hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母親自身に発達障害がみられる家族への子育て支援プログラムの開発

我々は児童虐待を防止する目的で,近年「虐待の難治例に存在する」といわれている「母親自身が発達障害をもつ家庭」への子育て支援プログラムを開発した。このプログラムは、母親が発達障害と診断されている対象家族に4回に亘り家族描画法を実施し、その場面を家庭用ビデオカメラに録ったものを我々が夫婦と共に画像を検証するものであり、検証を重ねる中で相互扶助力が高められることを目指した。研究対象(協力)家族は、先行実験を行った健常者1家族および母親が障害をもつ3家族と、実施に至らなかった2家族である。実施に至った家族への終了後のアンケート結果からは、夫婦の中でも特に夫の意識の変化が大きいことが示された。本研究の対象者は、「母親自身に発達障害がみられる家族」であり、ビデオ観察法を通して、子育て支援プログラムを開発することを目的としている。自身が発達障害である母親は、子育てに悩みを抱えているが、実は父親は、母親と子どもにどのように関われば良いのかがわからない点で、さらに大きな困難さを抱えていると考えられた。そこで、今回の子育て支援プログラムは、特に「父親」への支援の在り方に注目する。発達障害を支える夫への支援という視点はこれまでの子育て支援にはないものである。また、今回の研究で用いたビデオ観察法は、母親の想像力の障害に配慮した手法である。研究1年目である平成24年度の課題は、対象家族を募集することと、想定プログラム(案1)をまず協力を求めた健常者の家族に実施しプログラムを修正する(案2)ことであった。これらの課題はいずれも計画通りに実施することができた。また、プログラム(案2)をさらに研究協力者らと修正し、プログラム(案3)が作成された。加えて、計画より早く、研究対象者家族の1事例目へプログラム(案3)を実施することができた。研究2年目である平成25年度は、そのプログラム(案3)を残り2事例に実施する計画であったが、これら2事例への実施もスムーズにに進み、当該年度内に終了することができた。それらを経て研究協力者らと修正プログラム(案4)を作るに至った。上記3組以外で「ビデオ撮影には協力できないもののプログラムの限界に関する調査に応じたい」という対象者からの情報を得ることができている。またLD学会において中間発表を行うなど、計画通りに課題を進めることもできた。研究3年目最終年度の平成26年度は、研究協力者との協議を経てプログラム案をさらに修正し、LD学会において発表する予定である。また、学会発表を経て再度修正を加え、最終プログラム(案5)を完成させる予定である。本研究の対象者は「母親自身に発達障害がみられる家族」である。ビデオ観察法を通して子育て支援プログラムを開発することを目的としており、特に父親への支援を検証する点で他のプログラムとは一線を画している。対象の家族の選定は、24年度の研究の最大の課題であり目標でもあったが、予定通りに終えることができた。対象者を募る目的で大学構内で実施した「パパ育児応援講座」(子ども・父親・母親など一般向けとして開催した講座)を計画に基づいて実施し、選定することができたものある。この結果は、パパ育児講座の内容が実践的で楽しいものであり、講義を通して父親参加型育児へのモチベーションが上がったことや、後半に積極的な研究の説明を行ったことが功を奏したものと推察された。当初35名の対象者を目標の数値と考えていたが、3家族から協力への承諾を得ることができた。また、ビデオ撮影には協力できないものの、プログラムの限界に関する調査に応じたいと表明した2家族を含めると、5家族の協力への承諾が得られ、当初の目標の上限を達成するに至った。プログラムの作成に関しても、計画通りに進んでいる。作成の手順としては、プログラム案1を健常の夫婦の家族に実施し、研究協力者、連盟研究者らとともに修正を加えてプログラム案2を作成する予定であった。結果的には、24年度中に予定より早く対象者家族にプログラム2を実施を実施することができ、連盟研究者を交えた検討を通して修正し、プログラム案3を作成した。また、24年度の目標として本研究のための事前準備、つまりビデオ観察法を実施する実験室の整備を掲げていた。計画通りビデオカメラやパソコン等の実験のための設備を整え、さらに関連書籍の購入を行った。25年度の中間発表を予定しているLD学会では、関連するこれまでの研究の一部をまとめたポスター発表を行った(科研費からの支出には含めていない)。具体的には、母親が発達障害と診断されている対象家族に「家族描画法」を実施し、その様子をビデオカメラに収め、後に夫婦を交えて検証するというものである。

本研究(プログラム作成)が目指すものは、実施を通して夫婦相互扶助力が高まることであり、さらに家族の諸問題を好転へ導くことであったが、実際にこのプログラムを行った家族の夫婦関係や家族の問題は好転していることが事後のアンケートにより把握できた。なお、本研究の研究対象(協力)家族は健常者1家族への試行実験を含めて6家族であった。初年度の平成24年度には、プログラム案(素案)の作成、健常者家族への試行実験、研究対象家族を募り選定するためのイベントなどを行った。平成24年度・平成25年度を通して、3家族(事例)へプログラムを実施したが、家族の形や母親の障害の程度は様々であるものの、どの家族にも有効であるよう工夫する必要があるため、1家族が終了する毎にプログラムに改良を加えた。最終年度の平成26年度には、実施協力の希望をしながらも結果的に応じることができなかった2家族(母親)への聞き取りを行い、プログラムの限界を把握した。また、その内容を最終的なプログラムに取り入れた。これらのプロセスを通して最終的なプログラムを完成させることができた。また平成25年度・平成26年度、日本LD学会(第22回大会・第23回大会)において学会発表を行った。平成25年度は実施1事例(1家族)、平成26年度は実施2事例(2家族)について、それぞれのプログラムの内容および修正点を事例検討方式で報告した。今後は本プログラムを社会に適用させるために、子育て支援機関の現場スタッフによる実施と検証を行う必要があると考えられる。臨床心理学平成24年度は、研究対象者を選定し、プログラム案を健常者家族に実行することを目標としていた。予定通りにその目標は達成され、さらに研究対象者家族〈事例1)へ実施するなど、予定よりも早いペースで計画を進めることができた。このため、達成度の区分としては、「当初の計画以上に進展している」を選択した。平成25年度は、平成24年度に作成したプログラム案を、引き続き研究対象家族(事例2、事例3)に実行、終了させ、プログラム案に修正を加えることを目標としていた。それらを全て予定通り年度内に終了させることができ、貴重なデータが得られた。また、それらをLD学会に於いて、中間発表としての発表を行うなど、計画通りに研究を進めることができた。また、「ビデオ撮影は行うことができないが、研究に協力したい」という対象者からの情報も得ることができ、今後はこれらデータを基に最終プログラム(案5)を検討する段階に到達している。これらの状況から、現在の進捗状況を「おおむね順調に進展している」に値すると評価した。本研究を遂行する上での24年度最大の課題は対象者の選定であった。研究者のエフォートに見合った目標の数値として、35家族を掲げていたのだが、研究対象者は高機能広汎性障害などの発達障害を母親自身と夫とその子どもであり、母親の承諾は取れたとしても、夫の協力を得ることが難しい可能性があるなど困難な点も予測された。
粉末状の水素化ホウ素ナトリウムを水素燃料とする燃料電池自動車の開発とその評価

本研究では水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)を水素源とし、車上で水素を生成しながら走行する燃料電池車(STEPSーFCV)を提案している。燃料電池(FC)の保証圧力範囲に供給水素圧力を制御することを目的とし、平成28年度は下記の成果をあげた。1平成27年度において、先行して供給水素圧力モデルと車両モデルとの連成を行い、STEPSーFCVの車速から水素圧力・FCの出力電力・EDLCの出力電力を推定するモデルを既に構築した。また供給水素圧力制御に関して、FCのパージ動作の影響が特に大きい外乱となっている。平成28年度では、この抑制制御法の構築の優先度が高いと判断し、テストコースでの運転試験を取りやめ下記2を実施した。2パージにより排出される水素量と同量の水素を生成できるNaBH4水溶液を、制御器が出力する供給速度に加えて一定時間前の最適なタイミング(最適補償タイミング)で供給することで、パージ動作の外乱を抑制する制御法(パージ補償制御法)を提案した。まず、パージ補償制御法を適用するにあたり最適補償タイミングの導出は必須であるため、水素圧制御法の数値シミュレーションモデルを利用して検討を行う。その結果、最適補償タイミングを導出し、本研究で検討したFCの出力電力が4 kWまでの領域において供給水素圧力を変動抑制可能であることを示した。特にパージ動作の影響が大きくなる高出力の領域において供給水素圧力の変動抑制効果は大きく、提案するパージ補償制御法を用いた水素圧制御法が有用であることを示した。次に、シミュレーションで導出した最適補償タイミングを基に、実験における最適補償タイミングの導出を行い、提案パージ補償制御法の有効性を示した。その結果、最適補償タイミングはシミュレーション結果と近い値を示し、FCの発電電力が大きい領域であればあるほど、供給水素圧力の変動抑制効果が高いことを示した。28年度が最終年度であるため、記入しない。燃料電池自動車(FCV)の水素貯蔵法は高圧水素タンクが主流である。しかし、この方式は水素エネルギーの体積密度が低く,輸送・販売に係るインフラ整備が必要である。この問題に対し,高い水素密度を持ち,インフラ整備費の抑制が期待できる粉末状の水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)を水素源とし,加水分解反応により車上で水素を高速生成する水素供給燃料電池システム(STEPS)を提案している。これまでに、このSTEPSを車載した自動車により、継続的な走行を達成した。しかし、本反応は化学反応を伴うため、高出力化と応答性に課題があり、燃料電池(FC)への供給圧力の変動が大きい。そこで今年度は、以下に示す指針の下、成果を出した。1新触媒方式の決定:触媒方式を複数検討した結果、ラネーニッケルが最良という結論となり、粒径及び使用量を2で開発したモデルを用いることにより決定した。2シミュレーションモデルの構築・新水素量制御法の検討:水素生成及び水素量制御法を最適検討するため、シミュレーションモデルを構築した。具体的には、反応速度式の実験式を独自に導出し、温度と使用触媒の総表面積を関数としてFCへの供給圧力を推定するモデルを構築した。このモデルにより、使用触媒の粒径や使用量の決定や、燃料投入速度の制御における温度に依存したPIゲインを検討でき、従来採用していたON/OFF制御時と比較し水素圧力の制御性向上を確認した。また、本研究助成金における2年目の目標である車両モデルとの連成を先行して実施し、車速を関数として各部電力や水素圧力を高精度に推定可能とした。さらに車両の電源として、FCと電気二重層キャパシタ(EDLC)を用い、速い周波数帯の負荷変動をEDLCが補う制御(複合電力回路制御法)を適用することで、走行試験時の最大圧力振幅を本制御未実装の場合と比較して78%低減させることに成功した。これまでの水素圧の制御では、圧力が許容範囲に入るようにオンオフ制御を行っていた。しかし、化学反応を伴った制御であるため、圧力変動幅が大きくなってしまう難点があった。方策として、提案水素生成器における水素生成反応のモデルを作成し、そのモデルにより制御則を導出することで制御することが考えられる。これにより制御則を導出し制御を行った結果、オンオフ制御時に比べて圧力変動幅を低減することができた。これに関して期待以上の進展があったのは、燃料電池で定期的に生じるパージをモデルに組み込むことができた点と、反応温度により制御ゲインを変化させる点を考案し、発展させることができた点であると考えている。

まず、パージ補償制御法を適用するにあたり最適補償タイミングの導出は必須であるため、水素圧制御法の数値シミュレーションモデルを利用して検討を行う。その結果、最適補償タイミングを導出し、本研究で検討したFCの出力電力が4 kWまでの領域において供給水素圧力を変動抑制可能であることを示した。特にパージ動作の影響が大きくなる高出力の領域において供給水素圧力の変動抑制効果は大きく、提案するパージ補償制御法を用いた水素圧制御法が有用であることを示した。次に、シミュレーションで導出した最適補償タイミングを基に、実験における最適補償タイミングの導出を行い、提案パージ補償制御法の有効性を示した。その結果、最適補償タイミングはシミュレーション結果と近い値を示し、FCの発電電力が大きい領域であればあるほど、供給水素圧力の変動抑制効果が高いことを示した。今後の研究では、まず既存のSTEPSの水素生成モデルを発展させ、反応場の温度変化を推定できるモデルを開発する。そして、水素圧力変動抑制の更なる高性能化をめざし、温度推定可能なSTEPSモデルを用いて、燃料投入速度のPIゲイン設計を行う。具体的には、反応場の温度条件に依存した最適なゲインに自動で調節する制御器や、燃料電池の発電量より制御するフィードフォワード制御器などを検討し、走行実験などでそれらの制御器の評価を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
Lo-MYCマウスを用いた前立腺癌のChemoprevention

MYCマウスは生後4週でprostatic intraepithelial neoplasia(PIN)を生じ、生後1年で前立腺癌を生じることを確認した。C-MYC蛋白はPINの発生と同時に高発現しC-MYCの高発現が前立腺組織をPINへと移行させるのに十分であることが示唆された。浸潤癌になる時にはC-MYC蛋白の発現が一時的に低下し、その後再び高発現した。また、Nkx3.1蛋白についてはMYC蛋白の発現とは逆の関係を示し、発癌に伴う複雑な分子生物学的メカニズムの解明につながる知見を得た。平成22年度はMYCマウスの前立腺標本を用いてまずはMYCマウスの自然史について組織学的に検討した。MYCマウスでは生後4週でprostatic intraepithelial neoplasia (PIN)を生じ、生後1年で前立腺癌を生じることを確認した。また、PINと癌の中間的な病変を同定することができ、この病変ではPINと比較して、核小体が縮小しており、細胞質がより明瞭であるという、一見矛盾した、極めて興味深い知見を得ることができた。ヒト前立腺癌では発癌過程を組織学的に検討することは困難であり、MYCマウスにおける発癌過程がヒト前立腺癌の発癌過程を解明する一助となることが期待できる。また、本研究の主目的である癌の化学予防についても、MYCマウスの自然史を踏まえた上で研究を進めることができ、効率よく化学予防の効果を評価することが可能となったと考えられる。また、C-MYC, Nkx3.1, Androgen receptorなどの免疫組織化学を施行し、前立腺癌の発癌過程におけるこれらの蛋白の発現を検討した。前立腺癌が発生する過程でC-MYCとNkx3.1蛋白の発現は逆の関係を示し、複雑に変化していくことが発見された。またPINと癌の中間的な病変ではC-MYCの発現が一時的に低下するという知見も得られた。これらの結果は平成23年度に化学予防の実験を行う上で重要な基礎データとなるものであると考えられる。平成22年度平成23年度はMYCマウスの前立腺標本を用いてMYCマウスの自然史について組織学的に検討した。MYCマウスでは生後4週でprostatic intraepithelial neoplasia(PIN)を生じ、生後1年で前立腺癌を生じることを確認した。また、円Nと癌の中間的な病変を同定することができ、この病変ではPINと比較して、核小体が縮小しており、細胞質がより明瞭であるという、一見矛盾した、極めて興味深い知見を得ることができた。また、C-MYC,Nkx3.1,Androgen receptorなどの免疫組織化学を施行し、前立腺癌の発癌過程におけるこれらの蛋白の発現を検討した。前立腺癌が発生する過程でC-MYGとNkx3.1蛋白の発現は逆の関係を示し、複雑に変化していくことが発見された。これらの結果は平成24年度に化学予防の実験を行う上で重要な基礎データとなるものであると考えられる。平成24年度はMYCマウスの前立腺標本を用いてMYCマウスの自然史についてさらに詳細な組織学的検討を行った。生後2年まで観察を継続したが、他臓器への転移を認めなかった。

また、これまでの前立腺癌マウスモデルでは認めなかった核小体の腫大がMYCマウスのPINや癌において認められ、組織学的にヒトの前立腺癌に類似しているものと考えられた。また、PINから浸潤癌に移行する段階の初期浸潤癌のような病変を同定することができた。ヒト前立腺癌では発癌過程を組織学的に検討することは困難であり有意義な結果であると考えられた。また、本研究の主目的である癌の化学予防についても、MYCマウスの自然史を踏まえた上で研究を進めることができ、効率よく化学予防の効果を評価することが可能となったと考えられる。また、Androgen receptor(AR)の発現を各週齢で検討したが、浸潤癌においてもARの発現は保たれていた。この所見もこれまでのマウスモデルには認めない、ヒト前立腺癌に類似した組織学的特徴と考えられた。また、炎症細胞と発癌との関連が報告されているが、MYCマウスの発癌過程においてCD45(白血球のマーカー)やF4/80(マクロファージのマーカー)陽性の細胞が増加しており、発癌との関連が示唆された。これらの知見は前立腺発癌のメカニズムの解明につながり、化学予防実験を施行する上でも重要な知見となることが予想される。前立腺癌の化学予防については現在までカテキン、5α還元酵素阻害薬によりMYCマウスの発癌やPINを予防できる可能性について検討中である。平成24年度中に結果を得ることはできなかったが、引き続き研究を行っていく予定である。マウスの輸入に時間を要したため。また免疫組織化学において良好な染色性を得るのに時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。MYCマウスの自然史に対する検討が終了すれば直ちに化学予防の実験が行えるように試薬の手配を早い段階で行う。
集団の性別構成比が男女の勢力格差の発生に及ぼす影響

本研究は,集団の性別構成比が勢力の性差をどのように生み出すのかを検討しようとするものである。本年度は,課題の性別適合性が集団の性別構成比の効果をどのように調整するのかについて検討することが目的であった。課題の性別適合性の実験的操作が成功しなかったため,課題の性別適合性と同様に状況を女性にとって有利もしくは不利にする要因として,女性の権威モデルの在・不在を操作し,昨年度と同様の意思決定ゲーム実験を行った。具体的には,大学生被験者211(男82,女129)名を56名から成る小集団に分け,各集団内でコミュニケーションおよび意思決定を必要とするゲーム課題を遂行させた。その際,各小集団の性別構成比を操作した。さらに,組織体従業員への調査研究として,伝統的に女性適合的な職業とされ,女性が圧倒的多数である看護職の男性および女性に職場におけるストレス調査を行った。結果は次の通りである。(1)勢力認知に関して,男性多数群の男性と均衡群の男性は,統制群(女性)より自分の発言権が低いと認知していたが,リーダー出現率や課題達成度には性別構成比および女性権威モデルの効果は認められなかった。(2)女性権威モデルが実験室内に存在しない場合は,存在する場合に比べて,少数派女性および少数派男性がコミュニケーションの困難さを認知していた。(3)職位や勤務時間の長さ等を統制して看護職の男性と女性を比較したが,ストレスの程度に差は認められなかった。以上の結果から,課題の性別適合性が中性的である場合,女性より男性の方が性別構成比の影響を受けやすいこと,また,女性権威モデルの存在は,おそらく少数派の権威モデルとして認知されたため,男女にかかわらず少数派メンバーのコミュニケーションを容易にすることが示唆された。ただし,組織体従業員に同様の結果が認められるかどうかについてはさらに調査対象者を追加して検討する必要がある。本年度は,性別構成比が自己の勢力認知に及ぼす影響を吟味し,またそれが実際に集団意思決定過程や集団作業に反映されるかどうかを実験的研究によって検討した。第一段階として基本的な性別構成比の効果を把握する必要があるため,集団課題は性別適合性において中性なものとした。具体的には,大学生被験者157(男53,女104)名を56名から成る小集団に分け,各集団内でコミュニケーションおよび意思決定を必要とするゲーム課題(各集団メンバーが持つ断片的な情報に基づいて1枚の地図を完成させる)を遂行させ,集団間でその成果を競わせた。その際,各小集団の性別構成比を操作して,男性多数群(男性45名・女性12名),女性多数群(男性12名・女性45名),均衡群(男女とも各3名),および統制群(全員女性)を設定した。(1)勢力認知に関して,男性多数群の男性と均衡群の男性は,統制群(女性)より自分の発言権が低いと認知していた。集団メンバー相互評定によると,男性多数群の男性は統制群に比べて実際に課題貢献度が低かった。ただし,公式または非公式リーダーとして出現する頻度に性別構成比の影響は認められなかった。(2)女性多数群の男性と均衡群の男性は,統制群に比べて課題遂行中の緊張度が高かった。(3)性別構成比による課題達成度の差は見られないが,均衡群の課題遂行の効率は統制群より低かった。以上の結果から,課題の性別適合性が中性的である場合,性別不均衡群(どちらかの性別の方が多い)より,むしろ均衡群に勢力認知や課題遂行を巡る問題が発生しやすいこと,また女性より男性の方が性別構成比の影響を受けやすいことが示唆された。今後,他の課題(男性適合的,もしくは女性適合的な課題)条件や組織場面でも同様の結果が見られるかどうかを検討する必要がある。

以上の結果から,課題の性別適合性が中性的である場合,女性より男性の方が性別構成比の影響を受けやすいこと,また,女性権威モデルの存在は,おそらく少数派の権威モデルとして認知されたため,男女にかかわらず少数派メンバーのコミュニケーションを容易にすることが示唆された。ただし,組織体従業員に同様の結果が認められるかどうかについてはさらに調査対象者を追加して検討する必要がある。
プロテインキナ-ゼCの特異的分子種発現細胞の構築・応用と選択的制御剤の開発研究

本研究では、プロテインキナ-ゼC(PKC)ファミリ-に焦点をあて、以下の諸点の試験的解析を行なうことを目的とした。1.PKCの分子種特異的活性調節物質の開発。2.分子種特異的活性調節物質のPKCの特異的分子種発現細胞への応用。3.上記細胞系を用いた受容応答機構の解析。これらの解析を行なうには、PKC各分子種の分離・精製が必須であるが、本研究以前には、α,β,γ種の3種が分離・精製されているだけであった。このため本研究ではまず、これまでにcDNAがクロ-ニングされているPKC分子種の内、まだ組織からの分離に成功していない3つの分子種(δ,ε,ζ)について、酸素の分離・精製と分離された酸素の諸性質の解析を行なった。材料としてはラットの脳を用い、対照としてδ,ε,ζそれぞれのcDNAをCOSー7細胞に導入し発現させたものを用いた。また、酵素蛋白質の同定のため、それぞれの分子種に特異的な抗ペプチド抗体を作成した。その結果、これらの3種のPKCを分離・同定すると共に、種々の活性調節物質による活性化のパタ-ンの違い、基質特異性の違い、蛋白質の組織分布の違い、等を明かにすることができた。さらに、各PKC分子種を介した受容応答機構の解析に向けて2つの方向からのアプロ-チを試みた。1つは酵母の系であり、もう1つはアフリカツメガエル卵母細胞の系である。いずれの系も細胞分裂・細胞周期の制御においてPKCの関与がある程度明かになっている系であるが、これまでに酵素の単離がなされていなかったものである。これらの材料からもPKC分子種を単離し、その性質を明かにすることができたので、今後、酵母や卵母細胞での情報受容応答機構の解析と、細胞分裂・細胞周期の制御におけるPKCの役割の解明に役立つものと思われる。本研究では、プロテインキナ-ゼCファミリ-に焦点をあて、以下の諸点の試験的解析を行なうことを目的としている。1.プロテインキナ-ゼCの分子種特異的活性調節物質の開発。2.分子種特異的活性調節物質のプロテインキナ-ゼCの特異的分子種発現細胞への応用。これらの解析を行なうには、プロテインキナ-ゼC各分子種の分離精製が必須である。このため今年度は、これまでに分子クロ-ニングされているプロテインキナ-ゼCの7つの分子種の内、まだ組織からの分離精製に成功していない3つの分子種(δ,ε,ζ)について酵素の分離精製と分離された酵素の諸性質の解析を行なった。これには、δ,ε,ζそれぞれのcDNAをCOSー7細胞に導入し、発現させたものを材料として用いた。また、酵素蛋白質の同定のため、それぞれの分子種に特異的な坑ペプチド抗体を調製した。その結果、これら3種のプロテインキナ-ゼCを分離同定すると共に、種々の活性調節物質による活性化のパタ-ンの違いを明らかにすることができた。例えば、脂肪酸の一種アラキドン酸によってδ種プロテインキナ-ゼCは、活性に影響を受けないのに対して、ζ種プロテインキナ-ゼCは、その活性が著しく高められた。これらの知見は、今後各種の活性制御剤を合成していく際に有用となると思われる。

さらに、ζ種プロテインキナ-ゼCについては、COSー7細胞で発現された酵素を精製したのと同様な方法により、ラット脳より同酵素を分離精製することができたので、活性調節物質を応用した脳での情報受容応答機構の解析の可能性が開かれた。本研究では、プロテインキナ-ゼC(PKC)ファミリ-に焦点をあて、以下の諸点の試験的解析を行なうことを目的とした。1.PKCの分子種特異的活性調節物質の開発。2.分子種特異的活性調節物質のPKCの特異的分子種発現細胞への応用。3.上記細胞系を用いた受容応答機構の解析。これらの解析を行なうには、PKC各分子種の分離・精製が必須である。今年度は、これまでにcDNAがクロ-ニングされているPKC分子種の内、まだ組織からの分離に成功していない2つの分子種(δ,ε)について、酵素の分離・精製と分離された酵素の諸性質の解析を行なった。材料としてはラットの脳を用い、対照としてδ,εそれぞれのcDNAをCOS-7細胞に導入し発現させたものを用いた。また、酵素蛋白質の同定のため、それぞれの分子種に特異的な坑ペプチド抗体を作成した。その結果、これら2種のPKCを分離・同定すると共に、種々の活性調節物質による活性化のパタ-ンの違い、基質特異性の違い、蛋白質の組織分布の違い、等を明かにすることができた。さらに、各PKC分子種を介した受容応答機構の解析に向けて今年度は、アフリカツメガエル卵母細胞からもPKC分子種を単離し、その性質の解析を行なった。卵母細胞の系は、細胞分裂・細胞周期の制御においてPKCの関与がある程度明かになっている系であるが、これまでに酵素の単離がなされていなかったものである。今後この系は、昨年度解析した酵母の系と並んで情報受容応答機構の解析と、細胞分裂・細胞周期の制御におけるPKCの役割の解明に役立っていくものと思われる。
２つの電子求引基で活性化されたアルケンの不斉触媒反応と効率的不斉全合成への活用

α-アルキリデン-β-オキソイミドの合成法と各種不斉触媒反応([4+2], [2+2]付加環化、向山-Michael反応、細見-桜井Michael反応、Frieldel-Crafts反応)の開発に成功した。α-アルキリデン-β-オキソホスホネートも触媒的不斉向山-Michael反応においてα-アルキリデン-β-オキソイミドと類似の挙動を示すことを見出した。ケトンとエステルにより二重に活性化されたアルケンを利用し、(R)-homosarcomnycinの不斉合成、(-)-bucidarasin AおよびCの最初の不斉全合成と絶対配置の決定に成功した。Liebeskind-Srogl型カップリングを利用するα-アルキリデン-β-ケトイミド合成法は多くの場合で適用可能であった。一方、α-アルキリデン-α-ヨードケトンから生成した有機亜鉛試薬はイソシアネートと反応し、α-アルキリデン-β-ケトイミドを高収率で与えた。α-アルキリデン-β-ケトホスホネートの合成はフェニルセレノキシドの脱離を利用した合成法が効果的であった。α-アルキリデン-β-ケトイミドの高エナンチオ選択的[4+2]付加環化により得た生成物のX線結晶構造解析から、α-アルキリデン-β-ケトイミドの2つのカルボニル酸素が不斉触媒に配位し、反応面の立体障害が小さい側からエナンチオ選択的に反応が進行したことが強く示唆された。各種α-アルキリデン-β-ケトイミドとイナミドの触媒的不斉[2+2]付加環化、触媒的不斉向山Michael反応、アリルシラン、電子豊富な複素環化合物の触媒的不斉Michael付加も高エナンチオ選択的に進行した。α-アルキリデン-β-ケトホスホネートの触媒的不斉向山Michael反応で得た生成物のX線結晶構造解析から、不斉触媒とα-アルキリデン-β-ケトホスホネートによるCu(II)錯体が平面四配位から外れた湾曲構造を取り、そのconvex面から求核剤が反応する説明が合理的であることが示唆された。メタリルシラン、アリルシラン、電子豊富な複素環化合物の反応も高エナンチオ選択的に生成物を与えた。向山Michael反応による生成物から(R)- homosarkomycinの不斉全合成に成功した。Liebeskind-Sroglカップリングによるα-アルキリデンβ-ケトエステルの生成と連続するIMDA反応が効率的に進行し、ent-kauranoidの三環式骨格を立体選択的に与えたので、この手法のさらなる検討を進める。環状α-アルキリデン-β-ケトイミドの触媒的不斉向山-Michael反応を検討し、6員環イミドの反応では、酢酸チオールエステルのシリルエノールエーテルを用いた場合、90% eeを超える生成物を高収率で得た。5員環イミドの反応では、エナンチオ選択性は6員環イミドの場合より若干低かったが、不斉配位子のさらなる検討により、生成物のee向上が期待できる。環状α-アルキリデン-β-ケトイミドのイナミドとの[2+2]付加環化においては、イナミドの末端が水素とメチル基の場合に高収率で反応が進行し、90% eeを超える生成物を得た。単純なビスオキサゾリン配位子を用いた場合はα-アルキリデン-β-ケトイミドがオキサジエンとして反応する[4+2]付加環化も一部進行したが、石原らにより報告された配位子を用いると[2+2]付加環化のみが進行した。生成物のイミド部分は、反応条件を選択することにより、アミド、ニトリル、エステルへの変換が可能であり、除去も可能であることを見出した。環状α-アルキリデン-β-ケトイミドと各種複素環化合物とのフリーデルクラフツ反応においては、複素環化合物の構造に依存するものの、概ね高エナンチオ選択的に反応が進行することを見出した。特にインドールとの反応では90% eeを超える生成物を高収率で得た。なお、生成物の絶対配置はX線結晶構造解析および既知化合物への誘導により行い、予想している遷移状態を経由して反応が進行したことを確認した。α-アルキリデン-β-ケトエステルの高い反応性を活用した[4+2]付加環化を経由する、抗腫瘍性クレロダン型ジテルペンであるbucidarasin類の初の全合成に成功した。この全合成によりbucidarasin類の絶対配置も決定した。2つのカルボニル基で活性化された合成中間体を経由するbruceantinの全合成を計画した。その中間体におけるbruceantinのAB環に相当する部分は分子内Diels-Alder反応により高立体選択的に構築することを見出した。3位、5位にエステル置換基の入った1-methylpyridin-2(1H)-oneと各種シロキシジエンの触媒的不斉[4+2]付加環化を検討した。その結果、期待した生成物は全く得られなかった。基質は3つの電子求引性基により活性化されているにもかかわらず、反応性の高い無置換2-シロキシジエンと反応しなかったこと、1-methyl-3-methoxycarbonyl-5,6-dihydro-1H-pyridin-2-oneの触媒的不斉[4+2]

付加環化は進行することから、電子的あるいは立体的な影響により基質の反応性が低下していると考えられた。そこで、1-methylpyridin-2(1H)-oneを母核とするα-アルキリデン-β-オキソイミドの分子内反応を検討することにした。分子内にシリルエノールエーテルをもつ基質を合成するしゅほうとしては、既存の方法では困難であり、また、3-bromo-1-methylpyridin-2(1H)-oneのハロゲン-リチウム交換に続くイソシアネート、クロロギ酸メチルとの反応は直截的であるものの、基質の反応性が高いため、副反応が起こりやすい。実際、より反応性の高い3-iodo-1-methyl-5,6-dihydro-1H-pyridin-2-oneを用いても収率は3%であった。しかしフロー法では、MeOTfを用いたメチル化において、60%を超える収率で所望の生成物が得られることを見出した。今後、さらなる最適化とイソシアネート、クロロギ酸メチルとの反応を行い、さらに分子内不斉触媒反応に向けてシロキシジエンをもつ基質での検討を行う予定である。α-アルキリデン-β-オキソイミドの合成法と各種不斉触媒反応([4+2], [2+2]付加環化、向山-Michael反応、細見-桜井Michael反応、Frieldel-Crafts反応)の開発に成功した。α-アルキリデン-β-オキソホスホネートも触媒的不斉向山-Michael反応においてα-アルキリデン-β-オキソイミドと類似の挙動を示すことを見出した。ケトンとエステルにより二重に活性化されたアルケンを利用し、(R)-homosarcomnycinの不斉合成、(-)-bucidarasin AおよびCの最初の不斉全合成と絶対配置の決定に成功した。2014年度初頭に立案した研究計画は順調に進展しており、2014年度の研究目的は概ね達成されている。国際的ジャーナル誌に研究成果を報告し、今後も投稿予定である。学会での発表も行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学2014年度初頭に立案した研究計画に沿って研究計画を遂行する。当初の予定通り、開発している手法をさらに進展させるとともに、開発した手法を用いる生物活性天然物の効率的不斉全合成の研究を重点的に行い、開発した手法の合理性を検証する予定である。2013年度初頭に立案した研究計画は順調に進展しており、2013年度の研究目的はおおむね達成されている。学会での発表は行っているものの、研究成果の論文化が多少遅れている状況ではあるが、2014年度初期に国際的ジャーナル誌に投稿予定である。2013年度初頭に立案した研究計画に沿って研究計画を遂行する。当初の予定通り、開発している手法をさらに進展させるとともに、それと併行する形で開発した手法を用いて生物活性天然物の効率的不斉全合成を行い、その手法の合理性を検証する予定である。
食道扁平上皮癌におけるmTOR発現とヘッジホッグシグナル経路の相互作用の解明

食道扁平上皮癌細胞株のp-mTORレベルを測定後に低発現株と高発現株に分類し、mTOR阻害剤処理により細胞浸潤能、増殖能、抗アポトーシス作用、抗癌剤感受性において両株の差を検討した。高発現株(TE4)と低発現株(TE11)において両株に有意差はなく、p-mTORの発現性が重要であった。また食道扁平上皮癌モデルマウスを作製し、mTOR阻害剤投与による抗腫瘍効果を確認した。免疫染色ではmTOR発現と予後相関ではp-mTOR陽性例は有意に予後不良であることを確認した。Hedgehog経路においては、転写因子であるGli1の免疫染色を施行し、予後との評価を行ったが、有意な差を認めなかった。研究目的のうちin vitroにおける、「食道扁平上皮癌細胞株のp-mTORレベルを測定した後に低発現株と高発現株に分類し、mTOR阻害剤処理により細胞浸潤能(invasion assay)、増殖能(proliferation assay)、抗アポトーシス作用(flow cytometory)、抗癌剤感受性などにおいて、両株に差があるかを検討する。」は概ね予定通り進行しており、再現性を確認できた。しかし高発現株(TE4)と低発現株(TE11)においては両株に有意な差はないこと、mTOR阻害剤処理においてp-mTORが発現していることが重要であることが確認できた。in vivoでは食道扁平上皮癌モデルマウスを作製し、mTOR阻害剤投与による抗腫瘍効果を検討している。「腫瘍におけるmTOR signalingの変化を解析し、さらに放射線増強作用、抗癌剤感受性増強作用の有無についても検討を行う。」に関しては、mTOR阻害剤投与により抗腫瘍効果がすでに確認できており、今後も実験系の確立を行う。またcisplatinの感受性増強作用も確認できている。しかし、放射線増感作用に関してはまだ研究進行段階である。2010年、2013年に基本となる論文がpublishされているため、全体的な研究計画の根幹は確立出来ていると考える。「食道扁平上皮癌250例以上」の免疫染色のうち、170例ほどでm-TORと予後との関連はすでにp-mTOR陽性例は有意に予後不良であることが確認している。今後はHedgehog経路においては、転写因子であるGli1の免疫染色を施行し、予後との評価を行い、p-mTOR陽性例との相関、長期予後を検討し、データベースをアップデートしつつ症例数増加を検討したい。」に関しては、mTOR阻害剤投与により抗腫瘍効果がすでに確認できており、実験系の確立を行ったcisplatinの感受性増強作用も確認できたが、放射線増感作用に関してはまだ研究進行に難渋した。2010年、2013年に基本となる論文がpublishされているため、全体的な研究計画の根幹は確立出来ていたと考える。「食道扁平上皮癌250例以上」の免疫染色のうち、170例ほどでm-TORと予後との関連はすでにp-mTOR陽性例は有意に予後不良であることが確認できた。Hedgehog経路においては、転写因子であるGli1の免疫染色を施行し、予後との評価を行い、p-mTOR陽性例との相関、長期予後を検討し、データベースをアップデートしつつ症例数増加を検討した。結果はGli1の免疫染色を施行し、予後との評価を行ったが、有意な差を認めなかった。

また食道扁平上皮癌モデルマウスを作製し、mTOR阻害剤投与による抗腫瘍効果を確認した。免疫染色ではmTOR発現と予後相関ではp-mTOR陽性例は有意に予後不良であることを確認した。Hedgehog経路においては、転写因子であるGli1の免疫染色を施行し、予後との評価を行ったが、有意な差を認めなかった。Gli1の免疫染色の実験系がなかなか確立せず、現在も再現性を確認している状況である。賦活化の時間、kitの種類、抗体の種類等を替え、試行錯誤している。今後も同様に免疫染色での再現性を確認していく方針である。mTORの免疫染色については、化学療法の投与がなされていない食道癌の症例数が思うように増えず、予定数より少なくなっており、予後解析もあまり思うような差が出ていない。これはstage Iで非切除で化学放射線療法を選択される患者が増加傾向であるからであると考える。今後も症例数を増やすべく、関連病院と連携を取りながら、消化管内視鏡検査を積極的に行い、症例数の確保に努めていく方針である。免疫染色の手技については既報の通り再現性をもって確認できている。放射線効果増強作用においてもなかなか進んでいない状況である。in vitroで確認後に、in vivoへ進む方針であるが、細胞レベルではmTOR阻害剤投与群で放射線増強作用効果があると報告されており、同様の実験系で進めていく方針である。抗癌剤感受性増強作用は我々の既報の論文で確認出来ており、同様の実験系で進めていきたい。食道癌化学療法に用いる抗癌剤(Docetaxel、5-FU、Cisplatin)、mTOR阻害剤とHedgehog阻害剤の同時、もしくは3剤投与に関しては、それぞれ単独での毒性が強く、投与量の調整に難渋しており、相加効果が確認出来る量を設定したいと考える。どちらも過去の報告、既報で抗腫瘍効果が確認できているため、今後も実験系の確立を行っていく方針である。消化器外科学(上部消化管)今後の研究方針として、p-mTORの免疫染色は手技が確立しているため、症例数の増加を図り、p-mTORに関する免疫染色を進めることとする。またGli1に関して、まずは実験系の確立と再現性の確認、また臨床病理学的因子との解析のためのデータベース整理が早急な課題である。予後検討については現段階において有意差が出ているため、症例数を確実に増やし、詳細な検討を行いたいと考える。また食道癌化学療法に用いる抗癌剤(Docetaxel、5-FU、Cisplatin)とmTOR阻害剤の相互作用、またhedgehog阻害剤との相互作用の確認後に放射線照射につき検討を行う。まずはin vitroでの確認を行うが、それぞれ単剤での細胞毒性が強く、上乗せ効果を検討するために投与量を慎重に決定する必要がある。さらに放射線照射量についても同様で、上乗せ効果を詳細に検討したい。in vitro、in vivo両方でのプロトコルの詳細な検討が必要で、複雑な手技と詳細な検討が必要となる。in vivoにおいては食道扁平上皮癌モデルマウスの作成に関しては既報にもある通り、再現性を持って作成出来る。
オーキシンによる多能性幹細胞形成機構の解明

苔類ゼニゴケでは、胞子発芽体から幹細胞である頂端細胞が新生し形態形成が始まることから、胞子発芽体細胞は分化全能性状態、頂端細胞は分化多能性状態にあると言える。オーキシン受容体TIR1の変異体の解析から、核オーキシン信号伝達経路が分化全能性状態から多能性状態への移行に関与する可能性が示唆された。また、被子植物で幹細胞化抑制機能をもつ2種の酵素遺伝子AMP1およびCYP78のゼニゴケ変異体は、弱い器官分化能を有した多能性幹細胞塊となり、オーキシン低感受性を示す。上記変異体での遺伝子発現、クロマチン動態などを比較することで、全能性と多能性の実体、および幹細胞新生の分子機構を明らかにすることを目的としている。さらにオーキシン依存性転写因子ARFの幹細胞調節における役割を、協働する転写因子や細胞間相互作用因子にも着目して解明する。当年度は、ゼニゴケ野生型の胞子発芽体細胞、tir1変異体、amp1変異体、cyp78変異体を用いたRNA-seq解析を行った。オーキシン処理の有無で比較したところ、オーキシン応答性遺伝子の割合は、野生型>cyp78≒amp1>tir1となり、cyp78、amp1変異体は野生型より低いオーキシン応答性を示すことがわかった。そのことと細胞塊になる表現型の関係を調べるため、オーキシン応答を促進する遺伝的操作をしたところ、amp1およびcyp78変異が抑圧された。つまりAMP1, CYP78両酵素遺伝子はオーキシン応答の促進物質を生成、あるいは抑制物質を不活化することで幹細胞化を抑制していると考えられた。ゼニゴケが保持する3つのARFのうち、転写活性化型のARF1と転写抑制型のARF2の発現は、どちらも幹細胞領域で弱く、その周りで強いことがわかった。無性芽発生過程においてARF1とARF2は拮抗的に幹細胞形成を制御することを明らかにした。AMP1, CYP78機能とオーキシン応答の関連性についての理解をより深めることができ、変異体の細胞塊の特徴づけが進んだ。幹細胞形成における転写活性化型ARFと転写抑制型ARFの間での拮抗作用を明らかにできたことで、オーキシン応答の精細な調整が幹細胞形成に重要であることを示せただけでなく、ARFの作用機作の解明にも貢献できた。またそれらARFの発現領域の組み合わせパターンが、幹細胞領域、増殖領域、分化領域に対応するという興味深い結果が得られたことも、幹細胞形成機構を考える上で意義深い。クロマチン状態を調べるためにATAC-seqおよびChIP-seq(あるいはCUT&RUN)を行う計画であった。試薬・試料の入手が遅れたり、解析機器の修理に時間がかかったことにより、プロトコールの確立がずれ込み、実行することができなかったが、次年度には行える見込みである。RNA-seqデータを用いて主成分分析やクラスタリングを行い、tir1変異体、amp1変異体、cyp78変異体における遺伝子発現プロファイルの関係性を明らかにする。また、それぞれの変異体で特徴的に発現している遺伝子を同定し、それらの幹細胞性制御への関与をゲノム編集技術を用いた遺伝学的解析により調べる。また、それらの細胞でATAC-seq解析および修飾ヒストンChIP-seq(あるいはCUT&RUN法)によりオープンクロマチン領域やクロマチン状態の変化を調べ、発現プロファイルと照合することで全能性と多能性を定義づける遺伝子発現状態を明らかにする。さらに、tir1変異体に条件的に活性化できるTIR1コンストラクトを導入し、活性化誘導後に遺伝子発現プロファイルやオープンクロマチン状態がどのように変化するのか調べ、全能性状態から多能性状態に推移する際にどのような変化を伴うか明らかにする。AMP1およびCYP78によるオーキシン応答調節の仕組みを明らかにする。まず両遺伝子の発現部位を特定する。また、AMP1, CYP78がオーキシン応答経路のどこに作用するのか調べるため、変異体における転写抑制因子Aux/IAAの安定性を調べる。さらに計画班と協力して、両酵素の基質と産物の同定を目指す。ARF1とARF2の幹細胞領域における発現制御機構を解明する。最近同定した幹細胞領域で特異的に発現するAP2/ERF型転写因子や、幹細胞領域で特徴的な発現をするEPFL-ER細胞間コミュニケーション信号伝達経路との機能的な関連を調べる。

オーキシン処理の有無で比較したところ、オーキシン応答性遺伝子の割合は、野生型>cyp78≒amp1>tir1となり、cyp78、amp1変異体は野生型より低いオーキシン応答性を示すことがわかった。そのことと細胞塊になる表現型の関係を調べるため、オーキシン応答を促進する遺伝的操作をしたところ、amp1およびcyp78変異が抑圧された。つまりAMP1, CYP78両酵素遺伝子はオーキシン応答の促進物質を生成、あるいは抑制物質を不活化することで幹細胞化を抑制していると考えられた。ゼニゴケが保持する3つのARFのうち、転写活性化型のARF1と転写抑制型のARF2の発現は、どちらも幹細胞領域で弱く、その周りで強いことがわかった。無性芽発生過程においてARF1とARF2は拮抗的に幹細胞形成を制御することを明らかにした。AMP1, CYP78機能とオーキシン応答の関連性についての理解をより深めることができ、変異体の細胞塊の特徴づけが進んだ。幹細胞形成における転写活性化型ARFと転写抑制型ARFの間での拮抗作用を明らかにできたことで、オーキシン応答の精細な調整が幹細胞形成に重要であることを示せただけでなく、ARFの作用機作の解明にも貢献できた。またそれらARFの発現領域の組み合わせパターンが、幹細胞領域、増殖領域、分化領域に対応するという興味深い結果が得られたことも、幹細胞形成機構を考える上で意義深い。クロマチン状態を調べるためにATAC-seqおよびChIP-seq(あるいはCUT&RUN)を行う計画であった。試薬・試料の入手が遅れたり、解析機器の修理に時間がかかったことにより、プロトコールの確立がずれ込み、実行することができなかったが、次年度には行える見込みである。RNA-seqデータを用いて主成分分析やクラスタリングを行い、tir1変異体、amp1変異体、cyp78変異体における遺伝子発現プロファイルの関係性を明らかにする。また、それぞれの変異体で特徴的に発現している遺伝子を同定し、それらの幹細胞性制御への関与をゲノム編集技術を用いた遺伝学的解析により調べる。また、それらの細胞でATAC-seq解析および修飾ヒストンChIP-seq(あるいはCUT&RUN法)によりオープンクロマチン領域やクロマチン状態の変化を調べ、発現プロファイルと照合することで全能性と多能性を定義づける遺伝子発現状態を明らかにする。さらに、tir1変異体に条件的に活性化できるTIR1コンストラクトを導入し、活性化誘導後に遺伝子発現プロファイルやオープンクロマチン状態がどのように変化するのか調べ、全能性状態から多能性状態に推移する際にどのような変化を伴うか明らかにする。AMP1およびCYP78によるオーキシン応答調節の仕組みを明らかにする。まず両遺伝子の発現部位を特定する。また、AMP1, CYP78がオーキシン応答経路のどこに作用するのか調べるため、変異体における転写抑制因子Aux/IAAの安定性を調べる。さらに計画班と協力して、両酵素の基質と産物の同定を目指す。ARF1とARF2の幹細胞領域における発現制御機構を解明する。
滑膜細胞の小胞体機能亢進症 -関節リウマチの新しい病態モデルの提唱に向けた研究-

関節リウマチ(RA)の最も有効な治療ターゲットのひとつは滑膜細胞である。近年我々が報告したシノビオリンは、マウスでの強発現により滑膜増殖性の関節症をおこし、反対に発現抑制では滑膜のアポトーシスによるコラーゲン誘導性関節炎への抵抗性を示したため、シノビオリンは滑膜細胞の増殖促進作用と抗アポトーシス作用を有する分子であることをin vivoで証明した(Genes Dev 2003;17:2436)。シノビオリンは小胞体に局在するE3ユビキチンリガーゼであることから、その機能は小胞体内の不良蛋白(unfolded protein)の除去、すなわちERAD(Endoplasmic Reticulum Associated Degradation)であり、この分子が高発現しているRA滑膜細胞は"Hyper-ERAD"とも呼ぶべき不良蛋白除去能の亢進状態であると想定される。本研究は、「Hyper-ERADはRA滑膜細胞の新たな細胞学的特性」であるという概念にもとづきシノビオリンの機能解析を手掛かりに、新規RAの病態論の展開を試みた。その結果、下記の成果が得られた。(1)シノビオリン転写活性化には、プロモーター上のEBS(Ets binding site)がコアエレメントとなることを発見した。また、そのEBSデコイ核酸を用いてシノビオリンの発現を抑制することにより細胞増殖が抑制されることを証明した(Mol Cell Biol 2005;25:7344)。(2)シノビオリン遺伝子欠損マウスが胎仔肝でのアポトーシスの亢進による二次造血の異常・貧血を引き起こし13.5日齢までに致死となることを明らかとした(J Biol Chem 2005;280:7909)。さらにこの遺伝子欠損マウス由来胎仔線維芽細胞を用いて、基質探索を試みた結果、基質候補分子の同定に成功した(論文投稿中)。以上のように、シノビオリンはアポトーシスに広くかかわることが明らかとなり、また基質候補分子の同定により新たなRA治療の標的を見出すことに成功した。今後、これらの知見をもとに研究を進めることでRAの治療法の開発が期待できる。
シンクロトロン放射線による差分血管造影時の患者被曝線量計算用パッケージの開発

先進国に於て増加している心臓冠動脈閉塞による致死的心臓発作の予見には、血管狭窄位置とその程度の把握が重要である。安全で安価な方法として、造影剤を静脈に注入し、シンクロトロン放射線を用いて、K吸収端差分法により血管を撮影する方法がある。本研究はMonte Carlo法によりこの時の被曝線量を計算する為の計算機プログラムパッケージの開発を目的とした。まず、Monte Carlo法を適用するために、確率理論とサンプリング法について研究した。次に、物理過程のシミュレーション法、粒子の輸送を検討した。低エネルギー光子線と物質との相互作用としてCompton散乱と光電効果を考察した。Compton散乱ではKlein-Nishinaの式に、インコヒーレント散乱を考慮して、散乱角と散乱光子と電子のエネルギーを決めた。また、コヒーレント散乱も考慮した。ヨウ素のK吸収端差分血管造影法では、光子エネルギーは約33keVであるが、将来、X線管球にも応用できるように、数百keVの光子までを調べ、プログラムに取り込んだ。特に、吸収端と特性X線を考慮した断面積の計算と関連データの収集を試みた。最初は均質媒体と単色γ線との相互作用を検討した。Buildup係数の計算にはSpencerとFanoのmoment法を利用することにした。水と筋肉に対する光子の減衰係数とエネルギー吸収係数は文献の表を用い、内挿をした。水に対しては両係数は1MeV以下では余り変わらなかった。ビームは水平方向に広がり垂直方向に細い単色X線であり、単位光子あたりの被曝線量を、被験者の体内深度に応じて計算できるようにした。計算例を他のMonte Carloコードによる計算結果と比べ、納得の行く一致を見た。被験者の体内臓器の考慮はこれから取込む予定である。又、メニュー方式による照射パラメータの選択も現在進行中である。さらに、将来は、線量分布を視覚的に画像表示する予定である。まず、Monte Carlo法を応用するために、確率理論とサンプリング法について研究した。Compton散乱dehaKlein-Nishinaの式に、インコヒーレント散乱を考慮して、散乱角と散乱光子と電子のエネルギーを決めた。反跳電子はその場で吸収される。光電効果では、全エネルギーがその場で吸収されるとした。また、コヒーレント散乱(Thomsonの式)も考慮した。ヨウ素のK吸収端差分血管造影法では、光子エネルギーは約33keVであるが、将来、X線管球にも応用できるように、数百keVの光子までを調べた。Buildup係数の計算にはSpencerのFanoのmoment法を利用することにした。水に対しては両係数は1MeV以下では余り変わらない。現在、Macintosh計算機を用い、C言語によるプログラムを作成中である。上記造影法では扇状のビームを上下に振って対象を走査するが、簡単のため、最初は平行ビームを仮定した。また、対象物として球及び円筒状のファントムを考えた。これが完成後にメニュー方式の画面の作成を行う予定である。また、より現実的なファントムの数学モデルについても検討する。