hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フラグによりCPUとアクセラレータが連携するヘテロジニアスマルチコアに関する研究

最終年度である平成29年度では、CPU, DTU, VACC連携機能のプロトタイプ版をOSCAR自動並列化コンパイラに実装し、ソフトウェアシミュレータで構築したマルチコア上で評価を進めると共に、このヘテロジニアスマルチコアをFPGAエミュレータ上に構築し評価を行った。さらに、ベクトルアクセラレータと連携するローカルメモリ管理機能及びソフトウェアによるキャッシュ管理機能をOSCAR自動並列化コンパイラに実現した。以上の結果、2CPU+2VACC構成のヘテロジニアスマルチコアにより、1CPU構成に対して8.08倍の性能向上を得るなどの成果を得た。本研究では、CPU、アクセラレータ、及びデータ転送ユニットの柔軟な連携を可能とするヘテロジニアスマルチコアのコンパイラ及びアーキテクチャを開発した。本研究による主な成果の一つとして、アクセラレータ用LLVMバックエンドコンパイラを含むコンパイルフローを開発し、コンパイルしたプログラムを開発したFPGAテストベッドで評価したところ、1CPU実行に対して24.91倍の性能向上が得られたことが挙げられる。シミュレータの開発に関しては、ほぼ当初の予定通りに進捗しており、またアクセラレータのコード生成系に関しても評価に必要な程度の実装の目処が立った。これによりソフトウェアの研究・開発の加速が可能となる。2016年度は、2015年度研究計画で取り残したタスク抽出、及びスケジューリング機能のプロトタイプ版の自動並列化コンパイラへの実装を進め実験評価を行う。あわせて本機能のマルチコア対応を進め、多くのプログラムを用いて実験評価を行い知見を蓄える。これらの成果を2016年度では積極的に国内外で発表していく。2017年度は2016年度までに開発した各種ソフトウェア手法及び対象とするアーキテクチャをモデル化したシミュレーションを用いて評価実験を行い、ソフトウェアとアーキテクチャの両面の評価及び改良を行う。さらに、FPGAによる評価環境の開発を進め、動作タイミングやハードウェア実現可能性等に関するより詳細な実験を行う。以上の評価結果をまとめて論文誌論文や国際会議論文として投稿する。
幕末・明治期における民謡・大津絵節の歴史的研究-「アメリカ大津絵節」を中心に-

(1)「大津絵節」は流行歌としての側面と,語り歌としての側面をあわせ持っている。この両側面を持ち,かつ大衆に新たな感興を呼び起こした歌は,清楽曲を全部または一部借用した歌であり,1830年代に流行し始めた。その端緒は「看々節」およびその原曲「九連環」である。「看々節」は江戸で禁止されるが,「九連環」は江戸・大坂・長崎等で愛好され続けた。清楽曲は,漢詩に節をつけた歌であることから,情報と感情の双方を伝達する手段として利用された。また「看々踊り」等が流行し,流行に拍車をかけた。このことは,19世紀前半から清楽譜が多様に出版された事実と,「甲子夜話」等の信頼性の高い記録から確認できる。(2)幕末の「大津絵節」の流行は,1853年7月に中村座で市川小団次が踊った狂言「連方便茲大津絵(つれかたよりここにおおつえ)」に端を発する。それにあやかって歌川国芳の風刺画が書かれ,それが大流行すると,その絵解き歌として「アメリカ大津絵節」も同時に流行し,それまで愛好されて来た「ヤンレ口説き節」を凌駕するようになった。このことは,安政(1855年)大地震を描いた「鯰絵」に多くの「大津絵節」が登場することで確認できる。(3)「アメリカ大津絵節」が自由民権期を含む1880年代にも強く愛好されたことは,梅田磯士『音楽早学び』(1888年)で確認され,これが民権運動期に運動鼓舞的な演歌として多大な役割を果たしたことは,福田英子『妾の半生涯』の記述から明らかである。福田の記述は,この歌におけるメロディーと歌詞の相互関係も示唆しており,歌詞にあわせて曲のどの部分が省略または反復されるかを推定する手がかりを与えている。(4)演歌としての「アメリカ大津絵節」の時代は長くは続かなかった模様で,この中のリズムが軽快な部分や沈鬱なメロディーの部分は,折から大流行を始めた浪花節の中に,それぞれ「早がけ」および「沈思」の表現法として吸収され,浪花節の表現力と伝播力を高めたものと推定される。本年度の当初に設定した研究課題は,民謡「大津絵節」が幕末・明治期に,歴史情報と特定の感性(変革期特有の志向性)を伝達する手段として機能していたことを,具体的事実を通じて確認することであった。収集した文献・資料から明らかにできたのは,(1)日本放送協会編『日本民謡大観』に収録された「大津絵節」は,東京・横浜など関東のみならず,四国・九州にも流布され,オチエなどの題名に変化しつつ,きわめて広範囲に分布するようになっていたことである。本シリーズに収録されている曲は,関東編を除き,第二次大戦後に収録されたものが多いことを考え合わせれば,「大津絵節」がきわめて強い伝播力をもっていたことが推定できるのであり,しかもそれが長期間にわたって各地住民で記憶・愛唱されていたことは,私たちに,その触発力が大きかったことを確信させるに足るものである。

(2)「大津絵節」の伝播力の強さの秘密は,そのメロディーの魅力にあったと考えられる。そのため,これが流行を始めた当初のメロディーを復元することが必要であるが,これについて,日本で最初に出版された五線譜本(1888年)に2種類のメロディーが記録されていることが東京藝術大学中央図書館蔵書の調査で明らかになった。さらに,長崎県立長崎図書館郷土資料室の調査の中で松隣長原編『弄月餘音』(明治10年代の出版と推定される)の頁裏に手書きの大津絵節が記録されていることを発見した。これは,工尺譜で記譜され,他では見られない歌詞がつけられており,同曲の伝播・変容の姿を示す有力な資料と判断される。1910年代に発行された五線譜の大津絵節類と比較しながら,来年度さらに検討を進める予定である。(3)「大津絵節」の歌詞については,藤澤衛彦『日本民謡史』・グローマー『幕末のはやり唄』などに依拠して多くの種類を収集したが,さらに『藤岡屋日記』などの記録からも採取することができた。(1)幕末から明治期にかけて流行した大津絵節の曲調は,歌舞伎『忠臣蔵』の劇中歌「オウイおやじ殿」が19世紀初頭に流行したものが基本となり,明治末年まで歌い継がれたことは,箸尾竹軒著『月琴・清笛・胡琴日本俗曲集』(1912年大阪刊,工尺譜)で明瞭である。他方,本研究を通じて解明できたことは,一勇斎国芳の大津絵『浮世又平名画奇特』(1853年)とともに流行した「雨の夜」が,前者とは別の曲調を持ち,幕末の横浜で人気を得た芸人アメリカお清に歌われて「アメリカ大津絵節」の潮流をつくったことである。この「雨の夜」が演歌の曲調として好まれるようになり,自由民権期には福田楳子が歌い福田英子が月琴で伴奏する「民権大津絵節」に継承された。(2)大津絵を収録した工尺譜曲集は明治期を通じて出版され続けるが,その記載から判断すれば,「オウイおやじ殿」型の曲調の方が替え歌も多く,愛好度が高かったと思われる。この曲調の示す日本民衆の音楽的感性は,哀愁を帯びた曲調を嗜好すること,および長い語りを好むことなどの特徴を持っていたと要約できる。(3)「雨の夜」型は,いわゆる演歌師には継承されなかった。しかし,その中の印象的な音列が浪曲師によって援用され,浪曲の表現力を強める役割を果たしたと考えられる。(4)幕末の長崎で大津絵節・踊りも含めた歌と踊りが,清国人・オランダ人にどのように受容されたか,相互交流をともなうものであったかについても重要な知見を得た。
ヒト由来膜輸送体の結晶構造解析への挑戦

膜輸送体は、多くの病気に関係している。そのためヒト由来の膜輸送体は重要な創薬ターゲットであり、その立体構造情報は機能解明ばかりか効率的な創薬にも役立つ。しかし、不安定な哺乳類由来の膜輸送体は結晶化・構造解析が困難であった。我々は、膜タンパク質の構造解析分野で最新の手法である立体構造認識抗体を用いた結晶化方法とLipidic cubic phase法を用いた結晶化方法を哺乳類由来の膜輸送体の構造解析に応用した。その結果、いくつかのもので結晶化に成功し、ヒト由来膜輸送体の迅速な構造決定の実現性が高まった。膜輸送体は、多くの病気や薬物動態に関わっている。そのため膜輸送体は重要な創薬ターゲットとなっており、Structure-Based Drug Designにより効率的に薬剤を開発するため、ヒト由来の膜輸送体の立体構造決定の期待が高い。一方で膜輸送体は、柔軟性が高く不安定なため構造解析が難しく、これまでに構造決定された膜輸送体の殆どは安定な細菌由来のもので、不安定なヒト由来の膜輸送体の構造解析成功例は最近になりようやく最初の例が発表されたばかりである。本研究計画では、創薬に役立つようなヒトもしくはヒトに相同性が高い哺乳類由来の輸送体の立体構造を解明することである。初年度は、ヒトもしくは哺乳類由来の輸送体を酵母、もしくは昆虫細胞を用いて大量発現系を作製し、安定化のための抗体作製も行った。膜輸送体は、糖尿病や鬱病など多くの病気に関与しており、重要な創薬ターゲットとなっている。そのため膜輸送体の立体構造情報は、膜輸送体の機能解明に必須であるばかりか、効率的な創薬にも役立つ。一方、ヒトをはじめ哺乳類の膜蛋白質は不安定で結晶化が難しいため、これまでに構造決定された膜輸送体の大半は細菌由来であり、創薬に役立つ構造情報は限られている。本研究では、ヒト由来膜輸送体の立体構造の決定を目指した。1年目は、いくつかのヒト由来膜輸送体について、酵母による大量発現系の確立を試みた。そのうちの複数のものについては、発現量は低いが酵母の系で発現させることができた。更に、これらのうち3種類については単分散性もよく結晶化に適していた。また、これらの膜輸送体については立体構造を認識して膜輸送体を安定化させる抗体の作製も試みた。これらと並行してラット由来の膜輸送体の大量発現系の構築、抗体作製も行った。2年目は、抗体を結合させることで膜輸送体の構造上のゆらぎを抑制し安定化させることで結晶化を行った。ヒト由来の膜輸送体については1種において微結晶ができたがデータ取得には至らなかった。ラット由来の膜輸送体については、糖輸送体について構造解析を行い、構造解析に成功した。この糖輸送体は、抗体のFv断片を結合させて結晶化し、得られた構造は外向きのものであった。共同研究先で構造解析に成功した内向き構造との比較を行い、論文を投稿中である。構造生物学複数のヒト・哺乳類由来の輸送体について大量発現系・精製系を作製することに成功し、抗体作製や結晶化を行うことが可能となったため。抗体作製を継続するとともに、輸送体と抗体、輸送体単体で結晶化を行う。結晶化は蒸気拡散法に加え、キュービックフェーズ法も行う。結晶ができたら、データ測定は大型放射光施設SPring-8などで行う。完全なデータが収集できたら構造解析を行う。新たに導入したクロマトグラフィーシステムや熱安定性測定装置を利用することで、微量サンプルでサンプルの安定性を検討できたほか、予定より少数のコンストラクトを検討しただけで安定化を達成できたため。より多くの輸送体の大量発現系の構築に取り組み、抗体作製や結晶化を行う。
フラーレン型構造を示すポリ酸による小分子の光誘起カプセル化反応と磁気化学

約15年前、電子供与体の存在下で([V_4O_<12>]^<4->と平衡状態にある)[HV_2O_7]^<3->が水からの水素発生のための光触媒であることを見い出した。本研究においてこの光反応では小アニオン共存下でこれが中心にカプセル化されたVの球状へテロポリ酸が自己集合反応(光カプセル化反応)によって生成されるこを発見した。この光カプセル化反応はすでにA.Muller等のグループによって報告されている同一化合物の合成方法に比べて分子サイズ、被カプセルイオン、混合原子価状態等が光化学的にコントロールできることが特徴であり、新しい機能性分子触媒やナノクラスターの合成法として期待できる。事実、本研究を進める中で被カプセル分子としてアニオン、中性分子(例、[V_<15>O_<36>(CO_3)〕^<7->,[H_<3.5>V_<18>O_<42>Cl]^<9.5->,[H_2V_<18>O_<42>(H_2O)]^<10->)の他にカチオンもカプセル化できる(例、Na^+がカプセル化した[V_<12>B_<32>O_<84>(Na_4)]^<15->)こと、及び被カプセル分子は容易に交換されること(template交換反応)を見い出した。さらには光カプセル化反応によりV/Wの混合金属からなるVO_4^<3->がカプセル化したsuperkeggin構造の[V_<16>W_2O_<42>(VO_4)]^<6->と[V_<16>W_<12>O_<42>(VO_4)]^<5->、MoO_4^<2->がカプセル化した卵構造の[V_<22>O_<54>(MoO_4)]^<6->も見い出した。これら一連の光カプセル化反応はヘテロポリ酸の自己集合反応による分子設計のための大きな分野となった。磁気化学に関しては、光カプセル化反応により得られる球状クラスター分子中のV^<IV>センターの多くは反磁性相互作用を示す一方層状クラスターNaV_2P_2O_<10>・4H_2Oではスピン交換相互作用による弱い強磁性相互作用が見い出された。また時間分解ESR分光法により光カプセル化反応に関与するポリ酸のO→MLMCT状態は励起三重項状態であることが判明した。〔NH_3Pv^ζ〕_4〔V_4O_<12>〕を

含む水溶液にアルコール例えばMeOHを加えK_2CO_3によりpH9.4に調整した溶液にUV光照射することにより4〔V_4O_<12>〕^<4->+CO_3^<2->+4MeOH→^^<kv>〔V_<15>O_<36>(CO_3)〕^<7->+VO_4^<3->+80H^-+4HCHOの式に従って黒褐色のK_3H_2〔V_<15>O_<36>(CO_3)〕・14.5H_2Oが得られた。これはX線構造解析によって結晶構造が明らかにされた。このアニオンはV^<IV>が8個,V^Vが7個の酸化物の混合原子価錯体であり,CO_3^<2->が〔V_<15>O_<36>〕^<5->の中心にカプセル化され,アニオン骨格の3配位架橋酸素原子の2個はH^+と結合していた。V_<15>体の有効磁気モーメントの測定結果はV^<IV>原子間の反磁性相互作用の存在を示した。同じアニオンの生成はNa_3VO_3,NaOHを含む水溶液にCO_2をパ-ジして得られるpH9の溶液についても認められ,これはCO_2を光化学的にCO_3^<2->としてカプセル化する新しい反応であることが判明した。その他のアニオンも同様に光カプセル化されることはpH調整剤としてHCl,HNO_3等を用いたとき類似の球体クラスターが得られることから明らかでありこの場合,被カプセル分子により球体クラスターの構造は異なることが判明し例えばHCl,NaN_3の場合,〔V_<18>O_<42>(Cl)〕^<9.5->,〔V_<18>O_<44>(N_3)〕^<7->がそれぞれ得られた。光化学反応はO→VのLMCTの励起三重項状態と電子供与体との酸化還元反応を経由して起こることがCIDEPスペクトル測定より明らかとなった。前年度にひき続き球状クラスターK_<9.5>H_<3.5>〔V_<18>O_<42>Cl〕・11・5H_2O,K_<10>H_2〔V_<18>O_<42>(H_2O)〕・16H_2Oが光化学的に〔V_4O_<12>〕^<4->/MeOH系より合成され元素分析,赤外吸収スペクトル,4軸X線構造解析,磁化率測定の結果を基に,結晶,化学構造及び磁気的性質が明らかにされた。これら2つのクラスターはいずれも18コのV^<IV>O_5が縮合した(VO)_<18>O_<24>殼を形成しておりCl^-及びH_2Oが中心にそれぞれカプセル化されCl^-配位の場合H_2O配位の場合に比べV^<IV>間との静電的相互作用の相異により内径が0.1-0.2Å小さい。このためCl^-配位の場合より短いV^<IV>...V^<IV>距離,より大きいV-O-V伸縮振動エネルギー,より小さい磁化率の値が認められた。磁気化学的には室温付近では分子内の互いに独立の6コのV^<IV>O_5センターはT【less than or equal】50Kまでの温度領域において反磁性的相互作用が増加し4コの独立したV^<IV>O_5センターへと変化し,この変化はH_2O配位の場合においてより顕著であり構造化学の結果と一致した。またNa_<12>H_2〔V_<18>O_<44>(N_3)〕・30H_2O,K_<9.5>H_<1.5>〔V_<18>O_<42>(PO_4)〕・6H_2Oも同様に光合成されX線構造解析された。後者のアニオンはTd対称をもっておりこれは同一の組成である〔V_<18>O_<42>Cl〕^<13->や〔V_<18>O_<42>(H_2O)〕^<12->がD_4dの対称性を示した事実と合わせてこれらは構造異性体の関係にあることが明らかとなった。さらにD_2hの対称性を与える〔V_<18>O_<44>(N_3)〕^<14->の結果等を合わせて,これら球状アニオンクラスターの対称性は光化学的にカプセル化された小アニオンの対称性を反映していることが判明した。3種類のバナジウムの混合原子価球状クラスター錯体、Na_<12>H_2〔V_<18>O
金属フィラー含有ハイブリッド樹脂シートによる電子デバイス実装プロセスの開発

電子デバイスの端子はますます狭ピッチ化が進み,小さくなったはんだ接合部の電気的,強度的信頼性の確保のためには樹脂封止が必要不可欠となっている.一般に樹脂封止は毛管現象を利用した樹脂の注入およびそれにつづく硬化過程が必要で,プロセス数の多さが一つの課題でもある.これに対して,著者らはソルダフィラーを含有した熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂で被覆するハイブリッド樹脂を開発した.溶融したソルダフィラーが熱可塑性樹脂層を通過して銅電極にぬれる現象を明らかにした.また熱硬化性樹脂から発生するガスが樹脂硬化部に残留するボイドの原因であることを明らかにし,ボイド低減方法を提案した.半導体集積回路の高集積化,高機能化にともない,外部端子数が数千1万ピンになろうとしおり,その端子接合技術が大きな課題となっている.また一方で過酷な環境下で高い信頼性を求められる車載用部品などは硬化樹脂によって接合部を保護する必要が生じる.本課題においては,それらを同時に解決すべく金属フィラーを熱硬化性/熱可塑性樹脂で複合化することで長期保管,取り扱いが容易な実装材料を開発することである.本年度は,種々の熱可塑性樹脂の粘度を測定し,多電極基板に対して熱可塑性樹脂の粘度と厚さが電極ぬれ性に及ぼす影響について検討した.また,フィラー含有ハイブリッド樹脂に含まれるフィラー含有熱硬化性樹脂中のフィラーが,熱可塑性樹脂を通過して電極にぬれる過程を調べた.以下に主な結果を示す.(1)フィラー含有ハイブリッド樹脂の多電極実装にむけたフィラーの電極ぬれ性を熱可塑性樹脂に着目して評価するため落球式粘度測定器を作製し,種々の熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂について粘度の温度依存性を調べた.熱可塑性樹脂は温度が高くなるにつれて単調に減少し,ぬれ性は分子量の大きさやガラス転移温度には関わらずぬれ温度付近の樹脂粘性に依存していることが明らかになった.(2)フィラー融点近傍温度における熱可塑性樹脂の粘度が低いほど,また厚さが薄いほど電極ぬれ性は向上した.熱可塑性樹脂の厚さと200°Cにおける樹脂粘度に対しての実装プロセスウインドウを明らかにした.(3)熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合物を加熱すると化学反応は生じないが,2つの樹脂は相溶していることが明らかになった.また熱可塑性樹脂中に熱硬化性樹脂と相溶することで粘度が低下し,フィラーの易動度が上がることが示唆された.半導体集積回路の高集積化にともない,外部端子数が数千1万ピンになろうとしおり,その端子接合技術が大きな課題となっている.電極間隔が狭くなるに伴い,ソルダリングそのものが困難になることに加え,過酷な環境下での高い信頼性が接合部求められる場合では強度不足が問題となる.そこでアンダーフィル樹脂によって接合部を保護・補強することが必要となる.本研究課題においては,金属フィラーを熱硬化性/熱可塑性樹脂で複合化することで電極間の小さな場合でも信頼性の高い接合部を得ることのできる接合材料および実装プロセスを開発することである.本年度は,ハイブリッド樹脂を用いた実装プロセスにおいて接合不良の原因となるボイドの形成要因を明らかにし,その低減方法についての基礎的指針を得ることを目的とした.ボイドの形成の大きな要因は気泡の発生である.この気泡について,初期に存在する間隙,熱硬化性樹脂の熱分解,また熱硬化性樹脂/ソルダフィラーの相互作用の観点から考察した.主な結果は、(1)ハイブリッド樹脂/基板界面に存在する初期間隙が気泡の要因となり得ることが分かった.熱可塑性樹脂被覆層を基板上にあらかじめ塗布することでこの気泡は大幅に低減できた.(2)フィラー含有熱硬化性樹脂は加熱過程において,まず,小さな気泡が多数発生し,フィラーが溶融・凝集する際にそれらの小さな気泡が合体して大きな気泡となることが明らかになった.(3)熱硬化性樹脂はベースの樹脂に加えて,活性剤,硬化剤が含まれている.昇温した場合,熱硬化性樹脂を構成する成分に起因したガスの発生が認められた.(4)熱硬化性樹脂の硬化挙動が気体の発生量に影響を与えていた.ソルダフィラーを含有させることは硬化現象が通常より低温で開始する.それゆえ発生した気体が硬化樹脂中にトラップされやすくなり,ボイドの形成が促進されることが明らかになった.ことである.電子デバイスの端子はますます狭ピッチ化が進み,小さくなったはんだ接合部の電気的,強度的信頼性の確保のためには樹脂封止が必要不可欠となっている.一般に樹脂封止は毛管現象を利用した樹脂の注入およびそれにつづく硬化過程が必要で,プロセス数の多さが一つの課題でもある.これに対して,著者らはソルダフィラーを含有した熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂で被覆するハイブリッド樹脂を開発した.溶融したソルダフィラーが熱可塑性樹脂層を通過して銅電極にぬれる現象を明らかにした.また熱硬化性樹脂から発生するガスが樹脂硬化部に残留するボイドの原因であることを明らかにし,ボイド低減方法を提案した.実施計画では(1)樹脂の物性測定,(2)in situ観察装置の作製,(3)ハイブリッド樹脂作製と接合実験の3つを掲げた.(1)熱可塑性樹脂の粘度を測定するために,落球式粘度測定器を作製した.本装置によって種々の熱可塑性樹脂の室温から250°Cまでの粘度を測定し,その結果はハイブリッド樹脂の構造設計に必要なデータとして活用できている.

また,熱硬化性樹脂については,回転式粘度測定器を用いて測定している.熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のどちらも熱分析によってその相転移点および軟化点を調べている.(2)光学顕微鏡と加熱装置を組み合わせ,樹脂中の金属フィラーが,溶融・融合しながら電極にぬれていく様子を観察した.(3)ハイブリッド樹脂を用いてLGA部品の実装を試みている.平成26年度はおもに樹脂物性に対してフィラーの電極ぬれ現象について明らかにすることに注力した.部品実装については予備実験段階ではおおむね成功しているが,樹脂空隙が多いなどの課題も残った.電子システムインテグレーション平成27年度は,平成26年度の成果をもとに最適な組み合わせの熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂でハイブリッド化した樹脂を用いた部品実装を行う.また室温において固体シート,加熱したときに液状化し,その後の加熱過程で効果する樹脂シートの試作を行い,その特性の定量か評価することで実用化に対する指針を得る.またハイブリッド樹脂を用いた部品実装を行う.(1)ハイブリッド樹脂による部品実装:LGA部品などをハイブリッド樹脂を用いて基板に実装し,その樹脂充填率,ぬれ率を超音波顕微鏡システム(SAT)を用いて評価する.またそれらの実装部の機械的特性について評価を行う.(2)樹脂シートの加熱時の粘性特性の計測:試作した粘性流体挙動のin situ観察装置によって,含有金属フィラー流動計測を行い,液状化した樹脂シートの粘性特性の評価を行う.また必要が生じれば粒子法による粘性流体解析を行う.(3)含有樹脂成分の加熱温度プロファイルによる特性発現現象の解明:要求特性を発現させるための材料設計において不可欠な熱硬化,熱可塑,活性度特性の発現と負荷する温度プロファイルの関係を明らかにする.(4)樹脂の複合化:平成26年度は熱可塑性/熱硬化性積層樹脂を用いたが,それらは加熱中に相溶することが明らかになった.そこでハイブリッド化の段階で混合することで同様の性能を発揮する可能性について模索し,新しい樹脂の開発の指針とする.
地域に根差した知識空間のネットワーク構造と機能に関する定量分析

本研究は、日本の地域に根差す知識基盤の構造と機能を、事業所レベルの個票データを活用して定量的に分析することを目的とする。“Product space"の分析手法(Hidalgo et al. 2007, Science)を応用し、生産活動に要する知識・技術を、それらが体化された製品の種類によって捉えたうえで、地域の知識基盤の構造を、製品間の類似性ネットワークからなる製品(≒知識)空間を構築することにより分析する。製品空間上をたどる知識スピルオーバーの経路や潜在的なイノベーションの可能性を解明することにより、クラスター関連政策の評価や政策深化について、動態的側面を踏まえた実証的根拠を提供する。研究初年度は、日本の基幹産業であり特徴的な集積形態が見られる自動車産業に焦点を定め、公刊データをもとに主要自動車部品に関する部品サプライヤの製品ポートフォリオを整備した。これをもとに、自動車部品からなる製品空間を、各製品をノードとし、製品間の類似性の程度をリンクの重みとするネットワーク図として可視化して表現した。また、ある製品を生産できるサプライヤがいかに限られ(遍在性の低さ)、その製品がどれだけ多様な製品を生産できる能力を有するサプライヤに生産されるか(多様性の高さ)に関する情報をもとに、当該製品の洗練性(製品の生産に当たり、いかに多様でかつ稀少な知識・技術を要するのか)を複雑性指標として計測した。製品空間の中心部には、多様な知識・技術を集約的に利用して開発されたと考えられる製品が位置する一方で、末端部には他製品との生産技術の関連が少なく、知識集約度が小さいと考えられる製品が分布した。新しく開発された洗練性の大きい製品は、製品空間の中心部に位置する製品と関連して創出されることから、製品空間全体の核・周辺構造が、近年になるにつれてより明確に創発されることが判明した。自動車部品の一次(ティア1)サプライヤと自動車メーカーとの部品の納入及び調達関係を記録した公刊データを利用して、主要自動車部品に関する部品サプライヤの製品ポートフォリオに関する時系列データベース(19882017年)を整備した。これをもとに、各製品をノードとし、製品間の類似性の程度をリンクの重みとした製品空間を構築し、既存の製品空間からどのような製品が新しく創出され、またその結果として製品空間がどのように変容しているのかについて動態的側面を考慮した分析を行うことができた。さらに、部品サプライヤを納入先自動車メーカー別に分類することにより、系列サプライヤ別の製品空間やその構造変化について、より詳細に分析することも比較的容易に実行可能である。自動車部品の製品空間をネットワーク図として可視化することにより、新しい製品が製品空間上にランダムに発生するのではなく、既存の蓄積された知識・技術のもとに、それらが融合して経路依存的に創出されることを探索的手法により検証した。来年度は、新しい製品が創出される確率が、製品空間のネットワーク構造に規定されることを、計量経済学的に検証し、探索的分析の結果と合わせて分析結果をワーキングペーパーとしてまとめ、国際査読誌に投稿する。さらに、イノベーションの地理的な側面を考慮する分析へ発展させる。自動車部品産業に関する公刊データを活用し、主要な自動車部品がどこに立地する事業所で生産されているかを特定する。事業所の住所情報を利用することにより、製品間のネットワークで構成される製品空間が、どの地域に形成されているのかを分析する。考慮する地域の範囲は、各事業所の生産する製品に技術的に近接にある製品群の生産地点が、どれだけの地理的範囲に密度高く分布しているのかを地理情報システム(GIS)を用いて探索しながら設定する。地域に根差した既存の製品空間から、どのような製品が新しく創出され、また地域に特有な製品空間がどのように変容しているのかについて、地域が有する知識・技術の異質性に着目して検証を行う。今年度利用したデータとは異なる公刊データを用いるため、自動車部品の種類や調査年次など、両データ間の整合性に留意を払いつつ、研究協力者と協働してデータベースの整備を進める予定である。

製品空間の中心部には、多様な知識・技術を集約的に利用して開発されたと考えられる製品が位置する一方で、末端部には他製品との生産技術の関連が少なく、知識集約度が小さいと考えられる製品が分布した。新しく開発された洗練性の大きい製品は、製品空間の中心部に位置する製品と関連して創出されることから、製品空間全体の核・周辺構造が、近年になるにつれてより明確に創発されることが判明した。自動車部品の一次(ティア1)サプライヤと自動車メーカーとの部品の納入及び調達関係を記録した公刊データを利用して、主要自動車部品に関する部品サプライヤの製品ポートフォリオに関する時系列データベース(19882017年)を整備した。これをもとに、各製品をノードとし、製品間の類似性の程度をリンクの重みとした製品空間を構築し、既存の製品空間からどのような製品が新しく創出され、またその結果として製品空間がどのように変容しているのかについて動態的側面を考慮した分析を行うことができた。さらに、部品サプライヤを納入先自動車メーカー別に分類することにより、系列サプライヤ別の製品空間やその構造変化について、より詳細に分析することも比較的容易に実行可能である。自動車部品の製品空間をネットワーク図として可視化することにより、新しい製品が製品空間上にランダムに発生するのではなく、既存の蓄積された知識・技術のもとに、それらが融合して経路依存的に創出されることを探索的手法により検証した。来年度は、新しい製品が創出される確率が、製品空間のネットワーク構造に規定されることを、計量経済学的に検証し、探索的分析の結果と合わせて分析結果をワーキングペーパーとしてまとめ、国際査読誌に投稿する。さらに、イノベーションの地理的な側面を考慮する分析へ発展させる。自動車部品産業に関する公刊データを活用し、主要な自動車部品がどこに立地する事業所で生産されているかを特定する。事業所の住所情報を利用することにより、製品間のネットワークで構成される製品空間が、どの地域に形成されているのかを分析する。考慮する地域の範囲は、各事業所の生産する製品に技術的に近接にある製品群の生産地点が、どれだけの地理的範囲に密度高く分布しているのかを地理情報システム(GIS)を用いて探索しながら設定する。地域に根差した既存の製品空間から、どのような製品が新しく創出され、また地域に特有な製品空間がどのように変容しているのかについて、地域が有する知識・技術の異質性に着目して検証を行う。今年度利用したデータとは異なる公刊データを用いるため、自動車部品の種類や調査年次など、両データ間の整合性に留意を払いつつ、研究協力者と協働してデータベースの整備を進める予定である。本研究は、国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)(研究課題名:ネットワーク構造を考慮した産業クラスター政策の定量的評価手法の構築と応用、補助事業期間:2018年度2019年度、課題番号:17KK0077)で実施する研究課題と、多くの部分で研究内容が重なることから、国際共同研究加速基金より交付を受けた助成金を優先的に使用した結果、基盤研究で受けた助成金の未使用が生じた。
ガラス表面の高い透明化を目指したファイヤーポリッシュ加工法の開発

目的曇りガラス状のガラス表面を透明にする「ファイヤーポリッシュ加工」は炎による加工であるため、加工物の表面形状を問わず加工できる利点もあるが、過度に炎を当てすぎると加工物の形状が変形してしまう課題がある。本研究ではバーナーを新規に開発・製作し、ファイヤーポリッシュ加工の精度向上、高効率化を目指した。方法平面加工用に火口径14.5mmのバーナー、細部加工用に火口径1mmのバーナーを製作した。平面加工用バーナーは、均一な炎が得られるよう細孔を密に設置する。細部加工用バーナーは火口が小さいため複数本並べて使用することで火力を上げ作業時間短縮を図った。製作したバーナーでファイヤーポリッシュ加工を行い、バーナー・加工サンプルを評価した。加工時には作業時間を計測し、炎の強さについては加工炎の写真により調整した。加工材料にパイレックスガラスを用いたファイヤーポリッシュでは、炎による直接のファイヤーポリッシュだけでなく間接的な方法も試みた。ファイヤーポリッシュするガラス材料と炎の間に耐熱材料を置き、それらを炎で加熱することで間接的にガラス材料の透明化を図る。耐熱材料には石英ガラスやカーボンを用いた。細部加工としてはフランジ面と管のL字接合部をファイヤーポリッシュ加工した。成果耐熱材料を加熱する間接的なファイヤーポリッシュ法では、カーボンを用いた時と比べ石英板を用いた時に変形が少なく、作業時間も短かった。また、透明板を使うことで加工物を観察できるため、ファイヤーポリッシュ作業に適していると言える。フランジ面と管のL字接合部のファイヤーポリッシュ加工において、バーナー火口径の大小による加工精度向上は見られなかった。バーナー火口数の増加による作業時間短縮は確認できたが、より効果的なファイヤーポリッシュ加工にはガス流量を計測し加工炎を解析する等の研究が必要であると考えられる。
HIV-1 Capsid蛋白の自己崩壊を誘導する、新規Capsid阻害剤の開発

本研究は、HIV-1(HIV)粒子を形成する構造蛋白であるcapsid(CA)に対して特異的に結合し、更にCAの自己崩壊(自壊)を誘導する事でHIVの増殖を抑制する、今まで報告の無い機序を有する抗HIV剤の開発を目指すものである。我々は治療不応となったHIV感染者由来株に認められるCAのアミノ酸挿入変異(AA)に注目、このようなAAを有する変異株では今まで報告の無いCAの異常な自壊が起こる事を見出した。CAにAAを導入した変異株を多数作成・検討した結果、本現象は変異株を培養する事で進行し、変異株ではCA殻の形成不全が起こり、著しく感染・複製能が低下する等多数のデータを得ている(Amano, et al.論文投稿中)。以上より、挿入変異CA自体がその構造学的変化により自壊すると推測でき、この構造的不安定性が耐性株の低複製能に関連していると考えられる。本知見を基に、AAが入る事でCAの自壊を来すCAの標的部位へ強固に結合する化合物は同様の現象を誘発し得ると考え、新規治療法に繋がる化合物の検索・評価を行った。HIV CA結晶の表面構造を解析する事でCAの標的部位近傍に疎水性cavityを同定、800万個超の化合物データを基にdocking simulationにより各化合物とCA間の結合スコアを計算、良スコアの化合物は購入し抗HIV活性を評価した。ELISAやWBにより新規同定した抗HIV化合物群のCAに対する作用の有無を評価し、3種類の化合物において著明なCAの自壊誘導活性を有する事を見出した。電顕で成熟HIV粒子に対する同定したCA自壊誘導化合物の影響を評価した。更に各種アミノ酸欠損変異CAを作成しCA-化合物間での結合部位の推測を行った。CA自壊誘導化合物の構造最適化を図るため、共同研究者と共に合成展開を進め、また同定したCA自壊誘導化合物に関して特許出願を行った。HIV CAを強制発現させた細胞の溶解液に、同定化合物を添加して培養した際のCA抗原性の変化を評価した結果、HIV CAに直接作用して著明な蛋白自壊を誘導する事で抗HIV作用を発揮する3種類の化合物(CA自壊誘導化合物)を新規に同定した。HIV強制発現細胞の溶解液やウイルス溶解液を用いて評価した結果、細胞内に強制発現させたCA単量体・細胞から出芽前後のHIVの全てにおいてCA自壊誘導化合物はCAの自壊を誘導する事が判明した。更に成熟HIV粒子浮遊液を作成しCA自壊誘導化合物と反応させた後に電顕で観察した結果、CA自壊誘導化合物の添加によりHIV粒子の著しい形態異常を来す事が判明、この結果よりCA自壊誘導化合物は感染細胞内で合成されたCA、および成熟HIV粒子内に侵入しHIV遺伝子を包む円錐状殻を形成したCAに直接作用する事、すなわちHIV生活環での異なったphasesでその抗HIV作用を発揮する事が示唆された。アミノ酸配列を部分欠損させた変異CA蛋白発現プラスミドを網羅的に作成し、CA自壊誘導化合物と反応させCA自壊誘導能の変化を評価した結果、CA自壊誘導化合物の結合に必須なCAのアミノ酸領域はCAのN末端側にある事を明らかにした。同定したCA自壊誘導化合物の抗HIV活性に関する構造最適化を図るため、化合物の合成展開を熊本大学薬学部の化学合成研究者グループ並びに海外の化合物サプライヤーと共に積極的に進めた。更に、同定したCA自壊誘導化合物に関して、助成期間中に特許を出願した。新規に同定したHIV CA自壊誘導化合物群における、これまで開発・報告されてきた抗HIV剤に無い特性を多数明らかとしており、本研究計画における達成度は高いと考えられる。1HIV CA表面に同定した疎水性標的cavityに対して、特異的に結合する化合物のin silico docking simulationによる検索、2MTTアッセイ法やp24アッセイ法を用いた、購入化合物の抗HIV活性の評価、3HIV CA特異抗体を用いた、抗HIV-1活性を有する同定化合物の、CA自壊誘導作用の評価を継続して行う。Magi assay(細胞内entry)、HIV RT Assay、HIV Integrase Assay等を用いる事で、同定化合物がエントリー阻害活性、逆転写阻害活性、インテクレーション阻害活性等、CA阻害活性以外の作用を有しているか確認する。また耐性誘導中にプロテアーゼ、逆転写酵素、インテグラーゼ等の酵素領域での変異の蓄積がないか評価する。CAとCA自壊誘導化合物の共結晶構造解析により詳細なCA-化合物間の結合様式を検討する。更にクライオ電子顕微鏡により、発見したCA自壊誘導化合物がCA蛋白の多量体形成およびウイルス構造蛋白の成熟化に如何に影響を及ぼしているかを詳細に検討する。CA自壊誘導化合物の類似物を検索し、見つかった化合物に関しては購入し抗HIV活性、CA自壊誘導活性を評価する。また同定したCA自壊誘導化合物の合成展開・最適化を継続して行い、更に強力・個性的なCA阻害剤の開発を続け、in vitro腸管吸収性評価や小動物による薬理動態・毒性評価を経て、臨床試験導入を目指す。我々は挿入変異によるHIV-1の構造学的特性の変容について詳細な検討を行っており、Capsid構造蛋白(CA)における特定部位に挿入変異を導入したHIV株においてCAの著明な自己崩壊(自壊)が起こる事を確認、この結果より特定部位に挿入変異を有するCA蛋白を分解の方向に進ませる何らかの機序の存在が示唆され、そのような変異株は複製能が著しく低下・欠損し、単独発現させた挿入変異CAにおいても著しい自壊を認める事等をこれまでに解明してきた。

我々は本現象の解析を起点とし、挿入変異が入る事によってCAの自壊を引き起こすCAの特定部位へ強固に結合する化合物が存在すれば、同様の現象を誘発し得ると仮説を立て、そのような化合物の検索を精力的に行っている。本研究はHIV-1 CAの成熟化を阻害し分解方向へ進める、これまで報告の無い新規HIV-1複製阻害物質の同定・開発を目指すものである。詳細な結晶構造データを解析する事で、CAの挿入変異により自壊を来たす特定部位近傍の蛋白表面に低分子化合物が結合し得る充分な空間を有する疎水性cavityを同定、同cavityを標的としたin silico flexible docking simulationの手法を用いて、800万超の化合物データよりHIV-1 CA阻害という新たな機序でHIV-1の増殖を抑制し得る化合物の検索を行う事により、試験管内でHIV-1増殖阻害活性を有する40種類以上の化合物(hit化合物)群を新たに発見した。更に発見したhit化合物について、CAの自壊を誘導し得るか検討する為、CAを単独で強制発現させた細胞もしくはHIV-1強制発現細胞よりcell/virion lysatesを作成し、hit化合物を加えて定温静置した場合におけるCAおよびHIVの経時的変化を評価したところ、3化合物において著明なCA自壊を誘導する事を見出した。同定した化合物群はHIV-1のみならず、HIV-2のCAに対しても著明な自壊誘導活性を有することが判った。また、細胞にHIV-1を強制発現させた後に得られたウイルス上清を孔径220ミクロンのフィルターに通した後、超遠心を行った上で培養上清を吸引除去する事によりウイルス以外の細胞成分を完全に排除し作成したvirion lysateにおいても、同定したCA自壊誘導化合物群(CA decomposers)は著明なCA自壊誘導活性を維持し、この事より本現象に細胞側の蛋白分解機構は関与していない事が示唆された。また、同様の手法で作成したウイルス浮遊液(超遠心後のvirion pelletを、lysis bufferでは無くPBSで懸濁したもの)を化合物群と共培養したところ、virion lysatesにおける結果と同様に、ウイルス浮遊液においても本化合物群はCA自壊を誘導し得る事が判明した。更に化合物に暴露したウイルス浮遊液中のHIV-1は、著明な形態変化を来すことが電子顕微鏡による検討において明らかになった。これらの結果より、我々が新たに同定したCA自壊誘導化合物群は、細胞からHIV-1が出芽する前後での異なった段階(細胞内もしくは出芽後の成熟したHIV-1 virion内部)においてCAに作用し自己崩壊を誘導し得る事が示唆された。構造の一部をtruncateした変異CAを用いた実験により、これら化合物群はCAのN末端側に結合している事が示唆された。新規に同定したHIV-1 CA自壊誘導化合物群における、これまで報告されてきた抗HIV剤に無い特性を多数明らかとしており、本研究計画における達成度は高いと考えられる。
網膜視細胞生存に必要なNna1遺伝子機能の解明

Ataxia and Male Sterility(AMS)マウスは自己免疫疾患モデルマウスであるMRL/lprに自然発症した失調症と雄性不妊を二大症状とするミュータントである。その病変責任遺伝子であるNnal遺伝子機能発現が、細胞の生死にどのように係っているのかを、網膜に光傷害を意図的に加え、視細胞死のあり方を検討した。TUUNEL法、ssDNA免疫染色、走査電子顕微鏡の結果より、視細胞死がアポトーシスであることが明らかとなった。このことはams変異の効果が、光傷害で誘導されるアポトーシスの感受性を亢進させるように表れているのではないかと思われる。AMSマウスのams変異の効果は、小脳プルキンエ細胞の急激な全細胞死と網膜・嗅球など緩除な部分的細胞死などとして表れている。今回AMSマウスと対照MRL/+マウスを用いて、網膜に光傷害を意図的に加えた場合の視細胞死のあり方について検討した。方法:マウスは12-12時間明暗サイクルで維持し、光傷害は20W蛍光灯を用いて、小型ケージ内に照度5000klxの光をケージ直上から照射した。マウスを安楽死させた後に眼球を摘出し網膜外顆粒層の状態を月齢1カ月、2カ月、3カ月の各段階で比較検討した。結果1対照MRL/+マウス、AMSマウスとも月齢を追うごとに外顆粒層の厚さは増加していたが、AMSマウスでは月齢3カ月の時点で外顆粒層の厚さが菲薄化していた。2.月齢2カ月のマウスに光刺激を加えたところ、対照マウスでは光刺激後3週間まで外顆粒層の厚さが菲薄化しアポトーシスが認められた。しかし光刺激後4週間目には外顆粒層の細胞が回復傾向にあるかのごとく、外顆粒層の厚さが光刺激後1週間目の厚さとほぼ同じまでに厚くなっていた。AMSマウスでも光刺激後外顆粒層の厚さが菲薄化するものの、光刺激後4週間目でも回復傾向はなくアポトーシスを多数確認した。3.光傷害を加えると6時間で外顆粒層にTUNEL陽性像がみられ、24時間では強弱様々で多数のTUNEL陽性像がみられた。対照では陽性細胞はわずかであった。4.電顕的に多数の典型的なアポトーシス像が確認された。4.凍結切片でcleaved caspase-3の免疫組織化学的陽性像は得られなかった。考察AMSマウス網膜視細胞では、ams変異の効果が、光傷害で誘導されるアポトーシス感受性を亢進させるように表れている。プルキンエ細胞のアポトーシスでcasp3が強くみられることからアポトーシス機構の違いが示唆される。マウスを安楽死させた後に眼球を摘出し網膜外顆粒層の状態を月齢1ヵ月、2ヵ月、3ヵ月の各段階で比較検討した。結果: 1.対照MRL/+マウス、AMSマウスとも月齢を追うごとに外顆粒層の厚さは増加していたが、AMSマウスでは月齢3ヵ月の時点で外顆粒層の厚さが菲薄化していた。2.月齢2ヵ月のマウスに光刺激を加えたところ、対照マウスでは光刺激後3週間まで外顆粒層の厚さが菲薄化しアポトーシスが認められた。考察: AMSマウス網膜視細胞では、ams変異の効果が、光傷害で誘導されるアポトーシス感受性を亢進させるように表れている。
神経特異的RNA結合蛋白質Huの機能解析

神経特異的に発現するRNA結合蛋白質Huは、神経前駆細胞から成熟ニューロンにかけて高発現し、転写後調節機構を介し神経細胞への分化誘導能をもつ蛋白質である。しかしHuによる分化誘導能が、どのようなタイミングでどの遺伝子群に対して行われているのかなど詳細な解析はなされていなかった。Huによる神経分化促進作用の詳細な分子機構を解明するためHu結合蛋白質の同定を行い、Hu結合蛋白質としてRNA結合蛋白質hnRNP Kに着目し研究を進めたところ、この分子がHuの標的遺伝子p21cip1mRNAに対して翻訳抑制作用があることを見出した。さらに培養細胞を用いた分化アッセイにおいてはHuが分化促進に働くのに対して、hnRNP Kが拮抗的に分化を抑制することを明らかにした。これらの結果は、本年度J.Biol.Chem誌に投稿採択されるに至った。本研究は、複数のRNA結合蛋白質によって一つのmRNAを制御することにより、細胞分化のタイミングを転写後レベルで調節していることを示唆する結果となった。現在、その他に同定したHu複合体構成蛋白質p110分子とHuによる神経分化の役割についての研究を進めており、この二本鎖RNA結合ドメインを持つp110分子がHuと共通の標的mRNAを数種類持つことが分かってきている。また、HuD欠損マウスの研究室内での共同研究を行い、この欠損マウスにおけるHuD標的遺伝子の発現の挙動を調べる部分を担当した。本結果は、Proc Natl Acad Sci USA誌に採択された。本研究で、Hu蛋白質が神経芽細胞腫N1E-115細胞の分化誘導能(神経様突起の形成)、細胞周期抑制作用及びCDKインヒビターであるp21cip1遺伝子の発現促進作用を持つ事を明らかにした。またp21の遺伝子発現は、DMSO誘導によるN1E-115細胞の分化系において、p21 mRNAの3'非翻訳領域を介した転写後調節により制御されていた。我々は生化学的手法を用いて、Hu結合因子としてRNA結合蛋白質hnRNP Kを同定し、hnRNP Kもまたp21 mRNAの3'非翻訳領域に結合すること、またhnRNP Kがp21の翻訳を抑制することを見い出した。p21のsiRNAを用いた実験により、p21がHuの下流遺伝子として分化誘導及び細胞周期の停止に関わっていることを示した。またこのHu-p21経路は、hnRNP Kの過剰発現において部分的に解除されることがわかった。これらの結果により、2つのRNA結合蛋白質HuとhnRNP Kのp21の転写後調節を介した拮抗作用が、細胞の増殖から神経分化へのタイミングをコントロールしていることが示唆された。
IgGが関与する新たなアナフィラキシー・ショック抑制機構の解明

研究目的:従来からアナフィラキシーは、食物や薬物(ペニシリン)、蜂毒などのアレルゲンが「IgE抗体」に結合して、それにより活性化した肥満細胞からヒスタミンが分泌されることで引き起こされると考えられてきた。しかし、IgEや肥満細胞がない動物でもアナフィラキシーが起こることから、まったく別の仕組みがあるのではと予想された。これまでの研究で、従来のIgEが関与するアナフィラキシー発症機構とは全く別にIgG因子が主役を演じる新たな発症機構を発見した。この発症機構ではIgGのFc領域のシアル酸を未知の脂溶性因子により除去することにより、アナフィラキシーに対する抑制作用が認められた。本研究では、アナフィラキシーを阻止する脂溶性因子を特定し、IgG抗原特有なアレルギーの発症を抑制する機構を解明する。研究方法: 1マウス免疫モデルの血清を用い、IgG1を精製して、そのFc領域の糖鎖構造を解析する。2マウス免疫モデルの血清を用い、脂溶性因子を精製して、その構造を解析する。研究成果:マウスにOVAを繰り返し免疫し、血清を採取して脂溶性因子の精製と解析を行った。血清をクロロホルム/メタノールで抽出し、DEAEカラムクロマトグラフィーにより分画した。250mM NaCl溶出画分にアナフィラキシー抑制効果の最も高い因子が溶出していることが明らかになった。この画分についてレクチンを使ってELISA分析したところ、脂溶性因子を含む画分は糖鎖付加していること、さらに、繰り返し免疫をする前のマウスの血清から精製した画分と比較すると、フコシル化した糖鎖に反応するAALレクチンへの反応性が低下していることがわかった。このことから繰り返し免疫前の脂溶性画分はフコシル化した糖鎖を含んでいて、繰り返し免疫をするとその糖鎖構造が変化すると考えられた。また、限外濾過膜を使って脂溶性因子の分子サイズを分析したところ、見かけの分子量は30kDa以上であることから、脂溶性因子は脂質がミセル構造をとっている可能性が考えられた。
養子免疫療法に用いる腫瘍組織浸潤リンパ球の口腔癌組織への集積性に関する研究

口腔癌患者に対するLAK養子免疫療法の治療効果を増強させるため、細胞障害活性の高い細胞をより選択的に腫瘍組織に集積させる試みがなされている。その一つの方法として、口腔扁平上皮癌細胞を化学療法剤で処理すると、LAK細胞感受性が増強するこが確認されている。そこで今回は、それらの化学療法剤がLAK細胞が腫瘍に集積するための重要な因子である細胞走化性に及ぼす影響について検討した。<方法>健常人末梢血および口腔悪性腫瘍組織より非重勾配遠心法により単核球を分離し、固相化抗CD3抗体およびIL-2存在下で培養しCD3・LAKを誘導した。ヒトロ腔扁平上皮癌由来樹立細胞株(NA)を5-FU(20μg/ml),CDDP(2.5μg/ml),MTX(2.0μg/ml)およびIFN-γ(1000U/ml)でそれぞれ24時間処理し、その培養上清を細胞走化性因子として用い、LAK細胞の走化性を測定した。走化性試験は96穴ケモタキシスチャンバー(Neuro Probe,Model AB96)を使用し、フィルター:8μmポアサイズ、培養時間90分の条件で行い、Diff-Quikで染色固定後マイクロプレートリーダー(波長:540nm)で吸光度を測定した。<結果>化学療法剤(MTX,CDDP)およびIFN-γで処理したヒト口腔扁平上皮癌由来樹立細胞株(NA)の培養上清において、LAK細胞の走化性が増強する傾向が認められた。今回の検討ではLAK細胞とTIL(腫瘍組織浸潤リンパ球)の走化性に有意な差はみられなかった。
脂溶性摂餌刺激物質の分子種組成による水産餌料評価に関する研究

1.魚介類の種苗生産で利用される餌料用植物プランクトンについて、脂溶性摂餌刺激物質であるホスファチジルコリン、ジガラクトシルジアシルグリセロール、スルホキノボシルジアシルグリセロールを含む脂質成分の分析を行った。(1)脂肪酸組成を決定した。使用した5種の植物プランクトンでは構成脂肪酸が大きく異なり、飽和酸およびモノエン酸が主要成分であるもの、ジエンないしテトラエン酸を多く含むもの、ペンタエン以上の不飽和酸を著量含むものが存在することを明らかにした。(2)P.lutheriの脂質から摂餌刺激物質を単離し、含有率と構成脂肪酸を決定した。上記の摂餌刺激物質は脂肪酸含有脂質の約3分の1を占めた。ホスファチジルコリンとジガラクトシルジアシルグリセロールには高度不飽和酸が4060%含まれ、これらの摂餌刺激物質では不飽和度の高い分子種が多量に存在する可能性を明らかにした。2.天然の脂溶性摂餌刺激物質を構成し得る分子種を使用して、水産生物に対する摂餌刺激活性試験を実施した。(1)藻食性巻貝に対する活性試験として結晶セルロース板(アビセル板)法の適用を検討した。試験板の解析方法をわずかに改変することによって、摂餌刺激物質の分子種の場合でも本法が活性の検出・判定に有効であることを確認した。(2)植物脂質含有性で構造既知のホスファチジルコリン分子種を選定し、エゾアワビに対する摂餌刺激活性を比較した。分子種の活性は一様ではなく、特定の分子種間の活性には大きな有意差が存在した。活性と分子種の構造(不飽和度・炭素鎖長・異性体など)との関連性を検討し、供試試料(13分子種)の範囲内では分子種の不飽和度の違いがホスファチジルコリンの摂餌刺激活性に関与することを明らかにした。