hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歪み超薄膜挿入によるピエゾ効果を用いた半導体高指数界面のバンドオフセット制御

半導体高指数界面への歪み超薄膜挿入の効果を調べるために、まずGaAs(311)基板上のInAs単原子層の電子構造を、半経験的なsp^3s_*強結合法を用いて理論計算した。計算のモデルとして(InAs)_1/(GaAs)_n[311]超格子(n=1026)を用いて、(311)-InAs単原子層がGaAs禁制帯中に作るエネルギー準位を求め、光学的性質との関連を調べた。その結果、(311)-InAs単原子層は、GaAs禁制帯中に電子準位(伝導帯端直下)と正孔準位(価電子帯端直上)を形成することが明らかになった。電子準位-正孔準位間のエネルギー間隔E_<e-h>は、GaAs禁制帯幅E_gよりも0.06eV(n=10)と0.03eV(n=26)小さくなり、観測されているフォトルミネッセンスの起源となる。また、電子及び正孔準位の波動関数は、InAs単原子層付近に弱く局在していることが明らかになった。さらに、InAs層が臨界膜厚を越えて成長し、量子ドット構造が自己形成されている場合の電子構造を計算した。原指数1611222個のドット中の歪み分布を、Keating potentialにより求め、これに基づき電子構造の計算を行なった。その結果、ドットの内部状態の状態密度にはギャップが存在し、強い閉じ込め効果により、ギャップ値はバルクInAsよりかなり大きいことが明らかになった。同時に高密度の表面状態がギャップ中に現れている。半導体高指数界面への歪み超薄膜挿入の効果を調べるために、まずGaAs(311)基板上のInAs単原子層の電子構造を、半経験的なsp^3s^*強結合法を用いて理論計算した。計算のモデルとして(InAs)_1/GaAs)_n[311]超格子(n=1026)を用いて、(311)-InAs単原子層がGaAs禁制帯中に作るエネルギー準位を求め、光学的性質との関連を調べた。電子準位-正孔準位間のエネルギー間隔E_<e-h>は、GaAs禁制帯幅E_gよりも0.06eV(n=10)と0.03eV(n=26)小さくなり、観測されたフォトルミネッセンス[M.I.Alonso et al.:Phys.Rev.B50,1628(1994)]の起源となる。InAs原子層を有する(311)AGaAs/AlAs界面のバンド不連続量の計算にも着手しており、そのために必要な界面の歪みエネルギー計算のプログラム、及び自己無撞着な電子構造計算のプログラムも完成している。半導体高指数界面への歪み超薄膜挿入の効果を調べるために、まずGaAs(311)基板上のInAs単原子層の電子構造を、半経験的なsp^3S^*強結合法を用いて理論計算した。計算のモデルとして(InAs)^1/(GaAs)_n[311]超格子(n=1026)を用いて、(311)-InAs単原子層がGaAs禁制帯中に作るエネルギー準位を求め、光学的性質との関連を調べた。電子準位一正孔準位間のエネルギー間隔E_<e-h

>は、GaAs禁制帯幅E_gよりも0.06eV(n=10)と0.03eV(n=26)小さくなり、観測されているフォトルミネッセンスの起源となる。また、電子及び正孔準位の波動関数は、InAs単原子層付近に弱く局在していることが明らかになった。さらに、InAs層が臨界膜厚を越えて成長し、量子ドット構造が自己形成されている場合の電子構造を計算した。原子数1611222個のドット中の歪み分布を、Keating potentialにより求め、これに基づき電子構造の計算を行なった。その結果、ドットの内部状態の状態密度にはギャップが存在し、強い閉じ込め効果により、ギャップ値はバルクInAsよりかなり大きいことが明らかになった。同時に高密度の表面状態がギャップ中に現れている。
希土類とアクセプタを共添加したデラフォサイト酸化物による導電性酸化物蛍光体の開発

二元酸化物を原料とした固相反応法により希土類添加デラフォサイト酸化物CuR_xY_<1-x>O_2及びCuR_xLa_<1-x>O_2(R:Eu,Tb,Tm)を作製した。格子定数αが希土類R添加量x対して線形変化したこと,無添加試料で観測されたCu^+局在中心内遷移によるブロードな発光帯が消失してR^<3+>のf-f遷移発光線が出現したことから,添加希土類RのY及びLaサイト置換を示唆している。以上の事実から,希土類添加によるデラフォサイト酸化物の発光色制御が可能であることが初めて明らかになった。高濃度添加領域では濃度消光が生じた。CuCa_yY_<1-y>O_2ではCa添加濃度に伴ったp形導電性向上が観られたが,CuCa_yLa_<1-y>O_2及びCuSr_yLa_<1-y>O_2ではp形導電性向上は観られなかった。希土類とCaを共添加したCuR_xCa_yY_<1-x-y>O_2において,添加希土類のf-f遷移発光の出現と共にCa添加濃度に対応したp形導電率向上が観られた。この事実から,CuYO_2においてはY^<3+>サイトに希土類Eu,TbまたはTmとCaを同時添加による発光特性と電気的特性の同時制御の可能性が初めて明らかになった。大面積デバイス作製の観点から興味深い硝酸金属原料を用いた溶液法を初めて用いてCuYO_2,CuTb_xY_<1-x>O_2及びCuEu_xY_<1-x>O_2の薄膜作製を試みた。わずかな異相の混在が観られたが,格子定数および発光特性は固相反応法によるバルク多結晶のデータとよく対応していた。これらの事実から,硝酸金属原料を用いた溶液法が無添加及び希土類添加デラフォサイト酸化物の薄膜作製に有用であることが明かになった。透明p形導電性酸化物として注目されているデラフォサイト型酸化物で,固相反応法により希土類不純物(R : Eu, Tb, Tm, Ce)を添加したCu (Y_<1-x>R_x)O_2及びCu (La_<1-x>R_x)O_2試料の作製を試みた。Eu, Tb及びTm添加試料はデラフォサイト構造を有していた。それらの格子定数αの添加量xに対する線形変化が,Y^<3+>,La^<3+>及びR^<3+>イオン半径と添加量xを基にした概算変化値と対応していたことから,添加希土類RがY及びLaサイトを置換していると考えられる。Ce添加ではセリウム酸化物などの異相が出現し,格子定数変化は観られなかった。Eu, Tb及びTm添加試料では,無添加試料でのCu^+局在中心内遷移によるブロードな発光帯が消失し,R^<3+>のf-f遷移発光線が観測された。この結果もEu, Tb及びTmがY及びLaサイトを置換していることを支持している。

Eu^<3+>及びTb^<3+>のf-f遷移発光強度が最大となる添加濃度(810%付近)に比べ,Tm^<3+>のそれ(0.5%付近)は小さかったことは,希土類添加ZnSでの報告のようにTm^<3+>の非発光交差緩和過程が関与している可能性がある。発光の希土類添加濃度依存性や励起スペクトルの明確化を図り,母体による違いの検討につなげたい。Eu, Tb及びTmのf-f遷移発光強度が最大となる条件でアクセプタ不純物Caとの共添加試料Cu (Y_<1-x1y>R_xCa_y)O_2を作製したところ,Ca添加濃度の増加と共に導電率が増加する一方で,R^<3+>イオンのf-f遷移発光強度が減少した。これはCaがYサイトを置換したアクセプタとなることに加えて,R^<3+>イオンの電子状態に影響を与えることを示唆している。今後,Cu (La_<1-x-y>R_xCa_y)O_2試料も作製し,希土類とアクセプタの共添加条件による発光及び導電性の制御性を明確化し,導電性酸化物蛍光体の開発につなげたい。原子層状構造を有するp形透明導電性デラフォサイト型銅酸化物において,Cu^+イオン面内の正孔移動を妨げないようにIII族イオンサイトに希土類およびアクセプタを添加し,発光及び導電特性の制御性を調べた。具体的には,固相反応法により希土類及びアクセプタ不純物を添加したCuYO_2及びCuLaO_2試料の作製を試みた。Eu, Tb及びTm希土類添加試料では,III族サイトの平均イオン半径に対応した格子定数変化から,添加希土類がIII族サイトを置換していると考えられる。Ce希土類添加では異相が出現し,格子定数変化は観られなかった。CuLaO_2試料では不純物添加の有無にかかわらず,CuLa_2O_4等の僅かな異相が混在した。Cu(La_<1-χ>Eu_χ)O_2及びCu(La_<1-χTb_χ)O_2で現れるEu^<3+>及びTb^<3+>のf-f遷移発光の強度は添加濃度10%で最大となり,Cu(Y_<1-χ>Eu_χ)O_2及びCu(Y_<1-χ>Tb_χ)O_2の場合の8%より高濃度であった。これはLa^<3+>のイオンサイズがY^<3+>に比べて大きいためと思われる。Cu(La_<1-χ>Tm_χ)O_2で現れるTm^<3+>のf-f遷移発光の強度は,Eu及びTb添加の場合とより低濃度の0.5%で最大となり,Cu(Y_<1-χ>Tm_χ)O_2の場合と同様であった。これはTm^<3+>の非発光交差緩和過程の関与の可能性がある。Ca添加CuYO_2の場合と異なり,Ca及びSr添加CuLaO_2では導電性の向上は観られなかった。この違いはCuLa_2O_4等の異相が関連しているのかもしれない。CuYO_2ではCaと希土類の同時添加では希土類イオンのf-f遷移発光の出現に加えて,導電性も向上し,導電性酸化物の可能性が明かとなった。硝酸金属を原料とした溶液法により希土類添加CuYO_2薄膜及びCa添加CuYO_2薄膜の作製も試み,それぞれの薄膜で希土類イオンのf-f遷移による発光の出現及び導電性の向上を観測した。
乳房外パジェット病の病態解明および新規治療法の開発

乳房外パジェット病は主に外陰部に発生する皮膚癌の一つである。乳房外パジェット病の多くは緩徐に進行し、表皮内癌の間に切除することができれば根治可能である。しかしながら遠隔転移を生じた進行期乳房外パジェット病では有効な治療法は確立されておらず、様々な化学療法のレジメンが試験的に試されたり、放射線療法が試されたりしているが、治療に難渋することが多い。そこで本研究は、乳房外パジェット病に関する基礎研究を可能とするし、新たな治療法開発への足がかりとするために、がんオルガノイド三次元培養をいう新技術を用いて、乳房外パジェット病組織からがんオルガノイドを採取、培養、解析する予定である。
磁性膜を用いた誘導磁界に対する帯域通過フィルターに関する研究

本研究課題では,電磁干渉を抑制しつつ,特定の周波数帯域のみ磁束を透過することにより通信品質を良好に維持できる磁束に対する帯域通過フィルタを,磁性体を用いて実現し,そのフィルタのメカニズムを明確化することにより,その設計指針を考察した.また,様々な寸法の信号線上に集積化された磁性膜について,帯域除去フィルタの中心周波数が同一とするための設計について考察した.その結果,磁性膜が,暗号および復号化デバイスを狙った非接触あるいは非破壊のサイドチャネル攻撃への物理的な対抗手段となることを示した.本年度は,研究計画に記載した通り,磁性膜を集積化した際の磁気回路を用いたシールド効果の定量的導出法の確立,そのシールドメカニズムおよび帯域通過フィルタの中心周波数の制御法の明確化のための解析環境の構築およびその実証実験のための線幅の異なる複数のオンチップ配線およびオンチップコイルの一次試作を行った.磁性膜を集積化した際の磁気回路を用いたシールド効果の定量的導出法の確立,そのシールドメカニズムおよび帯域通過フィルタの中心周波数の制御法の明確化のための解析環境の構築に関しては,磁気回路解析および実証実験を通して,強磁性共鳴周波数の高周波側へのシフト量が,Maxwell方程式に基づく電磁界シミュレーションにより導出可能であることを明らかにした.反磁界を考慮した強磁性共鳴周波数のシフト量の導出法に関しては,Kittelの方程式で異方性磁界の増加分として取り扱う反磁界の項が,磁気回路における漏洩磁束の経路として考慮されることを示した.さらに,磁性薄膜をMSL上に配置した場合の比透磁率および強磁性共鳴周波数シフトの磁気回路解析および電磁界シミュレーション結果が,実測値と一致することを明らかにした.以上により,磁性体を用いた帯域通過フィルタについて,フィルタの通過量およびシールド効果の定量的導出法を確立するとともに,通過帯域,遮断量を決定する要因を明確化するための解析環境を整えた.また,その実証実験として, ICチップ試作サービスを通じて,オンチップ電源配線あるいは信号線を集積したICチップを試作し,磁性膜を集積化した際の磁束の透過量を実測するため,線幅の異なる複数のオンチップ配線およびオンチップコイルを試作し,磁性薄膜を成膜するためのパターンを作製した.以上により,磁性薄膜を成膜し,磁性薄膜によるシールド及び透過量を評価のための準備を整えた.本年度は,帯域通過フィルタの中心周波数の制御法の明確化および昨年度までに磁性膜を集積化した伝送線路を用いて帯域通過フィルタの通過量の周波数依存性の測定,更に最終年度にコイルを含めたインピーダンスの異なる様々な配線パターンで実測を行い,設計指針を考察するため,東京大学VDECのICチップ試作サービスを用いて線幅の異なる複数のオンチップ配線およびコイルを試作した.帯域通過フィルタの中心周波数の制御法に関しては,磁性膜に生じる反磁界の大きさが磁性膜近傍の信号或いは電源配線の寸法によって様々に変化するため,それぞれの配線上で磁性体の帯域通過フィルタの中心周波数が異なるという問題が生じることを示すとともに,その中心周波数は,磁性薄膜の複素透磁率および導電率の材料物性値と寸法などの設計値を正しく入力することにより,電磁界解析を用いて導出可能であることを,磁気回路を用いた解析により予測した(山口正洋他,まぐね,Vol.10, No.1, 2015).また,昨年度までに磁性膜を集積化した伝送線路および磁界プローブ(重田洋二郎他,平成26年度電気関係学会東北支部連合大会,1A09, 2014)を用いて帯域通過フィルタの通過量の周波数依存性の測定を行った.その結果,実測値が予測した解析値と一致した.このことから,磁性体を帯域通過フィルタとして用いる際のフィルタの通過量,通過帯域,遮断量の導出法の妥当性は示された.更に最終年度にコイルを含めたインピーダンスの異なる様々な配線パターンで実測を行い,設計指針を考察するため,東京大学VDECのICチップ試作サービスを用いて線幅の異なる複数のオンチップ配線およびコイルを試作し,最終年度の実験準備を整えた.本年度は,研究計画に記載した通り,異なる寸法の信号線上に配置した磁性膜内でそれぞれが同一の共鳴周波数を持つような磁性膜の設計法を電磁界解析を用いて考察した.その結果,共鳴周波数の導出に必要となる磁性膜内に生じる反磁界の大きさを求めるためには,共鳴周波数帯域付近における磁性膜内の磁界の位相情報を考慮して特性長を導出する必要があることを明らかにした.この特性長から導出した反磁界をKittelの方程式の異方性磁界の増加分として与えることで,寸法の異なる様々な配線上に製膜した磁性体において帯域通過フィルタの帯域通過周波数を導出可能であること,即ち寸法の異なる様々な配線上に製膜した磁性体の帯域通過周波数が設計可能であることを明らかにした.

この結果は,本研究課題で提案する磁性膜を用いた帯域通過フィルタに限らず,磁性体を用いた電磁ノイズ抑制体をはじめとして,共鳴周波数領域で用いる磁気デバイス全てに応用可能な結果であり,高周波デバイスの進展に寄与する.以上により,磁性膜を用いた帯域通過フィルタの設計指針に関わる磁束の通過量,通過周波数帯域,遮断量は,磁性体と配線の寸法及びそれぞれの位置関係,ならびに磁性体の材料特性から磁性体に生じる反磁界を導出し,反磁界によりシフトした透磁率と近傍界に適応したシェルクノフの式を用いて誤差2 dB以内,通過周波数の中心周波数は5%以内の精度で導出可能であることを示した.以上により,磁性膜が,暗号および復号化デバイスを狙った非接触あるいは非破壊のサイドチャネル攻撃への物理的な対抗手段となることを示すとともに,その設計指針を提示することができた.本研究課題では,電磁干渉を抑制しつつ,特定の周波数帯域のみ磁束を透過することにより通信品質を良好に維持できる磁束に対する帯域通過フィルタを,磁性体を用いて実現し,そのフィルタのメカニズムを明確化することにより,その設計指針を考察した.また,様々な寸法の信号線上に集積化された磁性膜について,帯域除去フィルタの中心周波数が同一とするための設計について考察した.その結果,磁性膜が,暗号および復号化デバイスを狙った非接触あるいは非破壊のサイドチャネル攻撃への物理的な対抗手段となることを示した.研究計画に上げた本年度の課題に関しては,研究実績の概要に記載したとおり達成されている状況にある.このことから,本研究は概ね順調に進展していると判断している.電気工学研究計画に記した通り,最終年度の課題として,オンチップ配線及びコイル状に集積した磁性膜を用いた磁束に対する帯域通過フィルタの実証実験および電磁界解析を通して,磁性膜の設計を行い,磁性膜が特定周波数帯域で磁束を通過すること及びその通過量や周波数を制御可能であることを明確化することが挙げられている.また,平成25年度から27年度の研究成果より得られた知見を通して,磁性膜が磁束に対する帯域通過フィルタとして機能する新規機能デバイスとしての有用性を示すことが挙げられており,研究計画の通り研究を遂行する予定である.研究計画に挙げた本年度の課題に関して,磁性膜を集積化した際の磁気回路を用いたシールド効果の定量的導出法の確立,そのシールドメカニズムおよび帯域通過フィルタの中心周波数の制御法の明確化のための解析環境の構築およびその実証実験のための線幅の異なる複数のオンチップ配線およびオンチップコイルの一次試作については,研究実績の概要に記載したとおり達成されている.このことから,本研究課題は概ね順調に進展している.本年度構築した解析系を用いて,通信周波数帯域の信号あるいは磁束のみを透過させ,他の周波数帯域に生じる磁束は低減するような,磁性体を用いた帯域通過フィルタについて,フィルタの通過量,通過帯域の設計方法を明らかにすると共に,本年度構築した試作チップおよび次年度に試作予定の二次試作チップを用いて,帯域通過フィルタの実証実験をすすめる.次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生したものである。次年度使用額は平成26年度請求額とあわせ、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
震災時の避難行動モデルに基づくビッグデータ解析技術の構築

震災のみならず豪雨災害を対象として避難行動の実態を、特にビッグデータを活用した解析技術の開発を行った。東日本大震災に加えて、研究期間中に発生した2016年熊本地震や2015年関東・東北豪雨、2017年九州北部豪雨等を分析対象として追加し、最新の知見を踏まえたモデル開発やシミュレーションを行った。2016年4月に発生した熊本地震時の避難行動特性を分析したところ、過去の震災とは異なる新たな避難行動特性が多数発生していることを定量的に明らかにした。巨大災害後の疎開シミュレーションモデルを構築し、検証にビッグデータを活用する方法論を開発した。具体的には、熊本地震を対象にモバイル空間データ利用による分析を行い、シミュレーションモデルの評価検証を行い、その有効性を示した。2015年関東・東北豪雨と2017年九州北部豪雨を対象に、豪雨災害時の避難行動特性を分析し、避難勧告・指示等の避難情報と、地域内の人の移動行動の関係、降雨量と人の移動速度の関係を明らかにした。常総市と朝倉市を対象に、避難情報と人の移動行動(スマートフォンアプリによるGPS情報)の関係を明らかにし、避難勧告・避難指示発令後においても、人が移動し続けていること、移動が完了するまで数十分数時間に及ぶことを示した。研究に関する成果を広く公表する場として、学術ジャナール(日本災害情報学会誌・災害情報)において、ビッグデータ・ソーシャルメディア・AI・AR/VRに関する防災・減災研究の特集号を企画し、最新の研究動向をとりまとめた。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、東日本大震災時の人や車両の移動に関するビッグデータと、既存のアンケート調査に基づく震災時行動において、その関係性を分析することにより、人々の震災行動を量的・質的に解釈可能なビッグデータ加工技術を開発する。具体的には、人の移動に関わるモバイル統計データ、車の移動に関わるプローブカーデータを取り上げ、災害時のビッグデータと災害時避難行動特性の類型化、ビッグデータを用いた震災行動パターン抽出モデルの構築、ビッグデータの有機的構造化手法を開発することを目的とする。平成27年度は、下記の3つを行った。1.防災減災に活用可能な既存のビッグデータに関するヒアリング調査を実施した。その上で、モバイル統計データや携帯電話GPS情報に着目し、地理情報システム上にデータベース化し、災害時の人々の避難行動の類型化を検討した。2.災害時の人々の移動データのパターン分析・分類:人々の移動データのパターンを分析、分類を行った。3.ビッグデータの有機的構造化手法構築に向けた準備を行った。モバイル空間データやプローブカーデータ等の複数のビッグデータを有機的に構造化し、重ね合わせを行うとともに、ビックデータをアンケート調査データと統合する手法を検討した。モバイル空間統計を活用して、2016年熊本地震における市町村を超える避難行動の実態把握を試みた.熊本県内居住者の人口は前震直前の4月14日を基準として、本震翌日の17日78千人減少していること、益城町内の益城町居住者の人口は、4月14日を基準として、前震後の15日2,250人減少、本震後の16日に4,640人と大きく減少していることが示された。本研究で示したのは、地震前後の人口変動の傾向である。実際に市町村外へ避難した延べ避難者数はさらに多いと考えられる。今まで把握されていなかった震災時の広域避難の実像に初めて迫る成果が得られた。近年、ビッグデータに関する社会的な関心の増加により、防災減災に活用可能なデータを様々な企業や機関が取り扱うようになった。そのため、調査期間を5ヶ月延長し、企業4社を含めて8機関にヒアリング調査を実施し、最新の動向把握を行った。また、2016年4月に発生した熊本地震の避難状況を可視化するなど、事前に予期していなかった地震災害を研究対象として追加し、熊本地震時の避難行動について研究手法の有効性の検証を行った。本研究では、東日本大震災時の人や車両の移動に関するビッグデータと、既存のアンケート調査に基づく震災時行動において、その関係性を分析することにより、人々の震災行動を量的・質的に解釈可能なビッグデータ加工技術を開発することを目的とする。今年度は主に下記の4つについて検討を行った。1.ビッグデータの最新情報の収集:近年入手できる災害時の人や車の移動に関するビッグデータは多種多様となってきている。そこで、ドコモモバイル空間統計をはじめ、現状で入手可能なビッグデータ提供機関にヒアリングを行う等して、最新情報の収集を行った。特に時間と空間の精度や解像度がどの程度なのか、それにより何が分析・把握可能なのかについて整理した。2.熊本地震と常総水害を対象とした人の広域避難の実態解明:熊本地震における市町村を越える広域避難と、常総水害における住民の避難行動について、前者はNTTドコモ社のモバイル空間統計を用いて、後者はAgoop社のポイント型流動データを用いて、避難行動の実態を可視化した。3.大都市避難シミュレーション:東日本大震災時のアンケート調査データにより、歩道の検証を行った。歩道の検証を行った。このもとで、避難シミュレーションに必要なパラメータを推定し、ビックデータからシミュレーションのパラメータを抽出する技術についての示唆を得た。4.観光イベントの避難シミュレーション:大規模観光イベントである花火大会に着目し、イベント時の現在人口を使って、ゲリラ豪雨を想定した避難シミュレーションを行った。その結果、複数の花火大会において避難者がどの程度滞留し、不足する避難所の収容人数を定量的に示した。

震災のみならず豪雨災害を対象として避難行動の実態を、特にビッグデータを活用した解析技術の開発を進めている。東日本大震災に加えて、研究期間中に発生した熊本地震や常総水害等を分析対象として追加するなど、最新の知見を踏まえたモデル開発やシミュレーションを行っている。なお、平成28年4月に発生した熊本地震時の避難行動特性を分析したところ、過去の震災とは異なる新たな避難行動特性が多数発生していることが判明したため、4ヶ月研究期間を延長し、避難行動特性の類型化のやり直しを行った。震災のみならず豪雨災害を対象として避難行動の実態を、特にビッグデータを活用した解析技術の開発を行った。東日本大震災に加えて、研究期間中に発生した2016年熊本地震や2015年関東・東北豪雨、2017年九州北部豪雨等を分析対象として追加し、最新の知見を踏まえたモデル開発やシミュレーションを行った。2016年4月に発生した熊本地震時の避難行動特性を分析したところ、過去の震災とは異なる新たな避難行動特性が多数発生していることを定量的に明らかにした。巨大災害後の疎開シミュレーションモデルを構築し、検証にビッグデータを活用する方法論を開発した。具体的には、熊本地震を対象にモバイル空間データ利用による分析を行い、シミュレーションモデルの評価検証を行い、その有効性を示した。2015年関東・東北豪雨と2017年九州北部豪雨を対象に、豪雨災害時の避難行動特性を分析し、避難勧告・指示等の避難情報と、地域内の人の移動行動の関係、降雨量と人の移動速度の関係を明らかにした。常総市と朝倉市を対象に、避難情報と人の移動行動(スマートフォンアプリによるGPS情報)の関係を明らかにし、避難勧告・避難指示発令後においても、人が移動し続けていること、移動が完了するまで数十分数時間に及ぶことを示した。研究に関する成果を広く公表する場として、学術ジャナール(日本災害情報学会誌・災害情報)において、ビッグデータ・ソーシャルメディア・AI・AR/VRに関する防災・減災研究の特集号を企画し、最新の研究動向をとりまとめた。今後は震災時の広域避難の実態を分析するために、移動データの分析の精緻化に加え、理由や手段を理解するためのアンケート調査の実施を組み合わせて分析するような手法の開発などを進めていき、ビッグデータの有機的構造化手法構築する予定である。震災や豪雨災害時の人の移動行動に着目し、災害時の避難行動の類型化と、それに基づく避難行動パターンの抽出を行う。成果を広く公表する場として、学術ジャナールにおいてビッグデータに関する特集号を企画する予定である。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。山梨大学工学部土木環境工学科秦研究室平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
培養プロワクチン産生細胞の増殖に対する神経ペプチドの作用

1 6週令雌ラットの下垂体前葉を分散単離し、得られた細胞を2日間血清含有合成培地にて前培養後、3日間無血清培地で培養した。この無血清培地による培養時に神経ペプチドを添加し、プロラクチン産生細胞の増殖に対する影響を調べた。増殖率は培養終了324時間前にブロモデオキシウリジン(BrdU)を培地に添加し、増殖細胞を標識した後、培養細胞のプロラクチンとBrdUを二重蛍光免疫染色法にて染色し、増殖プロラクチン産生細胞を同定することによって計測した。2下垂体前葉細胞の無血清培養系がプロラクチン産生細胞の増殖を検定するのに適しているかを調べた。培地に10nMのエストラジオールを添加すると、インスリン低濃度の条件下ではプロラクチン産生細胞の増殖が促進されたが、インスリン高濃度の条件下では逆に抑制された。また、10uMのドーパミンを添加すると、インスリン濃度に関係なくプロラクチン細胞の増殖が抑制された。3増殖作用を調べる予定であった神経ペプチドの中で、性腺刺激ホルモン放出ホルモンおよび甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンに関して検討を行った。性腺刺激ホルモン放出ホルモンは調べられた濃度の範囲内ではプロラクチン産生細胞の増殖に対して如何なる影響も及ぼさなかった。一方、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン1uMを添加すると、インスリン低農度及び高濃度いずれの条件下においても予想に反してプロラクチン産生細胞の増殖が抑制された。4現在、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンの作用に関して、時間経過、濃度依存性を調べており、また、作用がエストラジオールの存在によって修飾を受けるか否かについても今後検討していく予定である。
ホスホリパーゼA2活性調節機構とそのプロテインキナーゼC活性化に果たす役割の研究

(A)無細胞系(Cell lysate)におけるアラキドン酸非選択的PLA_2の活性調節機構の検討を行った。(a)ヒト白血病細胞株U-937細胞及びHL-60細胞をさまざまな条件で破砕し無細胞系を作成し、エレクトロポレーション法により得られた細胞レベルにおけるPLA_2活性調節機構に関する知見が無細胞系において再現できるか否かを検討した。その結果、無細胞系においては同様の活性調節機構はみられず、相対的にPLA_2活性が上昇していることが観察された。(a)アラキドン酸非選択的PLA_2の活性を単一蛋白質として分離するために必要な知見を得るために細胞レベルで観察されたアラキドン酸非選択的PLA_2活性が細胞内のどのコンパートメントに存在するかを検討した。その結果、基質特異性、活性化因子(PH,Ca^<2+>依存性)などが酵素学的に異なるPLA_2の活性が核、ミトコンドリア、細胞質、細胞膜画分それぞれに見られた。それらのうちエレクトロポレーション法により得られた細胞レベルにおけるPLA_2活性と酵素学的に類似するものは、細胞質、細胞膜画分に存在した。(B)アラキドン酸非選択的PLA_2をヒト白血病細胞株U-937細胞、HL-60細胞、及びラット脳より精製を行っているが、現在のところそれぞれ精製倍率1000倍から100倍の部分精製となっている。酵素学的にはホスホリパーゼA_2、ホスホリパーゼA_1、リゾホスホリパーゼA活性を有しており、いずれもCa^<2+>を要求しなかった。PKC活性化に果たす役割についてはチロジンリン酸化されたPKCδとされていないPKCδを用いて検討した。PKCδは試験管内ではその活性が不飽和脂肪酸により抑制されることがわっかっていたが、チロジンリン酸化はその抑制作用に影響しないことがわかった。
アジア・北米環太平洋北部における海浜性甲虫群集の起源と分散

(1)アジア・北米の環太平洋域海岸で海浜性甲虫類を採集および博物館標本を調査し、群集構成種のリストを作成し分類学的記載をする。(2)緯度ごとにアジア・北米群集を比較し、近縁種の有無、大陸別の独立種(属)の有無を調べ、構成種を(A)海岸に沿って分布を広げた「同一祖先由来の種群」と(B)それぞれの大陸の内陸から「独立に海浜性に適応した種群」に分け、(A)と(B)の割合、属・種の共通率、固有率を数値として示す。(3)由来解明:(A)は、分布拡散の経路を明らかにする。(B)は、各大陸での近縁種関係を調べ、海浜へ進出した経緯を推定する。(4)これらの結果を統合し、群集の起源と分散のシナリオを記述する。
内分泌マーカーによる新生児サーカディアンリズム形成過程の解析

適切な睡眠環境は,認知機能などの発達に不可欠であり、睡眠障害は高次機能障害の関連が指摘されている。出生後から新生児のサーカディアンリズムが確立される過程は不明な点が多く、サーカディアンリズムを考慮したケアなどは検討の余地を残している。このため我々は、出生後サーカディアンリズムの変化を注目するため出生直後のコルチゾール・メラトニンの推移と出生後時間を得た新生児のコルチゾール・メラトニンの推移を比較するため、尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninを採取し、時間経過による変化や臨床変量との比較検討を行なった。前年度までに40例ほどの尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninを採取ができ、検体の解析を高次脳機能研究所の岡村尚昌先生に随時施行していただいた。これら症例の臨床変量(継時的変化、週数、日齢、体重、出生後の環境、治療内容など)の情報収拾を行い、尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninの変化と比較し関連性について解析を進めている状況にある。特に、現時点で注目している事象としては、出生直後の母体のメラトニン支配から離脱する際、新生児における尿中6- sulfatoxymelatoninの推移について文献を加味した検討を行いつつデータを解析しているところにある。母体からのメラトニン支配離脱後に、リズムを失うとされているが、新生児期にリズムが出現しないか解析を行っている。そのデータ解析に関しては、周波数解析などの解析が必要となり難航しているのが状況にもある。また、6- sulfatoxymelatoninと尿中コルチゾールの相関性についても解析を行っている段階にあり、視床下部と副腎とにある連携について仮説をたて検討を行っている。検体数は概ね揃っており、解析も施行しているが、データの解釈に難航しているのが現状にある。尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninと臨床変量データに関して解析を継続していく。特に出生し、母体のメラトニン支配から離脱する際の、メラトニンの推移について中心に解析を継続していく。また、長期入院症例での6-sulfatoxymelatoninの推移について周波数解析などを用いて検討を行っていきたいと考えている。適切な睡眠環境は,認知機能などの発達に不可欠であり,睡眠障害は高次機能障害の関連が指摘されている.出生後から新生児のサーカディアンリズムが確立される過程は不明な点が多く,サーカディアンリズムを考慮したケアなどは検討の余地を残している.本研究では,内分泌マーカーである尿中コルチゾール・6-sulfatoxymelatoninを用い生体リズムの解明を目的とし、新生児のサーカディアンリズム確立の過程や操作因子の解明することにある。本年度は、以前から集めていた検体を含めて、正期産児10例の出生後の7-10日間の尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninを採取ができた.また、早産児症例は5例ほどの検体を修正38週頃に7日間の検体採取を施行可能であった.現在、検体の解析を高次脳機能研究所の岡村尚昌先生に随時施行していただいている。また、これら症例の臨床変量などを随時まとめており、解析結果との比較検討を予定している。平成29年度の目標であった症例のエントリー5-10例の蓄積が可能であった.検体の分析は、随時施行している。また,関連学会などに積極的に参加し情報収集などを行っている。早産・正期産それぞれを5-10例の蓄積を目標とし順次,コルチゾールと6-sulfatoxymelatoninをプロトコール通りに採取していく.

前尿中コルチゾール・6-sulfatoxymelatoninと臨床変量データに関して解析を行う.プレリミナリーなデータに基づき研究計画の反省を行うとともに、結果などを学会などでの発表を行い,検討を深めていく.尿中コルチゾール・6- sulfatoxymelatoninと臨床変量データに関して解析を継続していく。特に出生し、母体のメラトニン支配から離脱する際の、メラトニンの推移について中心に解析を継続していく。また、長期入院症例での6-sulfatoxymelatoninの推移について周波数解析などを用いて検討を行っていきたいと考えている。6-Sulfatoxymelatonin ELISAの使用量が少なく済んだことにより、物品費に余剰が発生した。余剰した金額は旅費と謝金を中心に使用する予定である。
深度を考慮に入れた場合のセメント改良土の力学特性への影響に関する実験的研究

軟弱地盤の改良策の一つのセメント安定処理工法は、対象箇所が元来の浅層部から、施行技術の開発により深層部へと広がりをみせている。安定処理土に関する研究は、混合・養生条件と一軸圧縮強さなどの実務面を重視した内容のものが大半であり、セメンテーション効果の力学特性を意識した報告が極めて少ない。本研究では、深層部の土被り圧を想定した荷重を新たな養生条件に導入し、その影響を調べた。供試体は粘性土とセメントのスラリー状の混合土を円筒容器に打設し、3種類の圧密荷重(0.02、0.1、0.4kg/cm^2)を載荷した状態で水中養生(養生期間:3日間、1週間、2週間)で作成した。具体的な研究成果は交付申請書の"研究の目的"に従い以下で述べる。2週間養生の供試体を用いて圧密排水せん断試験を実施した。その結果、圧密荷重の大きさが含水比に影響したにもかかわらず、同一側圧条件のもとでは最大主応力差(強度)に大差がなく、破壊基準線は一本の直線で表現できた。降伏応力は圧密荷重の増加に伴い顕著な増加傾向を示した。降伏応力を集約した降伏曲面の形状は、圧密降伏応力(平均有効主応力軸上)を軸に、側方応力が減じられる応力径路(鉛直応力は一定)に近似しており、圧密荷重の増大に従い相似形に拡大することが明らかになった。原位置応力状態の推移に関しては、K_0圧密載荷試験を早急に実施し、詳細な検討を行なう予定である。圧密荷重による改良効果については、強度増加に反映しないが、変形特性の改善に有用であることがわかった。養生期間の影響は、強度特性を非圧密非排水せん断試験で明らかにしており、降伏曲面や破壊基準についても検討すべきである。本研究では圧密を前提に荷重を負荷したが、深層箇所の拘束圧の特性を考慮に入れた圧密条件を検討する予定にしている。
中部山岳地帯における夏季の山岳ポンプ効果に関する研究

本研究では「山岳ポンプ効果」の様相を明らかにするために、中部山岳地帯の乗鞍岳をモデルに現地観測を行った。現地観測は東京大学・宇宙線研究所乗鞍観測所(標高2770m)で行い、山岳地表付近の大気エアロゾルの直接観測(SMPSやレーザーパーティクルカウンターなど)と、空気塊の起源に関わる指標としてオゾン濃度や露点温度、地殻起源物質の指標としてラドン濃度の連続観測、さらに山岳上空でのエアロゾル量の見積もりにスカイラジオメーターとシーロメーターによる観測を行った。また、大気エアロゾルの起源を推定するためのエアロゾル化学分析用の粒径別大気エアロゾルサンプリングも行い、山岳ポンプで輸送されるエアロゾルの質的な日変化についても明らかにした。その結果、夏季の山岳大気境界層がよく発達した条件下では、観測所の1km程度上空(高度約4km)まで高濃度な汚染物質が持ち上げられていることがわかった。夜間/日中のエアロゾル濃度比は約一桁程度なので、夏の中部山岳地帯は自由対流圏中の濃度よりも約10倍高い汚染空気をポンプアップしていると考えられる。典型的な夏季の太平洋高気圧勢力下では、南東からの気流が弧を描き、中部山岳地帯から再び北部太平洋へと戻って行くが、場合によってはロシア方面へと移流する事例も見うけられた。このように、山岳ポンプで持ち上げられた日本の汚染物質は、主として偏西風によって太平洋域へ流出すると考えられるが、夏季にはロシア東部などへも影響を及ぼす可能性のあることがわかった。本年度は、中部山岳地帯の乗鞍岳において、山岳地表付近の大気エアロゾルの直接観測(SMPSやレーザーパーティクルカウンターなど)と、空気塊の起源に関わる指標としてオゾン濃度や露点温度、地殻起源物質の指標としてラドン濃度の連続観測、さらに山岳上空でのエアロゾル量の見積もりにスカイラジオメーターやシーロメーターを用いて、山岳ポンプ効果を把握する観測を行った。また、大気エアロゾルの起源を推定するためのエアロゾル化学分析用と電子顕微鏡や顕微FT-IRによる形態観察・表面化学組成分析用の大気エアロゾルサンプリングも実施した。観測は、乗鞍岳の東京大学・宇宙線研究所乗鞍観測所(標高2770m)で行い、乗鞍スカイラインが開通する5月15日から10月15日の期間に行った。冬季間もオゾン濃度、ラドン濃度、露点温度、スカイラジオメーターによるエアロゾル観測を継続しており、これらのデータは春の道路開通を待って回収・解析される予定である。夜間大気(自由対流圏)中のエアロゾルサンプリングの無人化を図り、本年度は5月15日から10月3日までの期間に実施した。また、粒径別化学組成やエアロゾルの生成と変質に関わる水溶性気体成分の詳細な観測を7月下旬と9月下旬にそれぞれ7日10日間程度行い、現在、実験室にて分析中である。本年度の夏季・秋季集中観測では天候に恵まれ、興味深いデータが得られた。今後、粒子数濃度測定や各種トレーサー濃度、気象要素などとの比較検討を行い、スカイラジオメーターでのカラム量との対応関係についても解析を進める予定である。

典型的な夏季の太平洋高気圧勢力下では、南東からの気流が弧を描き、中部山岳地帯から再び北部太平洋へと戻って行くが、場合によってはロシア方面へと移流する事例も見うけられた。このように、山岳ポンプで持ち上げられた日本の汚染物質は、主として偏西風によって太平洋域へ流出すると考えられるが、夏季にはロシア東部などへも影響を及ぼす可能性のあることがわかった。
悪性黒色腫の進展に伴う宿主免疫抑制の機構と効果的な養子細胞移入療法の研究

近年、腫瘍増大に伴う未熟な骨髄細胞集団が宿主免疫に影響することが注目され、それらはMyeloid-Derived Suppressor Cells(MDSCs)と呼ばれている。本研究では、1)メラノーマ腫瘍増大に伴うGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団はTh2型免疫反応によって誘導され易いこと、2)メラノーマ以外の腫瘍における新規ケモカインCXCL17/DMC/VCC-1の過剰発現によってこれらGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団が腫瘍局所で増数し、腫瘍内血管新生と密接に関連しすることを明らかにした。担がんマウスによる実験結果から、腫瘍型に依存したGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団が集積し、固有の腫瘍進展につながることが考えられた。メラノーマ抗原(gp100/pmel)特異的T細胞受容体(TCR)を有するトランスジェニックマウス(Pmel)個体において、マウスB16メラノーマ細胞をC57BL/6マウスの皮下に移植した。その結果、腫瘍特異的TCRを有するマウスにもかかわらず、拒絶されずに腫瘍が増大することが判明した。また、Pmel^+/^+Rag1^-/^-マウスにおいても同様であることから本マウスモデルにおいて、制御性T細胞(Treg)生成に依存しない宿主因子の関与が示唆された。そこで、腫瘍増大に伴う未熟骨髄細胞集団に注目し、Gr1^+CDllb^+細胞集団の増加について試験した。その結果、wild type(WT)C57BL/6マウスおよびPmelマウスにおいてもB16メラノーマ皮下腫瘍の増大に伴いGr1^+CD11b^+細胞の増加が観察された。生成したGr1^+CD11b^+細胞の一部は腫瘍組織内においても浸潤していることが免疫組織化学法により観察することができた。これらのGr1^+CD11b^+細胞をPmelマウス由来の活性化型CD8^+T細胞のメラノーマ細胞傷害活性をin vitroで抑制することができた。次に、このGr1^+CD11b^+細胞の増加起点を探る目的で、IL-4もしくはIL-12cDNAを-過性に発現させたB16/F10細胞を皮下に移植したところ、IL-4発現によってGr1^+CD11b^+細胞集団が顕著に誘導されることが判明した。マウスの遺伝学的背景に注目し、Th2表現型が誘導され易いBalb/cマウスに大腸がん細胞株Colon26を接種したところ、顕著なGr1^+CD11b^+細胞の増加が観察され、IL-4発現によってさらに促進された。これらの結果は、腫瘍増大に伴うGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団はTh2型免疫反応によって誘導され易いことが強く示唆された。前年度までの研究において1)腫瘍増大に伴うGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団はTh2型免疫反応によって誘導され易いことを明らかにした。このMDSCsの腫瘍局所での増数が腫瘍内血管新生と密接に関連することが報告されている。したがって、細胞遊走を誘導するケモカインに着目して腫瘍局所でのMDSCsの遊走能を試験した。DMC/VCC-1は新規のCXC型ケモカインであり、約50種類のヒトがん細胞株についてDMC/VCC-1のmRNA発現をRT-PCR法でスクリーニングした結果、乳がん細胞株と大腸がん細胞株において高い頻度で発現していることが判った。NIH3T3細胞のDMC/VCC-1過剰発現細胞をマウス皮下に移植した結果、コントロールとしてLacZを発現させた細胞に比べ顕著な造腫瘍性が観察された。また、DMC/VCC-1過剰発現細胞によって形成された腫瘍内部の超音波解析では、LacZ発現細胞由来の腫瘍よりも血流量が豊富であった。同腫瘍体積時における腫瘍内血管の免疫染色ではPECAM-1陽性血管数がDMC/VCC-1発現細胞由来の腫瘍で顕著に増加していた。さらに免疫組織化学的検討を進めた結果、DMC/VCC-1の高発現においてGr1^+CD11b^+細胞の腫瘍内浸潤が多く認められた。これらの結果から、DMC/VCC-1が腫瘍局所におけるMDSCsの走化性因子として働く可能性があることものと考えられた。

前年度までの研究において、1)腫瘍増大に伴うGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団はTh2型免疫反応によって誘導され易いこと、2)腫瘍における新規ケモカインCXCL17/DMC/VCC-1の過剰発現によってこれらGr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団が腫瘍局所で増数し、腫瘍内血管新生と密接に関連することを報告した。今年度ではCXCL17の走化性因子としての役割に焦点を絞り研究をすすめた。Gr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団は少なくともT細胞を欠損した免疫不全個体において顕著な増加が観察されるため、SCIDマウスの脾臓と骨髄細胞を用いた。その結果、CXCL17の容量に依存して応答する細胞の殆どはGr1^+CD11b^+陽性(92%)であり、百日咳毒素(PTX)によるGタンパク質の阻害やCXCL17の熱変成によってそれらの走化性は完全に阻害することができた。対照実験として、これまでMDSCsの走化性に重要とされているリガンドCCL2に反応する細胞集団とはその表現型も異なり、CXCL17応答細胞は好中球様の形態を示すことが判明した。マウスのGr1^+CD11b^+陽性細胞集団はヒトCXCL17にも同様に応答することも示された。これまでの解析では、CXCL17はヒト未熟樹状細胞に対して走化性を示すことが報告されてきた。今回、担がんマウスによる実験結果によって、Gr1^+CD11b^+未熟骨髄細胞集団がCXCL17陽性腫瘍に集積し、腫瘍の進展に寄与する構図が想像された。したがって、これの役割や治療学的意義を究明するために、がん微少環境における宿主細胞との相互作用について更なる研究が必要と考えられた。
チロシンリン酸化シグナリングによる細胞分裂制御とその破綻による細胞癌化

細胞分裂は精巧に制御され,細胞分裂制御の破綻は細胞の癌化,癌の悪性化,細胞死に繋がる。本研究では,Src型チロシンキナーゼによるチロシンリン酸化シグナリングが分裂期スピンドル形成に関与することを見出した。また,Src活性の異常亢進により細胞質分裂が阻害され,二核細胞が形成されることを見出した。1.Src型チロシンキナーゼによる細胞分裂制御機構の解明:Src型チロシンキナーゼ阻害剤PP2の単独処理では,分裂期スピンドル形成に対する影響は観察されなかったが,Aurora B阻害剤と併用すると,PP2によるスピンドル形成異常の亢進が観察された。ノコダゾールによりprometaphaseに同調し,リリース10分後における分裂期スピンドル形成に対する影響を調べた結果,PP2処理により異常スピンドルの形成が亢進した。PP2によるスピンドル形成異常は,HeLa S3細胞におけるSrcの誘導発現により部分的に解除された。さらに,Src, Fyn, Yesを欠損させたマウス線維芽細胞であるSYF細胞と,この細胞にc-Srcを恒常的に発現させたSYF/c-Src細胞株を用いて,Srcの発現の影響を調べた。Srcの発現は,Aurora B阻害剤存在下における中心体からのアスター形成を促進させた。以上の結果より,Srcはスピンドル形成を制御することにより分裂期の制御に関与することを明らかにした。2.Src活性異常の分裂期への影響:Src活性の異常亢進型であるv-Srcの誘導発現株を樹立した。この細胞は,ドキシサイクリンで処理する事によりv-Srcを誘導発現し,E-カドヘリンの分解などによる細胞の浮遊化を誘導した。さらに,チロシンリン酸化レベルの亢進,ERKの活性亢進も誘導した。細胞増殖に対するv-Src発現の影響を調べた結果,v-Srcの発現レベルに依存した増殖阻害が観察された。また,フローサイトリーによる細胞周期解析により,v-Src発現は細胞周期の異常を誘導すること,顕微鏡観察により二核化を誘導することを見出した。以上の結果より,Src型チロシンキナーゼは分裂期進行を制御し,Src型チロシンキナーゼ自身の活性制御異常は,細胞周期や分裂期の進行に影響することが示唆された。(1)Src型チロシンキナーゼによる細胞分裂制御機構の解明:分裂期におけるERKキナーゼの活性を調べた結果,Srcキナーゼ活性に依存してERKが活性化されることがわかった。また,Src阻害剤PP2とAurora B阻害剤ZM447439の併用により単極性スピンドル様の異常なスピンドル形成が観察された。(2)Src活性亢進の細胞分裂への影響:これまで,v-Src発現により細胞の二核化が誘導されることを見出したので,v-Srcによる細胞分裂への影響を調べた。(a)細胞質分裂への影響:細胞二核化の原因の一つとして細胞質分裂阻害が推定された。よって,v-Src誘導発現株にドキシサイクリンを添加し,細胞質分裂の特徴である収縮溝を持つ細胞の割合を調べた。その結果,v-Src発現による細胞質分裂阻害が観察された。(b)中心体数への影響:細胞周期S期およびG2期において複製された中心体は細胞分裂により二つの娘細胞へと分配されるため,細胞質分裂の阻害は中心体数の増加を引き起こす。そこで,v-Src誘導発現細胞株にドキシサイクリンを添加して培養し,中心体マーカーであるγチューブリンを免疫染色して中心体数を調べた。その結果,v-Src発現による中心体数の増加が観察された。(c)スピンドルチェックポイントへの影響:二核化した細胞は,中心体数の増加により異常なスピンドルを形成するが,通常はスピンドルチェックポイントの働きにより異常な細胞分裂はおこらない。v_Src誘導発現細胞株にドキシサイクリンを添加して培養し,微小管重合阻害剤であるノコダゾールを加えてチェックポイントを活性化し,チェックポイントが機能しているか調べた。その結果,v-Src発現によりチェックポイントが部分的に阻害されていることがわかった。本年度はSrc型チロシンキナーゼが関与する細胞分裂制御に関し,Srcにより活性化されるERKの関与とスピンドル安定性における寄与について調べた。また,チロシンリン酸化シグナルの異常亢進が細胞分裂の異常を引き起すのか,癌遺伝子v-Srcの誘導発現細胞株を樹立し調べた。(1)分裂期におけるSrcおよびERKの細胞内局在を調べた結果,分裂期スピンドルにERKが局在すること,分裂前中期の前半の時期において,スピンドル付近にSrcが局在することを見出した。(2) c-Src,c-Yes,Fynノックアウトマウス繊維芽細胞(SYF細胞)と,この細胞にc-Src遺伝子を導入した細胞で分裂期スピンドルの安定性を比較した。その結果,Srcの発現によりスピンドル安定性が増加した。また,Srcキナーゼ阻害剤およびMEK阻害剤によるERKの阻害はスピンドル安定性を低下させた。

(3)細胞質分裂制御に関与するAurora Bキナーゼに着目し,v-Src発現細胞で細胞内局在を調べた結果,分裂後期におけるミッドゾーン局在が消失した。(4)ヒト子宮頸癌細胞株HeLa S3細胞,マウス繊維芽細胞株NIH3T3細胞を親株としてv-Srcの誘導発現株を樹立し調べた結果,Src活性亢進により二核細胞が増加した。(5)内在性c-Srcの誘導発現株を樹立してしらべた結果,c-Src過剰発現により二核細胞の増加が観察された。(6) v-Src発現による細胞増殖への影響を調べた結果,HCT116細胞,HeLa S3細胞,NIH3T3細胞においてv-Src発現レベルに依存した細胞増殖阻害が観察された。以上のことから,Src型チロシンキナーゼは細胞分裂制御に関与し,その活性異常亢進は細胞分裂異常を誘導することを明らかにした。活性が亢進しているがん細胞においても細胞分裂異常を引き起す可能性が示唆された。交付申請書に記載した計画についてほぼ終了した。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで得られた結果が他の細胞株においても観察されるかどうか調べることは,Src活性亢進の影響が癌種にかかわらず現れるのかを推定する上で重要である。よって,他の細胞株を用いてv-Src誘導発現株を作製しv-Src発現の影響を調べる。また,細胞質分裂の阻害を引き起こすメカニズムの解明を目指す。.24年度が最終年度であるため、記入しない。