hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
柔らかなシクロファンを用いた機械的刺激応答性発光材料の開発

近年、機械的刺激に応答して発光色が変化する材料が世界中で報告されている。本研究では、魅力的な三次元構造とホスト化合物としての有用性から、有機合成化学、超分子化学の分野で研究されてきたシクロファンに着目し、適切な分子骨格修飾を施す(柔らかさを導入する)ことにより、多様な機械的刺激応答性発光材料を開発することを目指している。本年度は前年度に得られた知見を基にいくつかのシクロファンを設計・合成し、その機能評価を行った。以下に主な研究成果を3つ列挙する。1.発光部位として1,6-bis(phenylethynyl)pyrene部位を二つ持ち、それらの発光団をヘキサエチレングリコール鎖を介して連結したシクロファンの液晶性、及び外部刺激応答発光特性を精査した。2.発光部位として9,10-bis(phenylethynyl)anthracene骨格を持つヘテロ型シクロファンを合成し、この化合物が過冷却ネマチック相を発現することを見出した。この過冷却ネマチック相は加熱操作により結晶相に相転移し、発光色が黄色から緑色に変化することがわかった。さらに、この化合物を三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョンシステムのエネルギーアクセプターとして用いることでアップコンバージョン発光色の可逆制御にも成功した。3.シクロファンの内部空間を用いることでロタキサンを作製した。このロタキサンにポリウレタン鎖を導入することで伸縮により可逆的に発光特性が変化するエラストマーを開発することに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、以下の三項目について研究を推進した。1.すでに報告済みの機械的刺激に応答して発光色が変化するシクロファンの各種有機溶媒に対する難溶性を解決するため、二つの発光部位間のリンカー鎖長をテトラエチレングリコールからヘキサエチレングリコールに変更したシクロファンを設計・合成した。得られたシクロファンの各種有機溶媒に対する溶解性は大きく向上した。また、このシクロファンは先行研究のシクロファンと大きく異なる熱・機械的刺激応答性を示し、導入するリンカー鎖長が物性に大きな影響を及ぼすことを見出した。2.二つの発光部位の一つをナフタレン骨格に変更したヘテロ型シクロファンの合成も行い、こちらの化合物が広い温度範囲でネマチック液晶相を示し、急冷することで過冷却ネマチック相を示すことを見出した。この過冷却相に対して熱処理を施すと結晶相に相転移し、この相転移に伴って発光色が変化することも確認できた。さらにこの結晶相は機械的刺激に応答して発光色が変化することも見出している。3.より柔らかなシクロファン群の創製に向けて、シクロファンに置換基を導入する合成手法を探索した。先行研究の機械的刺激に応答して発光色が変化するシクロファンの最大の問題点であった難溶性の課題が解決され、リンカー鎖長が大きく刺激応答性発光特性に影響を及ぼすことを見出した。また、ヘテロ型シクロファンでは過冷却ネマチック相という新しい現象も確認できた。そのため、上の評価が妥当であると判断した。引き続き、外部刺激に応答して多様な発光色変化を示す柔らかなシクロファンの創製に取り組む。具体的にはデンドロン骨格を導入するための合成ルートを確立し、ある程度かさ高いデンドロンをシクロファンに導入し、その物性を精査する。得られたシクロファンは単独、ないし限定された数で自己集合し、機械的刺激応答ユニットとして作用するはずである。また、前年度開発したヘテロ型シクロファンの物性評価と、その過冷却相を利用した新しい機能性材料の開発にも取り組む予定である。
"生まれ"の機構を利用した線条体投射ニューロンサブタイプの分子・形態学的解析

線条体におけるstriosome/ matrix構造を形成するそれぞれの線条体投射ニューロンサブタイプに対する選択的な分子・細胞レベルでの解析系を確立した。それぞれのサブタイプの産生時期が異なるといった生まれの機構の違いを利用して、それぞれの産生時期において電気穿孔法による遺伝子導入を行うことにより、それぞれが選択的に解析対象となりうることを見出した。更に、この遺伝子導入系を用いてstriosomeニューロンの神経形態獲得過程を解析したところ、生後発達早期においてstriosomeニューロンは既に成熟した樹状突起形態を獲得していることを示した。線条体投射ニューロンは、線条体の主要な神経細胞として運動/認知/情動などの高次脳機能を支える神経ネットワークを構成し、大脳皮質、視床、中脳黒質、海馬、扁桃体など様々な脳内領域の投射ニューロンから神経入力を受けることが知られている。これら神経入力の破綻によってはParkinson病、統合失調症といった神経疾患が引き起こされることが示唆されている。従って、どのように線条体投射ニューロンの分子生物学的・形態学的性質が、細胞内因的な遺伝学的プログラムならびに細胞外因的な神経入力依存的なプログラムによって調節されるのかは非常に重要な問題であると考えられる。この問題を扱う上で本年度においては、先ず線条体投射ニューロンに対して遺伝子発現を可能にするin vivo電気穿孔法に基づく遺伝子導入系を組み立てた。その結果、外側基底核原基に対して電気穿孔法を用いた遺伝子導入をおこなう事で線条体投射ニューロンを優位に単一細胞レベルで標識しうる解析系が構築された。胎生期11.5日目の遺伝子導入より線条体投射ニューロンサブタイプのうちstriosomeおよびmatrixを構成する線条体投射ニューロンの両者がほぼ同じ効率で標識しうる事が明らかとなった。また胎生期10.5日、胎生期13.5日における遺伝子導入により8triosome及びmatrixを構成する線条体投射ニューロンに対してそれぞれ選択的に標識しうることが可能となった。今後は、この遺伝子発現誘導系によりどのよう,な細胞内因的・外因的な調節機構が働いて線条体投射ニューロンを介した神経ネットワーク機能の調節が行われているのかを明らかにすることが期待される。従って、線条体投射ニューロンの分子生物学的・形態学的性質が、どのような遺伝学的プログラムならびに神経入力依存的なプログラムによって調節されるのかは非常に重要な問題であると考えられる。今年度においては、前年度において確立されたin vivo電気穿孔法に基づいて、線条体を構成する個々の神経細胞の形態を単一神経細胞レベルで解析するために、先ずCre-loxPシステムを用いた疎な神経細胞標識系を確立した。次に、この単一細胞レベルでの神経形態の解析系を用いて、従来の方法ではその解析が困難であったstrisomeを構成する線条体投射ニューロンに解析の焦点を当て、それがどのようにその特徴的な形態を獲得していくのかをNeurolucidaによるトレース法も組み合わせて解析した。その結果、striosome線条体投射ニューロンは、生後発達期早期において既に樹状突起形態形成に関して成熟した形態を獲得していることが明らかとなった。更に、この遺伝子導入系を改良してプラスミドとトランスポゾンの二種のベクターにより早生まれのstriosome線条体投射ニューロンと遅生まれのmatr函線条体投射ニューロンを同時に標識しうる系を確立した。この系を用いることで、早生まれのstriosome線条体投射ニューロンおよび遅生まれのmatrix線条体投射ニューロンを選択的に同時に標識することで、線条体の特徴的なモザイク構造の構築がどのように進むのか、それら二種類の細胞の分布、形態、細胞動態について解析しうることを確認した。
水深の浅い領域における波を記述する方程式の研究

本年度は,前年度に引き続き高次分散項を取り除いた一般化オストロフスキー方程式のコーシー問題を研究した.この方程式は水面波の振る舞いを記述する方程式であるが,さまざまな物理的状況を表すと考えられており,近年,数学方面からも盛んに研究されている.本年度の研究では,前年度に引き続き非線形項が臨界冪の場合を特に考えた.この非線形項の時には,高次分散項を取り除いた一般化オストロフスキー方程式は,短波方程式としても知られていて,物理的に重要な場合となっている.本年度の研究では,次の結果を得た.初期条件を適切な意味で小さいとする.この時,短波方程式の時間大域解が一意に存在することを示した.さらに,方程式の解の,時間が十分大きい時の漸近的な挙動を具体的に与えることができた.短波方程式の場合,方程式の解は,時間が十分大きい時には自由解(短波方程式を線形化した方程式の解)に漸近せず,自由解に適切な位相の修正を加えたものに漸近することがわかった.この結果と,昨年度の結果を合わせて,小さい初期条件を与えたときの高次分散項を取り除いた一般化オストロフスキー方程式の解の漸近挙動を,非線形項の指数によっておおよそ分類することができたといえる.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究ではOstrovsky方程式と呼ばれる水面波を記述する方程式の一種を考えた。この方程式は負の指数の微分作用素が含まれていることが特徴である。研究目的であるKP方程式も負の指数の微分をもつ空間2次元の方程式である。したがってOstrovsky方程式はKP方程式と類似した構造を持っているが、空間の次元が1次元であるぶん、KP方程式よりも取り扱いやすい。そこで、研究目的であるKP方程式の解の漸近挙動を調べるために、まずはこの方程式の解の漸近的性質を調べた。その結果、以下のような結果を得ることが出来た。1.非線形項の幕が臨界幕の場合に、解がほとんど時間大域的に存在することを示した。2.非線形項の幕が優臨界の場合に、解が時間大域的に存在すること、さらに、時間がたつと解が減衰するという評価式を得ることが出来た。3.非線形項の幕が優臨界の場合に、解が線形の方程式の解に時間無限大で漸近することを示した。これらの研究の過程で、負の指数の微分が含まれた方程式を考える時、注意しなければならない点が明らかになった。特に、方程式の解を重み付きソボレフ空間で構成する時、負の指数の微分があるためにあまり重みを付けられないことが分かった。この結果はKP方程式を取り扱ううえで重要であると考えられる。本年度の研究では,昨年度に引き続き水面波を記述する方程式である, Ostrovsky方程式の散乱問題に関する研究を行った.昨年度の研究では,非線形項が優臨界の場合は,初期条件が適切な意味で小さければ,方程式の解は時間大域的に存在し,さらに自由解に漸近することを示した.また,非線形項が臨界脂数の場合には,ほとんど時間大域的に解が存在することを示した.そこで,本年度の研究では,まず非線形項の指数が臨界,または劣臨界になる場合を調べた.その結果,非線形項の指数が臨界,または劣臨界の場合,方程式の解は自由解には漸近しないということを示すことが出来た.その後,臨界指数の場合をさらに詳しく研究し,解の挙動を得ることが出来た.詳しく述べると,初期条件が適切な意味で小さければ,方程式の解は時間大域的に存在し,更に,自由解に位相の修正を加えたものに漸近することが分かった.これらの結果より,小さい初期条件を与えた際のOstrovsky方程式の解の挙動を,非線形項の指数により分類することに成功したといえる.またこの研究を通して, Ostrovsky方程式の線形部分に含まれる負の指数の微分の取り扱いについて注意しなければならない点を明らかにすることが出来た,ここで用いられた方法は,より複雑な線形項を持つ方程式を解析する際に重要になってくると考えられる.特に水面波の方程式を空間二次元に拡張したKP方程式に関しては,方程式の線形部分に負の指数の微分が含まれているため,今回の解析で得られた結果をある程度,応用することが出来るのではないかと考えられる.本年度は,前年度に引き続き高次分散項を取り除いた一般化オストロフスキー方程式のコーシー問題を研究した.この方程式は水面波の振る舞いを記述する方程式であるが,さまざまな物理的状況を表すと考えられており,近年,数学方面からも盛んに研究されている.本年度の研究では,前年度に引き続き非線形項が臨界冪の場合を特に考えた.この非線形項の時には,高次分散項を取り除いた一般化オストロフスキー方程式は,短波方程式としても知られていて,物理的に重要な場合となっている.本年度の研究では,次の結果を得た.初期条件を適切な意味で小さいとする.この時,短波方程式の時間大域解が一意に存在することを示した.さらに,方程式の解の,時間が十分大きい時の漸近的な挙動を具体的に与えることができた.短波方程式の場合,方程式の解は,時間が十分大きい時には自由解(短波方程式を線形化した方程式の解)に漸近せず,自由解に適切な位相の修正を加えたものに漸近することがわかった.この結果と,昨年度の結果を合わせて,小さい初期条件を与えたときの高次分散項を取り除いた一般化

オストロフスキー方程式の解の漸近挙動を,非線形項の指数によっておおよそ分類することができたといえる.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究ではOstrovsky方程式の解の漸近的な性質を調べ、いくつかの結果を得ることが出来た。この方程式はKP方程式と類似した構造を持っているので、この研究は研究目的達成に有益であると考えられる。本年度は,前年度に引き続きOstrovsky方程式の研究を行うことにより,非線形項の指数による解の挙動の分類をおおよそ完成させることが出来た.この結果は,研究の目的としていた,水面波の方程式の時間無限大での振る舞いについての答えを与えるものである.今後の研究として、まずはOstrovsky方程式の解の漸近的な性質についてさらに詳しく調べる。その後、この研究で得られた手法のいくつかをKP方程式に応用することを考える。研究実績の概要のところで述べたが, Ostrovsky方程式の解の挙動に関する分類はおおよそ完成することが出来た.ただ,非線形項の指数が劣臨界の場合に関しては,自由解に漸近しないことは示せたが,具体的な挙動を調べることが出来なかったので,これを今後の研究課題としたい.また,当初の研究目的として挙げていたKP方程式についての問題も,本年度の研究に用いられた結果をもとに,引き続き研究を行いたい.
ゼラチンハイドロゲルと脂肪幹細胞 自己血漿を用いた3次元的顎骨延長法による骨再生

顎骨延長モデルにおいて、生体安定性の材料を使用し、吸収性人工骨β-TCPに徐放性ゼラチンハイドロゲル・脂肪幹細胞を応用し、3次元的な骨延長を行い、さらに、骨形成・粘膜軟組織の再建治癒促進を図るために、自己血漿併用により、早期に成熟安定した骨形成および軟組織の再建が得られるか否かを評価解明し、臨床応用を目指すことを目的とした。他の担体の応用として、骨形成促進作用を有するRANKL結合ペプチドW9の併用実験を行い、W9が成長因子により誘導される骨形成作用を促進するか否かについても検討を行い、有用性を確認することができた。以上の成果を骨延長に応用できるかについても研究を行った。骨延長術は、手術浸襲も比較的少なく、骨そのものを延長して骨の形態を整える他に、その周囲軟組織再建を含めたhistogenesisといわれている。本研究は、顎骨延長モデルにおいて、生体安定性の材料を使用し、吸収性人工骨β-TCPに徐放性ゼラチンハイドロゲル・脂肪幹細胞を応用し、3次元的な骨延長を行い、さらに、骨形成・粘膜軟組織の再建治癒促進を図るために、自己血漿併用により、早期に成熟安定した骨形成および軟組織の再建が得られるか否かを評価解明し、臨床応用を目指すことを目的としている。研究実施計画に従い、今年度は、3次元的顎骨延長モデルの確立、自己血漿の調整およびゼラチンハイドロゲルとの相互効果徐放効果の確認、脂肪幹細胞の誘導培養を行っている。ゼラチンハイドロゲルを担体として骨延長に応用することで、骨延長部への骨形成の促進を認める成果が得られている。同時に他の担体を用いての検討も継続して行っている。各種材料における生体にとっての有害性の有無についても検討をすすめ、現在は以上の成果を骨延長に応用すべく研究を継続している。本研究における顎骨延長術における実験系の確立等の成果は得られているが、自己血漿の調整や脂肪幹細胞の誘導培養操作にやや時間がかかっていることと、十分な数の動物実験が行えていないため。本研究では、顎骨延長モデルにおいて、生体安定性の材料を使用し、吸収性人工骨β-TCPに徐放性ゼラチンハイドロゲル・脂肪幹細胞を応用し、3次元的な骨延長を行い、さらに、骨形成・粘膜軟組織の再建治癒促進を図るために、自己血漿併用により、早期に成熟安定した骨形成および軟組織の再建が得られるか否かを評価解明し、臨床応用を目指すことを目的としている。研究実施計画に基づき、今年度は、成長因子に担体としてゼラチンハイドロゲルを併用し、半減期の延長により作用増強が認められることの確認に加え、自己血漿の調整および脂肪幹細胞の誘導培養実験を中心に行い、ALP染色及びvon Kossa染色等を行い石灰化面積を定量的に評価した。また、近年、RANKL結合ペプチドW9は骨吸収抑制作用だけでなく、骨芽細胞分化促進作用を示すことが明らかになっているが、ペプチド単独使用による異所性骨石灰化能は弱いといわれる。本研究では、W9が成長因子により誘導される骨形成作用を促進するか否かについても検討を開始した。以上の成果を骨延長に応用できるかについても研究を推進し、各種材料における生体にとっての有害性の有無についても検討をすすめ、以上の成果を骨延長に応用すべく研究を引き続き継続している。今年度は、自己血漿の調整および脂肪幹細胞の誘導培養を中心に行い、石灰化面積を定量的に評価することに重点を置き、石灰化の亢進を確認することができたが、誘導培養に時間を要した。また新たにペプチド併用実験を開始したため、やや時間を要しているが、W9による骨芽細胞分化促進作用と成長因子による間葉系幹細胞増殖作用とが相加的に働き、骨形成作用を促進することが示唆され新たな知見が得られている。今年度は、他の担体の応用として、骨形成促進作用を有するRANKL結合ペプチドW9の併用実験を行った。RANKL結合ペプチドは骨吸収抑制作用だけでなく、骨芽細胞分化促進作用を示すことが明らかになっているが、ペプチド単独使用による異所性骨石灰化能は弱いといわれている。W9が成長因子により誘導される骨形成作用を促進するか否かについても検討を開始し、有用性を確認することができ、研究発表を行うことができた。以上の成果を骨延長に応用できるかについても研究を推進し、各種材料における生体にとっての有害性の有無についても検討をすすめ、細胞機能解析を加味した研究を行いたいと考えていたが、十分な成果を得るには至らず、臨床応用に展開するにはさらなる時間を要すると考えられた。

顎骨延長モデルにおいて、生体安定性の材料を使用し、吸収性人工骨β-TCPに徐放性ゼラチンハイドロゲル・脂肪幹細胞を応用し、3次元的な骨延長を行い、さらに、骨形成・粘膜軟組織の再建治癒促進を図るために、自己血漿併用により、早期に成熟安定した骨形成および軟組織の再建が得られるか否かを評価解明し、臨床応用を目指すことを目的とした。他の担体の応用として、骨形成促進作用を有するRANKL結合ペプチドW9の併用実験を行い、W9が成長因子により誘導される骨形成作用を促進するか否かについても検討を行い、有用性を確認することができた。以上の成果を骨延長に応用できるかについても研究を行った。3次元的顎骨延長モデルの確立、自己血漿の調整およびゼラチンハイドロゲルとの相互効果徐放効果の確認、脂肪幹細胞の誘導培養を行い、同時に他の担体を用いての検討も継続し、各種材料における生体にとっての有害性の有無も含めて検討をすすめ、顎骨延長への早期の臨床応用につながる成果を上げる。自己血漿の調整および脂肪幹細胞の誘導培養結果を踏まえ、計画された実験系に基づき動物実験を計画的にすすめる。ペプチド併用実験も新たな知見が得られており、引き続き骨延長に応用すべく計画を推進していく。外科系歯学当初計画の実験動物の購入やそれに伴う実験試薬等の消耗品等の購入が遅れているため。当初計画の培養実験や動物実験が遅れており、それに伴う消耗品や実験試薬等の購入が遅れているため。研究費は実験動物購入およびそれに伴う実験試薬等の消耗品やデータ解析装置等の購入に研究費を使用する。また、学会発表や論文作成を行い、より早い臨床応用を目指すために、学会出張、論文作成等に使用される予定である。実験計画に述べた研究を遂行していく上で、消耗品や実験試薬、実験動物、データ解析装置等購入などにおける研究経費および学会発表論文作成に向けて使用していく予定である。
遺伝子導入によるがん熱中性子捕捉療法の適応拡大

本基盤研究の各カテゴリーにおいて以下の研究成果を得た。【基礎研究】[1]悪性黒色腫(Mm)BNCT効果増強:メラニン生成遺伝子TRP-2導入ヒトMm細胞で、BPA取り込みが増大。非色素細胞系腫瘍への適用拡大:tyrosinase(Ty)遺伝子導入繊維芽細胞でBPA取り込み増大を得た(三嶋・近藤・平塚)。[2]転写因子遺伝子導入型gBNCT開発:メラニン生成遺伝子群を制御するMITF遺伝子新規アイソフォームを分離・同定し、TRP-2発現制御因子候補SRFを同定(柴原)。[3]BPAのMm特異的取り込み機構解明:BPA/メラニンモノマー・ダイマー錯体形成を確認。^<10>B-BPAは、本錯体形成により生ずる^<10>Bホウ酸ともさらに相互作用し、メラニンポリマーにも取り込まれた所見を得た(吉野)。【遺伝子・BPA等の運搬デバイスおよび導入法の開発】[1]トランスフェリン(Tf)結合遺伝子ベクター作製法を確立(新津)。[2]ナノパーティクルデバイス(NP)調製法を確立し、体内動態の詳細解析(福森)。[3]電気穿孔法でホウ素化合物投与法を確立(小野)。【実験動物モデルを用いた治療実験基礎研究】[1]Ty遺伝子導入乏メラニン産生型MmのBNCT実験で腫瘍殺傷効果増大達成。ハムスター皮下増殖乏メラニン産生型Mmへ、Ty遺伝子in vivo導入後、京大原子炉でBNCT施行、未だ少数例であるが腫瘍増殖抑制増強を得た(三嶋・平塚・近藤)。[2]Tf結合遺伝子ベクターによる腫瘍特異的遺伝子導入・増殖抑制達成(新津)。[3]キトサンNP製剤Gd-NCT実験で腫瘍抑制効果を達成(福森)。[4]電気穿孔法によるBNCT動物実験で高殺腫瘍効果を達成(小野)。[5]Ty遺伝子導入腫瘍脳転移モデルを確立し、^<18>F-PETによる本モデルにおけるBPA取り込み増大を確認(玉木)。本基盤研究の各研究カテゴリーにおいて以下の研究成果を得た。【基礎研究】[1]乏メラニン産性型悪性黒色腫に対するメラニン生成関連遺伝子導入によるBNCT効果増強法開発を目的として、TRP-2遺伝子導入ヒト悪性黒色腫細胞を作製、BPA取り込みを約30%増加させることに成功(三嶋・近藤・平塚)した。[2]転写因子遺伝子導入型gBNCT開発を目的として、メラニン生成関連遺伝子群を制御する遺伝子であるMITFの新規アイソフォームを分離・同定した(柴原)。[3]BPAの黒色腫特異的取り込み機構の解明において、BPAがメラニンモノマーのみならず、モノマー移行のメラニン生成中間体と相互作用することを示唆する知見を得た(吉野)。【遺伝子・BPA等の運搬デバイスおよび導入法の開発】[1]トランスフェリン結合遺伝子ベクターの調整法を確立したか(新津)。[2]エレクトロポレーション法によってBPAおよび遺伝子の効率のよい腫瘍細胞への導入が可能であることを示した(小野)。[3]Gdをトレーサとして含有する資質ナノスフェア-・リポソームおよびキトサンマイクロスフェア-・ナノスフェア-の調整法を確立、腹腔投予後の体内動態を明らかにした(福森)。【実験動物モデルを用いた治療実験】

[1]欠メラニン産性型悪性黒色腫に対するgBNCT開発を目的として、tyrosinase遺伝子を導入した欠メラニン産性型悪性黒色腫細胞を作製、本腫瘍担癌動物を京大原子炉において熱中性子照射実験を実施、顕著な腫瘍縮退の結果を得た(三嶋・近藤・平塚)。[2]トランスフェリン結合遺伝子ベクターによって培養細胞のみならず担癌動物においても腫瘍への特異的遺伝子導入が可能であることを示した(新津)[3]Gd含有キトサンナノスフェア-を基板Gd-NCT実験において主要増大抑制の結果を得た(福森)。[4]脳転移性黒色腫への適用を目的として、遺伝子導入脳転移動物モデルを作製した(玉木)。本基盤研究の各カテゴリーにおいて以下の研究成果を得た。【基礎研究】[1]非色素細胞系腫瘍への遺伝子導入によるBNCT適用拡大への試みとして、tyrosinase(Ty)遺伝子によってメラニン生成を誘導した繊維芽細胞で、BPA取り込み増大の結果を得た(三嶋・近藤・平塚)。[2]TRP-2遺伝子発現を制御する転写因子候補としてSRFを同定(柴原)。[3]BPAの黒色腫特異的取り込み機構解明において、10B-BPAは、BPA/メラニンモノマー・ダイマー錯体形成により生ずる10Bホウ酸ともさらに相互作用し、メラニンポリマーにも取り込まれた所見を得た(吉野)。【遺伝子・BPA等の運搬デバイスおよび導入法の開発】[1]トランスフェリン(Tf)結合遺伝子ベクターの動物への投与法を確立(新津)。[2]脂質ナノスフェアー・キトサンナノスフェアーデバイス調製法を確立、細胞への取り込み動態と動物投与後の体内動態の詳細を明らかにした(福森)。【実験動物モデルを用いた治療実験】[1]ハムスター皮下に増殖させた乏メラニン産生型悪性黒色腫に対し、Ty遺伝子のinvivo導入後、京大原子炉にてBNCTを施行、未だ少数例の実験ではあるが腫瘍増殖抑制増強の結果を得た(三鴫・平塚・近藤)。[2]Tf結合遺伝子ベクターを用いた腫瘍動物モデル実験において、特異的遺伝子導入を達成し、腫瘍増殖抑制の結果を得た(新津)。[3]Gd含有キトサンナノスフェアーGd-NCT実験において、腫瘍増大抑制に必要なGd用量を決定(福森)。[4]動物モデルに対する電気穿孔法によるホウ素化合物投与増強の検討を行ない、BNCT実験において、より高い殺腫瘍効果を得た(小野)。[5]Ty遺伝子導入腫瘍の脳転移モデル動物を用い、BPA取り込みが、脳中においても増大していることを^<18>F-PETを用いて確認(玉木)。
大規模量子アニーリングのための超高速FPGAシミュレーター

交通量,津波などの各類のシミュレーション,グラフ解析,人工知能などの分野では最適解を高速に見つけることは重要である.近年,量子アニーリングシミュレーションが最適解を見つける手法として注目されている.その実装方法として,量子コンピュータやCPU/GPUが用いられている.量子コンピュータでは使える問題規模が小さいことは課題である.本研究ではFPGAアクセラレータを提案しCPUの数千倍から数万倍の性能向上を達成することを目的とする.FPGAとは応用により回路構成を変更可能なプログラマブル集積回路であり,大量の演算器を柔軟に接続し最適な回路構成を構築することにより高並列な処理を実現できる.交通量,津波などの各類のシミュレーション,グラフ解析,人工知能などの分野では最適解を高速に見つけることは重要である.近年,量子アニーリングシミュレーションが最適解を見つける手法として注目されている.その実装方法として,量子コンピュータやCPU/GPUが用いられている.量子コンピュータでは使える問題規模が小さいことは課題である.本研究ではFPGAアクセラレータを提案しCPUの数千倍から数万倍の性能向上を達成することを目的とする.FPGAとは応用により回路構成を変更可能なプログラマブル集積回路であり,大量の演算器を柔軟に接続し最適な回路構成を構築することにより高並列な処理を実現できる.
協同学習を基盤とした内容重視の教授法が受講生の英語力と動機づけに与える影響

本研究によって、協同学習を取り入れた内容理解重視の授業は英語力の高い学習者だけでなく、英語学習に対して強い苦手意識を持っている学習者に対しても有効な指導法であることを実証した。英語が苦手な学生に対して調査を実施した結果、彼等の英語力の伸長がもたらされることが示唆された。さらに英語学習に対する動機づけの向上がもたらされることが確認できた。英語力の高い学習者(TOEICスコア550点以上)については、アウトプットの質の向上がもたらされることが示唆された。協同学習を取り入れた内容重視の授業にライティング活動を取り入れて調査を行った結果、学習者のエッセイの質の向上がもたらされることが確認できた。英語で教える授業を実践し,その実践が受講生(調査参加者)の英語力と動機づけにどのように影響を与えるのかを明らかにする調査を行った。受講生の動機づけを測定するためのアンケートは研究者代表が作成した。英語力の測定はVELC Test,G-TELPを用いた。平成25年度は経済学部,法学部,医学部医学科,工学部,医学部看護学科の4つのクラスで調査を実施した。収集したデータを分析した結果,仮説を裏付ける結果が得られていることが確認できた。調査を行ったクラスによって結果にバラつきがあるが,概ね,想定していた結果が得られている。英語を教えるのではなく英語で教える授業を実践し、その実践が受講生の動機づけと英語力にどのように影響を与えるのかを明らかにする調査を行った。受講生の動機づけを測定するためのアンケートは研究代表者が作成した。英語力の測定はVELC Testを用いて実施した。平成24年度は5つのクラスにおいて調査を実施した。調査参加者の所属学部は,工学部,医学部医学科,医学部看護学科,経済学部,法学部である。収集したデータを分析した結果,交付申請書に記載した内容を裏付ける結果が得られた。受講生の英語力の向上と英語学習に対する動機づけの向上がもたらされていた。言語とその意味内容は独立したものではなく、コインの裏表のような存在である。内容と言語を統合的に提示する指導方法は、第二言語習得理論に照らし合わせてもその成果が期待できる。内容理解を重視した英語授業を行うことによって学習者の英語能力の向上がもたらされると考えた。本研究が着目したもうひとつの点は協同学習である。二人または小グループで学習活動に従事することによって、現在の知識水準よりもやや高いレベルにある概念の理解がもたらされることは先行研究によって明らかにされている。本研究は協同学習を基盤とした内容重視の教授法が、受講生の英語力と動機づけに与える影響を明らかにすることを試みた。応募者が所属する大学の学部学生を調査参加者として3年間にわたってその効果を検証するための調査研究を行った。本研究は、協同学習を取り入れた内容重視の授業は英語力の高い学習者だけでなく、英語学習に対して強い苦手意識を持っている学生に対して有効な指導法であることを実証した。TOEICのスコアが300点レベルの学生に対して調査を実施した結果、彼等の英語力の伸長がもたらされることが示唆された。協同学習を取り入れた内容重視の授業にライティング活動を取り入れて調査を行った結果、学習者の書くエッセイの質の向上がもたらされることが確認できた。本研究が明らかにした知見は、協同学習を基盤とした内容重視の教授法が高等教育機関において有効な教授形態であることを示唆してる。今後は学生の専門に関連した内容を英語で教えることの効果を検証する必要がある。教室第二言語習得交付申請書の「研究の目的」に記載した内容に沿って予定通りの調査が実施できている。本研究は英語を専攻としない学部学生を対象にCBIを実践し、高等教育機関における英語の授業モデルの確立を目指すことを目的としている。平成24年度,平成25年度に実施した調査によって収集したデータを分析した結果,交付申請書作成の際に記述した主張を支持する結果が得られている。交付申請書の「研究の目的」に記載した内容に沿って予定通りの調査が実施できている。本研究は、理系学部を含めた複数の学部の学生を対象にCBIを実践し、高等教育機関における英語の授業モデルの確立を目指すことを目的としている。平成24年度に実施した調査結果を分析した結果,交付申請書作成の際に記述した主張を裏付ける結果が得られている。交付申請書に記述した予定に従って研究を遂行する。平成25年度の後半より「協同学習を取り入れた内容重視の授業」が英語力の低い学習者に対しても有効であるかどうかの検証に取り掛かっている。平成26年度は交付申請書に記述した調査と並行して「協同学習を取り入れた内容重視の授業」のリメディアル教育としての有効性についても検証を行う。

CBIの特徴のひとつとして学生主体の学習活動を通した相互学習・相互評価が挙げられる。つまりCBIは受講生の「関係性への欲求」と「自律性への欲求」を充足すると考えられる。実践する際に、受講生の「有能さへの欲求」を充足するような内容豊かな教材を使用するように配慮すれば、自己決定理論が想定する3つの心理的欲求がすべて充足される可能性が高いと言える。その結果、受講生が内発的に動機づけられた状態になる。動機づけの向上は結果として高い学習成果をもたらす。平成25年度はCBIの実践が受講生の英語学習に対する動機づけの向上に与える影響に焦点を当てた調査を実施する。交付申請書に記載した予定に従って調査を実施する。平成25年度は直接経費として600,000円が交付される。その内訳は,物品が200,000円,旅費が200,000,調査実施のための費用が150,000円,謝金が50,000円の予定である。
新ナイトロジェネ-ション反応剤-その一電子移動機構および応用の研究

表題の反応剤は主としてアリ-ルイミノジマグネシウム(ArN(MgBr)_2,IDMg)を示す。芳香族カルボニルおよびニトロ化合物との脱酸素的縮合反応に一電子移動(SET)過程が含まれる事実は、ベンゾフェノンとの反応の電子スピン共鳴(ESR)法によりすでに確立しているが、ベンジルおよびニトロベンゼンについて新たに研究を行う必要が生じ、本学のESR装置の旧型検出器を改修して、検出感度・分解能を向上させた。これにより、ベンジルとの反応過程を追跡して二段階SETが含まれることを確認し、スペクトル・シミュレ-ション(中島による)により中間体ラジカルの構造を決定した。生成物分析・反応熱の比較をあわせて行い、表題反応剤とグリニャ-ル反応剤の反応の統一的理論を確立することができた。ニトロベンゼンとの反応における基質のアニオンラジカルも、重水素標識基質との比較により確認し、統一的理論を支持する事実としてあわせて報告した。キノン類との反応についても、研究を続行中である。ニトロベンゼンとの反応において生成するアゾベンゼン、アゾキシベンゼンに長鎖アルコキシ、アルキル基を導入する方法が確立され、NNO、ONN両異性体の液晶性における顕著な差異を見出した。o-ヒドロキシ置換アゾキシ、アゾ化合物の合成にも本反応剤が適用できることを明らかにし、そのキレ-ト形成能にもとずく溶媒抽出法によりAg^I、Cu^<II>、Ni^<II>、Co^<II>などの混合物からの分離精製法として活用できること(馬場による)を明らかにした。本法により合成された非対称置換アゾキシベンゼン類の^<17>Oおよび^<15>NのNMR化学シフトが阪大産研との共同研究で決定され、アゾキシ化学の精密化に貢献した。以上の過程のなかで、本反応剤の反応に対する溶媒効果、添加金属塩の効果など新たな展開への萌芽が見出されつつある。
忍者と探偵、近代日本におけるキャラクター表象の形成と海外伝播に関する文化研究

サブカルチャー領域を中心に、日本発の「忍者」「探偵」イメージは広く世界に浸透している。「忍者」表象に関する国内研究者の共同研究を推進する一方、「探偵」表象に関する研究ネットワークを海外の研究者と構築し、「忍者」と「探偵」とを接合させる形で、日本および東アジアにおける大衆的なイメージの生成過程を分析した。複数の表象が絡まり合いながら、ジャンル横断的に新たな物語コードが生成される様を明らかにした。2013年12月1日に日本大学文理学部で開催された日本近代文学会12月例会「国際研究集会ー日本近代文学のインターフェイス」で、海外共同研究者の兪在眞氏(韓国・高麗大学校)、陳国偉氏(台湾・国立中興大学)を招き、研究協力者の藤井得弘氏(北海道大学大学院生)をディスカッサントに加え、パネル発表「東アジア探偵小説史の展望と可能性」を行った。あわせて関連年表を加えた予稿集を刊行した。兪在眞氏の「植民地朝鮮の日本語探偵小説ー金三圭「杭に立つたメス」を中心にー」は、植民地朝鮮での日本語探偵小説の流通と韓国語探偵小説への影響を視野に入れつつ、韓国人による日本語探偵小説について考察したものであり、陳国偉氏「本格ミステリが生み出した怪物ー台湾ミステリ小説における日本的な科学想像と翻訳ー」は、現代台湾ミステリ小説が日本の島田荘司の影響で怪物化した身体を次々と作り出し、多様かつ「不思議」な謎と犯罪トリックを生み出している状況について検討したものである。藤井得弘氏の「中国における探偵小説の土着化をめぐってー中国最初期の探偵小説創作を中心にー」は、中国の伝統的な土壌としての公案小説や傲骨『砒石案』(1908年)を例にホームズ物の影響について考察している。ここで出された個々の課題を組み合わせつつ、東アジア全域を視野に入れた探偵小説史の構築をどう考えていくのかが、本プロジェクトの今後の課題である。また、忍者文化研究会の活動を継続し、論集の刊行に向けて着実な努力を続けている。2014年8月9日に公開シンポジウム「忍者と探偵が出会うとき」を北海道大学で開催した。これは科学研究費基盤研究(C)「メディア環境との相関性に基づく日本探偵小説の史的研究」(研究代表者=押野武志、課題番号26370226)メンバーとの合同によるもので、研究代表者として「名探偵、「歴史」に挑むー『時の娘』あるいは忍者の抹殺」という題で基調講演を行ったほか、忍者文化研究会のメンバーから乾英治郎が「芥川龍之介「報恩記」ー芥川文学における〈探偵小説〉あるいは〈忍者小説〉の可能性」、今井秀和が「戦時下の忍者と軍事探偵(スパイ)ー藤田西湖『忍術からスパイ戦へ』を読む」という題で発表するなどした。2015年度も引き続き、合同シンポジウムを実現すべく準備に入っている。また、12月12日、13日に台湾の国立中興大学で開催された国際シンポジウム「(去)疆界台灣文學研究的能動性」に参加し、「大衆文化研究の射程」という題で発表した。これは海外共同研究者の陳國偉氏が所属する中興大学台湾文学與跨国文化研究所の創設10周年記念として行われたもので、陳氏ら台湾の研究者と学術論集を二か国語で公刊すべく、2015年度も台湾で国際シンポジウムを開催する予定である。さらに、5月24日、25日と聖心女子大学で開催された日本近代文学会春季大会でも久米依子氏、川端有子氏と「『赤毛のアン』をめぐる言語配置ー物語とジェンダー」というパネルを組んで発表したが、日本における「赤毛」イメージの変遷についてシャーロック・ホームズ物の短編「赤毛同盟」の受容史について論じた部分は、本研究の一環をなすものである。2015年8月1日に公開シンポジウム「忍者と探偵が出会うときII」を甲南女子大学で開催した。これは2014年8月9日に北海道大学で開催した公開シンポジウム「忍者と探偵が出会うとき」の続きで、科学研究費基盤研究(C)「メディア環境との相関性に基づく日本探偵小説の史的研究」(研究代表者:押野武志、課題番号:26370226)メンバーとの合同によるものである。忍者文化研究会のメンバーからは谷口基が「忍者から探偵へー過渡期のロマンを検証する」と題して山田風太郎『警視庁草紙』について、小松史生子が「少女漫画に引き継がれた忍者表象ー和田慎二『スケバン刑事』の戦略」と題して発表した。日本のサブカルチャーシーンにおける「忍者」表象の多様性を、「探偵」表象と接合することで新たに浮かび上がらせることができた。また、台湾の国立中興大学の研究者との共同研究を推進し、2015年7月17日開催の国際ワークショップ「歴史と記憶ー交差する台日戦後サブカルチャー史」で「昭和ノスタルジアの中の「台湾」」という題の研究発表を、2016年2月26日開催の台日研究生ワークショップ「越境と文学的想像力」で「忍者と探偵/モダニティノスタルジアの交差」という題の招待講演を行った。台湾の研究者と準備中の中国語学術論集はすでに原稿を入稿し、日本語版の刊行に向けて動き出した。韓国の研究者とも翻訳行為をめぐるワークショップの準備に取りかかった。「忍者」

表象に関する国内研究者の共同研究を推進する一方、「探偵」表象に関する研究ネットワークを海外の研究者と構築し、「忍者」と「探偵」とを接合させる形で、日本および東アジアにおける大衆的なイメージの生成過程を分析した。複数の表象が絡まり合いながら、ジャンル横断的に新たな物語コードが生成される様を明らかにした。研究目的に掲げたのは、「忍者」表象に関する国内研究者の共同研究の推進と、「探偵」表象に関する国際的な研究者ネットワークの構築であるが、前者については合同シンポジウム「忍者と探偵が出会うとき」でその成果の一端を示すことができた。後者についても、2015年度の台湾での学術論集刊行と国際シンポジウム開催へ向けて準備を進めることができた。日本近代文学最終年度にあたる2015年は、科学研究費基盤研究(C)「メディア環境との相関性に基づく日本探偵小説の史的研究」メンバーとの合同シンポジウムを再び開催し、それを機に論集刊行への道筋をより明確にしていく。また、台湾で国際シンポジウムを開催し、中国語版に続く日本語版の学術論集刊行に向けて活動してゆく。研究目的に掲げたのは、「忍者」表象に関する国内研究者の共同研究の推進と、「探偵」表象に関する国際的な研究者ネットワークの構築であるが、後者については研究実績欄に記したように、日本近代文学会12月例会「国際研究集会ー日本近代文学のインターフェイス」で海外共同研究者とのパネル発表を実現することで順調な第一歩を踏む出すことができた。今後は台湾や韓国でのシンポジウム等の開催可能性を模索していく。しかし、前者については研究会活動そのものは継続できたものの、目に見える形で成果を示すところまで本年度は達しなかった。2014年度の使用額はほぼ当初の予定通りであるが、2013年度に次年度送りとした分はほとんど使用しなかったため。引き続き「忍者」表象に関する国内研究者の共同研究の推進と、「探偵」表象に関する国際的脱領域的な研究ネットワークの構築とを進めていくが、2014年度はまず夏に「日本探偵小説とメディア環境との相関性に基づく史的研究」(科学研究費補助金基盤研究採択課題、研究代表者・押野武志)を遂行する研究チームとの合同シンポジウムを北海道大学で開催し、そこを機に忍者文化研究会での研究成果の中間的な取りまとめに入る心積もりである。また、研究代表者は秋以降に台湾で開催される中興大学台湾文学研究所十周年記念シンポジウムに参加する予定である。最終年度にあたる2015年度は国際シンポジウム参加等を予定しており、研究目的の一つである国際的な研究者ネットワークの構築と複数言語による成果公刊にむけて当初の予定以上に旅費支出等が予想されるので、有効に使っていきたい。忍者文化研究会の資料調査に伴う旅費やゲストスピーカーへの謝金として計上していた分を、2013年度は準備が整わず実施を先送りすることになったため。また、資料代として計上していた分は、本務校の別の研究費の支給を受け、それで賄うことができたため。忍者文化研究会の活動を活性化させ、北海道でシンポジウムを開催するための旅費その他に充足させるほか、論集刊行に向けての資料収集等にも力を入れていきたい。
柔らかい制約を用いた自動デバッグ方式（国際共同研究強化）

本研究はソフトウェアの自動デバッグ方式の構築を目的とする.基課題では,柔らかい制約の考え方を用いて不具合箇所発見を行い,さらにC言語を対象とするデバッグツールを開発した.本課題では基課題を発展させて,柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見・可視化方式を研究開発する.特に,基課題で構築したプログラム符号化方式の拡張,それに対して柔らかい制約を組み合わせた不具合箇所発見方式の構築,発見した不具合箇所候補をユーザに提示する可視化方式の構築に取り組む.平成30年度には以下の研究を行った.まず,前年度に構築した柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見方式を改良した.本方式は,基課題で構築したhardened flowーsensitive trace formula (HFTF)を拡張し,不具合箇所を含みうるパスの部分をさらに分類して複数段階の柔らかい制約で符号化することで,不具合箇所候補のランキングを実現したものである.本改良では,プログラム中の対応する構文要素の情報を利用して,柔らかい制約によるパスの符号化をより詳細に行うようにすることで,プログラムの不具合箇所候補のランキングをより詳細に決定するようにした.さらに,前年度に開発した,不具合箇所候補を可視化して,ユーザに提示するグラフィカルユーザインタフェースを備えたツールを拡張し,前述の不具合箇所発見方式に対応した.ソフトウェアの自動デバッグ方式の研究は進展しているが,複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果を発表する必要がある.複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果をまとめ,発表する.内定年度:2015本研究はソフトウェアの自動デバッグ方式の構築を目的とする.基課題では,柔らかい制約の考え方を用いて不具合箇所発見を行い,さらにC言語を対象とするデバッグツールを開発した.本課題では基課題を発展させて,柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見・可視化方式を研究開発する.本課題は3つの研究項目A,B,Cからなる.研究項目Aでは,基課題で研究分担者らが開発したfull flowーsensitive trace formula(FFTF)法と,研究協力者らが開発したLocFaults法の両方を包含する新たなプログラム符号化方式を研究開発する.研究項目Bでは,研究項目Aのプログラム符号化方式に対して,基課題と同様の制約処理手法を組み込んだ不具合箇所発見方式を研究開発する.研究項目Cでは,発見された不具合箇所の候補を可視化してユーザに提示する技術を研究開発する.平成28年度には,本課題の準備として研究内容・計画の詳細化を行った.特に研究項目A,Bを進める上でどのようにソフトウェアを開発していくべきかを考察した.具体的には,基課題で開発したデバッグツールSNIPERを基盤として開発する方法について検討した.SNIPERはプログラム符号化方式等を交換することのできるモジュール構造を備えており,それを利用してSNIPERを拡張することとした.平成28年度末には,研究代表者が,渡航先外国機関であるニースソフィアアンティポリス大学に到着し,本課題の研究を開始した.平成28年度末に渡航先外国機関に到着し,研究を開始したため.本研究はソフトウェアの自動デバッグ方式の構築を目的とする.基課題では,柔らかい制約の考え方を用いて不具合箇所発見を行い,さらにC言語を対象とするデバッグツールを開発した.本課題では基課題を発展させて,柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見・可視化方式を研究開発する.特に,基課題で構築したプログラム符号化方式の拡張,それに対して柔らかい制約を組み合わせた不具合箇所発見方式の構築,発見した不具合箇所候補をユーザに提示する可視化方式の構築に取り組む.平成29年度には,研究代表者が渡航先外国機関であるニースソフィアアンティポリス大学に滞在し,以下の研究を行った.まず,柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見方式を構築した.本方式は,基課題で構築したhardened flowーsensitive trace formula (HFTF)を拡張したものである.HFTFでは,不具合箇所を含まないと判断したパスの部分を固い制約で,それ以外の部分を柔らかい制約で符号化していたのに対して,本方式では,不具合箇所を含みうるパスの部分をさらに分類して複数段階の柔らかい制約で符号化することで,不具合箇所候補のランキングを実現している.本方式の実装は,基課題で開発したデバッグツールSNIPERを拡張することで行った.本研究ではさらに,不具合箇所候補を可視化し,ユーザに提示するグラフィカルユーザインタフェースを備えたツールを開発した.ソフトウェアの自動デバッグ方式の研究は進展しているが,複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果を発表する必要がある.本研究はソフトウェアの自動デバッグ方式の構築を目的とする.基課題では,柔らかい制約の考え方を用いて不具合箇所発見を行い,さらにC言語を対象とするデバッグツールを開発した.本課題では基課題を発展させて,柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見・可視化方式を研究開発する.特に,基課題で構築したプログラム符号化方式の拡張,それに対して柔らかい制約を組み合わせた不具合箇所発見方式の構築,発見した不具合箇所候補をユーザに提示する可視化方式の構築に取り組む.平成30年度には以下の研究を行った.まず,前年度に構築した柔らかい制約と複数パスを用いたプログラムの不具合箇所発見方式を改良した.本方式は,基課題で構築したhardened flowーsensitive trace formula (HFTF)を拡張し,不具合箇所を含みうるパスの部分をさらに分類して複数段階の柔らかい制約で符号化することで,不具合箇所候補のランキングを実現したものである.

本改良では,プログラム中の対応する構文要素の情報を利用して,柔らかい制約によるパスの符号化をより詳細に行うようにすることで,プログラムの不具合箇所候補のランキングをより詳細に決定するようにした.さらに,前年度に開発した,不具合箇所候補を可視化して,ユーザに提示するグラフィカルユーザインタフェースを備えたツールを拡張し,前述の不具合箇所発見方式に対応した.ソフトウェアの自動デバッグ方式の研究は進展しているが,複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果を発表する必要がある.当初の研究計画に従い,平成28年度に着手した本課題の研究を推進する.まずは研究項目Aにおけるプログラム符号化方式と,研究項目Bにおける不具合箇所発見方式の研究開発を中心に進める.研究項目Cにおける可視化方式の研究開発については,研究項目A,Bの中間的成果を踏まえて取り組む.複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果をまとめ,発表する.複数段階の柔らかい制約を用いたプログラムの不具合箇所発見方式に関する研究成果をまとめ,発表する.
内耳感覚細胞再生のための細胞レベルでの機能評価法の確立に関する分子生物学的研究

本年度は研究計画に従いモルモットを用い、蝸牛、前庭器を摘出し、一部はそのまま器官培養、一部は単離有毛細胞としin vitroでの実験系を確立した。細胞の静止を迅速に判定するシステムとしては蛍光プローブ(LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit, Molecular Probes)を応用した。その結果、蛍光プローブによる判定と細胞形態による判定はよく相関し、簡便、迅速に細胞の生死を判定することが可能となった。さらに、使用材料に関しては細胞の生死の判定には単離有毛細胞を用いるほうが良好な結果を得ることがわかった。また、細胞機能による評価のために細胞の一酸化窒素、活性酸素種の発生に注目しそれぞれの産生を一酸化窒素はDAF-2DA、活性酸素種はDHTM-Rosを使用して検討した結果、生体内での一酸化窒素、活性酸素種の産生を良好に検出することができた。これらの2種類の蛍光プローブを同時に使用することにより一酸化窒素と活性酸素種の同時検出が可能となり細胞機能の評価ができた。この目的のためには器官培養系を用いるのが良いことも明らかとなった。これらの結果を利用して細胞障害条件の検討を行った結果、アミノ配糖体のゲンタマイシンによる障害が内耳感覚細胞障害モデルとして一般的に応用可能であることが示され、各種抗酸化剤、NOS阻害剤、神経成長因子、HSP誘導剤などにより細胞障害が予防可能であることを明らかにした。これらのin vitroの結果はin vivoでの結果と良く相関し、今回開発したin vitroの実験系が内耳障害の研究に広く応用できることが示された。本年度は研究計画に従いまずモルモットを用い、蝸牛、前庭器を摘出し、一部はそのまま器官培養、一部は単離有毛細胞としin vitroでの実験系を確立した。その結果、簡便、迅速に細胞の生死を判定することが可能となった。さらにアポトーシスの判定に同様の蛍光プローブ(Vybrant Apoptosis Assay Kit)を用いることで細胞の生死に加えてアポトーシスの判定も可能になることが証明された。また、細胞機能による評価のためには細胞の一酸化窒素、活性酸素種の発生に注日しそれぞれの産生を一酸化窒素はDAF-2DA、活性酸素種はDHTM-Rosを使用して検討した結果、生体内での一酸化窒素、活性酸素種の産生を良好に検出することができた。さらに、これらの2種類の蛍光プローブを同時に使用することにより一酸化窒素と活性酸素種の同時検出が可能となることも証明された。これらの結果を利用して細胞障害条件の検討を行った結果、アミノ配糖体のゲンタマイシンによる障害が内耳感覚細胞障害モデルとして一般的に応用可能であることが示され、フリーラジカルの制御、ニューロトロフィンの添加、アポトーシスの制御などにより細胞障害が予防可能であることを明らかにしたとともに今回開発したin vitroの実験系が内耳障害の研究に広く応用できることが示された。これらの成果は第23回日本炎症再生医学会、第12回日本耳科学会、第61回日本めまい平衡医学会で発表されると共に6編の論文にまとめられた。