間で共通した運動機構が保持されていることは非常に興味深いことである。
胆膵癌個別化医療実現のための3次元腫瘍バンクの構築

切除不能進行胆道癌・膵癌に対する化学療法は未だ十分な有用性とは言い難く,新規治療標的分子の同定と,既存の化学療法レジメンの有効活用を図ることが、実臨床上で早急に求められる責務であると考える.本研究では超音波内視鏡下生検(Endoscopic ultrasound-guided fine needle aspiration,以後EUS FNA )等による組織診断時の生検検体より,臨床経過の紐付け可能な3次元オルガノイド培養パネルを構築し,網羅的遺伝子変異や発現解析を行うとともに,阻害薬投与実験のためのアッセイ系を確立することを主たる目的とする.そして,遺伝子変異・発現情報,及びオルガノイドでの薬剤投与実験結果を照らし合わせることで,新規治療標的分子の同定と薬剤スクリーニング,及び新規レジメン選択基準の策定を試みる.平成30年度は,前年度にパイロットトライアルとして検討を行ったEUS-FNA組織検体からの3次元オルガノイド培養株樹立方法を用いて,培養症例数の拡大を試みた.しかしながら,現実的には樹立困難なケースが相当数存在し,現時点での培養成功症例は計6例にとどまっている.樹立できたものについては,次世代型シークエンサー解析を実施したが,結果,2例では正常DNA(末梢血単核球由来)とのpaired解析で変異の検出なく,非腫瘍組織由来の膵オルガノイド細胞株であることが示唆された.残る4例ではputative driver mutationとしてKRAS, TP53変異を各々,高いMAF(mutation allele frequency)値にて検出し,膵癌オルガノイド細胞株であると考えられた.また,これらの膵癌オルガノイド細胞株についてはオルガノイド培養系での薬剤処置実験や,免疫不全マウスへの移植実験を行った.理由前年度にパイロットトライアルとして検討を行ったEUS-FNA組織検体からの3次元オルガノイド培養株樹立方法を用いて,培養症例数の拡大を試みたが,現実的には樹立困難なケースが相当数存在した.原因としては,培養移行時の細菌のコンタミネーション,生検検体のサンプリングエラーを考えている.なお,樹立可能であったオルガノイド培養株よりDNAを抽出して次世代型シークエンサー解析を実施したところ,2例では正常DNA(末梢血単核球由来)とのpaired解析で変異の検出なく,非腫瘍組織由来の膵オルガノイド細胞株であることが示唆されたことから,膵管上皮細胞を培養できる条件は構築出来ており,方法論には問題ないと考えている.症例数を拡大し,上述の一連の検討の継続を予定している.また,次世代型シークエンサー解析を行うとともに,既存の抗癌剤及び新規の分子標的阻害薬ライブラリのスクリーニング実験を随時実行していく.切除不能進行胆道癌・膵癌に対する化学療法は未だ十分な有用性とは言い難く,新規治療標的分子の同定と,既存の化学療法レジメンの有効活用を図ることが、実臨床上で早急に求められる責務であると考える.本研究では超音波内視鏡下生検(Endoscopic ultrasound-guided fine needle aspiration,以後EUS FNA )等による組織診断時の生検検体より,臨床経過の紐付け可能な3次元オルガノイド培養パネルを構築し,網羅的遺伝子変異や発現解析を行うとともに,阻害薬投与実験のためのアッセイ系を確立することを主たる目的とする.そして,遺伝子変異・発現情報,及びオルガノイドでの薬剤投与実験結果を照らし合わせることで,新規治療標的分子の同定と薬剤スクリーニング,及び新規レジメン選択基準の策定を試みる.平成29年度は,マウスでの基礎検討を経た後,実際のヒト膵癌症例に対するEUS FNA検体を用いた3次元オルガノイド培養系の構築に着手した.結果,若干の手法の改良を要したものの,寡少なEUS-FNA組織検体からの3次元オルガノイド培養株の樹立手法を確立し,現在までに3症例の培養株の樹立に成功している.培養株の凍結保存を行うとともに,オルガノイド培養株から抽出したDNAを用いた次世代型シークエンサー解析や,オルガノイド細胞塊のセルペレットを用いた免疫組織化学染色,細胞株に対する薬剤投与実験を行った.少数例ではあるが目指すべき一連のシステムの構築を終えている.また,上述の3次元オルガノイド培養手法確立後は,高率に培養株の樹立に成功していることから,今後の順調な症例数の拡大・バンク化が期待できると考えている.切除不能進行胆道癌・膵癌に対する化学療法は未だ十分な有用性とは言い難く,新規治療標的分子の同定と,既存の化学療法レジメンの有効活用を図ることが、実臨床上で早急に求められる責務であると考える.本研究では超音波内視鏡下生検(Endoscopic ultrasound-guided fine needle aspiration,以後EUS FNA )等による組織診断時の生検検体より,臨床経過の紐付け可能な3次元オルガノイド培養パネルを構築し,網羅的遺伝子変異や発現解析を行うとともに,阻害薬投与実験のためのアッセイ系を確立することを主たる目的とする.そして,遺伝子変異・発現情報,及びオルガノイドでの薬剤投与実験結果を照らし合わせることで,新規治療標的分子の同定と薬剤スクリーニング,及び新規レジメン選択基準の策定を試みる.平成30年度は,前年度にパイロットトライアルとして検討を行ったEUS-FNA組織検体からの3次元オルガノイド培養株樹立方法を用いて,培養症例数の拡大を試みた.しかしながら,現実的には樹立困難なケースが相当数存在し,現時点での培養成功症例は計6例にとどまっている.樹立できたものについては,次世代型シークエンサー解析を実施したが,結果,2例では正常DNA(末梢血単核球由来)とのpaired解析で変異の検出なく,非腫瘍組織由来の膵オルガノイド細胞株であることが示唆された.

残る4例ではputative driver mutationとしてKRAS, TP53変異を各々,高いMAF(mutation allele frequency)値にて検出し,膵癌オルガノイド細胞株であると考えられた.また,これらの膵癌オルガノイド細胞株についてはオルガノイド培養系での薬剤処置実験や,免疫不全マウスへの移植実験を行った.理由前年度にパイロットトライアルとして検討を行ったEUS-FNA組織検体からの3次元オルガノイド培養株樹立方法を用いて,培養症例数の拡大を試みたが,現実的には樹立困難なケースが相当数存在した.原因としては,培養移行時の細菌のコンタミネーション,生検検体のサンプリングエラーを考えている.なお,樹立可能であったオルガノイド培養株よりDNAを抽出して次世代型シークエンサー解析を実施したところ,2例では正常DNA(末梢血単核球由来)とのpaired解析で変異の検出なく,非腫瘍組織由来の膵オルガノイド細胞株であることが示唆されたことから,膵管上皮細胞を培養できる条件は構築出来ており,方法論には問題ないと考えている.症例数を拡大し,上述の一連の検討の継続を予定している.また,次世代型シークエンサー解析を行うとともに,既存の抗癌剤及び新規の分子標的阻害薬ライブラリのスクリーニング実験を随時実行していく.症例数を拡大し,上述の一連の検討の継続を予定している.また,次世代型シークエンサー解析を行うとともに,既存の抗癌剤及び新規の分子標的阻害薬ライブラリのスクリーニング実験を随時実行していく.本年度は3次元オルガノイド培養パネルを安定的に構築することに成功したが、当初計画していた目標症例数には達さなかった。次年度に症例数の拡大・バンク化を計る方針であり、本年度予算余剰分をその症例数増加分に充てる予定である。本年度は当初計画していた目標症例数には達さなかった.次年度に症例数の拡大・バンク化を計る方針であり,本年度予算余剰分をその症例数増加分に充てる予定である.
強度変調放射線治療プランのQA結果予測システムの開発

本研究課題のうち、1照射プラン情報の入力特徴量の解析としてA)機器制御情報の入力特徴量の算出を実施した。DICOM-RT planに記録されている情報のうち、利用可能なパラメータを入力特徴量として整理した。これにはMUやMLCの形状、ガントリー速度や線量率などの情報が含まれる。これらのデータをDICOMから抽出するin-house softwareを作成した。抽出したパラメータをプランの複雑さを表す定量的なパラメータとすることで入力特徴量を28種類算出した。DD5%とガンマ3%/3mmのパス率の推定精度はそれぞれ、RTAで0.5±3.0%と0.6±2.4%、MRAで-0.0±2.9%と0.5±2.4%、NNで-0.2±2.7%と-0.2±2.1%であった。以上より機器制御情報の入力特徴量よりVMATの治療計画精度を予測する方法を示した。研究計画調書のうち1照射プラン情報の入力特徴量をA)機器制御情報から抽出し定量化するソフトウェアを開発した。また、得られた入力特徴量を用いて2機械学習によるQA結果予測モデルの構築を行った。本研究内容は国内外の学術大会で報告を行い、現在学術論文誌へ投稿中である。研究計画調書に基づき、1照射プラン情報の入力特徴量のうちB)線量分布の特徴量解析を行う。解析データは研究実績の概要に記したVMAT600例を用いて行う。解析手段には畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)や、放射線医学分野で近年注目を浴びているRadiomicsを用いて行う。算出した入力特徴量を用いて2機械学習によるQA結果予測モデルの構築を行う。現在までに得られたA)機器制御情報からの入力特徴量を組み合わせることで、より強固な予測モデルの構築を目指す。消費税の影響などで少額の差額が生じた。翌年度分の助成金と合わせ、少額の費用に補填する。