hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒマラヤ地域に潜在する新しい創薬シーズの探索

さらに植物資源局と共同研究を行っているカトマンズ大学を訪問し、研究設備の状況を視察し、今後、植物資源局、カトマンズ大学、昭和薬科大学で天然薬用植物資源からのシーズ探索に関する共同研究を立ち上げる方向で打合せを行った。シダ類から構造を解明した化合物を約30種類について、TGF-βシグナル及びYAPシグナルへの影響を調べたところ、1種類の化合物のみYAPと強く結合し、細胞増殖を抑制した。ネパール国内のイラム地方、ダマン地方、アンナプルナ地方、ムクチナート地方にてネパール植物資源局職員と共にシダ類、Swertia属植物、Taraxacum属、植物、Ephdra属植物等を採取し、その成分検索を行うことで、セスターテルペノイドやトリテルペノイド酸化合物を多数単離し、構造決定した。加えて、当地の試験圃場でネパール産薬用植物や漢方薬の試験栽培を行った。これまでに単離精製した化合物の中でYAPと結合する化合物を一種類見出した。一方、TGF-βシグナルを抑制する化合物を見出すことができなかった。H26年度は、ネパールでの現地調査を行い、シダ類等の採取を行った。しかしながら、ネパールにおける現地栽培については、植物資源局との話し合いがもたれたのみで、H27年度に先送りされた。採取したシダ類の有効成分の単離精製については、記載したようにまだ1つの化合物しか完全にわかっていないが、現在昨年度採取したシダ類に対して、単離精製を行っている。すでに分担者中根がこれまでにネパールを中心に採取した植物のなかで単離精製を行った化合物に対して、TGF-bシグナルに影響があるかを調べたが、現在のところまだ候補分子が見つかっておらず、昨年度持ち帰った化合物を含めて、現在さらに検討中である。ネパール産薬用植物の栽培試験を継続し、さらに数種類のネパール原産の薬用植物の栽培試験を開始する。また,同時に,日本で栽培されている漢方薬原料植物等についても,現地で栽培試験を行い,ネパールでの薬草栽培の可能性を探る。ヒマラヤ地域は、様々なTaraxacum属植物が分布している地域の一つとされている。2016年8月にネパール産Taraxacum属植物を収集してDNA解析を行い、これまでに蓄積した日本産やヨーロッパ産の同属植物のデータと比較することによって、ネパール産Taraxacum属植物分類学的位置づけを行う。シダ類では、A. bicolorから主成分であるcheilanthenetriolを単離した他、微量成分のため構造の確定まで至らない化合物の同定を行う。2016年8月にネパールに自生するホウライシダ科(Parkeriaceae)に属するAleuritopteris属やAdiantum属シダなど近縁植物を採集し、その構成成分の解明及び含有成分を指標としたケモタキソノミー研究へ展開する。また、すでに採集したS. angustifolia及びS. alataについてもトリテルペノイドを中心とした成分研究を開始する。また、Swertia属植物のトリテルペノイド成分を解明する。加えて、2014年8月に訪問した際に収集したネパール市場品生薬について,マウスを使ったドライアイに対する涙液減少抑制作用の一次スクリーニングを実施する予定である。
卵巣癌に対する新規がんウイルス・細胞療法の開発とそれを介した生体免疫系反応の解析

我々は独自の変異型弱毒化単純ヘルペスウイルスを用いたウイルス療法に着目し、難治性卵巣癌に対する臨床応用を進めている。腫瘍溶解性ウイルスを腹腔内投与する場合には、ウイルスに対する非特異的なインヒビターや中和抗体の存在が問題となる可能性が高い。本研究では卵巣癌腹膜播種病変に対するウイルス療法の効果増強の試みとして、不死化大網中皮細胞を作製し、この細胞をcarrier cellとして利用することでin vitro、in vivoともに明らかな抗腫瘍効果の増強とウイルス中和抗体からの回避が達成できた。また卵巣癌がん幹細胞様細胞の遺伝子プロファイルを検討した。さらに薬剤耐性を克服するためにOATP8の機能解析を行った。今後の難治性卵巣癌に対するウイルス療法への重要な知見となる。本年度は、ヒト大網中皮細胞の不死化細胞株を作製し、それウイルスのcarrier cellとして用いた場合のin vitro、in vivoにおける生物学的特性、治療効果を検討した。がんではない不死化ウイルス感染大網中皮細胞を腹腔内投与すれば、使用するfreeウイルスの減量や腹腔内腫瘍細胞へ効率のよいcell-to-cell感染が成立し、初期のウイルス感染排除に関連するマクロファージからの攻撃や、中和抗体、補体の干渉からの回避が期待できよう。さらに、患者自身の大網中皮細胞を使用すれば免疫拒絶反応の問題も無いと考えられる。まず、卵巣癌患者からの同意および名古屋大学医学部倫理委員会での承認事項に基づき、摘出大網の一部を実験用に採取し、大網中皮培養に使用した。この初代培養細胞に、共同研究者である国立癌センターウイルス部清野透博士により、レンチウイルスシステムを用い、同初代培養細胞にhTERT, Cdk4, Cyclin D1の各遺伝子を導入し、不死化細胞を樹立した(HOmMC)。変異型HSVであるHh101のHOmMCでの増殖は初代培養大網中皮或いは卵巣癌株SKOV3での増殖に比べて感染後24時間の評価では、約10倍たかく、0.03MOIでは感染後72時間で感染細胞のlysisは起こってくるものの、carrier cellとして最適であると判断された。またHSV中和抗体の共培養においても、ウイルス単独の場合と異なり、ウイルス量として等価である感染carrier cellの場合、明らかな拡散を認めた。ヒト卵巣癌腹膜播種ヌードマウスモデルでの治療成績では、ウイルス単独治療群の平均生存期間が46日であったのに対して、等価である感染carrier cell治療群では55日と明らかに延長を認めた(p<0.05)。本年度は、タキソールの取り込みに関与するとされる、OATP8遺伝子(Nature 81, 76-82, 2007 ; Smith NF)の機能を解析する目的で、レンチウイルスシステムで各種婦人科癌細胞株に同遺伝子を導入し、タキソールの取り込み量の経時的変化、抗細胞傷害性の変化を検討することとした。ヒトOATP8遺伝子は東北大学薬学部教室から供与を受けている。さて、h-TERTプロモーターでドライブするOATP8発現レンチウイルスは、Mission Lentiviral Packaging Mix (Sigma)を使用し、作製中である。現在レンチウイルス作製のためのプラスミドDNAのコンストラクションが終了したところである。OATP8発現評価については、各種市販の抗体を検討した。HEK293T細胞とそのOATP8-stable transfectantを用いWestern blot法にて発現比較したところ、明確な特異バンドが得られなかった。このように免疫組織染色、Western blot法に適した抗体がなかったため、海外のLab.より送付検討することとなっている。代替の発現評価方法として、realtime-RT-PCRの系を確立した。これまでの検討によると、HEK293T-OATP8, HeLaにおいてOATP8発現が高いことが判明しており、低発現株にOATP8発現レンチウイルスを感染させることにより、抗細胞傷害性の変化を検討したい。また、HEK293T-OATP8にOATP8siRNAで処理した場合、推定OATP8のバンドの経時的減弱とタキソールに対する薬剤感受性の低下は確認してある。本年度は、yolk sac tumorの患者から樹立した細胞株NOY1を、FACSを用いてCD133陽性細胞群、CD133陰性細胞群に分け、これらの細胞群間における遺伝子発現プロファイルの違いについてマイクロアレイ法を用いて検討を行った。mRNAの発現が2倍以上亢進していた遺伝子は296個あり、主なものはALDH(aldehyde dehydrogenase)、BMP5、FGFR(fibroblast growth factor receptor)、CCL20、MMP1、MMP24などであった。一方で発現が0.5倍以下に低下していた遺伝しは212個あり、主なものはADMA

19、IGFBP(insulin-like growth factor binding protein)、IL-11などであった。また、タキソールの取り込みに関与するとされるOATP8遺伝子における機能解析の目的で、レンチウイルスシステムで各種婦人科細胞株に同遺伝子を導入し、タキソール取り込み量の経時的変化、抗細胞障害性の変化を検討した。レンチウイルス作製のためのプラスミドDNAコンストラクションが終了したところである。OATP8発現評価については、各種市販の抗体を検討し、HEK293T細胞とのOATP8-stable transfectantを用いWestern blot法にて発現を比較したところ、明確な特異バンドが得られなかったため、現在、適した抗体を検討中である。代替の発現評価方法として、realtime-RT-PCRを用いて検討した。HEK293TOATP8、Hela細胞株においてOATP8発現が高いことが判明した。OATP8低発現細胞株にOATP8発現レンチウイルスを感染させることによる抗細胞障害性の変化を現在検討している。
微小磁性体における磁壁運動制御・観測手法の開発

1ミクロン以下の微小磁石における磁化構造の制御及び観測手法に関する研究を行った。非常に短い時間(ナノ秒程度)のパルス磁場を用いたり、超伝導体を微小磁石に近接させたりすることにより、微小磁石を制御する新しい知見を得ることができた。また、半導体微小素子の抵抗変化を用いることで、微小磁石における磁化構造の変化を高感度に検出する手法を確立した。サブミクロンスケールの微小磁性体の磁化状態を制御する新しい手法を開発することは、将来の磁気デバイスへの応用を考える上で重要である。今年度は微小磁気リングにおける磁壁対のパルス磁場制御及び微小磁気ディスク/超伝導体複合系における磁化過程を中心に研究を行った。微小磁性体から生じる漏れ磁場を半導体二次元電子ガスの電気抵抗変化を使って検出するというユニークな手法を用いることにより、詳細な実験が可能となった。微小磁気リングの実験では、リング中の2つの対磁壁をパルス磁場により駆動し、パルス磁場印加後の磁化状態がパルス磁場の強度のみならず立ち上がり時間に依存することを観測した。これは磁気デバイス中の磁壁運動を考える上で、磁壁の伝播時間と磁場駆動の時間スケールとの関係が重要であることを示したものである。次に超伝導体と微小磁性体間に働く磁気的相互作用を利用して、磁化状態を制御する新しい試みをスタートさせた。超伝導体上に配置した微小磁気ディスクの磁化過程を詳細に調べると、超伝導転移温度以下で、ディスクの磁気渦消滅磁場が増加することを観測した。これは超伝導体中に誘起される超伝導電流により、実効的に磁気ディスク内部に磁場が生じたことによる。また、この複合系において超伝導量子化磁束の出入りを二次元電子ガスの抵抗で明瞭に検出することにも成功した。本実験結果は、超伝導体を用いた微小磁性体の磁化状態制御が可能であることを示唆するものである。近年、磁壁の運動を利用したロジック回路やメモリなどへの応用が提案されており、微小磁性体中の磁壁操作手法の開発が重要な研究課題となってきている。超伝導体を利用した磁化状態制御手法に関して、我々は既にアイデアを特許出願しており、その基礎となる実験を行った。微小磁気ディスクと超伝導体からなる複合構造を半導体二次元電子ガス上に作製し、複合構造における磁気的相互作用を半導体二次元電子ガスの伝導特性変化を利用して高感度に検出した。超伝導転移温度以下で、微小磁気ディスクの磁気渦消滅磁場が高磁場側へシフトすることを観測することに成功した。それらの振る舞いはロンドン近似による見積もりにより説明することができた。また、超伝導体中の磁束量子と微小磁性体の磁気構造間の相関も観測している。現在、この成果は論文投稿中である。同時に、電子線リソグラフィー等の微細加工技術を用いない素子作製法や漏れ磁場検出法を模索した。有機化学者との共同研究により、有機分子を用いた微小磁気構造の作製方法を検討した。今後、バラエティーに富んだ有機分子の特性を活かした革新的な磁気デバイスへの応用へ向けた研究へ発展させることができると考えている。また、金属ナノ接点における伝導測定にも着手した。単原子レベルにおける電気伝導測定を利用して、従来技術をはるかに超えた微小磁気検出方法の開発を検討している。
死亡時医学的検索を基盤とした医療関連死の危険因子探索

これまで死のプロセスに着目した医療関連死の背景分析はなされていない。そこで死に至る重要な転帰(介在死因)に着目し医療関連死に関わる介在死因の探索を試みた。478病理解剖の後方視的解析で院内死亡に関わる38項目の介在死因が抽出され、1/3が潜在的に医療関連死に関わる介在死因であった。次にオートプシー・イメージング(Ai)における直接死因の究明精度を検証すると臨床診断より有意に高く、特に呼吸不全の診断に有用であった。Ai実施に伴うCT検査室の環境は、警察遺体の撮影で空中浮遊菌・真菌コロニーの増加、悪臭の上昇及び消臭時間の延長が認められた。今後当該科学データに基づく各種指針策定に活用予定である。本研究の主目的は、1死のプロセスに着眼しそれに関連性の高い医療行為を探索して、基礎疾患別に医療事故死に繋がる危険な医療行為を抽出して「重要な経緯・転帰」を意味する介在死因と関連する医療行為を探索することと、2病理解剖が実施できない施設で死因究明を進めるため、オートプシー・イメージング(Ai)の安全な活用を目指し、Ai実施前後環境測定を実施し、一般医療機関で安全にAiを実施するための医療環境制御指針を策定することにある。当該年度は、福井大学医学部附属病院で1990年以降に実施された病理解剖の死因を基礎疾患別に抽出し層別化することで、全死亡の3-5割の直接死因が感染症に起因することを見いだした。さらに呼吸器感染症を含む呼吸不全の90%強が、Aiで検出可能であることを明らかにした。この結果は日本感染症学会総会で報告し、座長推薦演題として現在論文執筆中である。また、約90遺体のAi撮影前後で、空中浮遊菌、微粒子、悪臭並びにCTベッドの付着菌の動向を検討し、警察遺体(司法解剖・新法解剖)のAi撮影時には、院内死亡遺体(病理解剖)に比較して、有意に空中浮遊菌と悪臭が増加すること、浮遊菌には免疫不全患者に病原性を示すものが含まれること、悪臭の程度と消失時間に正相関が有ることを見いだした。現在、経年変化を捉えるために継続研究中で、次年度下期には論文執筆が可能となる状況にある。さらに、新学術領域研究「多元計算解剖学」の計画班・分担研究者として、Ai画像から遺体の死後経過時間を推定するプロジェクトを、医用工学研究者と共同で推進しており、いくつか有望なパラメータが抽出されてきている。本研究は、1死のプロセスに着眼しそれに関連性の高い医療行為を探索して、基礎疾患別に医療事故死に繋がる危険な医療行為を抽出して「重要な経緯・転帰」を意味する介在死因と関連する医療行為を探索すること、2病理解剖が実施できない施設で死因究明を進めるために、オートプシー・イメージング(Ai)の安全な活用を目指し、Ai実施前後に検査室の環境測定を実施し、一般医療機関で安全にAiを自死するための医療環境制御指針を策定することにある。当該年度は、福井大学医学部附属病院で死亡し病理解剖された478例から介在死因を抽出して解析し、13カテゴリー(腫瘍浸潤、免疫不全・化学療法、感染症、肺障害、大量出血、脳血管障害、消化器障害、低栄養・転倒・外傷、手術デバイス、心肺停止・呼吸停止)に集約される計38個のcriticalなイベントを明らかにし、13の基礎疾患別に発生頻度の高い介在死因を決定し、医療の質・安全学会学術総会で発表した。現在論文執筆準備中である。次に、院内死亡症例の直接死因究明に果たすAiの有用性を明らかにするため、Aiと病理解剖が実施された50例を解析して、院内死亡症例の70%超がAiで直接死因が明らかになること、またAiの直接死因診断精度は臨床医の診断より有意に高いことも解明した。この成果はVirchows Archに掲載された。さらに、2014年9月2015年8月にかけて法医・新法解剖102例、病理解剖28例のAi実施時に、空中浮遊菌の撒布状況、悪臭発生状況、微粒子の拡散状況を定量解析し、前者のAiではいずれのパラメータも有意に増加すること、この要因が死後時間と関連することを解明し、臨床用CT装置をAiにも活用するためのガイドライン案を作成した。この成果は日本放射線技術学会総会などで発表しCyPos賞を受賞した。現在、論文執筆中である。研究の主目的である、医療関連死に繋がる「重要な経緯・転帰」を明らかにするために、病理解剖症例の死因プロセスを層別化することを行い、直接死因に繋がる重要なプロセスを明らかにすることが出来た。現在、予期せぬ医療関連死(重篤な転帰を伴うオカレンス症例)の背景因子を鋭意検討中であり、概ね順調に推移している。

また、2015年8月下旬よりAi撮影に伴うCT撮影室の環境調査に着手し、病院外からの持ち込み遺体(警察遺体)では、院内死亡遺体に比べ環境汚染が有意に進むことを見いだした。遺体の損傷は気温などの外的要因による点も多いことから、年次推移の検討を明らかぬするため、鋭意調査を実行しており、研究期間内に終了可能な状況であり、この点も概ね順調に推移していると考えている。さらに、Ai画像からの死後経過時間推定に関して、動物実験既に終了して共同研究者が論文執筆中である。また、ヒトのAi画像からの推定は、医用工学研究者と共同研究を鋭意遂行している。この点からも、研究は概ね順調に進展していると考えている。病理学本研究の主体は観察研究で、症例の更なる蓄積と稀少症例の解析が重要である。そのため、次年度においても当該年度に引き続き、より多数での解析を推進する必要がある。また、医療環境調査に関しては経年変化を明らかにした後に、施設汚染対策を検討する必要が出てきた。具体的な手法については現在予備的検討を行っており、次年度後半から着手する予定である。医用画像は貴重な医療研究資源であることから、共同研究者と密に連携を取り研究を推進する予定である。画像解析研究遂行に必要な新型の正方形型ディスプレイ(定価120,000円)購入を検討していたが、販売開始がが2015年2月以降と遅れたため、会計計算上年度内の購入が困難となった。次年度早期に購入する予定としている。
心筋興奮収縮連関における細胞間チャネル蛋白の役割とその機能調節機構に関する研究

新生仔ラット心筋細胞の初代培養系は、自発性拍動能を有し拍動を誘発するために電気刺激の必要がないこと、培養経過に伴って多数の細胞が同期的拍動を開始し、生体における心筋の同期性拍動の機序を解明する上で優れた実験系である。新生仔ラット心室筋の初代培養細胞および加齢ラット心室筋を用いて心筋細胞の興奮収縮連関における細胞間チャネル蛋白質(コネキシン43)の機能的役割とG蛋白質によるその調節機構を知るため、心筋細胞集団における同期性拍動出現とコネキシン43蛋白質ならびにG蛋白質の発現および分布との時間的関係(心筋細胞の培養経過および加齢に伴う変化)を検討し、以下の点が明らかになった。1)新生仔ラット心室筋の初代培養細胞系を確立するともに、非接触型精密変位計(フォトニックセンサー)で心筋細胞の培養経過に伴う同期性拍動の測定法を新たに考案した。これによる測定により自動拍動数は培養経過と共に増加し、培養日数に依存して非同期性拍動が同期性拍動へと変化することを観察した(Comp. Biochem. Physiol.,107C,295,1994;Life Sci., 54,PL451,1994;Exp. Cell Res.,212,351,1994)。2)新生仔ラット心室筋の初代培養細胞系において、培養経過に伴う非同期性拍動が同期性拍動へと変化する時期には、細胞間ギャップ結合蛋白質のコネキシン43およびG蛋白質αサブユニット(Gsα, Gi2α, Gqα, Goα)の発現がともに上昇していることを観察した(Comp. Biochem. Physiol.,105C,479,1993;Exp. Cell Res., 212,351,1994)。3)老齢ラット(24か月齢)心室筋では、成熟ラット(6か月齢)に比べ同期拍動性が低下している傾向がみられ、特にGsα蛋白質サブユニットならびにその遺伝子発現が低下していることを観察した(Eur. J. Pharmacol., 266,147,1994)。心筋細胞の培養経過に依存した同期拍動形成と、細胞間チャネル蛋白質およびG蛋白質発現には顕著な類似した変化がある。また、加齢に伴い心筋Gsα蛋白質発現の低下がおこる。今後の研究の方向性としては、心筋細胞の細胞間チャネル蛋白質ならびにG蛋白質の発現を特異的に抑制することまにより、ギャップ結合が心筋の同期性拍動に関与しているか否かを直接的に証明し、G蛋白質によるその調節機構を明らかにすることが重要と思われる。

新生仔ラット心室筋の初代培養細胞および加齢ラット心室筋を用いて心筋細胞の興奮収縮連関における細胞間チャネル蛋白質(コネキシン43)の機能的役割とG蛋白質によるその調節機構を知るため、初年度では心筋細胞集団における同期性拍動出現とコネキシン43蛋白質ならびにG蛋白質の発現および分布との時間的関係(心筋細胞の培養経過および加齢に伴う変化)を検討し、以下の点が明らかになった。1)新生仔ラット心室筋の初代培養細胞系を確立するともに、非接触型精密変位計(フォトニックセンサー)で心筋細胞の培養経過に伴う同期性拍動の測定法を新たに考案した。これによる測定により自動拍動数は培養経過と共に増加し、培養日数に依存して非同期性拍動が同期性拍動へと変化することを観察した。(Comp.Biochem.Physiol.,107C,1994; Life Sci.,54,PL451,1994; Exp.Cell Res.,212,351,1994)2)新生仔ラット心室筋の初代培養細胞系において、培養経過に伴う非同期性拍動が同期性拍動へと変化する時期には、細胞間ギャップ結合蛋白質のコネキシン43およびG蛋白質αサブユニット(Gsα,Gi2α,Gqα,Goα)の発現がともに上昇していることを観察した。(Comp.Biochem.Physiol.,105C,479,1993; Exp.Cell Res.,212,351,1994)3)老齢ラット(24か月齢)心室筋では、成熟ラット(6か月齢)に比べ同期拍動性が低下している傾向がみられ、特にGsα蛋白質サブユニットならびにその遺伝子発現が低下していることを観察した。(Eur.J.Pharmacol.,266,147,1994)新生仔ラット心筋細胞の初代培養系は、自発性拍動能を有し拍動を誘発するために電気刺激の必要性がないこと、培養経過に伴って多数の細胞が同期的拍動を開始し、生体における心筋の同期性拍動の機序を解明する上で優れた実験系である。心筋細胞の培養経過に依存した同期拍動形成と、細胞間チャネル蛋白質およびG蛋白質発現には顕著な類似した変化がある。また、加齢に伴い心筋Gsα蛋白質発現の低下がおこる。今後の研究の方向性としては、心筋細胞の細胞間チャネル蛋白質ならびにG蛋白質の発現を特異的に抑制することにより、ギャップ結合が心筋の同期性拍動に関与しているか否かを直接的に証明し、G蛋白質によるその調節機構を明らかにすることが重要と思われる。新生仔ラット心筋細胞の初代培養系は、自発性拍動能を有し拍動を誘発するために電気刺激の必要がないこと、培養経過に伴って多数の細胞が同期的拍動を開始し、生体における心筋の同期性拍動の機序を解明する上で優れた実験系である。新生仔ラットの心室筋の初代培養細胞および加齢ラット心室筋を用いて心筋細胞の興奮収縮連関における細胞間チャネル蛋白質(コネキシン43)の機能的役割とG蛋白質によるその調節機構を知るため、心筋細胞集団における同期性拍動出現とコネキシン43蛋白質ならびにG蛋白質の発現および分布との時間的関係(心筋細胞の培養経過および加齢に伴う変化)を検討し、以下の点が明らかになった。これによる測定により自動拍動数は培養経過と共に増加し、培養日数に依存して非同期性拍動が同期性拍動へと変化することを観察した(Comp.Biochem.Physiol.,107C,295,1994;Life Sci.,54,PL451,1994;Exp.Cell Res.,212,351,1994)。
感染と宿主応答におけるJAK/STAT制御蛋白の役割の解明

感染およびその宿主応答において、サイトカインは重要な役割をはたすことが知られている。例えば、IFN-γはマクロファージを活性化しその貪食能を高めるとともに、一酸化窒素(NO)などを産生させることにより、微生物を効率良く殺させる。すなわち、自然免疫においてIFN-γは重要なサイトカインといえる。また、獲得免疫においても、IL-6はB細胞の抗体産生細胞への分化に、IL-4はT細胞のTh2細胞への分化、B細胞のIgE, IgG1の産生に、IFN-γはIgG2aの産生にそれぞれ主要な役割をはたす。1997年にわれわれが単離したSOCS (Suppressor of Cytokine Signaling)/SSI(STAT-induced STAT inhibitor)-1は、サイトカインシグナル伝達の主要な伝達因子であるJAK蛋白に結合し、その活性化を抑制することによりサイトカインシグナル伝達を阻害する分子である。in vitroでSOCS-1は、IFN-γの刺激で最も強く誘導されるが、SOCS-1 KOマウスを用いた解析から、SOCS-1はIFN-γの下流の因子であるSTAT1のみならずIL-4の下流の因子であるSTAT6の活性化の阻害にも作用することが明らかになっている。また、SOCS-1はIL-4やIFN-γ以外にインスリンやTNF-αのシグナル伝達も阻害することが明らかになっている。このことは、SOCS-1がJAK-STAT系以外にも作用することを示唆している。SOCS-1のこのような機能を考える合わせると、感染およびその宿主応答においてもSOCS-1は重要な作用を持つことが十分考えられる。実際に、生後3-5日のSOCS-1 KOマウスはLPS 5ugの腹腔内投与により、投与後約5時間以内に全例死亡し、コントロールのWTマウスの致死量であるLPS1mgに比べ、SOCS-1 KOマウスではin vivoでLPS高感受性となっていた。また、SOCS-1 KOマウスではLPS投与による血清TNF-αはWTマウスの約7-8倍の増加を示した。つぎにSOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellを採取し、in vitroでLPSで刺激してTNF-αおよびIL-12を測定したところ、WTマウスに比しSOCS-1 KOマウスでは各々約7-8,10倍の増加を示した。また、SOCS-1を安定発現したRaw細胞株においてLPSによるNO産生の抑制が認められた。これらの事実からSOCS-1 KOマウスはLPS刺激に対して高感受性になっていることが明らかになった。そして、SOCS-1 KOマウスにおけるLPS toleranceの有無を調べるために、致死景以下のLPS(0.5ug)を投与し、その24時間後に致死量のLPS(KOマウスでは50ug、WTマウスデは1mg)を投与したところ、SOCS-1 KOマウスでは、LPSの前処置の有無にかかわらず、全例死亡したが、WTマウスでは、LPS0.5ugの前処置により、致死量のLPS 1mg投与においても全例生存していた。また、SOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellを採取し、in vitroでLPSで前刺激し、その後、再度LPS刺激を加えて培養液中のTNF-αを測定したところ、コントロールのWTはLPSの前刺激により、つぎのLPS再刺激によるTNF-αの産生抑制が認められるが、SOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellでは、その抑制効果が消失していた。すなわち、SOCS-1 KOマウスでは、in vivo, in vitroでのLPS toleranceが消失していることが明らかになった。これまでの解析結果から、SOCS-1が何らかの機序でLPSシグナル伝遠に関与している可能性が十分に考えられる。しかしながら、SOCS-1はIFN-γの強力なnegative feedback分子であることから、IFN-γを介する2次的現象を観察している可能性も否定できない。今後は.SOCS-1のLPSシグナル伝達における分子生物学的機序を明らかにする予定である。

SOCS-1のこのような機能を考える合わせると、感染およびその宿主応答においてもSOCS-1は重要な作用を持つことが十分考えられる。実際に、生後3-5日のSOCS-1 KOマウスはLPS 5ugの腹腔内投与により、投与後約5時間以内に全例死亡し、コントロールのWTマウスの致死量であるLPS1mgに比べ、SOCS-1 KOマウスではin vivoでLPS高感受性となっていた。また、SOCS-1 KOマウスではLPS投与による血清TNF-αはWTマウスの約7-8倍の増加を示した。つぎにSOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellを採取し、in vitroでLPSで刺激してTNF-αおよびIL-12を測定したところ、WTマウスに比しSOCS-1 KOマウスでは各々約7-8,10倍の増加を示した。また、SOCS-1を安定発現したRaw細胞株においてLPSによるNO産生の抑制が認められた。これらの事実からSOCS-1 KOマウスはLPS刺激に対して高感受性になっていることが明らかになった。そして、SOCS-1 KOマウスにおけるLPS toleranceの有無を調べるために、致死景以下のLPS(0.5ug)を投与し、その24時間後に致死量のLPS(KOマウスでは50ug、WTマウスデは1mg)を投与したところ、SOCS-1 KOマウスでは、LPSの前処置の有無にかかわらず、全例死亡したが、WTマウスでは、LPS0.5ugの前処置により、致死量のLPS 1mg投与においても全例生存していた。また、SOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellを採取し、in vitroでLPSで前刺激し、その後、再度LPS刺激を加えて培養液中のTNF-αを測定したところ、コントロールのWTはLPSの前刺激により、つぎのLPS再刺激によるTNF-αの産生抑制が認められるが、SOCS-1 KOマウスのsplenic adherent cellでは、その抑制効果が消失していた。すなわち、SOCS-1 KOマウスでは、in vivo, in vitroでのLPS toleranceが消失していることが明らかになった。これまでの解析結果から、SOCS-1が何らかの機序でLPSシグナル伝遠に関与している可能性が十分に考えられる。しかしながら、SOCS-1はIFN-γの強力なnegative feedback分子であることから、IFN-γを介する2次的現象を観察している可能性も否定できない。今後は.SOCS-1のLPSシグナル伝達における分子生物学的機序を明らかにする予定である。
VHL遺伝子が関与する細胞骨格の同定,及び細胞骨格から見た癌化機構の検討

von Hippel-Lindau病である原因遺伝子であるVHL遺伝子の機能を調べるために,薬剤(muristerone)によってのみVHL遺伝子を発現できる肺癌細胞株99VHLを作成した。また,VHL病の腎細胞癌患者から樹立した腎癌細胞株UMRC-6細胞にVHL遺伝子を導入しstable cloneを作成した。これらの細胞を用いて,細胞骨格の変化について検討した。その結果,VHL蛋白の発現によって細胞形態にいくつかの変化が観察された。VHL蛋白発現細胞では,細胞形態は,spreadingなものへと変化し,細胞底面積の有意な増加が観察された。この時,細胞骨格蛋白であるactinは,強いstress fiberの形成を示し,さらにこれらと結合するfocal adhesionに存在するvinculinの集積にも影響を与えていた。細胞の接着性の検討でもVHL蛋白を発現させた細胞では,接着力の有意な上昇を認めた。この接着性の増加は,collagen,fibronectimなどの細胞外基質に対しても,同様に接着性に観察された。さらに,細胞運動についても比較検討を行った結果,VHL蛋白発現細胞では,有意に細胞運動は抑制されていた。これらの結果より,VHL蛋白は,細胞骨格の安定化することによって,細胞接着,細胞運動に影響を与え,これらを安定化していると考えられた。これらの結果は,科学雑誌に投稿中である。von Hippel-Lindau遺伝子(VHL)の機能を調べるために,ヒト癌細胞株を用いてVHL蛋白発現株を作成し,細胞骨格に関する変化を細胞形態の計測,細胞接着能,蛍光抗体法,western blotting,細胞運動能等によって比較検討した。pVHL発現株には,細胞形態変化が認められ,良くspreadingし,細胞面積が増加している傾向が見られた。この変化に伴い,細胞接着能の上昇が見られ,focal adhesionの形成も促進されていた。このことは,focal adhesionの構成成分であるvinculinの蛋白レベルでの発現を調べることによって,focal adhesionの形成の増加を証明した。細胞分画法によって,細胞膜に存在するvinculinをweestern blottingによって測定し,pVHL発現細胞は,pVHL非発現細胞よりも明らかに細胞膜分画に存在するvinculinの量が増加していた。細胞内に形成されるactin stress fiberについても,pVHL発現細胞は,有意にactin stress fiberが増加していた。我々は,細胞外基質(fibronectin,collagen type4)に対する細胞接着能,及び細胞運動についても現在検討中でありpVHLは,細胞形態,細胞接着,細胞骨格に明らかに影響し,癌抑制蛋白,組織構築に対して重要な働きを有していると予想される。
博物館や科学学習センター等を利用して科学的思考・表現を高める学習プログラムの作成

1「岐阜県博物館」において,小学校5年「流れる水のはたらき」の単元で児童の科学的思考・表現を高めるための学習プログラムを作成した。その特徴は次のとおりである。(1)博物館で安山岩の変化を学習(2)園芸用オアシススポンジを用いた実験(3)歩測を取り入れた川幅の計測(4)教科書掲載地点での観察(5)コドラート法の紹介(6)石に付いたアユのはみ跡の紹介(7)魚の視点で見る「アクアトトぎふ」見学2児童をバスで「岐阜県博物館」に連れて行き,作成した学習プログラムを使って学習した。3児童をバスで長良川や世界淡水魚水族園「アクアトトぎふ」に連れて行き,作成したプログラムを使って学習した。4児童の記述を分析して,科学的思考・表現がどのように高まるかを検証した。また,研修内容を創意工夫ある説明,論述などの言語活動を基にした報告書を作成したりして,多様な児童の科学的思考力・表現力の高まりを検証した。オアシススポンジ実験では,「安山岩は何年ぐらいで小さくなるのか気になりました」と,時間的推移の中で思考する表記が見られた。また,「長良川新聞」では,川原の石のようすと川幅をまとめて1つの図に表現したり,観察と実験をつないだりした記述が見られた。5今回の研究から,博物館等の展示と現地学習とを結び付けることが有効であることが分かった。費用面での問題があるが,行政バス等を活用して,児童を博物館や現地へ連れ出したい。
ユビキチンプロテアソーム系の応用によるメラノーマに対する2段階DNAワクチン

本申請研究において、平成18年度はC57BL/6(B6)マウス由来のマウスメラノーマB16F1に対するDNAワクチン法を確立した。抗原遺伝子はB16メラノーマ抗原遺伝子(TRP-2)とユビキチン(UB)遺伝子の融合遺伝子を用いた。遺伝子銃によりワクチンを受けたB6マウスの抗原提示細胞内(APC)でポリユビキチン化されることにより、ubiquitin-proteasom systemを介してTRP-2がAPC表面のMHCクラスI分子上に発現して、TRP-2特異的キラーT細胞(CD8^+T細胞、CTL)が誘導された。その結果、B16F1メラノーマの増殖は強力に阻止された。しかしこのワクチン法はB16F1より悪性のB16F10メラノーマに対してはほとんど効果が無かった。これはB16F1と異なりB16F10メラノーマにはMHCクラスI分子が発現されておらず、したがって癌抗原ペプチドTRP-2がCTLに提示されないためと考えられた。そこで19年度は、メラノーマ細胞上の腫瘍抗原を直接ターゲットにするのではなく、腫瘍組織形成における血管新生(neoangiogenesis)に必須のwater channel proteinであるaquaporin-1(AQP-1)遺伝子にUB遺伝子を融合させ、そのキメラ遺伝子を用いて、悪性のB16F10メラノーマに対するDNAワクチンによる腫瘍免疫の確立を試みた。その結果、ワクチンを受けたB6マウスは顕著にB16F10メラノーマの増殖を抑制し、さらに治療効果も発揮した。すなわち腫瘍の移植を受けた後に、治療的にそのDNAワクチンを受けた場合にも著名な腫瘍増殖抑制が見られた。このようにAQP-1-UB遺伝子によるDNAワクチンはMHCクラスI分子を発現していない悪性メラノーマに対しても強力な抗腫瘍免疫を誘導することができた。さらに本DNAワクチン法はB16F10メラノーマのみならず、BALB/c由来のcolon26(大腸癌)にも同様の抗腫瘍効果を示した。本法はHLAの違いを超えて、また癌抗原の相違を超えて効果を発揮する、全く新規の腫瘍免疫法であり、臨床応用も可能と思われる。一般的に抗原蛋白/ペプチドで免疫した場合にはそれらの抗原は樹状細胞等の抗原提示細胞(APC)に取り込まれ、リソソーム酵素でプロセッシングを受けることにより必然的にMHCクラスII分子に抗原提示されるためCD4^+T細胞は活性化されるが、癌や細胞内寄生病原体(結核菌、トキソプラズマ、マラリア等)に対する防御免疫に中心的役割を果たすMHCクラスI拘束性のCD8^+T細胞は誘導されない。申請者等はそれらのペプチド抗原の遺伝子とプロテアソームへのTag分子であるユビキチンの遺伝子との融合遺伝子を用いてDNAワクチンを行うと効率的かつ強力に抗原特異的CD8^+T細胞が誘導されることをマウスを用いたメラノーマや肺癌の系およびトキソプラズマ感染の系で確認している。本申請研究ではマウスメラノーマ(B16)の癌抗原遺伝子(TRP2)そしてメラノーマを含めた多種の腫瘍に発現する汎癌抗原遺伝子(Survivin)を各々ユビキチン遺伝子と融合させ、pIRESでこれら2種の融合遺伝子を結合させたキメラ遺伝子を作製し、このキメラ遺伝子を用いることにより2段階/two-stepのDNAワクチン効果が誘導されることを確認した。
腰部コンパートメント症候群の疫学的・実験的研究

(疫学的研究)福島県南会津群下郷町の平成5年度基本検診受診者1903人(男性724人、女性1179人、平均年齢62.8才)を対象とした。調査は、腰痛の有無と経過、腰痛の性質についての問診を行い、腰痛有病率と腰痛性間欠跛行の頻度を算出した。調査時における腰痛(下肢痛を伴わない)有病率は1903人中872人(46%)、男性では724人中287人(40%)、女性では1179人中585人(50%)であり、女性が有意に腰痛有病率が高かった。(p<0.001)。腰痛群の中で間欠跛行を伴う頻度は872人中381人(44%)であった。年齢と腰痛性間欠跛行の頻度を見てみると、30代と40代の腰痛有病率はそれぞれ35%と40%であったが、腰痛性間欠跛行を認めた例は1例も存在しなかった。それに対して、70代と80代の腰痛有病率はそれぞれ50%と54%であったが、腰痛の中に占める腰痛性間欠跛行の頻度は71%と97%となり、加齢と伴にその頻度は有意に増加していた(r=0.963 p<0.001)。(実験的研究)雑種成犬10頭に対して、中枢性筋弛緩剤(塩酸エペリゾン;1mg,5mg,10mg/Kg体重、チザニジン;10mug,50mug,100mug/Kg体重)を投与した際の脊柱起立筋の筋血流量に与える影響について検討した。筋血流測定はレーザードップラー法を用いた。塩酸エペリゾンは血圧を一過性に下降させたが、筋血流量に対しては増加の方向に作用した。投与後血流増加量は1mgでは40±43%,(平均±SD)5mgでは42±14%,10mgでは30±58%であり、5mg/Kgの投与が最も筋血流を増加させた。チザニジンは血圧の著しい上昇と除脈を発生させたのに対し、筋血流量に対しては低下の方向に作用した。しかし、筋血流低下は一過性であり、最終的には復元するか増加に転じた。投与後血流低下量は10mugでは3±28%,50mugでは-50±15%,100mugでは-52±16%であり、その低下量は用量依存的に顕著となった。(p<0.001)。
心室壁の局所心筋機能の新しい総合的解析法の研究

病的心臓の病態の詳細な解析には、心室壁局所の機能を総合的に解析する必要がある。この局所心筋機能解析法の開発が本研究の目的であった。我々の方法は、心室壁の着目した局所の平均壁応力σと壁厚Hの間の関係[σ-ln(1/H)ループ]に基づく。これまでに報告したように、我々は次の三つの局所心筋機能の指標を開発した。(1)局所仕事。σ-ln(1/H)ループに囲まれた面積は、心筋の単位体積あたりの局所仕事に等しい。(2)局所心筋収縮性。σ-ln(1/H)ループが変化する際に収縮末期σ-ln(1/H)関係を表す点は、同一直線上を移動する。この直線の傾きは、心臓の大きなさに依存しない心筋固有の収縮性を表す。(3)局所心筋機能曲線。局所仕事と拡張末期ln(1/H)の関係は、局所のスターリングの法則を表す。この曲線は直線に近似することができ、その傾きは(2)の局所収縮性の変化と共に変化する。従って、この直線の傾きもまた収縮性の指標となる。これら三つの指標は、我々がこれまでの研究で独自に開発してきたものである。本年度は、我々が開発した方法を、具体的な局所心筋機能の解析に応用することを目的として研究を行った。動物実験では、臨床で冠循環予備能の検査によく用いられている塩酸パパベリンが、実は、局所の心筋機能を悪化させることを明らかにした。臨床では、カテーテル検査中に超音波エコー法を施行することにより心室中隔と左室後壁のσ-ln(1/H)ループを求めた。この方法により、肥大型心筋症、虚血性心疾患の局所動態を明らかにした。なお、局所心筋機能の解析と平行して、丸ごとの心臓の機能を解析するための新しい指標であるwave intensityの応用も試みた。Wave intensityの解析から、心室の拡張機能には、血液の慣性力が重要な役割を果たしていることが明らかとなったが、その詳細な研究は今後の課題である。(1)局所仕事。
小学校体育授業における新体力テストの有効活用と基礎資料作成に資する研究

【本研究の目的】申請者が所属する小学校において縦断的調査として行われている「新体力テスト」の最も有効なフィードバック方法を探ることを目的とする。具体的には,児童個人の入学から卒業年度にいたるまでの「新体力テスト」の時系列データを活用した授業を開発し,児童の自分の身体への興味を促すとともに,自分の身体づくりや心身の調子を整えるための動機づけを得る方法論を検討する。【研究の成果】6年生児童を対象に行った実践では,自分の6年間の変化に目を向けられるようにグラフを作成したり「身近な大人(保護者)の姿」を調べたりすることを行った。その結果,保護者が記述した「運動に対する思い」には,普段児童が暗黙知のうちに理解している内容や,未経験の内容まで様々なレベルがあったが,ほとんどが肯定的な意見で占められており,実践において有効に活用することができた。保護者が記述し「運動に対する思い」から児童が「運動のよさ」を考えることができたことは大きな成果であった。また保護者の運動履歴に書かれた運動やスポーツの名前は,児童の興味を高めるには十分であった。これは,運動に対する間口を広げる役割となった。本研究における授業実践では,「新体力テスト」の時系列データを活用することにより,児童に自分の体を知り考える機会を提供することができた。また学習過程の中で,体力面だけではなく,心の健康や人との交流などいった「運動のよさ」について小学校6年生児童にとっても無理なく追求することができた。以上のことから,本実践は,自分の身体づくりや心身の調子を整えるための動機づけを得る方法論として適切な授業実践であったことが示唆される。
メカニズムデザインの理論と応用：仲介システムとダイナミクス

現代社会において、経済取引は複雑化している。このことに対処するため、取引のメカニズムをどのように設計するべきか、メカニズムをどのように実践すればいいか、は、ミクロ経済学の中心的な問題になっている。特に、時間を通じて取引や選択決定がなされる状況の分析、および、取引を仲介するビジネスの在り方についての分析は、未開拓の先端研究テーマである。このプロジェクトは、このテーマを、理論と実験によって解明することを目的とした。その結果、初期投資のインセンティブを誘発する新しいオークション方式の開発などに代表される、さまざまな研究成果を上がることができた。オークション理論について、効率的な配分達成、収入最大化、複雑な取引におけるプロトコルの設定、などについて、研究を継続し、一部は査読付き専門誌に採用された。また、オークション前に投資決定をする設定において、効率的な配分が達成される子脳性について、新たに野田俊也氏(東大院生)と理論研究をスタートさせた。オークションの実験について、不確実性がある場合と、ない場合について、実験を実施し、データを解析し、一部は査読なし専門誌に掲載され、コンテンツ本体の分析は継続中である。オークション研究は、オリンピックにむけて拡張が予想される空港スロットの配分についてのルールに応用される可能性があり、具体的な設計を検討している。周波数についても継続中である。オークション導入に不可欠な法改正についても考察した。金融システムについて、理論研究の一部は査読付き専門誌に掲載され、そのフォローアップは投稿中で、学会報告をした。マルセーユ大学花木伸行氏、前川淳氏(東大助教)と事件共同研究を開始した。金融システムの安定性について、バブルと金融危機の可能性を明らかにして、のぞましいシステム設計と規制政策を検討した。照山博司教授(京都大学)と、雇用格差についての実験計画をスタート。情報利用にバイアスがかかる状況の基礎理論の作成、それを実験する段取りを調査中である。実験室利用の可能性として、本学トレーディングラボ、京都大学、および大阪大学の実験室、などが利用可能な状況をつくった。オークション理論について、効率的な配分達成、収入最大化、複雑な取引におけるプロトコルの設定、などについて、理論、実験、実証、歴史研究を継続した。オークション前に投資決定をする設定において、効率的な配分が達成される可能性について、野田俊也(スタンフォード大学院生)と理論研究を進展させた。これは今年度からスタートさせたプロジェクトである。VCGオークションの実験について、照山博司(京都大学)との共同で、論文執筆をすすめた。コアな貢献部分は今年度に発見された。安田洋祐(大阪大学)、尾山大輔(東京大学)、柳川範之(東京大学)、久保田昌幸(東大院生)と共同で、大阪大学のラボで、組み合わせオークションの実験をおこなった。金融システムの不安定性についての論文を改定した。花木伸行(マルセーユ大学)、前川淳(東大)と共同で、パイロット実験をマルセーユでおこない、その結果検証をおこなった。次のパイロット実験の準備と計画を完成させた。照山博司氏(京都大学)および遠山智久(工学院大学)と共同で、労働マッチング繰り返しゲームの実験計画およびプログラムを作成した。これは私の1990年の理論研究をたたき台にしたものである。萱場豊(東京大学)、遠山智久(工学院大学)と共同で、不完全私的モニタリングの繰り返しゲームの実験論文を改定し、継続中である。メカニズムデザイン実行可能性問題について、二論文の執筆を開始し、セミナーなどをおこなった。萱場豊(一橋大学)遠山智久(工学院大学)と共同で、不完全私的モニタリングの繰り返しゲームの実験論文を完成させた。メカニズムデザイン実行可能性問題についての理論論文を完成させた。NUS、Glasgow, ST. Andrewsにて、招待セミナーをおこなった。オークション理論における、効率的な配分達成、収入最大化、複雑な取引におけるプロトコルの設定、などについて、理論、実験、実証、歴史研究を継続した。特に、オークション前に投資決定をする設定において、効率的な配分が達成される可能性について、野田俊也(スタンフォード大学院生)と理論研究を大幅に修正して、ほぼ完成させた。VCGオークションの実験について、照山博司(京都大学)との共同で、論文執筆をすすめ、論文の執筆をはじめた。金融システムの不安定性とバブルについての理論論文をさらに改定し、完成させた。花木伸行(マルセーユ大学)、前川淳(東大)と共同でおこなっている、ネットワークと金融仲介に関する実験研究について、実験計画を大幅に修正した。統制実験の準備をほぼ完了した。照山博司氏(京都大学)遠山智久(工学院大学)萱場豊(一橋大学)と共同で行っている、労働マッチング繰り返しゲームの実験計画およびプログラムを大幅に修正して、作成完了した。東京大学でパイロット実験をおこない、さらに改定した。金融システムの不安定性にかんする実験計画がおくれていたが、新しいネットワークのモデルを実験する案が確立したため、おおむね順調にすすんだといえる。実行可能性問題の新しい理論論文に着手することができ、おおきな進展である。

この分野は私は切り開いたものであり、世界に大きなインパクトをもたらす可能性がある。不完全モニタリングの実験研究は長い時間のかかっているプロジェクトである。その中途の成果はDPで公表済みだが、近年の当該分野では世界的にベンチマークと評価されてきている。完成が遅れているので、来年度の完成を目指す。照山博司氏との共同でおこなっている労働市場の実験研究は、1990年に私が執筆した繰り返しゲームの理論論文をベースにデザインすることとなり、この科研費における重要なリサーチであることがわかってきた。この点において大きな進展があり、順調といえる。組み合わせオークションの実験については、先行論文との違いを明確にすることが難航している。しかし、照山氏との共同では、被験者のVCGオークションにおける行動について、今までに指摘されたことのないパターンを発見できた。現在このポイントをメインとする論文を執筆中である。オークションとメカニズムデザインについての理論論文は、まだ改定する必要があり、今年度おこなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。今までと同様に、理論、実験論文の執筆、改定、投稿、実験計画作成、実施、データ解析、論文作成をおこなう。オークションの理論的進展があり、新しい研究をスタートできたこと。継続中の研究が専門誌に採用、あるいは投稿段階となり、完了しつつあること。実験研究について、実験の実施、データ解析、今後の計画が明確になってきていること。予定されていた実験が繰り越しになったため、本年度この予算を実験に使うこととした。実験計画を確定するのに時間がかかったため。今までと同様に、理論論文、実験論文の執筆、改定、投稿。実験の計画作成、実施、データ解析、報告書あるいは論文の作成をおこなう。労働マッチングおよび金融システムについての実験の遂行をおこなう。そのための実験補助、被験者謝金などに利用する。予定された実験が、計画段階で遅れが生じており、次年度にずれ込むことになった。現段階で、かなり準備が進んでおり、本年度内に実験実施が予定されている。
スターQAM局発周波数オフセット受信ダイバーシチ

本研究では,移動通信におけるフェージング対策として,局部発振周波数オフセット受信ダイバーシチを16スターQAM(Quadrature Amplitude Modulation)に適用した。16スターQAMに適用した本ダイバーシチ受信機においては,各受信ブランチで,局部発振周波数をシンボルレートの1/2の整数倍の周波数量だけ互いに逆方向にオフセットし,これによって得られたIF(Intermediate Frequency)信号を単純な可算で合成する。合成信号の復調は,振幅情報ビット(1シンボル4ビットの内の1ビット,2DASK変調)に対しては振幅比検波によって,位相情報ビット(1シンボル4ビットの内の3ビット,8DPSK変調)に対しては遅延検波によって行われる。このような構成におけるダイバーシチの特性を解析した結果,本ダイバーシチを適用することにより,振幅情報ビットに対しては検波前最大化合成ダイバーシチより3dB少ないSNR(Signal-to-Noise Power Ratio),位相情報ビットに対しては検波後等利得合成ダイバーシチと同等な効果が得られることがわかった。さらに,計算機シミュレーションでは,平均BER(Bit Error Rate)=10^<-2>において約6.5dBのダイバーシチ利得が確認された。また,平均BER=10^<-2>を得るために必要な信号電力対同一チャネル干渉電力比も約6.3dB減少できることが確認された。これらにより,局部発振周波数オフセット受信ダイバーシチの16スターQAMへの適用効果が明らかにされ,その適用は16スターQAMの特性の改善に有効であることがわかった。