hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光造形で製作した樹脂模型の鋳造品への転写

このように鋳型の昇温速度を小とすると、鋳型破損が認められなくなることが明かとなったので、樹脂燃焼に伴いガス発生から終了する間の昇温速度のみ1K/min、他の昇温速度は20K/minの条件で行った結果、鋳型に亀裂は認められず、全加熱時間が短縮できた。また、石膏鋳型より製品の表面粗さは劣るが、石膏より安価であるけい砂を使用し炭酸ガス鋳型でも行った結果、石膏よりけい砂の方がはるかに通気度は大なので鋳型に亀裂は生じなかった。現在、各種の光硬化性樹脂があるが、今後は、本法に適した樹脂、すなわち燃焼時にガスの発生量が少ない樹脂を調べ、実験を継続する予定である。また、本研究の成果をまとめたものを鋳造工学会に投稿する予定である。光造形法はラピッドプロトタイピングの一つで迅速,かつ高精度の樹脂模型が製作できるので試作品の形状確認用模型に広く利用されている.しかし,樹脂は金属に比べて熱・強度の点で劣るため樹脂模型では性能試験が行えない場合もある.そこで,光造形法で製作した樹脂模型を鋳型に埋没しこの鋳型を加熱して樹脂模型を燃焼・消失させ,これに金属を注湯し,樹脂模型を金属に転写することができれば,設計から性能試験までの期間を大幅に短縮できる.しかし,鋳型内の樹脂模型を加熱すると鋳型の破壊,および亀裂が発生することがある.本研究は,模型の転写性が良好な石膏鋳型を使用し,不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂(G42),およびエポキシ系樹脂光硬化性樹脂(SCR701)模型を燃焼・消失させてアルミニウム合金(AC4C合金)に転写することを検討した。鋳型加熱による鋳型の亀裂発生は,樹脂と鋳型の熱膨張率の相違,および樹脂燃焼時に発生するガスによるガス圧力が主因と考えられる.そこで,鋳型の加熱速度を2および20K/minとして,熱膨張率,ガス圧力を測定した.その結果,熱膨張率は,石膏が加熱速度2および20K/minとも273573Kの値が約0.8%であり,G42では加熱速度2K/minで約2%,20K/minで約4%,SCR701ではそれぞれ約3%,5%となり,加熱速度が大なほど石膏との熱膨張率の差は大となるので鋳型に亀裂が生じる原因の一つであるこがわかった.ガス圧力は樹脂を石膏中に埋没し圧力測定用のパイプにのみガスを導入した場合,G42では加熱速度2K/minで約100kPa,20K/minで約30kPa,SCR701ではそれぞれ約10kPa,5kPaとなり,加熱速度が大なほどガス圧は大となるので鋳型に亀裂が生じる.一方,鋳型にガス抜き孔を設けると,いずれの場合も値は約1/10に低下した.従って,湯口系の断面積を大きくする,あるいはガス抜き孔を付け発生したガス逃がす,および樹脂模型が圧肉の場合は,ハニカム構造にして樹脂の質量を小とするとこが鋳型破損防止対策として有効でることがわかった.
二次元層状物質を用いたドーピングフリー強磁性半導体の開発

今年度は、まず、二次元層状半導体の主な物質であるMoS2をスパッタ堆積法を用いてCaF2基板上に堆積した。堆積時の基板温度は450度とした。堆積後の基板を目視すると黄色の薄膜が形成されていることが分かった。さらに、透過型電子顕微鏡による断面観察の結果、層状構造のMoS2膜が形成されていることを確認することができた。原子間力顕微鏡を用いて表面の凹凸を観測した結果、表面のラフネスは1nm程度と推察される。スパッタ堆積した薄膜におけるラマン分光測定の結果、CaF2のピークと、MoS2のピークが観測され、MoS2の六方晶ハニカム構造が形成されていることを確認した。以上のことから、CaF2基板上にMoS2をスパッタ法で堆積することが可能であることが分かった。磁気力顕微鏡を用いてCaF2基板上のMoS2薄膜MFMの表面の磁気勾配の測定を実施した。形状像と似た表面のパターンを観測することに成功した。このパターンが磁気的な相互作用によるものであるかどうかを確認するために、非磁性体カンチレバーを用いて同様な測定を実施したところ、何も観測されなかった。これにより、磁気力顕微鏡で観測されたパターン像は磁気的な相互作用である可能性が高いことを確認することが出来た。また、SiO2/Si基板上にMoS2をスパッタ法により薄膜を堆積し、試料の加熱による結晶のクオリティの向上が磁性に与える影響を測定した。加熱による結晶のクオリティの向上は、ラマン分光法によって確認している。また、X線光電子分光法によると、二硫化モリブデン薄膜試料中の硫黄とモリブデンの原子数比が1:2に近いことから、理想的な結晶構造に近いことを確認した。クオリティの向上した試料において磁化測定を実施し、飽和磁化を測定した。その結果、飽和磁化が向上していることが分かり、クオリティの向上による飽和磁化の向上に成功した。まず第一に、MoS2薄膜をスパッタ法により、CaF2基板上に形成することは、前例のない試みであり、作製条件をさまざまに工夫する必要があったが、堆積前に真空中でアニールし、表面を平坦化することで層状構造の薄膜を形成することができた。また、透過型電子顕微鏡を用いた断面観察、及び、ラマン分光法により、六方晶ハニカム構造が形成されていることが分かったため、スパッタ法によるCaF2基板上へのMoS2薄膜の形成は上手くいっていると言える。さらに、磁気力顕微鏡を用いたMoS2薄膜の表面の磁気勾配を測定した結果、磁気的な応答と考えられるシグナルを観測することができたため、おおむね順調に磁性の観測も進展している。磁性体膜をコーティングしたカンチレバーとそうでないカンチレバーを用いて同様の測定をしたところ、磁性体膜をコーティングしていないカンチレバーでは、カンチレバーと薄膜表面の相互作用が観測されなかった。このことから、磁気力と他の相互作用を区別できていると見なすことができ、磁気力顕微鏡の結果の信頼性を高めることが出来た。このため、おおむね順調に進展している。SiO2/Si基板上に堆積したMoS2については、磁化測定を実施したところ、磁化の磁場依存性を観測することができたため、おおむね順調に進展していると言える。今後の方針としては、CaF2基板上へスパッタ堆積したMoS2薄膜については、磁化測定を実施し、磁気力顕微鏡の測定結果と比較検討する。また、MoS2薄膜を微細加工し、同一基板上にMoS2が堆積している領域とそうでない領域がある試料を作製し、磁気力顕微鏡で同一のスキャンで観測することで、MoS2表面の磁気勾配を基板の磁気勾配と比較し、信ぴょう性を高めることを試みる。さらに、引き続き磁気力顕微鏡の測定結果を議論・検討するために、異なる種類のカンチレバーを用いて測定を実施し、測定された表面の磁気勾配について議論する。SiO2基板上へスパッタ堆積したMoS2薄膜については、CaF2基板上のMoS2と同様に、磁気力顕微鏡測定を実施し、磁化測定の結果と比較検討するとともに、CaF2基板上のMoS2の結果と比較検討する。スパッタ堆積した試料を加熱し、加熱する前の磁化測定、及び、磁化測定の結果を比較する。また、スパッタ堆積時の基板温度が異なる試料を作製し、磁化測定、及び、MFM測定を実施し、結果を比較検討する。

形状像と似た表面のパターンを観測することに成功した。このパターンが磁気的な相互作用によるものであるかどうかを確認するために、非磁性体カンチレバーを用いて同様な測定を実施したところ、何も観測されなかった。これにより、磁気力顕微鏡で観測されたパターン像は磁気的な相互作用である可能性が高いことを確認することが出来た。また、SiO2/Si基板上にMoS2をスパッタ法により薄膜を堆積し、試料の加熱による結晶のクオリティの向上が磁性に与える影響を測定した。加熱による結晶のクオリティの向上は、ラマン分光法によって確認している。また、X線光電子分光法によると、二硫化モリブデン薄膜試料中の硫黄とモリブデンの原子数比が1:2に近いことから、理想的な結晶構造に近いことを確認した。クオリティの向上した試料において磁化測定を実施し、飽和磁化を測定した。その結果、飽和磁化が向上していることが分かり、クオリティの向上による飽和磁化の向上に成功した。まず第一に、MoS2薄膜をスパッタ法により、CaF2基板上に形成することは、前例のない試みであり、作製条件をさまざまに工夫する必要があったが、堆積前に真空中でアニールし、表面を平坦化することで層状構造の薄膜を形成することができた。また、透過型電子顕微鏡を用いた断面観察、及び、ラマン分光法により、六方晶ハニカム構造が形成されていることが分かったため、スパッタ法によるCaF2基板上へのMoS2薄膜の形成は上手くいっていると言える。さらに、磁気力顕微鏡を用いたMoS2薄膜の表面の磁気勾配を測定した結果、磁気的な応答と考えられるシグナルを観測することができたため、おおむね順調に磁性の観測も進展している。磁性体膜をコーティングしたカンチレバーとそうでないカンチレバーを用いて同様の測定をしたところ、磁性体膜をコーティングしていないカンチレバーでは、カンチレバーと薄膜表面の相互作用が観測されなかった。このことから、磁気力と他の相互作用を区別できていると見なすことができ、磁気力顕微鏡の結果の信頼性を高めることが出来た。このため、おおむね順調に進展している。SiO2/Si基板上に堆積したMoS2については、磁化測定を実施したところ、磁化の磁場依存性を観測することができたため、おおむね順調に進展していると言える。今後の方針としては、CaF2基板上へスパッタ堆積したMoS2薄膜については、磁化測定を実施し、磁気力顕微鏡の測定結果と比較検討する。また、MoS2薄膜を微細加工し、同一基板上にMoS2が堆積している領域とそうでない領域がある試料を作製し、磁気力顕微鏡で同一のスキャンで観測することで、MoS2表面の磁気勾配を基板の磁気勾配と比較し、信ぴょう性を高めることを試みる。さらに、引き続き磁気力顕微鏡の測定結果を議論・検討するために、異なる種類のカンチレバーを用いて測定を実施し、測定された表面の磁気勾配について議論する。SiO2基板上へスパッタ堆積したMoS2薄膜については、CaF2基板上のMoS2と同様に、磁気力顕微鏡測定を実施し、磁化測定の結果と比較検討するとともに、CaF2基板上のMoS2の結果と比較検討する。スパッタ堆積した試料を加熱し、加熱する前の磁化測定、及び、磁化測定の結果を比較する。また、スパッタ堆積時の基板温度が異なる試料を作製し、磁化測定、及び、MFM測定を実施し、結果を比較検討する。当初予定していたソースメータKEITHLEY 2636Bの購入を取りやめ、磁化測定など受託測定の費用に充てたが、一部は次年度使用額とした。
遺伝子工学による腫瘍特異的キラーT細胞の効率的誘導法の確立

本研究では、B16メラノーマ(B16)にマウスB7.2cDNAを市販CMVプロモータプラスミドベクターを用いて形質導入し、B16/B7.2-97安定発現株(B16B7)を樹立した。B16野生株(B16wt)及びB16B7をB6マウス皮下に1×10^6個接種し、増殖速度を観察したが両者に有意差はなかった。続いてクラス1遺伝子の形質導入を試みたが、α鎖のみでは困難であったため、これと平行して新たな実験系も計画した。すなわち、B16はマウスIFN_γ刺激にてH-2K^b、2D^bのいずれも高度に発現することが判明したため、B16B7、B16wtを200U/mlのIFN_γで48時間刺激した後、B6皮下に接種し腫瘍増殖速度の相違を観察した。完全拒絶には至らなかったが、コントロール群に比し明らかにB16B7IFN_γ処理群で腫瘍増殖速度の低下がみられ、腫瘍内浸潤リンパ球(TIL)の増加と腫瘍細胞の広範な壊死が認められた。また、B16wtIFN_γ処理群にも腫瘍増殖速度の低下傾向がみられた。注目すべきは、B16B7IFN_γ処理群で、自作IL-2プローブ(421bp、ジゴキシゲニン標識)を用いたin-situハイブリダイゼーションにて、TILに強い染色性がみられたことである。これは、クラス1抗原のみの発現ではアネルギーに陥っていたT細胞が、B7.2形質導入腫瘍株により効率的に抗原呈示され、活性化されたことを示唆する。これは、腫瘍細胞を抗原呈示細胞類似の状態にするという、本研究初期の目標を達したものである。以上の結果をまとめ、論文投稿準備中である。なお、クラス1遺伝子の形質導入については、β2Mとの共発現や他の発現ベクターの利用により導入株の樹立が見込まれる。また、EL-4リンパ腫へのB7.2遺伝子の形質導入についても単独では成功しなかったが、SV-401argeT抗原の共導入が必要であることが判明し、共導入をはじめた。
歯原性腫瘍の組織発生についての実験的研究

ラットに化学発癌剤であるN-methylnitrosourea(MNV)を投与して歯原性腫瘍を誘発し,その組織発生について検討した.誘発された腫瘍は経口投与による5匹(7病変),下顎骨内注入による7匹(8病変),下顎骨内注入+経口投与による3匹(4病変)の合計15匹(19病変)である.腫瘍は組織学的に多数の歯牙様構造物と歯乳頭様の疎な結合組織ならびにエナメル上皮腫様の構造を示す上皮組織とからなっており,ヒトの歯牙エナメル上皮腫(エナメル上皮歯牙腫)に類似していた.発生部位では,全個体とも下顎骨に生じており,うち3匹では両側に,また1匹では上顎骨にも認められた.歯との関係では,切歯周囲を中心とするものが16病変,臼歯歯槽部が2病変,上行枝部が1病変であった.これらの腫瘍組織の組織発生を検討するため,パラフィン切片をSLネオマイクロビジョンによる描写システムを用い組織学的に検索した.さらに一部についてはマイクロコンピューターによる立体構築を行った.また腫瘍の発生がみられなかったラットの切歯部と臼歯部における上皮の変化(遺残上皮を含め)に関しても検索した.前述の検索により下記の結果を得た.1.切歯部における腫瘍の組織発生について;腫瘍は切歯の唇側(エナメル上皮側)を中心として発育し,この部におけるエナメル上皮の増殖が腫瘍の発生に密接に関係していることが示唆された.2.臼歯部における腫瘍の組織発生について;腫瘍は根間中隔歯槽内あるいは舌側歯槽内に生じており,根の形成も良好であったこと,また腫瘍の発生をみなかったラットでも著しい遺残上皮の増殖がみられたことから,この部における遺残上皮の増殖あるいは歯胚の一部が腫瘍発生に密接に関係しているものと推察された.以上の研究成果に関しては第77回日本病理学会総会に於いて発表する.ラットに化学発癌剤であるN-methylnitrosourea(MNV)を投与して歯原性腫瘍を誘発し,その組織発生について検討した.誘発された腫瘍は経口投与による5匹(7病変),下顎骨内注入による7匹(8病変),下顎骨内注入+経口投与による3匹(4病変)の合計15匹(19病変)である.腫瘍は組織学的に多数の歯牙様構造物と歯乳頭様の疎な結合組織ならびにエナメル上皮腫様の構造を示す上皮組織とからなっており,ヒトの歯牙エナメル上皮腫(エナメル上皮歯牙腫)に類似していた.発生部位では,全個体とも下顎骨に生じており,うち3匹では両側に,また1匹では上顎骨にも認められた.歯との関係では,切歯周囲を中心とするものが16病変,臼歯歯槽部が2病変,上行枝部が1病変であった.これらの腫瘍組織の組織発生を検討するため,パラフィン切片をSLネオマイクロビジョンによる描写システムを用い組織学的に検索した.さらに一部についてはマイクロコンピューターによる立体構築を行った.また腫瘍の発生がみられなかったラットの切歯部と臼歯部における上皮の変化(遺残上皮を含め)に関しても検索した.前述の検索により下記の結果を得た.1.切歯部における腫瘍の組織発生について;腫瘍は切歯の唇側(エナメル上皮側)を中心として発育し,この部におけるエナメル上皮の増殖が腫瘍の発生に密接に関係していることが示唆された.2.臼歯部における腫瘍の組織発生について;腫瘍は根間中隔歯槽内あるいは舌側歯槽内に生じており,根の形成も良好であったこと,また腫瘍の発生をみなかったラットでも著しい遺残上皮の増殖がみられたことから,この部における遺残上皮の増殖あるいは歯胚の一部が腫瘍発生に密接に関係しているものと推察された.以上の研究成果に関しては第77回日本病理学会総会に於いて発表する.
靜磁波共振器を用いたマイクロ波双異方性人工媒質に関する研究

前年度において、静磁波共振器の表面に金属電極を取り付けた粒子がBAP(双異方性粒子)として働くことを実験的、数値解析的に示した。本年度では、1.粒子単体の性質をより正確に明らかにする、2.基本粒子を多数個並べて双異方性人工媒質を構成しその特性を明らかにする、3.これらを人工媒質を用いたマイクロ波共振器・フィルタへの応用を試みる、の3点について研究を行った。各項目における主な成果は以下のとおりであり、結果は論文等にて発表した。1.静磁波共振器内部の不均一な直流磁場による強磁性共鳴スペクトルへの影響を明らかにし、この粒子の正確な共振特性の計算法を確立した。この計算法はより一般的な任意形状の静磁波共振器の解析法としても有効である。2.基本粒子を多数個並べた媒質を構成した。双異方性媒質の特徴を表す比誘電率、比透磁率の一般化された計算法および測定法を提案した。これにより、この様な構成の人工媒質で非常に高誘電率の媒質が得られる可能性を示した。3.人工媒質を用いたマイクロ波共振器を作製した。磁性を取り払った金属のみ、あるいは金属を取り払った誘電体のみによる基本粒子によっても人工媒質が構成できることを示した。金属を用いて試作した円筒共振器においては、共振モードの制御が可能となり、スプリアス特性が改善できることを示した。また誘電体を基本粒子とする人工媒質による円筒共振器に対してもスプリアス特性が改善できることを示すと共に、Q値が改善されることをも同時に示した。また、本双異方性媒質を用いた2段マイクロ波フィルタを試作し、人工媒質のマイクロ波応用への可能性を示した。以上の様に、人工媒質の基本特性を明らかにしその可能性を示すことができた。引き続きマイクロ波デバイスへの応用の研究を行っていきたい。マイクロ波帯において静磁波共振器の表面に金属電極を取り付けることにより構成したBAP(双異方性粒子)として、表面に線状の金属を付加した矩形静磁波共振器について、双異方性媒質を実現するためのBAPとしての基本性質を調べた。まず、本共振器が電界のみにより励振が可能であることをFDTD解析および実験の双方により示し、本共振器が磁気-電気結合を持つことを示した。また本共振器の共振特性は、励振方法により大きく変化し励振波の空間分布が共振特性に大きく影響を与えることを示した。これにより表面金属の大きさや形状によって結合励振されるモードを選択でき、磁気-電気結合を示す構成関係パラメータを変化させることができる可能性を示唆している。さらに、線状表面金属の有無を変化させながら調べることにより線状表面金属は静磁共振モードにはほとんど影響がないことを示した。共振モードの空間分布の計算結果からも、線状表面金属は静磁波共振器の共振モードにほとんど影響を与えず、単に外部磁界と静磁波共振器との結合を与える役割を果たしているものと考えられることがわかった。このBAPを電気モーメントと磁気モーメントの結合した等価的なモデルで表すことができれば、本BAPを用いた媒質の構成関係式を得ることができる。さらに本BAPを用いた人工媒質およびそれを利用したデバイスの開発は今後の課題である。
好中球・マクロファージ機能および細菌増殖に対するCAPD透析液のpH・浸透圧の影響

平成4年度奨励研究Aにて好中球機能に及ぼすCAPD透析液のpHおよび浸透圧の影響を検討し、好中球活性酸素産生能はpH7.4の透析液中では60分まで有意な変化がみられないのに対して、pH6.3の透析液中では直後には有意な低下を認めないものの、15分以降には有意な低下を認めた。さらに、pH5.1の透析液中では直後に70.8±17.4%までの低下、5分間の前培養では16.8±9.0%、10分以降の前培養では測定限界以下であった。4.25%の透析液15分間前培養群では、有意な低下を認め、2.5%の透析液30分間前培養群でも有意な低下を認めた。pH5.1の透析液においては、3群ともに早期に低下したことを明らかにし、従来から使用されているpH5.1の透析液は、PMNの活性酸素産生能を早期に低下させ、浸透圧が高い透析液も、早期にPMN殺菌能を低下することから、腹膜炎時には適さないことを示した。今回は好中球に代えて、腹腔マクロファージによる検討を試みたが、腹腔マクロファージの活性酸素産生能にばらつきが強く、腹腔マクロファージでの測定をあきらめ、単核球系細胞株(U937)を用いて測定を行った。その結果、好中球と同時に低いpHと高い浸透圧において早期に活性酸素産生能が低下した。また、CAPD腹膜炎の診断、治癒の指標としてCAPD排液中のIL-1を測定したところ、非腹膜炎症例に比べ腹膜炎症例において高値を示した。現在症例数を増やし検討中である。バイオフィルム形成に及ぼす透析液のpH、浸透圧の影響、薬剤の透過性については、バイオフィルム形成の条件が難しく、検討中である。
ショウジョウバエを用いた突然変異生成機構の分子遺伝子学的解析

DNA損傷部位を乗り越えてDNA複製を行うTLS DNAポリメラーゼが知られている。TLS DNAポリメラーゼの一部は、一次構造上の類似モチーフの存在からYファミリーと分類される。ショウジョウバエのYファミリーに属する遺伝子としてdRad30A,dRad30B,dRev1が存在する。我々はこれらの遺伝子をクローニングし、この酵素についての解析を分子レベル、個体レベルで行ってきた。個体レベルでの解析は、高発現又はRNAiによる発現抑制のトランスジェニック個体を作成する事により行っているが、これらの個体においてmRNAの発現は制御可能であるがタンパクレベルでの発現制御は必ずしも上手くいかない事が解ってきた。つまり、RNAiコンストラクト高発現個体ではRNAiによるタンパクレベルでの発現抑制が効率よく起こっていないこと、また高発現トランスジェニック個体においては、RNAレベルでの発現は野性株に比べ大きく増加しているにもかかわらず、タンパクレベルでは変化していないこと、等が明らかになってきた。後者については、ショウジョウバエ培養細胞においても再現された。これらの結果はTLS DNAポリメラーゼ遺伝子のタンパクレベルでの発現を一定レベルにするような、何らかのメカニズムが存在していることを示唆している。そのメカニズムとして1)翻訳レベルの制御2)ポスト翻訳後の修飾による制御、の2つの可能性が考えられた。前者については、5'UTRおよび3'UTRの解析を行ったが、翻訳レベルでの制御に関与している領域は見いだすことができなかった。そこで、後者の可能性をdeletion mutantにより検証したところ、タンパク安定性に関わる配列を同定することができた。MG132によりこの様な現象は抑えられることから、ユビキチン-プロテアソーム系のタンパクレベル制御系が関与している事が示唆された。本研究室では、ショウジョウバエのDNAポリメラーゼYファミリー遺伝子の解析を行っている。目指しているのは、このファミリーのメンバーが、どのような機能分担をしているのかを明らかにするとともに、それらの機能分担の欠損が個体レベルでどのような作用を示すのかを観察する事である。このファミリーのメンバーとして、drad30A, drad30B, drev1の3つの遺伝子を得た。我々の研究室ではこれまでに、精製リコンビナントタンパク質を用いたin vitroの系で、これらいずれの遺伝子産物も、損傷を乗り越えるDM合成(translesion DNA synthesis)活性を持っ事を明らかにしていた。そこで今回発生過程における、これらの3つの遺伝子のmRNA発現を観察した。これらは、いずれも卵巣でよく発現していた。dRAD30Bの抗体を作成し、発生過程におけるdRAd30Bの蛋白質発現をみると、予想していたよりも卵巣では発現が低く、卵発生の16時間までの時期と婦の時期で強く発現している事が明らかとなった。さらにこれらの遺伝子を高発現するトランスジェニックハエを作製し、RNAiを用いた遺伝子発現抑制系を用い、mRNAの発現レベルと蛋白質レベルを観察した。その結果、いずれの遺伝子もmRNAレベルでは高発現していたが、dRAD30Bは蛋白質レベルで高発現していない事が明らかとなった。dRAD30B遺伝子の欠失系統を作成し高発現出来ない場所を特定する実験を行っている。また、RNAiを用いた遺伝子発現抑制系統においてはmRNA、蛋白レベル共に遺伝子発現の抑制が観察出来ず、新しいトランスジェニックハエを作成中である。さらに、drad30Bと相互作用している蛋白質をスクリーニング中である。このファミリーのメンバーとして、drad30A,drad30B,drev1の3つの遺伝子を得た。我々の研究室ではこれまでに、精製リコンビナントタンパク質を用いたin vitroの系で、これらいずれの遺伝子産物も、損傷を乗り越えるDNA合成(translesion DNA synthesis)活性を持つ事を明らかにしていた。また、遺伝子を高発現するトランスジェニックハエを作製し、RNAiを用いた遺伝子発現抑制系を用い、mRNAの発現レベルと蛋白質レベルを観察した。そこで前年度から、細胞レベルで高発現出来ない場所を特定するために、ショウジョウバエの細胞で様々なdRAD30B遺伝子の欠失系統を高発現させるベクターを作成し解析を行った。現在までに明らかになった事は、dmm30BのC末端からある領域まで欠失させた時、dRAD30Bが高発現する事ができた。またショウジョウバエの細胞に内在するdRAD30Bが何らかの修飾を受けていることが明らかとなってきた。現在、高発現を抑制するメカニズムやどの様な修飾を受けているのかを解析中である。

つまり、RNAiコンストラクト高発現個体ではRNAiによるタンパクレベルでの発現抑制が効率よく起こっていないこと、また高発現トランスジェニック個体においては、RNAレベルでの発現は野性株に比べ大きく増加しているにもかかわらず、タンパクレベルでは変化していないこと、等が明らかになってきた。後者については、ショウジョウバエ培養細胞においても再現された。これらの結果はTLS DNAポリメラーゼ遺伝子のタンパクレベルでの発現を一定レベルにするような、何らかのメカニズムが存在していることを示唆している。そのメカニズムとして1)翻訳レベルの制御2)ポスト翻訳後の修飾による制御、の2つの可能性が考えられた。前者については、5'UTRおよび3'UTRの解析を行ったが、翻訳レベルでの制御に関与している領域は見いだすことができなかった。そこで、後者の可能性をdeletion mutantにより検証したところ、タンパク安定性に関わる配列を同定することができた。MG132によりこの様な現象は抑えられることから、ユビキチン-プロテアソーム系のタンパクレベル制御系が関与している事が示唆された。
超流動液体ヘリウム中のパルス放電による極低温プラズマの空間分析測定

平成10-11年度に科学研究費を受けて、液体ヘリウム中の対向針電極間に高電圧パルス放電を行わせ、アフターグロー期間中における発光の中性線スペクトルの時間的空間的分解計測を行った。すなわち、587.6nmのヘリウム中性線スペクトルのシュタルク幅を測定して、プラズマ密度を求めた。電子顕微鏡用のタングステン針電極(曲率50ミクロン)を使用し、再現性の良いプラズマが得ることが出来るようになった。局在する極低温プラズマの空間的構造を測定するために、精密な3次元光学ベンチを購入して集光レンズを微動させ、光源の焦点を分光器のスリット上に結像させた。このときに、スペクトル線の光量が最大になる。これは理論的には当然であるが、デュワ瓶の4枚のガラス壁など性質の異なる光学的物質が介在しているので、実験的に求めることは、労力を要する作業であった。次に対向電極を水平に配置し、分光器から見た手前方向をx軸とし、垂直上方向をz軸とする。集光レンズ位置を3次元的に0.05mm間隔で微動させて、プラズマ密度の空間分解測定を行った。その結果、次のような実験結果を得た。放電終了後1マイクロ秒に時点で、y軸方向の密度変化が最も急峻で、0.2mmの変位に対して密度が半減した。z軸方向には、変位0.8mmに対して密度が半減した。このことから、プラズマの形状は、対向電極を軸とする偏平な回転楕円体であると推定される。また、光球は時間と共に膨張し、密度は一様に低下する。以上を要約すると、本実験は、従来研究されることがなかった液体ヘリウム中のパルス放電による局在する極低温プラズマを分光測定により明らかにしつつあり、文献では知られていない新知見を含んでいる。我々は、超流動液体ヘリウム中では、正負イオンの移動度が1万倍以上増大するため、低気圧気体中の放電プラズマに似た希衝突プラズマが発生できると提案して来た。平成8・9年度に科学研究費補助金(c)(2)を受けて、このような極低温プラズマの時間分解分光計測を行い、プラズマ・パラメータの空間平均値を測定した。本研究の目的は、実験をさらに発展させて、このプラズマの空間分解測定を行うことである。液体ヘリウム中に針電極を対向させ、パルス高電圧を加えて放電させる。その結果、密度1018cm^3、電子温度1万度程度のプラズマを発生させる。前年までに、アフターグロー期間中の発光の時間分解計測を行った。ヘリウム中性線スペクトルのシュタルク幅と線強度比を測定して、プラズマ・パラメータを求めた。今年度は電子顕微鏡用のタンクステン針電極を使用し、測定に信頼性が増した。まず曲率を変化させて、プラズマ密度、電子温度などのプラズマ・パラメータがどう変わるかを調べた。その結果、同じ電圧に対して曲率が50ミクロンと小さい場合は、100ミクロンと大きい場合に比べて30%放電電流が大きく、また、生成されるプラズマ密度も大きい。また、液体ヘリウム中の放電と常温ヘリウム気体放電のプラズマ密度の減衰を比較したところ、前者では、放電が局在するため生成される密度は大きいが、時間の経過とともに、周辺部液体の冷却効果のために、密度減衰が著しく、常温ヘリウム気体中放電の場合の電子密度よりも速くなくなる。また、従来は電極支持材料として柔らかいテフロン材を使用していたが、硬いFRPに替えたところ、冷却による電極間隙長の変化が減少し測定の信頼性が向上した。最後に、3次元光学ベンチを使用して、分光器に入射する光の焦点位置を1ミリ毎に移動させて、超流動液体ヘリウム中で生成されるプラズマの密度・温度分布を測定した。

その結果、生成した極低温プラズマのプラズマ・パラメータの空間分解測定が可能になって来た。現在、実験を継続中であって、さらに、データを蓄積して行きたい。数年来、我々は液体ヘリウムの中で対向針電極間に高電圧パルス放電を行わせ、その後に出来る気泡中の減衰プラズマにおいて、発光スペクトルのシュタルク広がりを測定し、局在するプラズマの密度変化を観測した。発光の中心部では、99%以上の高電離プラズマになっているのに対し、周辺部では、常温では観測されない色々な分子イオンのスペクトル列が観測さた。多様な分子イオン(クラスタ)を作っていることが分かった。この極低温プラズマの空間構造を更に詳しく測定するのが、本研究の目的である。1次元分光測定装置(1024チャネル)を整備して、空間分解測定の目的に合致するように改良した。すなわち、精密な3次元オプティカル・ベンチにより、集光レンズを0.05mm間隔で微動させて、プラズマ密度の空間分解測定を行った。その結果、次のような実験結果を得た。(1)光源が分光器のスリット上に焦点を結ぶようにセットした場合、スペクトルの光量は最大になる。当然のことであるが、光球とスりット間には4枚のデュワ瓶のガラス壁をはじめ色々の光学的物質が介在するため、光球の中心位置は実験的に決定しなければならなかった。これが最も労力を要する作業であった。(2)対向電極を水平に配置し、手前方向をx軸、垂直方向をz軸とする。Y軸方向の密度変化が最も急峻で、0.2mmの変位に対して密度が半減した。Z軸方向は、変位0.5mmに対して約70%減少した。このことから、プラズマの形状は、電極を軸とする偏平な楕円体であると推察される。また、光球は時間と共に膨張し、密度は一様に低下して行く。現在、更に実験データを集積しつつあり、全体像を明らかにしたい。
食道癌遺伝子治療の基礎的臨床的研究

食道癌は、腫瘍の増殖速度が極めて速く予後不良な難治性癌である。我々は、1980年代から食道癌の遺伝子解析を行ってきた。さらに、その研究成果を背景として1990年代後半から新しい治療戦略として遺伝子治療の基礎的検討を行ってきた。近年、頭頚部癌ならびに肺癌に対する遺伝子治療の臨床試験が開始されその安全性と有効性が明らかとなりつつある。これを背景として、我々は、食道癌に対する遺伝子治療の基礎的検討を行うと同時に基礎的検討によって、治療効果を確認したp53遺伝子治療について臨床試験計画を作成し、2年間にわたる審査の後、実施承認を得た。本研究報告では、食道癌p53遺伝子治療臨床研究の現状と新しい遺伝子治療法の基礎的検討について述べる。現在までの基礎的検討によって、治療効果を確認した遺伝子は、p53,p33,p16,VEGF-R, TK, CD, IL-2の各遺伝子である。p53は、安全性の高く、すでに米国における臨床試験も開始されていることを受けて、2000年12月より臨床研究を開始した。2004年3月現在までに合計9例の進行食道癌患者に対して合計46回の遺伝子治療を実施した。有害事象としては、一過性の発熱、局所の疼痛などgrade 2以下有害事象を認めるのみであった。2例がPDであったが、7例は、SDであった。このうち1例では、経口摂取不可能の状態が改善した。生物学的効果としては、導入したp53遺伝子が腫瘍細胞において発現していること、p21遺伝子が局所で発現誘導されていることなどが確認された。また、バイオハザードとしては、治療後1週間目で大部分の治療において生体排泄物中のウイルスが消失した。今後、10例目の結果を踏まえて、安全性評価を行い、次の臨床研究として放射線化学療法との併用治療を実施する予定である。基礎研究では、ヒト食道癌細胞株を用いた遺伝子治療感受性を遺伝子レベルで明らかにすること、進行食道癌患者からの内視鏡生検サンプルを用いた遺伝子治療感受性試験を行うこと、さらに抗癌剤及び放射線の併用により治療効果が増強される至適条件を明らかにすることである。臨床研究では、手術不能進行食道癌に対してアデノウイルスベクターに組み込んだ正常型p53遺伝子を局所投与により導入し生物学的効果と臨床的効果を検討することを目的としている。2001年度の研究進捗状況は、以下の通りである。(1)野生型p53アデノウイルスベクターと放射線照射ならびに重粒子線照射併用によるin vitroならびにin vivoの治療実験で腫瘍増殖が著明に抑制され、併用効果を確認した。また、重粒子線照射により、アデノウイルスベクターの遺伝子導入効率が増強されることを確認した。(2)アデノウイルスベクターに比較して感染効率ならびに導入遺伝子の発現効率の優れたp53組み換えセンダイウイルスベクターを開発し、臨床研究のためにGMP生産のための体制を確立した。肝臓のp-53遺伝子導入による遺伝子治療法開発の可能性を検討している。正常型p-53遺伝子導入ではシスプラチンとの併用効果を検討している。(3)遺伝子治療臨床研究に関しては、平成12年12月より進行食道癌に対する遺伝子治療を開始し、現在までに5例の患者に対して合計28回の治療を安全に施行している。現在のところ、臨床的な効果を判断する段階ではないが、長期間にわたり増殖抑制が観察された症例もあり、今後の症例の経過が期待される。本研究の目的は、進行食道癌非切除例に対する遺伝子治療の治療効果を基礎的ならびに臨床的に検討することである。平成14年度の基礎研究の成果は、次の通りである。

(1)アデノウイルスベクターによるp16,p33,p53治療効果をヒト食道癌細胞株で確認した。(2)p33,p53遺伝子治療の併用効果を確認した。(3)p53遺伝子治療と放射線治療あるいは重粒子線治療との併用効果を確認した。(4)センダイウイルスベクターを用いてIL-2,p53,TK遺伝子治療の治療効果を検討した。また、臨床研究の成果は次の通りである。(1)平成15年3月現在で、合計9例の進行食道癌非切除症例に対してp53遺伝子治療を実施した。(2)合計42回の治療を実施し、grade 1ないし2の副作用を認めるのみで、重篤な副作用を認めていない。(3)9例中5例で腫瘍の増殖抑制を認め、1例では腫瘍縮小と通過障害の軽減を認めた。(4)p53遺伝子の発現レベルの上昇をRNAレベルで確認した。(5)アデノウイルス抗体の上昇を認めた。(6)p53抗体の上昇は認めなかった。平成15年度中に合計10例の治療を終了し、治療効果ならびに安全性を評価する予定である。さらに、次の臨床研究として放射線治療との併用を計画している。食道癌は、腫瘍の増殖速度が極めて速く予後不良な難治性癌である。我々は、1980年代から食道癌の遺伝子解析を行ってきた。さらに、その研究成果を背景として1990年代後半から新しい治療戦略として遺伝子治療の基礎的検討を行ってきた。近年、頭頚部癌ならびに肺癌に対する遺伝子治療の臨床試験が開始されその安全性と有効性が明らかとなりつつある。これを背景として、我々は、食道癌に対する遺伝子治療の基礎的検討を行うと同時に基礎的検討によって、治療効果を確認したP53遺伝子治療について臨床試験計画を作成し、2年間にわたる審査の後、実施承認を得た。本研究報告では、食道癌P53遺伝子治療臨床研究の現状と新しい遺伝子治療法の基礎的検討について述べる。現在までの基礎的検討によって、治療効果を確認した遺伝子は、P53,P33,P16,VEGF-R,TK,CD,IL-2の各遺伝子である。P53は、安全性の高く、すでに米国における臨床試験も開始されていることを受けて、2000年12月より臨床研究を開始した。2004年3月現在までに合計9例の進行食道癌患者に対して合計46回の遺伝子治療を実施した。有害事象としては、一過性の発熱、局所の疼痛などgrade2以下有害事象を認めるのみであった。2例がPDであったが、7例は、SDであった。このうち1例では、経口摂取不可能の状態が改善した。生物学的効果としては、導入したP53遺伝子が腫瘍細胞において発現していること、P21遺伝子が局所で発現誘導されていることなどが確認された。また、バイオハザードとしては、治療後1週間目で大部分の治療において生体排泄物中のウイルスが消失した。
メモリーＣＤ８Ｔ細胞の呼吸器感染防御免疫におけるＣＤ６９の役割の解明

インフルエンザウイルス排除後の肺気道に蓄積するメモリーCD8T細胞は防御免疫に重要な役割を果たしているが、その移行調節機構は不明であった。我々は、メモリーCD8T細胞が肺実質に進入した際、再活性化されて活性化マーカーCD69を発現すること、そしてCD69がスフィンゴシン1リン酸レセプター1(S1P1)を抑制することで実質内定着を補助していること、更に再活性化時に発現されるケモカインレセプターCXCR6が肺気道への移行を調節していることを突き止めた。このことより、肺気道へのメモリーCD8T細胞蓄積を誘導するためには、肺実質における効果的な再活性化を誘導するための経鼻ワクチン開発が必要となる。インフルエンザウイルス感染・排除後の肺気道粘膜には莫大な数の抗原特異的メモリーCD8T細胞が長期間わたり蓄積することが知られており、これら粘膜滞在型メモリーCD8T細胞は再感染初期の防御免疫に重要な役割を果たしている。また、T細胞はウイルス株間で高度に保存された領域を認識エピトープとすることで交差反応性を示すことからも、メモリーCD8T細胞の肺粘膜移行メカニズムの解明は、CD8T細胞による防御免疫誘導型ワクチン開発の最重要課題である。我々は肺気道のメモリーCD8T細胞が活性化マーカーCD69を高発現していることに注目し、CD8T細胞がCD69を欠損すると肺気道への移行効率が減少することを見出した。CD69はスフィンゴシン1リン酸レセプター1(S1P1)を抑制することでリンパ球のS1Pに対する走化性を制御する。我々は、肺実質に移行したメモリーCD8T細胞はSIPIを発現することでS1Pの豊富なリンパへ流出するが、CD69発現がこの移行を妨げることで更に深部の肺気道に到達可能となることを突き止めた。更に、我々は肺実質から肺気道までのメモリーCD8T細胞の移行にケモカインレセプターCXCR6が重要な役割を果たしていることを突き止めた。つまり、肺気道ではSIP1及びCXCR6を介した2方向(リンパ及び肺気道)の移行シグナルが拮抗した形(通常はSIP1優位)で存在するが、CD69がS1P1シグナルを抑制することでCXCR6を介したメモリーCD8T細胞の肺気道への移行が促進されていることが明らかとなった。今後はこの調節機構(CD69発現)のきっかけと考えられている残存抗原をどのように誘導するかがワクチン開発の鍵となる。我々は、肺実質に移行したメモリーCD8T細胞はS1P1を発現することでS1Pの豊富なリンパへ流出するが、CD69発現がこの移行を妨げることで更に深部の肺気道に到達可能となることを突き止めた。つまり、肺気道ではS1P1及びCXCR6を介した2方向(リンパ及び肺気道)の移行シグナルが拮抗した形(通常はS1P1優位)で存在するが、CD69がS1P1シグナルを抑制することでCXCR6を介したメモリーCD8T細胞の肺気道への移行が促進されていることが明らかとなった。2012年9月にDavid Masopustらにより「通常我々が肺実質の細胞として扱っていた細胞群の90%以上が実は肺毛細血管内の細胞であり、その識別方法を発見した」という趣旨の論文が発表された。この研究に反論の余地は無く、研究代表者の研究の多くも肺実質の細胞を扱っているため、新たに発表された肺実質の細胞と毛細血管内の細胞を識別する手技を用いて大半の実験をやり直している。このため、予定より若干の遅れが生じている。

25年度が最終年度であるため、記入しない。11欄にて記載した新規解析法での再解析を速やかに済ませ、できるだけ早い段階でメモリーCD8T細胞の肺粘膜移行調節機構に関する論文を仕上げる。その後、CD69が及ぼすCD8T細胞プライミングへの影響の検討(申請書記載計画)に入るが、前述の研究(肺のメモリーCD8T細胞)進行過程にてVLA-1のメモリーCD8T細胞肺粘膜移行に関する新たな機構が明らかになるなど、次の研究への発展が期待される発見が得られているため、本研究の進行の妨げとならない範囲で採取可能な予備データをできる限り蓄積し、次の研究に備える。上記のやり直し実験の影響もあり、当該年度使用予定であった消耗品が次年度の購入にずれ込むが、全体的にはおおむね申請書に記載された計画通りに使用予定である。従って、次年度予算は申請額プラス繰越額となる。
超音波を用いた排水中VOCの高速分離・完全無害化システム

水中の揮発性有機化合物を超音波霧化により分離し、分離された有機物質を超音波キャビテーションにより分解する装置の開発を行なった。超音波霧化による分離挙動は液面での有機物質濃度に支配された。超音波周波数が高いほど、霧化流量は低くなり、液滴発生数は高くなった。2つのパルス波超音波を反応器内で重ね合わせる反応器を開発し、反応速度が従来よりも60%高くなった。本装置により水中のVOCを効率的に分離・分解できることが明らかとなった。超音波霧化分離装置における霧化流量の増大を目的とし、本年度は霧化による液滴発生量の定量化を行い、液滴発生量に及ぼす操作因子の影響を明らかにした。2.4MHzの超音波振動子(直径20mm)を矩形槽(200×120×200(高さ)mm)の底面中央に取り付け、液滴を排出するために装置上部にキャリアガスを流した。試料を水500mLとし、照射時間を10分後における装置全体の重量変化を電子天秤で測定した。超音波による霧化は液滴の発生と液柱からの蒸発が併発する現象のため、液送ポンプで液柱を再現して蒸発の寄与を見積もることにより、液滴発生量の定量化を可能とした。液滴発生量は液柱からの蒸発量とほぼ同じ程度であった。液滴発生量は液柱の高さが35 mm、また、振動子印加電力が10Wを超えると急増することが明らかとなった。これらの成果から、霧化流量の増大の指針が立った。超音波キャビテーション分解装置における分解速度の増大を目的として、超音波場の重ね合わせの影響を検討した。矩形槽(120×120×350(高さ)mm)の側面の上・中・下部に3箇所、および底部中央に500kHzの超音波振動子(直径50mm)を取り付けた。0.1MのKI水溶液4.5 Lを試料として、2つの振動子を駆動させ、照射時間を30分後におけるI_3^-生成量を測定した。I_3^-生成量は超音波場を重ね合わせることにより増大し、その度合いは振動子印加電力とともに増大した。また、側面上部の振動子と底部の振動子を用いた場合に超音波化学反応速度が最も高くなることが明らかとなった。このことから、超音波分解反応装置における超音波振動子の設置位置、印加電力の最適条件が明白となった。排水中VOCの分離を高速化するには、霧化量の増大が必要である。霧化量に及ぼす超音波周波数、印加電力などの影響について検討した。超音波霧化には、振動子から発振される超音波の音場を合わせるために、超音波周波数、振動子の大きさをそれぞれ、0.5MHz:60mm、1.0MHz:30mm、2.4MHz:14mmと変えて、水を用いて実験した。その結果、霧化量が最大となる液高はそれぞれの周波数に対して最適値をもち、周波数が高くなるほど低くなった。さらに、超音波周波数が高いほど霧化液滴数が多いが、霧化流量(体積)は超音波周波数が低いほど大きくなった。また、霧化量は印加電力がある値を超えると印加電力に対して直線的に増加した。それぞれの周波数における霧化が始まる印加電力における液面中心での音圧振幅、最大粒子速度は周波数にかかわらず0.3MPa、0.2m/sほどであった。このことから、超音波因子の影響が明白となり、霧化量増大について重要な指針が得られた。排水中VOCを高効率で分解するためには、超音波キャビテーションの増強が求められる。増強方法として、微粒子添加、流動に着目し検討を行った。その結果、数10μmのけい砂、関東ロームを加えた場合、微量添加ではトリクロロエチレンの分解速度が増大したが、過剰に添加すると低下した。また、攪拌による流動により分解速度が増大した。これらは、キャビティ核の供給、キャビティの分散などにより、反応に有効なキャビテーションが増強したためと考えられる。以上のことから、微粒子添加、攪拌による流動が排水中のVOC超音波分解に有効であることが明らかとなった。排水中VOCの分離を高速化するには、VOC含有水溶液の霧化量の増大が必要である。モデルVOCとしてエタノールを使用し、超音波周波数を500kHz、あるいは2.4MHzとし、エタノール濃度、印加電力を変えて実験を行った。その結果、500kHzの方が霧化量が多かった。これは液滴の大きさが多きいためと考えられる。さらに、印加電力とともに霧化量は増大した。また、水溶液中のエタノール濃度が増加すると低濃度では霧化量は増加するが、モル分率が0.2あたりで一旦減少し、その後、濃度増加と共に再び増加した。

霧化量が増加するのは表面張力が低下し、液滴がちぎれやすくなるためであり、霧化量が一旦減少するのは粘度が増加し、超音波が液面に伝わりにくくなるためと考えられる。排水中VOCの分解速度を高くするために、パルス型の超音波を重ね合わせた装置の開発を行なった。矩形型の反応器の底面と側面に500kHzの超音波振動子を設置して、シンセサイザーとパワーアンプで振動子を駆動させ、パルス型の超音波を発生させた。モデル物質にはKI水溶液を用いた。パルス波のOn/Off比を1とし、On時間が0.24secのときに反応速度が最大となった。反応速度はパルス型の超音波により48%、超音波場の重ね合わせにより13%、パルス型の超音波の重ね合わせにより61%高くなった。これは、パルス型の超音波により、キャビテーション閾値の影響が減少することと、Off時間でも超音波が装置内で残響しているためと考えた。また、超音波の重ねあわせにより、超音波化学反応領域が拡大することをルミノール発光により観測した。
ビッグデータに基づくイノベーションの測定及びその源泉に関する実証分析

本研究は、科学技術の経済的な影響に注目し、企業や大学などのプレスリリースや特許情報、企業の有価証券報告書などのIR情報、新聞記事やインターネット上の情報サイトの記事などの非構造化テキスト情報から学術界・産業界における科学技術の動向と産業界での製品化(イノベーション)に関する情報を抽出し、それらの情報を企業・研究機関別に整理したデータベースを構築・解析することで、科学技術の発展がイノベーションに与える影響について実証的に分析することを目的としている。1年目にあたる本年度はデータ収集及びデータ解析のための環境構築に注力した。まず、データ収集の面では、企業や大学などのプレスリリース、企業の有価証券報告書などのIR情報、新聞記事やインターネット上の情報サイトの記事などのテキスト情報、日本の特許庁に出願・登録された特許・商標・意匠の文献情報を収集・整理した。加えて、深層学習など最新の分析手法について調査を行い、ハードウェアとソフトウェアの両面から必要な分析環境を整備した。さらに、収集したデータを用いて、いくつかの予備的な分析を行った。第1に、人工知能技術を例にとり、公的な研究資金と科学的・技術的な研究成果に関する日本の最近のトレンドを概観し、人工知能技術に関連した研究成果の質と量の決定要因に関する実証分析を行った。その結果、人工知能研究における産学連携の重要性が時間を通じて高まっていること示唆する結果が得られた。第2に、空気調和装置(エアコン)に関連する特許を例にとり、特許の要約のテキスト情報を用いて企業の発明技術の特徴を分析することで、企業の製品戦略と研究開発戦略との対応関係が把握できる可能性を検証した。第3に、科学研究プロジェクトの概要文を例にとり、テキスト情報に基づく深層学習の手法を用いた分類器の開発に取り組んだ。本研究は2021年度までの4年間の予定であり、本年度は1年目にあたる。当初の計画通り、データの収集及びデータ整理に供するワークステーションを調達し、データベースの構築にとりかかることができたと考えている。今後本プロジェクトの2年目以降、本年度までに構築したデータベースの評価と改善を行うとともに、以下のような学術的「問い」を検証していく。1企業における知的財産権の活用がイノベーションに与える影響、2特許が新製品・新サービスの開発に結び付く確率と時間的ラグ、その決定要因、3学術的な基礎研究が産業界でのイノベーションに結び付くプロセスと時間的ラグ、などである。特に、人工知能やIoT技術といった近い将来に産業応用が期待されている最近の先端技術の将来の経済的影響について、実証的な視点から考察を行い、政策的含意を導き出す。研究成果は国内外の学会やワークショップなどで報告し、論文や報告書を国内外の雑誌に投稿して広く社会に公開する。また、構築したデータベース自体も著作権などに留意しつつできる限り広く公開していく計画である。また、データの分析にあたっては情報工学の専門家との学際的な共同研究にも積極的に取り組んでいくことを目指していく。

また、構築したデータベース自体も著作権などに留意しつつできる限り広く公開していく計画である。また、データの分析にあたっては情報工学の専門家との学際的な共同研究にも積極的に取り組んでいくことを目指していく。当初調達を予定していた特許データベースの一部が所属機関において利用可能であることがわかったため、約23万円の残額が生じた。次年度請求した助成金30万円と合わせて、研究成果の学会報告のための国内外旅費やデータの整備に関する研究補助員への謝金などに使用する予定である。研究代表者の研究業績については下記を参照されたい。
細胞内Ca^<2+>センサータンパク質NCS-1 の心臓における生理機能の解明

Ca^<2+>センサーNCS-1は、シナプス伝達や可塑性など神経機能に重要な役割を担うことが知られているが、心臓における生理的・病態的役割は全く知られていなかった。本研究により、NCS-1が心臓においても未成熟期や病態時にその発現量が上昇し、心筋Ca^<2+>シグナルを調節して収縮、ストレス時のサバイバル、またホルモン刺激による心肥大形成にも寄与する可能性があることを明らかにした。心臓において、持続的な細胞内Ca^<2+>濃度増加は細胞死の引き金となるが、逆にCa^<2+>はある種のCa^<2+>結合タンパク質を活性化することで心筋保護的にも働き得る。NCS-l(Neuronal Ca^<2+> sensor-1/Frequenin)は神経など興奮性細胞特異的に発現する、分子量22kDaのEFハントCa^<2+>センサータンパク質であり、神経機能に重要な役割を担っていると考えられてきた。申請者らは以前の研究により、NCS-1がある種のイオンチャネルの制御因子であることを初めて証明し、また傷害神経において発現誘導されるサバイバル因子としても働くという新規の機能を明らかにしてきた。興味深いことに、NCS-1は神経のみならず特に未成熟期の心臓にも神経なみに高発現しており、形質膜にも高発現しているが、心臓におけるNCS-1の役割については現在までほとんど不明であった。そこで本申請では、新たな心機能調節因子としてのNCS-1の生理的・病態的意義を確定し、関連タンパク質との相互作用理解も含めたシグナル伝達経路を解明することを目的とした。平成19年度の研究により、1)ドミナントネガティブ変異体あるいはKOマウスによりNCS-1をノックダウンすると培養心筋細胞の自動拍動数が減少する。2)KOマウス心筋細胞はストレスに対し弱い。3)NCS-1の発現量は未成熟期のみならず、心肥大・心不全をひきおこすあるシグナルの活性化により増加する。これらの知見は、NCS-1が未成熟期の心筋収縮あるいはサバイバルに重要な役割をになっていることを示唆している。今後は、NCS-1がこれらシグナルにどう関連しているのかについて、特にKOマウスの解析およびNCS-1結合タンパク質の同定を行い解明していく予定である。NCS-1(Neuronal Ca^<2+> sensor-1/Frequenin)は、興奮性細胞特異的に発現するCa^<2+>センサーであり、イオンチャネル制御などを介して神経機能に重要な役割を担っている。NCS-1は神経のみならず特に未成熟期の心臓にも高発現しているが、心臓における生理機能についてはほとんど不明であった。本申請では、NCS-1の心臓における生理的・病態的意義を確定し、関連タンパク質との相互作用理解も含めたシグナル伝達経路を解明することを目的とした。その結果、1)NCS-1は心臓の筋肉細胞に高発現し、細胞内局在は形質膜、核膜周辺および筋小胞体に集積していた。また病的な肥大心筋でも発現の上昇が認められた。2)NCS-1を心筋細胞に過剰発現させると、自動拍動の速さおよび細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)が上昇したが、逆に3)KOマウス心筋では、血清除去などのストレス下においてこれらの顕著な低下が認められ、細胞死が早まった。以上の結果は、Ca^<2+>センサーであるNCS-1が、形質膜や核膜周辺に存在するイオンチャネルなどの興奮性制御タンパク質との相互作用を介して心筋Ca^<2+>シグナルを調節し、様々な細胞応答、特に心臓の収縮機能、ストレス下における心筋サバイバル、また心肥大の誘発に重要な役割を担っていることを示唆している。現在、NCS-1が心肥大と深く関連するある種のイオンチャネルと結合する可能性が出てきた。今後はこれら2つのタンパク質の相互作用を確定し、細胞内Ca^<2+>動態、心肥大との関連を詳細に調べる予定である。