hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Rasの新規高次構造を標的とした抗癌剤の開発

M-RasD41E-GppNHpの結晶構造解析では、1種類のポリペプチドに由来する2種類の異なるstateに対応する立体構造がRasで明らかになる初めての例となった。この結晶解析では、switch I, switch II以外にswitch Iのアミノ末端側に位置するpre-switch領域、switch IIに近接するα3ヘリックス、ならびにPループがstate構造の遷移に重要な役割を果たすご、とが示唆され、Rasの構造遷移にはグローバルな構造ダイナミックスが関与していることが明らかになった。これらの領域のstate遷移における重要性は、H-Ras型アミノ酸置換を導入した種々の変異体M-Rasの^<31>P-NMRにより立証された。
「凸レンズの働き」の実験を補完するＡＲ教材の開発と評価

AR教材は操作を伴うことで体感を通した理解を促進したり,現実世界の情報量を増やすことで理解を促進したりする効果があることが明らかになっている(小松ら,科学教育研究, 37(4), pp. 307-316, 2013.)。これらARの特長を生かすことで,「凸レンズの働き」についても効果が期待できると考え,教材の開発を進めた。この単元では,凸レンズによってできる像の位置や大きさ,向きについての規則性を見いださせる。この際,光の道筋を作図することを通して規則性の理解を促すが,この作図はできるが規則性は理解できないという報告が多数なされている。この「凸レンズの働き」を学習する際の課題について, AR技術の特長を活かした教材によって解決を図った。具体的には,生徒が実験する装置である光学台をウェブカメラで撮影すると装置画像上に光の道筋や像が重畳表示される教材を開発した。また、このAR教材を用いた授業実践を行い,生徒が「凸レンズの働き」を理解していく過程を明らかにした。これら研究成果から,従来の「凸レンズの働き」の単元での学習では,実験や実験から導き出せる規則性と関係を持った作図能力が備わっていないことが問題であることが示唆された。AR教材は,その点について効果があることが明らかになった。AR教材を使わない学習についても,作図を学習する際に,いかに実験との関係性を考察させるか,またそのような活動を仕組んでいけるかが重要である。このようにAR教材開発の道筋をつけることができたことで,今後,デジタル教科書などのソフト面での充実に寄与できると考える。
第二次大戦後の国際通貨・金融システムと国際決済銀行

本課題研究の目的は、第二次大戦後の国際通貨・金融システムの展開過程を、国際決済銀行の理論・政策・思想との関連であきらかにすることであった。国際決済銀行は、中央銀行間協力を目的として1930年に創設された国際機関であり、現在にいたるまで、各国の金融政策を調整・立案するフォーラムとして機能している。本研究課題は、この国際決済銀行が所蔵する一次資料にもとづき、第二次大戦後における中央銀行間協力の歴史像をあきらかにし、今日のグローバリゼーションの歴史的前提を、国際関係・国際比較の視点から解明することをこころみた。そこでは、戦前・戦後の国際金融史の諸画期における国際決済銀行の対応-ドイツ賠償問題の処理、世界恐慌への対応、戦後国際通貨体制の構想、欧州域内決済の政策論理、ユーロ・カレンシー市場の展開、ドル・ポンド危機と変動相場制など-が焦点となった。また、国際決済銀行と日本銀行との関係についても検討が加えられた。3ヵ年の研究期間では、以下の成果が獲得された。(1)各国の国際銀行業史の側面から、国際決済銀行、ならびに国際通貨・金融システムの構造を把握することをこころみて、フランスにおける国際銀行業史を回顧し、論点整理をおこなった。(2)国際決済銀行の創設に際して、「金融的ユートピア」と称される経済思想の潮流が関与していたことがあきらかになり、経済思想と国際金融史との関係が展開された。(3)国際決済銀行と日本銀行の関係について、資料収集とインタビュー調査をもとにした知見が得られた。(4)1930年代の恐慌期における各国中央銀行の対応と国際決済銀行の政策が関連していたことが解明され、各国の金融制度改革と国際金融機関との相関が展望された。(5)ユーロ・カレンシー市場の生成、さらにはスワップ取引の活性化という、戦後の国際金融市場に係るイノベーションに際して、国際決済銀行が独自な立場から関与していたことがあきらかになった。(6)固定相場制の制度的危機に際して、国際決済銀行がG10などのフォーラムと連携して対応したことが実証され、変動相場制の歴史的性格が展望されることとなった。本年度は、当該研究課題に係る研究期間(3ヵ年度)の初年度にあたり、研究課題にかかわる基礎的データの収集、および基盤的な論点の整理に努めた。その概要は以下の通りである。(1)国際決済銀行の歴史研究にとりくむに際して、同行の政策展開をひろく20世紀の中央銀行史に位置づけた仏語論文を執筆した。(2)さらに、いわゆるネオ・リベラリズムの政策理念と国際決済銀行との関連をあきらかにする構想に想到し、この視点から「ユーロ・カレンシー市場と国際決済銀行」と題する学会報告を、今年度の土地制度史学会秋季大会(於千葉大学)にておこなった。この報告は、パネル・ディスカッション「ネオ・リベラリズムと戦後資本主義」の一環として構成され、学会における活発な論議をみちびいた。(3)夏季には、イングランド銀行・フランス銀行等に出張し、現地の史料を収集した。ここで収集した史料からは、これまで解明されていなかった史実も発見され、来年度以降の研究展開に大きく資することとなった。(4)さらに、各国の国際銀行業史の側面から、国際決済銀行、ならびに国際通貨・金融システムの構造を把握することをこころみて、フランスにおける国際銀行業史を回顧し、論点整理をおこなった。

その成果は、今年度の日仏経営学会大会(於関西学院大学)にて報告され、その概要は同学会誌に掲載が予定されている。本年度は、当該研究課題に係る研究期間(3ヵ年度)の第2年度にあたり、研究課題の中心をなす資料の収集、および発展的な論点の構築に努めた。その概要は以下の通りである。(1)安部悦夫氏との共著書を日本経済評論社より刊行した。同書には、「1930年代のフランスにおける金融制度改革--規制の起源と変容--」という論文を寄稿した。この論文では、国際決済銀行の創設期の問題状況を、ひろく欧米諸国の金融規制の発生と関連させる視点を提示し、金融規制におけるネットワーク組織論と関連させながら展開した。とりわけ、1930年代のフランスにおける金融制度改革が、国際決済銀行における政策構想とむすびついていた点が実証され、今後、中央銀行政策の国際比較研究につながる論点が展望された。(2)国際決済銀行と日本銀行の関係を実証的に解明するため、歴代の日銀国際局関係者(3名)にインタビューをおこなった。インタビューからは、戦後の通貨外交の裏舞台や、国際決済銀行をめぐる各国の駆け引きなどの事情があきらかになった。(3)夏季には、欧州に出張し、現地の史料を収集した。ここで収集した史料からは、これまで解明されていなかった史実が発見され、来年度以降の研究展開に大きく資することとなった。とりわけ、国際決済銀行の経営状態をあらわす未公開資料が獲得された。今後は、これまでに解明された国際決済銀行の政策展開にかかわる論点を、この経営資料と突き合せることで、より立体的な銀行経営像が構築されよう。(4)各国の国際銀行業史の側面から、国際決済銀行、ならびに国際通貨・金融システムの構造を把握することをこころみて、フランスにおける国際銀行業史を回顧し、論点を整理した論文『日仏経営学会誌』に発表した。本年度は、本研究課題の研究期間(平成14年度16年度)の最終年度にあたり、これまでの研究蓄積の展開と総合に取り組んだ。その概要は、以下の通りである。(1)これまで蒐集した資料をもとに、研究報告書の最終稿を確定した。とりわけ国際決済銀行における「商業銀行機能」と「理論・政策調整の機能」の関係を整理し、同行の「営業局」(Banking Department)と「金融経済局」(Monetary and Economic Department)との組織間競争という視点を押し出した。(2)従来とりまとめてきた本研究上の論点について、経済思想史上の位置づけを明確にした。この研究をつうじて、国際決済銀行の設立と展開には、ふたつの潮流-国際連盟をひとつの拠点とする理想主義的な流れと、ヴィクセルを源流とする貨幣的均衡重視の流れ-が交錯していたことがあきらかになった。このうち前者の潮流について、英文論文"The Origins of BIS : Utopianism of Central Bank Cooperation"を執筆し、学内の研究会にて報告した。(3)国際決済銀行と各国中央銀行との関係を検討するなかで、いわば研究の系論として、金融政策の前提となる通貨供給量の測定の問題が生じてきた。この点について、さしあたり資料が入手できたフランスの事例をもとに、通貨供給量を確定するこころみをおこなった。
制御性T細胞の機能のダイナミズムを制御する分子メカニズムの解明

胸腺におけるT細胞の発生過程では、自己を攻撃しかねない細胞には細胞死が誘導されたり、免疫抑制性に機能する制御性T細胞への分化が誘導されます。この仕組みにより自己免疫疾患の発症が防がれていますが、それを制御する分子機構は長い間不明でした。本研究ではNr4aという分子が自己攻撃性の細胞に細胞死や制御性T細胞への分化を誘導する役割を担い、自己免疫疾患の発症を防いでいることを明らかにしました。免疫システムは、多種多様な病原体の排除を担う正の免疫応答と、自己分子や無害な抗原に対する反応を抑制する負の免疫応答を、同一個体内で的確に制御しなければならない。この相反する機能の的確な作動において中心的な役割を担うのがCD4陽性T細胞である。本研究では、最初の研究成果として核内受容体Nr4a2がCD4陽性T細胞分化制御における重要な因子であることを見出し、日本免疫学会学術総会にて発表を行った。次に、Nr4a2に着目し研究を進めていく過程で、Nr4aファミリーに属するNr4a1、Nr4a3による機能重複が明らかとなった。Nr4a2の単独欠損マウスではTregは正常に分化し、自己免疫疾患の発症も見られない。そこで、それら3分子全てをT細胞特異的に欠損させたマウス個体の作製を行った。その結果、これらのマウス個体ではTregの分化は全く見られず、一方で炎症性ヘルパーT細胞の過剰な分化亢進が確認され、マウスは全身性の自己免疫疾患により生後3週間以内に死亡することを明らかとした。さらに、胸腺におけるT細胞発生過程でNr4aの活性を調節し、そのCD4陽性T細胞分化に対する作用の解析を行った。従来、胸腺におけるCD4陽性T細胞発生では、自己抗原に対する親和性の高い細胞クローンにはアポトーシスの誘導(ネガティブセレクション)やTreg分化が誘導され、免疫系の恒常性の維持の基盤となることが知られていたが、その分子機序の多くが未解明であった。しかし本研究により、Nr4aがその細胞運命決定を担うキーファクターであることを解明した。これらの研究により、Nr4aはCD4陽性T細胞の分化制御を担う最も重要な因子の一つであることを明らかとし、研究成果をNature Immunology誌にて発表した。本研究は免疫応答の制御において中心的な役割を担う制御性T細胞(Treg)の分化メカニズムや機能を解析することで、免疫疾患発症機構の解明や治療法の開発を目指すものである。前年度までの研究で転写因子Nr4a2がTregを誘導する一方炎症性Th1細胞への分化を抑制することを見出していたが、平成23年度の研究ではそれらの制御の分子機構を明らかとした。まずTh1の抑制に関しては、Nr4a2は転写抑制因子Rcor2と複合体を形成し、Th1細胞の主要なエフェクター因子であるIFN-gの遺伝子領域に脱アセチル化等の不活性化型ヒストン修飾を引き起こすことで、その発現を抑制することを見出した。さらにTregの誘導においてはNr4a2はヒストンアセチル化酵素Tip60と複合体を形成し、Tregの主要な転写因子Foxp3の遺伝子領域にヒストンアセチル化等の活性化型ヒストン修飾を誘導し、その発現誘導を正に制御することを明らかとした。それらRcor2やTip60等の転写共役因子の関与を裏付ける結果として、Rcor2の異所的発現はNr4a2によるTh1抑制を増強し、Tip60の発現はNr4a2によるTregの誘導を促進することを明らかとした。Nr4a2の機能や発現制御によるCD4T細胞の分化調節、ひいては炎症性疾患の治療に手掛かりを与えることを目的とし研究を進めているが、以上の研究成果はNr4a2の機能の分子メカニズムの解明に大きく寄与するのみならず、その機能調節の標的候補因子を見出したという点でも重要である。Nr4a2はCD4T細胞の分化制御において重要な役割を担っていることを見出していたが、その分子メカニズムは共役因子を含め未解明であった。しかし平成23年度の研究ではその共役因子の一部の同定に成功した。特にTh1分化の抑制におけるRcor2は、そのノックダウンによりNr4a2の機能が大きく失われることから、主要な役割を担っていると考えられる。さらにNr4a2の発現はCD4T細胞分化過程において非常に一過的であり、その機能の解明は困難であると予測されたが、その一過的な発現時にクロマチン修飾を施し、運命決定の足場を作ることを明らかとした。これらの知見はTreg分化の分子メカニズムの解明に大きく寄与すると考えられる。Nr4a2の共役因子としてRcor2およびTip60を同定したが、Tip60に関してはノックダウンにおけるNr4a2機能に対する影響が見られなかったことから、他に重要な共役因子が存在すると予測される。そのため、Nr4a2相互作用因子に関しては、質量分析を取り入れたプロテオーム解析を行い、網羅的に探索を行う予定である。

Nr4a2の機能調節による炎症性疾患治療の試みにおいては、Nr4a2タンパク質の機能調節とNr4a2遺伝子の発現調節という2つの観点から進める。Nr4a2タンパク質の機能調節による炎症性疾患治療の試みとしては、Nr4a2の機能を生体内で制御できるマウス個体を作製し、疾患モデルをアプライし解析を行う予定である。Nr4a2タンパク質の機能調節に対するもう一つのアプローチとして、先行研究で見出したNr4a2タンパク質の機能に重要なアミノ酸残基に着目する。このアミノ酸残基はカルボキシル末端に存在する3つのリジン残基であり、その残基に対する修飾の種類の同定、修飾を担う酵素の同定を試みる。Nr4a2遺伝子の発現調節に関しては、Nr4a2遺伝子座のT細胞における転写調節領域をまず同定する。さらに作用するシグナル伝達経路や転写因子の同定を試み、Nr4a2の生体内での発現制御に対する手掛かりを得る。T細胞特異的Nr4a2欠損マウスの解析は引き続き行い、Tregの免疫抑制作用におけるどの機能にNr4a2が関与しているのか解明を試みる。Nr4a2共役因子のプロテオーム解析におけるアフィニティ精製試薬(Streptavidin dynabeads, Ni-NTA agarose,ゲル染色試薬等)、消耗品(精製カラム、プレキャストゲル)を含め20万円程度を予定している。目的タンパク質断片の質量分析は外部への受託解析を予定しており、40万円程度を予定している。Nr4a2機能調節の炎症性疾患治療に対する効果を解析するためのマウス個体の購入、飼育、維持費用に20万円程度を予定している。Nr4a2タンパク質修飾の解析、Nr4a2遺伝子発現制御の解析において、DNA修飾酵素、RNA抽出試薬、細胞への遺伝子導入試薬等の試薬類の購入に20万円程度を予定しており、実験用チューブ、チップ類など消耗品の購入に10万円程度を予定している。研究成果は国内学会、および学術誌での発表を行う予定であり、それぞれ学会旅費に5万円、英文校正に5万円程度を予定している。
断熱材内部に水分蓄積を伴う場合の断熱性能試験装置

近年、省エネルギ対策により高断熱、高気密の住宅化が進み、これに伴い結露が大きな問題となっている。これは、生活によって発生する水蒸気が低温空間へ水蒸気分圧差によって移動するためである。水蒸気は、断熱材壁内に透過し、また結露現象となって次第に材料内部へと水分が移動し、蓄積される。断熱材の熱伝導率は、試料や測定条件によって測定値に影響を与える。特に寒冷地の住宅などで使用される断熱材は、結露や水蒸気透過のために乾燥時に比べて著しい断熱性の低下をきたす。この影響を明らかにするためには、できるだけ実用状態に近い条件で測定することが必要である。これまで水分の移動、蓄積等のない断熱材の熱伝導率に関する研究が多く、水分移動を考慮したものは比較的少ない。本研究は、水分蓄積を伴う場合の断熱材の熱伝導率を長時間連続して測定できる試験装置を試作し、これを用いて一般に多く使用されている繊維質断熱材、石滑ボード、建築用材料の水分蓄積時の熱伝導率について検討を行ったものである。研究内容を要約すれば、次の通りである。(1).測定できる試料寸法は、900mm×600mmで厚さ400mmまでの大型試料が測定可能である。(2).測定条件は-40°C+40°Cの温度範囲で、1090%までの温度範囲で任意に調節できる。(3).長時間にわたって連続的に測定でき、温度,湿度,供給熱量など必要なデータを自動記録できる。(4).試験装置の測定精度は、熱流束計および基準試料を用いて検討を行ない±5%以内であることを確めた。研究目的に従い断熱性能試験装置の製作を行い、水分蓄積時の測定精度について検討し、改良を加えて±5%以内の誤差と測定方法を確立した。試験装置製作上考慮した点を列記すれば、次のとうりである。1.測定時の精度を高めるために測定部分の表面温度差を小さく、2重断熱構造型の熱量箱とした。また温度のバラツキが気流の流れに影響を受けるために、中央部に仕切板を設けた。2.試料取付け部分の寸法がH900mm×W600mmで厚さ300mmまで測定が可能とし、測定試料の交換と再現性の点から支持枠にネットを取付け、これによって表面温度測定用熱電対が一定圧着力になるようにした。3.測定室内の湿度調節の精度を高めるために、通風型電子湿度計を使用し、気流速度を試験条件に対応させて12m/secに可変させた。4.長時間にわたって連続的に測定できるように、温度制御器、湿度器など自動化し、各測定値をデータレコーダに接続処理した。5.多孔質断熱材料の乾燥時における熱伝導率を、測定条件を変化させて測定値に及ぼす影響と測定精度を比較検討し、試験装置の精度を確定した。6.本試験装置によって、繊維質断熱材(グラスウール)の水分蓄積時の断熱性能の変化を測定し、水分蓄積による影響を明らかにした。以上のごとく、当初の研究計画通り達成することができ、研究成果の一部を「日本機械学会北海道支部講演会」および「日本熱物性シンポジューム」に発表することができた。
金クラスター高秩序集積体の構築と触媒特性の研究

本年度は秩序性の高いクラスター集積体を構築するため、より厳密に架橋サイトの対称性と個数を制御したクラスターの合成に取り組んだ。合成条件を検討することにより、新奇な金クラスターを単離し、その幾何構造を単結晶X線構造解析によって明らかにした。得られたクラスターは表面上に3つのカルボキシル基が三回対称を持って対称的に配置されていたことから、金属イオンとの錯形成を試みたところ吸収スペクトルの特徴的なピークが得られた沈殿では消失していた。この結果はクラスターが過剰の金属イオンに対して不安定であり分解していることを示唆している。この結果に基づき、安定性を高めるため異なる配位子を使ったところ、別の新奇な金クラスターを単離することができた。このクラスターの構造を単結晶X線構造解析によって明らかにしたところ、4つのピリジル基がX型に配置されていることを見出した。このクラスターの詳細な評価と金属イオンとの錯形成を進めることで、秩序性の高い集積体の構築を試みている。また、前年度報告した近赤外領域に特徴的な光吸収を示す一次元構造金クラスターの論文が受理され、本年度はその電子構造および幾何構造に関するさらなる研究を並行して行った。クラスターの合成時における紫外可視吸収スペクトルを詳細に追跡したところ、最終生成物よりも短波長側に顕著な吸収ピークが合成中に現れており、それが反応の進行とともに長波長側にシフトしていることがわかった。また、これらの中間状態において反応を停止し、その生成物をポリアクリルアミドゲル電気泳動により分析したところ、サイズが大きくなるにつれて近赤外領域の吸収が長波長側にシフトしていたことから、このクラスターのもつに一次元構造のサイズが強く電子状態に影響を与えていることがわかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は配位子保護金クラスターを構築素子とした集積体の構築を中心に行った。表面に配位活性サイト(ピリジル基)を持つチオラート保護金25量体クラスターを新規に合成し、紫外-可視吸収スペクトルおよび、質量分析により目的クラスターを同定した。このクラスターを用いて、二価金属イオンと錯形成を行い、クラスター配位高分子を得た。結晶性は高くないものの、短距離の秩序だった構造は持っていることが粉末X線回折の結果から示唆されており、現在活性化法の検討および触媒反応への展開を進めている。また、別の配位活性サイト(カルボキシル基)を持つクラスターの利用を考え、そのようなクラスターを合成したところ、これまでに報告例のない新規なチオラート保護金クラスターを得たので、その評価を並行して行った。この新規金クラスターは近赤外領域に強い明瞭な吸収バンドを示した。その幾何構造を粉末X線回折パターンから推定したところ、一次元的な構造を持つことが示唆された。特異な近赤外領域の吸収構造の起源は、この一次元的な幾何構造による長軸方向の表面プラズモン共鳴、またはクラスター連結体における離散化した状態間の遷移であると考察した。この結果に関してはすでに学会発表及び、筆頭著者として論文を投稿中である。共同研究として、チオラート保護金クラスターの電子、幾何構造とサイズの関係に関する研究を行った。具体的な貢献としては、組成が厳密に規定された様々なサイズの金クラスターの極低温吸収分光を行うことで、電子構造があるサイズの間でバルクの性質を示すことを明らかにした。この性質の変化は幾何構造の変化とも対応していた。目標とした秩序構造を持つクラスター集積体の構築自体には成功した。しかし、その結晶性は高くなく、単結晶のような高秩序構造を得るには至らなかった。また、触媒反応への展開はできておらず、次年度の課題といえる。

現在、配位活性サイトを用いたクラスターの集積化には成功しているが、その結晶性は高くない。この状態でも適切な活性化方法を検討することにより触媒反応へは展開することはできるとは考えられるが、内部空間の均一性などといった面で、反応を再現性良く行うことが難しくなる可能性が高い。現在、結晶性の低さは、構築素子として用いた金クラスターの配位活性サイトがネットワーク構造を構築するには多すぎるためであると考えており、その点を改善した、厳密に配位サイトを設計した金クラスターの合成を検討し、より結晶性の高いクラスター集積体を構築することを予定している。その上で、現在得ている結晶性の低いクラスター集積体を用いた活性化方法の検討から得られた知見を用いて、触媒活性を持つ結晶質のクラスター集積体を得ることを考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ポジトロン標識化合物の臨床応用に関する研究

肺並びに腹部腫瘍患者に対して^<18>FDGによる動態シンチグラフィ-を行ない、^<18>FDGの腫瘍への集積性、体内動態の解析を行なった。撮像にはポジトロン専用コリメ-タ-を装着したガンマカメラを使用した。心、肺、肝、腎、腫瘍部分に関心領域を設定し^<18>FDGの時間放射能曲線を作成し、それぞれの半減期を算出した。FDG動態画像から因子分析画像や集積率の画像表示を試みた。結果は因子分析法では腫瘍辺縁を明確に描画し、腫瘍の内部性状を把握する上に、また集積率の画像化は腫瘍の代謝活性度の指標として有用であった。次に、ラットを用いて^<18>FDGの甲状腺への集積を検討した。尾静脈より^<18>FDGを投与後経時的に屠殺し速やかに甲状腺を摘出、重量と放射濃度を測定し、重量あたりの摂取率を算出し、その経時的変化をみた。結果としては、正常のラットにおいては、甲状腺における^<18>FDGの摂取率は60分値がやや高値を示した。^<18>FDGの半減期も考慮すると肺癌その他の腫瘍と同様投与後60分前後で撮像するのが適当と思われた。低ヨ-ド食飼育ラットとTRH投与ラットにおいても同様の傾向がみられたが、低ヨ-ド食飼育ラットでは各測定時間における甲状腺の^<18>FDGの摂取率は正常のラットに比べて高値を呈し、かつ、変動の幅も大きかった。TRH投与ラットの^<18>FDGの摂取率は正常群と比べ差を認めなかった。さらに、FDGを用いた甲状腺がんの診断について動物モデルを用いて検討した。ヌ-ドラットに培養ヒト甲状腺乳頭癌及び濾胞癌を背部皮下に移植し、^<14>C-FDGを用いたオ-トラジオグラフィ及び^<18>F-FDGによるイメ-ジングを行ない腫瘍へのFDGの集積性について検討した。結果はオ-トラヂオグラフィでは移植乳頭癌及び濾胞癌の両者に^<14>C-FDGの集積を認めた。PETでは^<18>FDG投与後60分後の像では腫瘍への明確な集積が認められた。以上より、^<18>FDGによる甲状腺腫瘍のイメ-ジングは充分臨床応用が可能であると思われた。肺腫瘍の他に腹部腫瘍についても動態画像解析に因子分析法を応用し,さらに腫瘍の代謝活性の画像化をも試みた.肺並びに腹部腫瘍患者に対して^<18>FDGによる動態シンチグラフィーを行ない, ^<18>FDGの腫瘍への集積法,体内動態の解析をおこなった.対象は肺腫瘍10例,腹部腫瘍5例である.サイクロトロンは日本製鋼性のベビーサイクロトロンを使用した.

撮像にはポジトロン専用コリーメーターを装着したLFOV型ガンマカメラを使用し,撮像と同時に1フレーム15秒で240秒フレームScintipac2400にデータ収集した.心,肺,肝,腎,腫瘍部分に関心領域を設定し^<18>FDGの減衰補正をしたtime activity curveを作成し,それぞれの半減期を算出した.コンピュータに収集したダイナミックデータを因子分析法にて解析をおこない,因子分析画像を作成した.FDG動態画像からさらに集積率の画像表示を試みた.上述の撮像データを10フレームにmultiple combineし, FDG集積率(倍加時間の逆数)の画像を作成した.この画像についてinterpolative background subtraction(以後IBSと略す)を行わないものと行ったものとを作成し,その画像を因子分析法の画像と比較検討した.肺腫瘍についてのIBSなしの集積率像では腫瘍像の他に肺野分布像が描画されるが, IBS処理後の画像では肺野が除去され,肺腫瘍像のみが描画される.腹部腫瘍に対してIBS処理を加えると腫瘍外に因子分析像ではみられない分布像の多発がみられた.この主たる成因はartifactによるものと考えている.結語:1.^<18>FDGを使用し,腫瘍集積性及び動態画像解析を行った.2.因子分析法は腫瘍辺縁を明確に描画し,腫瘍の内部性状を把握する上にも有用である. 3.^<18>FDG集積率の画像化は腫瘍の代謝活性度の指標として有用と思われた.我々はこれまで^<18>FDGを用いた腫瘍の代謝画像に関して主に肺腫瘍を対象として検討してきたが、今回^<18>FDGで甲状腺腫瘍のイメージングを試みる事を計画した。実験方法はWister系のラットを用いて甲状腺への^<18>FDG集積の経時的変化をみた。ラットは体重が400g以上のものを用い、24時間前より絶食とし、尾静脈より^<18>FDGを投与(40μCi/匹を標準)後15,30,60,120分後に屠殺し速やかに甲状腺を摘出、重量と放射能濃度を測定し、重量あたりの摂取率(%uptake/g)を算出し、その経時的変化をみた。正常群のラットの他に低ヨード食で4週間飼育したラット及びTRH投与ラット(^<18>FDG投与24時間前と5分前に10γを腹腔内投与)についても同様の検討を行なった。TRH投与ラットは30分、60分及び120分後で検討した。結果としては、正常のラットにおいては、甲状腺における^<18>FDGの摂取率(%DOSE/g)は15分から120分までの間では60分値がやや高値を示したが、経時的変化のパターンは明確でなかった。低ヨード食飼育ラットとTRH投与ラットにおいても同様の傾向がみられたが、低ヨード食飼育ラットでは各測定時間における甲状腺の^<18>FDGの摂取率は正常のラットに比べて高値を呈し、かつ、変動の幅も大きかった。TRH投与ラットの^<18>FDG摂取率は正常群と比べ差を認めなかった。今回の検討では、甲状腺における^<18>FDG集積の経時的変化は心臓や肝臓のような明確なパターンはみられなかったが、60分で軽度のピークを示し、^<18>FDGの半減期も考慮すると肺癌その他の腫瘍と同様投与後60分前後で撮像するのが適当と思われた。また、低ヨード食飼育群の^<18>FDGの集積率は正常群と比べ高値を示したが、個体間の甲状腺の重量差がかなり大きかったためか、摂取率の変動も大きかった。FDGを用いて甲状腺がんの診断について動物モデルを用いて検討した。実験方法は生後6-8週のヌ-ドラットに131Iで甲状腺のablationを行なった後に培養ヒト甲状腺乳頭癌及び濾胞癌を背部皮下に移植し、3-4週後に^<14>C-FDGを用いたオ-トラジオグラフィ及び^<18>F-FDGによるイメ
パルス超音波デコンボリューション法を用いたワイドレンジ流速分布過渡流量計の開発

本研究は、新たなパルス波形の生成と信号処理の適用、さらに、通常では適用が稀な高周波数センサの最適設計・製作、並びに超低雑音アンプの適用など、超音波の送受信及び信号処理の全てにおいてハードウエア・ソフトウエアの開発を行った。加えて、世界最高水準の高精度かつ安定した流量試験設備を利用してそれら開発した計測手法の実流・実証試験を実施した。これらにより、広範囲の流量条件にも適用可能な流速分布流量計測法の開発、並びに中長期の流量監視への適用が可能な極微小な超音波パルス伝搬経路間の遅れ時間差の測定手法の開発を行った。本研究は、パルス超音波デコンボリューション法を用いた従来にない超音波流速分布過渡流量計の基礎システムを構築し、産業技術総合研究所の流量検定設備を用いた実流試験にて検証することを目的とし、本年度は、その基盤となるハードウェア及びソフトウェアを設計・試作した上で、産総研所有の流量検定設備にて基礎検証試験を行った。具体的には、超高速デジタイザを購入し、システム開発ソフトウェアLabVIEWによる超高速サンプリングシステムの基礎システムを構築した。また、パルス超音波デコンボリューション法の重要な要素技術である超音波伝搬面の極微小歪み検出アルゴリズムの構築に向け、超音波送信用のセンサ及び超小型の受信専用好感度センサを設計製作するとともに、実際に超音波送受信に関する基礎試験を実施し、成功している。また検出した超音波信号から流れに起因した遅れ時間の過渡変化を演算するアルゴリズムを検討、基本ソフトウェアを製作した。パルス超音波デコンボリューション法の高度化に不可欠なパワーアンプや超低ノイズプリアンプ等を選定・入手し、超音波の特殊形状パルスの送受信器を試作すると共に、実流試験にてその基本的な効果検証を行っている。上記で試作・構築したシステムにてパルス超音波デコンボリューション法を用いた流速分布過渡流量計の基礎システムを構築し、産総研所有の流量検定設備にて基礎検証試験を行った。加えて、従来不可能とされていたパルス超音波シングルパルスドップラー法に必要なハードウェア・ソフトウェアを検討・設計した。おおむね当初の計画通りに、パルス超音波デコンボリューション法の基礎システム構築に必要なハードウェア及びソフトウェアを設計・試作し、産総研所有の流量検定設備にて基礎検証試験を行っているため。本研究は、パルス超音波デコンボリューション法を用いた従来にない超音波流速分布過渡流量計の基礎システムを構築し、産業技術総合研究所の流量検定設備を用いた実流試験にて検証することを目的とし、本年度は、詳細な評価試験を行うために不可欠な、より安定した流量及び水温にて実流試験可能となる中規模流量検定設備を用いるための計測システム開発に重点を置いた。具体的な内容としては、高精度加工配管・高感度高周波数超音波センサならびに広角高周波数超音波センサを設計試作し、昨年度までに構築したハードウェア・ソフトウェアを統合したシステム開発を行い、パルス超音波送受信基礎試験を実施した。特に複数の超音波センサ小型並列化及び低ノイズ化を行うことで、パルス超音波デコンボリューション法に不可欠な微小信号完全同期受信システム構築に成功し、配管断面の広範囲に渡るパルス超音波送受信が可能であることを確認した。これにより、研究当初では困難と考えられていた詳細な評価試験が可能な中規模流量検定設備での実流試験が実施可能なところまで計測システム開発が到達した点が重要な成果である。また、従来の超音波流速分布計測法も取り入れた過渡流量計測ワイドレンジ化を発想し、超音波の特殊形状パルス適用やトレイン化による新たな流速分布計測手法を開発、流量検定設備を用いた実流試験にてそのワイドレンジ化効果を実証した。これにより、流体中に僅かな微小粒子が流れているケースなどを対象としたパルス超音波デコンボリューション法との相互補完性を拡充できた点も重要な成果と言える。当初予定していた試験計画からは試験項目の順序などを変更しているものの、試験結果をフィードバックし、また研究協力者の助言を得ながら着実に計測システム開発を前進させており、詳細な評価試験を実施可能な環境整備がおおむね完了しているため。本研究は、パルス超音波デコンボリューション法を用いた従来にない全く新しい超音波流速分布過渡流量計の基礎システムを構築し、産業技術総合研究所の流量検定設備を用いた実流試験にて検証することを目的とし、本年度は、昨年度までの研究を通じて明らかになった詳細評価試験上の課題である流体温度、上流配管レイアウトによる流速分布の影響、更に配管寸法公差に起因した超音波伝搬経路偏差の影響を安定的に制御可能な実流設備並びに配管を整備し評価試験を行った。また、本評価試験においては、直径200mm程度の中口径配管を用いた設備を使用する必要があるため、短伝搬経路及び低流速条件における計測を可能とするため10MHzの高周波超音波の適用に成功した。通常、その信号微弱性から流量計測には適用されない高周波数帯であるが、これによりサンプリングレートの抑制と測定空間分解能の向上が可能となった。これらのハードウエア及びソフトウエアの整備を完了した上で、上記の流速分布過渡流量計システムの実機適用性試験を、産総研所有の流量検定設備を用いて実施した結果、パルス超音波デコンボリューション法の基盤となる異超音波伝搬経路上の遅れ時間差の安定した測定に成功し、それらの偏差より配管断面上の局所流速計測の可能性を確認した。また、微弱検出信号の検出率向上を目的とした特殊形状パルスを用いた信号処理手法を用いて、その検出率向上が可能であることも示した。これらの結果より、パルス超音波デコンボリューション法を用いた従来にない全く新しい超音波流速分布

過渡流量計の実現可能性が示されたことは重要な成果である。本研究は、新たなパルス波形の生成と信号処理の適用、さらに、通常では適用が稀な高周波数センサの最適設計・製作、並びに超低雑音アンプの適用など、超音波の送受信及び信号処理の全てにおいてハードウエア・ソフトウエアの開発を行った。加えて、世界最高水準の高精度かつ安定した流量試験設備を利用してそれら開発した計測手法の実流・実証試験を実施した。これらにより、広範囲の流量条件にも適用可能な流速分布流量計測法の開発、並びに中長期の流量監視への適用が可能な極微小な超音波パルス伝搬経路間の遅れ時間差の測定手法の開発を行った。現在までのところ、おおむね順調に進捗しており、引き続き研究計画に沿って研究を推進する予定です。29年度が最終年度であるため、記入しない。工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
トンネル数1の絡み目に沿ったデーン手術

研究課題に関しては、残念ながら、埼玉大学の石原海氏に先を越されてしまった。すなわち、トンネル数1の絡み目で或る非自明なデーン手術の結果が再び3次元球面となる例を無限個構成したという論文が発表された。手法としては、閉3次元多様体の種数2のヘゴール分解が3次元球面を表すための条件を与える、本間・落合・高橋の定理を用いており、基本群の複雑な計算を行っている。4つの研究に関して論文が出版された。あとの3つは来年度以降の課題として申請している研究と密接な関係がある。The number of Vogel operations to deforma link diagram toa closed braid.は絡み目の図を閉組み紐の形に変形するためのある種のライデマイスター変形2の回数をザイフェルト・サークルから由来するグラフから計算されるある数と一致することを示した。A lower bound for the number of Reidemeister moves forunknottingは結び目の図の整数値の不変量で、ライデマイスター変形Iでは変化せず、ある種のIIおよびIII変形では1だけ変化するものを与え、コライズと名づけた。2橋絡み目に沿ったデーン手術によって可約多様体が生じる場合を全て求めた。いずれの場合も片方の結び目に沿ったデーン手術がトーラス結び目かケーブル結び目になっていることが分かった。韓国のSong(Pukyong大学)と合田(東京農工大学)との共同研究として論文をまとめ、現在投稿中である。さらに、2橋絡み目に沿ったデーン手術によってトロイダル多様体が生じる場合の研究を続けている。2橋絡み目のはしごが2段の場合について、いつトロイダル多様体が生じるか完全に解決した。特殊な場合を除いて,片方の結び目に沿ったデーン手術がムニョス結び目になった。現在、はしごが3段の場合について膨大な計算を進めているところである。4段の場合は、そのような例は無いと予想している。また、3段の例では、片方の結び目でデーン手術すると、整数デーン手術でトロイダル多様体が生じる結び目の例が大量に見つかることと期待している。この他に、学部4年生との共同研究で、絡み目の射影図を閉組み紐にするためのライデマイスター変形の最小回数を正確に求める式を得たので、論文をまとめて投稿中である。また、自明結び目の射影図をライデマイスター変形でほどくために必要な第2,3変形の回数の下界となる射影図の不変量コライズを定義し、どんな自然数kに対しても第2、3変形がk回以上上必要な素な射影図の列が存在することを示した。さらに、分離絡み目の射影図をライデマイスター変形によって分離射影図にするために必要な変形回数の上界を求めた。これらの論文もまとめ、投稿中である。トンネル数1の絡み目は2つの成分からなるが、片方の成分が自明結び目の場合、それに沿ったデーン手術によってレンズ空間内のトンネル数1の結び目ができる。まず、その特別かつ重要な場合としてレンズ空間内の種数1橋数1結び目に沿ったデーン手術を調べている。可約3次元多様体が生じる場合は、このクラスの結び目の中に多くの具体例が含まれていることが期待される。結び目外部に本質的プラナー曲面が入る場合を特定する手法を用いている。場合分けが多く、まだ全ての場合を調べ尽くしていないが、既に具体例が見つかっている。さらに、学生との共同研究により、ファンダメンタル曲面の具体例を手計算によって求め、論文をまとめ、専門雑誌に投稿した。3つの4面体に分割されたソリッド・トーラス、3-トーラスを6つの四面体に分割したものについてファンダメンタル曲面を全て求めた。さらに(p、1)-レンズ空間をp個の4面体に分割したものについて、p=2と3の場合にファンダメンタル曲面を全て求め、一般のpの場合の予想を立てた。一般に有限個の4面体に分割された3次元多様体についてファンダメンタル曲面を全て求めるコンピュータ・ソフトウェアは発表されていない。本に紹介されている、或る範囲を虱潰しに調べる方法と違い、今回の計算手法は無駄が無いので、計算の速い実用的なソフトウェアの開発に繋がると期待している。また、結び目の自明・非自明の判定について、ファンダメンタル曲面の代わりにノーマル曲面のオイラー標数を用いる手法の可能性について示唆した。
RNA干渉法の動物細胞工学への展開

2本鎖RNA(dsRNA)による特定遺伝子のRNA干渉法(RNAi)は、ノックアウトマウスに比較べて操作が簡便なので、これに取って代わる技術になる。しかし、RNAiはあらゆる生物系で機能するのではなく、インターフェロン経路を介する「非特異的mRNA分解機構」が優先的に作動する哺乳動物系では、狙ったmRNAの特異的分解が起こる前にアポトーシス機構が作動してdsRNAを取り込んだ細胞が死ぬために目的を達せられない。この非特異的RNA分解を回避するには、1)インターフェロン経路が未発達の初期発生段階で発現する遺伝子を標的にする。2)インターフェロン経路が認識する長鎖dsRNAの使用を避け、標的mRNA配列中の30塩基以下の長さの配列を逆位反復配列として組み込んだベクターを用いてトランスジェニック(TG)マウスを作製し、その発現産物が短鎖dsRNAとなってRNAiを引き起こす様な実験を設計するなどの対策がある。今回の研究では、両基準を満たすべく、マウス初期胚円筒胚(6-7dpc)で発現してnotocode等の中胚葉系を誘導するBrachyury (T)のRNAiを試みた。Brachyury (T)のRNAiが機能した時には、ヘテロ変異体の表現型である尾が短い形質が現れると期待したからである。また、TGマウスを作製するためのベクターとしてBrachyury (T)遺伝子のORF配列中の952ntおよび996ntより下流の23塩基分の配列をmouse U6 promoterの影響下に逆位反復配列として発現するものを設計した。この受精卵注入によって約50頭のマウスを得たが、それらの何れもが正常長の尾を持っていたので、今回の実験ではBrachyury (T)のRNAiは作動しなかったと結論した。念のために、尾から抽出したゲノムDNAに対するササン解析を行ったが、50頭のマウスから抽出した全ての標本に対して巨大DNA部分に弱いバンドが検出されただけであった。
ヒト血球系安定細胞株を用いた化学物質リスク評価システムの開発

本研究では、ヒト血球系安定細胞株を樹立し、各血球細胞に対する化学物質のリスク評価システムを開発することを目的としている。本年度は、各血球細胞の安定細胞株樹立に先立ち、様々な血球細胞への分化が可能なヒト造血幹細胞に着目し、この細胞の長期培養及び分化制御技術の確立を目指した。さらに化学物質リスク評価を視野に入れた細胞培養チップの構築に着手した。希少細胞であるヒト造血幹細胞は非常に高価であり、また、長期培養や未分化維持の制御が困難であると言われている。本研究では、臍帯血からCD34陽性細胞として分離されてきた画分を用いて、ヒト造血幹細胞の獲得と長期培養を試みた。細胞表面マーカーに対する抗体染色、及びFACSにより解析した結果、多分化能を保持していると考えられるヒト造血幹細胞の割合がわずか3-4%の割合で存在していることが明らかとなった。そこで、本画分をソーティングにより回収した後、様々な培養条件(接着因子、培地組成、サイトカイン等)を検討した。その結果、ヒト造血幹細胞の細胞数を2週間でおよそ4倍、増幅可能であった。さらに、細胞培養チップの開発においては、単一細胞レベルで細胞捕捉が可能なデバイスと組み合わせた細胞培養チップを構築し、血球細胞の培養に成功した。本研究によりヒト血球系安定細胞株の樹立において、遺伝子導入を行うために必要な十分量の造血幹細胞の獲得が可能となり、今後は安定細胞株の作製に取り掛かる。さらに、ヒト血球系安定細胞株を捕捉した細胞培養チップにより、化学物質リスク評価に向けた検討を行う予定である。
ヒト組織中の修飾核酸の病理学的意義

ヒト胃粘膜の修飾核酸とくに脂質過酸化物由来のexcyclic ethenoDNA付加体のついて、胃癌の発症率の極めて高い中国の安徽省の手術検体と浜松の検体とでその量的な存在を検討結果では意外にも浜松の胃粘膜で量が多かった。さらにヒト胃粘膜中の小さな付加体である5'-hydroxymethyl deoxy cytidine (5-hmdC)をはじめとするcadC, fdCなどを定量的に測定し、5-hmdCの腫瘍部での減少、TET2発現との関連を見いだした。種々のヒト付加体の病理疫学的意義の初めての知見かと思われるが、胃癌の高い発症率の原因となる付加体についてさらなる検討が必要である。ヒト組織中から酸化防止剤存在下で、DNA付加体といわれる種々の修飾核酸あるいは修飾塩基の同定を試みた。exocyclic ethenoDNA adductあるいはそのalkane substituted formを中国の胃癌endemic areaと本邦の胃癌切除例の胃粘膜に同定することができ、7種の付加体の定量的profileが、両groupの判別に役立つことをはじめて示した。これらのalkane substituted exocyclic ethenoDNA adductのうち、比較的小さなものについては、mutagenicityが証明されているものもあり、つぎにこの背景の胃粘膜に生じた胃癌のmutationspectrumを検索した。p53のcoding領域をしらべた範囲ではあるが、変異部位、変異spectrumとくにtripletで比較した際のmutationsignatureに差があるようであった。詳細な統計学的解析を実行中である。最終年度においては、胃粘膜にみられるさらに小さな付加体としてしられるhmdC (hydroxy methyl deoxy cytidine)をstable isotopeを用いて定量的に測定することに成功し、腫瘍部での低下を発見した。同時にTET1,2,3; IDH1,2; TDGといったCytosineのメチル化をはじめとする修飾に関わる酵素の発現を調べ、TET2の発現とhmdCとの相関などを明らかにした。胃粘膜は部位による多様性があり、また腫瘍発生部位との距離によりこのような時に変異原性があり、環境要因で変動するDNA付加体の部位別の量の変化を同定することが重要かと思われた。ヒト組織内には、外部の種々の化学物質などへの暴露や、また、内部によって生ずるReactive Oxygen Speciesなどによる酸化的DNA障害によりおおくのDNAへの修飾が行われる。もっとも頻度の高いものはCytosineのメチル化であるが、そのほかhydroxymethyl, formyl, carboxylなどの種々の修飾や、また酸化的DNA障害として有名な8-hydroxyguanineなどがある。実際に、ヒト組織から、酸化防止剤のもとにDNAを抽出し、最近ようやくavailableになった高度の解析装置で分析すると、一定のm/zと泳動度をもった多数の修飾核酸が存在することがわかってきた。この手法アダクトーム法を、ヒト胃がんのために手術でとられた胃粘膜に応用に応用し、そこにどのようなDNA修飾(DNA付加体= DNAアダクト)を調べた。環境要因の特異性を反映するかどうかを調べるために、浜松と、中国のなかでも胃がんの頻度の高い安徽省の蘆江人民医院における胃粘膜とをくらべた。すでに剖検例でみとめられた脂質過酸化物に由来するDNA付加体を7種、ほぼ定量的に同定し得た。いずれも炎症との関わりがいわれているものであるが、本邦の胃粘膜により多くみられた。さらに7種のDNA付加体の量と種類を用いて判別分析を行うと、それによって、本邦と安徽省の胃粘膜を判別できることがわかった。したがって、複数のDNA付加体を定量的に測定することにより、その地域の環境暴露の特性が明らかになることがわかった。7種のDNA付加体の一部は変異原性など発がんとの関わりが知られていたり、推定されたりしている。また、DNAアダクトーム法の結果を具にみると、まだ化学構造の同定されていない安徽省の胃粘膜のほうに多く見られる付加体などがありそれらの解明は最終的には地域別のがんの原因の同定につながる。アダクトーム法では、同定されている化合物、つまり特定の修飾を受けた核酸塩基は、いまだ一部である。動物実験などでアルキル付加体、芳香族炭化水素による付加体、カビ毒による付加体などがその変異原性とともにほ乳類の発がん機構の原理として長らく信じられてきた。これは、とくに本邦で発展してきた人工発がん実験の成果であるが、いっぽうヒト体内で同じ事がおこっているのか、同じような事がおこっているのか、あるいは異なった機構がはたらいているのかについて、方法論的な制約もあり、間接証拠しかないけど信じるにたる合理性はあるという段階であったと思われる。

本研究ももともとは、動物実験などで推定されるO6, N7などと略称されるアルキル化付加体が検出されるのではないか、中国の地方などの食物中のそのような化学物質が胃がんのendemicに影響しているのではないかと期待してはじめたものであるが、それらの付加体は検出されなかった。この事実はわれわれが信じていた化学発がん理論がヒトではあてはまらないのか、原理はあてはまっているが各論的にはことなるのかというあらたな課題を提出したと言う点で当初の計画以上と考えている。さらに、DNA 10^8 bpあたりの付加体個数を単純にblindで判別分析をかけただけで、両地域からのoriginが判別されたというのも意外かつおどろきであった。endogeneousなlipid peroxidation由来とされているDNA付加体の発がんへの影響はまだ直接的証拠が多数あるわけではないが、炎症と発がん、metabolismと発がん、生活習慣病と発がんといった視点が重要視されている今日、非常に重要な視点と広がりを得たと思っている。この付加体が体内でどのように処理されるのか、あるいはそこで発生する腫瘍の分子病理学的性格とどのような関係があるのかなど多くの課題を生んでいる。アダクトーム法は、本法にそういくつもない高価な質量分析装置があってはじめてできるものではあったが、近年の本学の機器センターの設備の改善などもあり、一部のアダクトが比較的少ないステップで同定されることを確認した。また、化学合成に長けた共同研究者を得て、同位体を用いた標準品を作成して定量性を増すことができるということがわかった。さらに広範に、種々の分子病理学的あるいは分子疫学的な情報を付帯した組織について探索をおこなうことが重要な方策である。また、逆に、アダクトーム解析をおこなった症例に起きた腫瘍での遺伝子変化も、近年次世代シークエンス技術などの出番ともいえる。また、われわれはいくつかこれらの付加体の修復などに関与する酵素群(塩基除去修復、脱メチル化経路にかかわる酵素)などを解析していて、人為的に付加体生成する細胞系や上記の酵素群の多型などを利用した実験系で疾患の発生との関連を機能的に解析するという方向性を考えている。アダクトーム法は、疾病とくにがんの予防という点からはさらに意義は大きく、特殊な環境下で特殊ながんが特殊な頻度で特殊な年齢層に発生するといった事故的な情況(たとえば印刷会社職員に起こってしまった比較的若年の胆道系のがんというような事例がこれにあたる)の組織の解析には威力を発揮するはずである。このような解析には、症例の把握、検体の適切な保存など日頃の意識と努力が必要であるので共同研究体制や、一線の臨床施設への働きかけも重要である。次年度は、付加体の測定法の小規模な機器を使っての改良と、同位体を用いた標準品の作成、それを用いたヒト組織内での数種の不可体の同定を行う予定で、次年度は、そのためのもとになる同位体化合物の購入、合成にかかる費用、カラムなどの測定費用、DNAseなどの試薬にあてる。また、修復酵素、修飾酵素(とくにそのvariant)などの大腸菌や昆虫細胞でも蛋白発現をこころみ,機能解析を行う。
コンピュータ画像診断支援システムの診断精度に対する寄与に関する研究

乳房画像診断に関して、CADによる診断支援の影響を判定するための基礎データとして、マンモグラフィーの医師の読影精度と所見の取り方の一致度についての検討を行った。また、胸部ヘリカルCT画像に関して、CADによる診断支援の影響を判定するための基礎データとして、同CT画像内の結節影に関する医師の読影精度に関する検討を行った。一方、画像診断の中の存在診断に関して、診断精度の向上をもたらすCADはどのような性質を持つべきかについて、感度と特異度が色々な組み合わせからなる擬似的に作成したCADを「二次的な助言」として用いた読影実験を行うことによって検討した。読影実験は、同じノイズレベルの一対の信号と雑音からなる画像と、雑音のみの画像からなる100組の画像を作成してランダムな順序でワークステーション上のモニタに表示し、被験者である読影者は信号の有無についての確信度を報告するという形式で行った。被験者は経験の浅い(経験年数4年以下)合計6名の放射線科医である。読影実験における読影精度の評価は、ROC解析法によって行い、読影精度の指標としてROC曲線下面積を用いた。実験系間での読影精度の統計的比較方法は、ジャックナイフ法を用いたD.D.Dorfmanらの考案した分散分析を使用した。今回の検討から、以下のことがわかった。1)存在診断においては、一定以上の正診率を有するCADの二次的な助言が加わることによって読影精度が向上するが、低い正診率においては読影精度の低下をもたらすことがある。今回の検討からは、CADの正診率は比較的低くても、読影精度の向上が期待できるものであった。2)読影精度に最も大きな影響を与えるものは、CADの二次的な助言の全体の正診率であり、その正診率が高くなるにつれて読影精度が向上するが、全体の正診率が同じ場合は、感度が高い方が読影精度が向上する傾向がある。1.乳房画像診断に関して、CADによる診断支援の影響を判定するための基礎データとして、マンモグラフィーの医師の読影精度と所見の取り方の一致度についての検討を行った。収集した300乳房のマンモグラフィー(内、乳癌は49乳房)を使用し、医師25名による読影実験行った。所見の取り方の一致度については、星芒状腫瘤、限局性平滑腫瘤、石灰化像、乳腺実質の乱れの有無について検討した。読影精度については、読影者間で統計的に有意に差がある結果となった。この読影者間の読影精度の差の要因について分析したところ、読影経験枚数によって有意な差が認められ、また、経験豊富な放射線科医が、経験の浅い放射線科医に比較して有意に優れているという結果となった。所見の取り方の一致度については、石灰化像の有無は、その他の所見に比較して一致度が有意に高く、乳腺実質の乱れについては一致度が全くみられない結果となった。星芒状腫瘤、限局性平滑腫瘤の有無は、経験豊富な放射線科医が、経験の浅い放射線科医より一致度が高かったが、石灰化像の有無については、逆の結果となった。今後、CADによる診断支援がこれらの指標にどのような影響を与えるかについて、検討を進めていく。2.胸部ヘリカルCT画像に関して、CADによる診断支援の影響を判定するための基礎データとして、同CT画像内の結節影に関する医師の読影精度に関する検討を行った。今回この目的を達成するために、疑似結節影を正常構造内に埋め込む方式についての検討を行い至適と思われる条件を求め、それについての読影実験を行った。