hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組織構造を考慮した3次元的なCTVマージンのシミュレーションとその評価

放射線治療計画におけるCTVマージンは重要では有るが、既存の放射線治療計画装置では解剖学的構造を考慮したCTVマージンの作成は行えなかった。今研究では、解剖学的構造を考慮したCTVマージンが作成できるソフトウエアを作成し、その有用性について評価を行った。結果として、解剖学的構造を考慮したソフトウエアの有用性を示すことができ、今後臨床でも応用が期待される。平成26年度の計画として、研究に使用する画像の収集を行い、それに引き続きソフトウエアの作成および、シミュレーションの開始を予定していた。まず今回ソフトウエアに使用する画像として正常のMRI画像を10例程度収集した。これらは3D計算に適するようにできるだけ薄いスライスのものを準備した。次にソフトウエアの作成である。この研究以前に作成した2D用のシミュレーションを行うソフトウエアを元にして、3Dでの計算ソフトウエアを作成する予定であった。現在は、このソフトウエアの作成の最中である。2次元での計算量に比べて3次元での計算量は膨大であり、単純に拡張するのみでは非常に時間がかかる事は想定していた。ただ、研究用に10例の計算を行うだけでも、かなりの時間を要するため何らかの工夫が必要となった。結果に影響を与えない範囲の計算の省略がもっとも容易な方法であのためまずそれを行う事とした。この変更の後、改めて計算時間の推定を行い、さらに工夫が必要であれば計算のアルゴリズムにも再検討を加える予定である。また平成26年度は関連する学会への出張を一度行い、現在の研究テーマにとって参考となるテーマの情報収集を行った。上記の進捗状況で、当初の予定と比較しシミュレーションの開始が遅れているため、シミュレーションに使用する予定のワークステーションの購入等は平成26年度には行わなかった。これらは平成27年度に行う予定とした。平成26年度の計画として研究に使用する画像の収集、ソフトウエアの作成を予定していたが、ソフトウエアの作成の完成が間に合わず、平成27年度も引き続きソフトウエアの作成にあたっている。このソフトウエアはこの研究以前に作成した2D用のシミュレーションを行いソフトウエアを元にして、3次元の計算を行うものである。3次元の計算は2次元の計算に比較し計算量が膨大となるため工夫が必要であることは認識していた。しかし、想定以上の計算量の増加があるため簡単な工夫では解決が難しいことがわかった。ソフトウエアの作成に予想以上の時間を要している今回の研究の目的は、放射線治療治療計画におけるCTVマージンを正確に計算するのに必要な腫瘍の微小浸潤のシミュレーションを行うソフトウエアを開発し、評価を行う事である。今年度もこの研究に最も重要なソフトウエアの開発を引き続き行った。過去に、2次元1平面で組織構造を考慮したCTVマージンをシミュレーションするソフトウエアを自ら作成し、10例のMRI画像を用いて、前頭葉および側頭葉に仮想的な1cmの腫瘍を設定して、2次元的な微小浸潤のシミュレーションを行いその有効性は示した。ただ、臨床的な応用を考えると2次元1平面の結果では不十分で3次元の構造の考慮が必要であり、今研究ではソフトウエアの3次元への拡張を行っている。ただ、この拡張は決して容易ではなく様々な問題点がある。計算量の増大や、データの扱いに工夫が必要であることが昨年度までの研究で判明し、今年度はこれらの問題を解決するために様々な工夫を行った。3次元でデータを扱う問題については今年度で解決の目処がたった。シミュレーションに必要とされる精度や計算が必要な領域の見直しなどを行うことで、ある程度の改善できることが分かり、これらの変更を行っている最中である。ただ、これらの工夫を行ってもやはりある程度の計算量の増加は避けられないため、実際にシミュレーションを行う件数を減らす事や、狭い空間に限局したシミュレーションを行う事で最終的なデータ解析を行う予定とした。ソフトウエアの完成に予想以上の時間を要している。当初の研究テーマであったシミュレーションアプリケーションを作成した。また、これを用いた、構造考慮したCTVマージン計算と、構造を考慮しないCTVマージンの計算結果をMRI画像を用いて評価を行い、有意な差が有ることを示せた。これらの結果を第318回日本放射線学会関西地方会で発表を行った。発表内容としては、正常画像MRIを10例を用いて2パターンの仮想的なシミュレーションを行った。解剖学的構造を考慮した場合と組織学的構造を考慮しない場合での比較を行い、さまざまな条件で解剖学的構造を考慮した場合の方が有意にCTVが減少することを示した。また、下記に述べる将来の展望についても発表を行った。改めて今回の研究テーマについて検討を行い、コンピュータによるシミュレーションの必要性を示すには、放射線治療医による結果の正確性が劣ることを示す必要があると考えられた。単純な幾何学的なパターンや、実臨床に即したパターンなどの問題を用いて、テストを行い、人間による結果と、コンピュータによるシミュレーションの結果を比較する事を予定している。人間による結果が非常に正確である場合は、このシミュレーションの意義が低くなる。ただ我々の予想では全てのパターンで人間が正確な結果を出すことはできず、一部のテストで劣る結果となると予想しており、その劣る結果のパターンを解析することで、コンピュータによるシミュレーションがどのような場合に有用化を示すことが可能であると考えている。

結果として、解剖学的構造を考慮したソフトウエアの有用性を示すことができ、今後臨床でも応用が期待される。研究計画時のソフトウエアの計算量を低く見積もっていたため、当初は想定してなかった計算量を減らす工夫が必要となった。また、平成26年秋に、育児休業、育児短時間勤務を行ったため想定されていた研究時間が確保できなかった。上記の理由により研究に遅れが生じた。本年度に引き続き課題に対して実現可能な方法を検討するがある程度の時期をもって、ソフトウエアの改良を止め、シミュレーションを行う段階へ移行する予定である。当初予定では多数の画像に対してシミュレーションを行う予定であったが、現時点での完成度では次年度1年間では終わらないため、検証例を減らす事や、計算範囲を限定するなどの変更を行うことで、研究の成果を出す方針である。放射線腫瘍学やや遅れが出ているものの当初の研究計画通りに進めていく予定としている。研究の遅れのために物品が必要な時期が延期となったため。研究に遅れが生じたたため、これに伴い今年度の使用額が予定より減少した。このため、次年度使用額が生じた研究の遅れが生じているため、ワークステーションの購入が平成27年度になったため、次年度使用額が生じた。平成28年度に、過去年度に購入予定のサーバ等の機器を購入する予定である。時期は変更となったが、特に必要額の変更はない。次年度使用額については、使用時期のずれが生じたが当初の予定通り研究に必要な費用としてH29年度に使用する予定である。次年度使用額については、平成27年度に使用する予定である。
プレート沈み込み帯地震発生帯とスロー地震断層の応力評価

沈み込み帯の地震挙動は温度によってコントロールされている.浅部スロー地震が150°C以下の温度で,大地震が150から350°Cの間で,そして深部スロー地震が350°C以上の温度領域で発生する.陸上付加体で,それぞれの温度に相当する陸上付加体である房総地域,四国地域,九州地域の断層をカルサイト応力計で調査し,断層周囲の応力集中状態から,通常地震とスロー地震の断層を識別し比較する.そこからスロー地震発生機構の物質科学的理解を深める.沈み込み帯の地震挙動は温度によってコントロールされている.浅部スロー地震が150°C以下の温度で,大地震が150から350°Cの間で,そして深部スロー地震が350°C以上の温度領域で発生する.陸上付加体で,それぞれの温度に相当する陸上付加体である房総地域,四国地域,九州地域の断層をカルサイト応力計で調査し,断層周囲の応力集中状態から,通常地震とスロー地震の断層を識別し比較する.そこからスロー地震発生機構の物質科学的理解を深める.
建国初期中国の対日戦後処理外交-戦後日中新秩序(72年体制)構築に関する研究

本研究は、中国外交部档案館(外務省公文書館)の史料を利用し、日中国交正常化に至る過程における中国の「対日戦後処理外交」の展開、ならびにこれを支えた中国の対日政策機構の実態解明を目指すものである。すでに公開されている1949年から1965年までの時期の中国外交部档案に対する網羅的・体系的調査・収集を通じて、戦後初期日中関係(1945年1971年)の通史を新たに描き直し、さらに廖承志を中心として構築されたこの時期の中国の対日政策機構の実態解明を進め、いずれも成果として論稿の発表を実現することができた。プロジェクト初年度となる本年度は、本研究の基礎史料となる1949年から1965までの期間の中華人民共和国外交部档案館の外交档案(公文書)の調査・収集を引き続き行った。従来、研究代表者は、国交不在期の日中間における「民間人道外交」(民間団体経由で実施された中国残留日本人引揚、日本人戦犯処理、遺骨送還事業などの事実上の戦後処理)の展開過程を解明すべく、これに関連する史料を中心に史料調査・収集を行ってきた。だが、本プロジェクトでは、より多角的な視点から日中国交正常化プロセスを検討・解明するため、いわゆる「民間経済外交」や「政府間交渉」に関する史料についても網羅的な調査・収集を開始した。すなわち、戦後初期日中関係に関する中国外交部档案全般を対象とるより広範な档案調査活動を本年度から開始したことになる。具体的には、2010年1011月、12月、2011年3月の三回にわたり中国の北京・上海にて資料調査を行うと同時に、今後、より緊密な研究交流を進めていく予定の劉建平中国伝播大学副教授と3度にわたる研究交流を行った。なお、劉副教授は2011年夏より国際交流基金受け入れにより、1年間の日本における在外研究を予定されており、さらなる研究協力を進めていく予定である。プロジェクト第2年目となる本年度は、本研究の基礎史料となる1949年から1965までの期間の中華人民共和国外交部梢案館の外交梢案・(公文書)の調査・収集を引き続き行った。だが、本研究では、より多角的な視点から日中国交正常化プロセスを検討・解明するため、いわゆる「民間経済外交」や「政府間交渉」に関する史料についても網羅的な調査・収集を開姶している。もっとも、さらなる史料調査を進めるべく期待していた1965年から,70年にかけての中国外交部档案の新規公開は2011年度(平成23年度)はなく、史料的調査としては、かねてより調査を進めている1949年から65年までの時期について、さらなる調査を行うことを中心的作業とした。具体的には、2011年8月上旬には上海市档案館を、10月11月、2012年3月には中国の北京市の中国外交部档案館にて資料調査を行うと同時に、平成23年度は新進気鋭の若手戦後日中関係研究者とともに「廖承志研究会」を立ち上げ、日本現代中国学会全国大会(近畿大学)や国際ワークショップ(中国浙江旅游職業学院)などにおける報告も含め、合計6回にわたり研究会も積み重ねてきた。なお、最終年度でもあり、日中国交正常化40周年をも迎える平成24年度は、これまでの調査・研究を踏まえた論稿を多数刊行しなおかつ数多くのシシポジウムなどに参加を予定している。プロジェクト最終年度となる本年度は、本研究の基本史料となる中国外交部档案の既存公開分の調査・収集、ならびにその電子化、データベース化を進めると同時に、研究成果をまとめるため、複数の論文を執筆・活字化した。まず史料調査だが、残念ながら、本年度も中国外交部の新規档案公開(1965年1970年分)はなかった。それどころか、尖閣国有化による日中関係の悪化、ならびに「尖閣」という表現が明記された外交部档案の「発覚」をめぐる日中衝突などに伴い、中国外交部档案館における史料調査については、一部閲覧の制限がかけられているような状況があり、これについてはしばらく静観の姿勢を取らざるを得ない。もっとも、すでに調査・収集済みの分(約1700件中800件程度)については、その電子化・データベース化が8割程度まで進行しており、今後、本研究をさらに発展させていくうえで極めて重要な基礎となると考えられる。

なお、研究代表者は、新たに平成25年度より科研費「若手研究(A)」(平成25年度平成28年度)に採択内定しており、本研究を基礎としながら、引き続き1960年代中国の対日外交研究を深化させていくことになる。なお、過去3年に及ぶ本研究最終年度の成果としては、日中国交正常化40周年を記念して編纂・刊行された『日中関係史1972-2012』(東京大学出版会、2012年10月)全3巻の第1巻(高原明生・服部龍二編『政治編』)第1章「日中国交正常化前史1945-1971」(5-39頁)として発表、「72年体制」出現に至る日中両国の外交政策の交錯を最新の史料・研究に基づき描出した。また、戦後処理に関しては、専論として「中華人民共和国の対日『戦犯』処理ー裁かれた『帝国』」(増田弘編著『大日本帝国の崩壊と引揚・復員』慶應義塾大学出版会、2012年)を発表した。新たに立ち上げた「廖承志研究会」(研究会代表は王雪萍東京大学教養学部専任講師)を中心として、新進気鋭の戦後日中関係研究者が史料状況・研究進捗状況に関する情報交流を行うことが可能になり、飛躍的に分析の深度が増している。24年度が最終年度であるため、記入しない。中国外交部档案館における1965年から70年までの外交部档案(外交文書)公開の一日も早い実現を期待しつつ、すでに調査・収集済みの外交档案を利用し、既公開時期についての分析・研究を進める。既公開時期の外交部档案の分析を進めることで、新規公開に際して効率的な档案調査・収集ならびに分析が可能となる。
北海道における戦争と記憶--地域における歴史認識のケーススタディー

この研究は、日本人の戦争記憶/歴史認識における地方史の役割を明らかにした。戦争体験と集団記憶は国のレベルだけではなく、地方のレベルでも思い出され、語られている。本研究は北海道をケーススタディーにし、戦争記憶における出身地域の重要性を調査した。北海道には独自の歴史があり、それは道内メディアによって報道されている。日本人の歴史認識に関しては多くの研究がなされてきたが、本研究では特に英語圏でこれまで研究されてこなかった側面を明らかにした。研究一年目にあたる本年度は、主に北海道メディアの分析、北海道各地における資料収集及び聞き取り調査を行った。まず、北海道メディア(主に北海道新聞の社説と2005年の戦争関連特集記事、NHK北海道が放送する地方ニュース番組「ほくほくテレビ」)については、戦争に関する情報を取り上げ、様々なテーマ(例:靖国参拝問題、終戦記念日、強制連行、北方領土問題など)ごとに、それぞれ分析を行った。特に、強制連行や北方領土問題や対ソ連戦争に関する報道については、全国紙・テレビの報道よりさらに一歩踏み込んだ内容のものが多く、大変興味深い調査結果となった。なお、北海道メディアによる戦争報道の分析については、英国日本研究協会の学会(平成19年3月開催)において発表する。また北海道の様々な地域における戦争認識についても調査を進めた。平成18年9月には釧路(空襲、記念塔、戦没者追悼式)、根室(北方領土問題、北海道と日露関係)、帯広(軍馬)地方を、平成19年2月には旭川(第七師団の歴史、北海道護国神社)をそれぞれ訪れ、各地の博物館、資料館、図書館、市役所により重要な情報を得ることができた。平成19年3月には沖縄を戦った北海道出身についての情報を収集するため沖縄(沖縄県立平和記念資料館、県立図書館、南北の塔、北霊塔など)を訪れた。次年度引き続き各地での調査を行い、今年度のものも含め、収集した資料や情報の分析を進める予定である。昨年に引き続き、北海道各地の歴史認識を探るため、函館、網走、北見、旭川などでフィールドワークを行ない、各地の歴史博物館などの戦争関連の展示内容、展示方法や、各自治体による戦争の歴史を風化させないための敢り組みなどについて調査した。平成20年度にはこれまでにカバーしきれなかった北海道内の地域においてフィールドワークを実施する予定である。さらに、北海道新聞社による戦争体験者の証言連載シリーズ『戦禍の記憶』(道新選書、2005年)の証言内容を整理・分析し、さらに同社の記者2名にインタビューを行ない、北海道メディアが伝える歴史認識及びそのアプローチについて調査した。また、証言が連載された戦争体験者3名にも直接会い、インタビューを実施したが、これらをオーラルヒストリーの観点から整理し、「『戦禍の記憶』北海道新聞に見る戦争体験者の証言」として論文にまとめた(同論文内容は、2008年9月23-26日、メキシコで開催予定の国際オーラルヒストリー学会で発表予定)。平成19年度は、主に上記プロジェクトを通して研究活動を行なったが、国のレベルで語られることの多い歴史認識について、個人レベル、地域レベルから分析を行なう重要性について再確認することが出来た。欧米では日本の歴史認識を語る時、正統的アプローチにより、国家レベルの認識を中心に扱うことが多い。個人及び地域レベルの歴史認識を探ることで、今後も日本における認識の多様性を国内外に示していきたいと考えている。今年度の実績は主に以下の三つである。1)北海道新聞における戦争関連報道の分析を続け、9月に開かれたオーラル・ヒストリー学会(グアダラハラ大学、メキシコ)で発表した。戦後60年の記事シリーズ「戦渦の記憶」のために証言した戦争体験者の再インタビューとシリーズの編集担当者のインタビューに基づいた発表だった。2)北海道洞爺湖サミットと同時に開かれた「市民が作る平和と和解」という国際シンポジウムに実施委員として参加した。シンポジウムの後、大学院生とともにシンポジウムと北海道における和解の動きに関して論文を書いて出版した。3)旭川で、北海道護国神社と北鎮記念館をめぐる論争に関してフィールドワークを行った(8月)。2009年2月にアテネオ・デ・マニラ大学(フィリピン)でMemory, Monuments and Mediaという国際シンポジウムにバネリストとして招待され、主に北海道護国神社問題と靖国問題の比較(地方における追悼と国家の追悼の比較)に関して発表した。上記以外は、資料収集を続けた。これから本を執筆する予定である。
解剖学的標準化の変換ベクトル場で脳萎縮を表現する方法の開発とその応用

本研究では、ヒトの加齢に伴う脳の形態変化(萎縮)をベクトル場として表現する方法の開発とその評価を行った。形態変化をベクトル場として表現する方法としては、高精度の画像標準化アルゴリズム(ELAST)を用いた。ELASTを加齢形態変化の検出に適用する場合、前処理として必須な線形変換(アフィン変換)部分に加齢変化が含まれてしまい、得られたベクトル場にこの情報が欠落してしまう問題点があった。この問題を解決するため、初年度は、12パラメータの線形変換をベクトル場として表現し、非線形のベクトル場にくりこむ方法を開発した。これにより、個人差の大きい被験者どうしの脳画像の形態差を、ひとつのベクトル場で統一的に扱うことが可能となった。次年度は、前年度に開発した方法を実際の脳画像データに適用し、加齢に伴う脳萎縮を表現するベクトル場を計算で求め、その評価を行った。脳画像データとして、日本人健常者脳画像データベース(現有)の若年群データ(男性、2029歳、N=109)及び高齢群データ(男性、6082歳、N=119)を用い、(1)若年群の平均的な形の脳画像(若年群平均脳)、(2)高齢群の平均的な形の脳画像(高齢群平均脳)、(3)若年群平均脳から計算でシミュレーションした仮想的な高齢者の脳(模擬加齢脳)、(4)若年群から高齢群への脳形態変形ベクトル場(加齢変形ベクトル場)、をそれぞれ計算で求めた。模擬加齢脳は高齢群平均脳と視覚的評価でよく一致した。また、加齢変形ベクトル場が示した空間的変化は、脳室の拡大、大脳縦列の拡大、側頭葉の縮退といったこれまでの知見と一致し、加齢に伴う脳萎縮を表現していた。本研究では、加齢に伴う脳萎縮を空間の変形(変形ベクトル場)としてとらえ、どの部位がどの方向へどのように変形したかを表現するまったく新しい方法を開発した。また、脳画像に変形ベクトル場を適用することで、加齢変化を画像的にシミュレーションできる可能性を示した。本研究では、脳の加齢形態変化を脳の変形としてとらえ,解剖学的標準化の変形ベクトル場で表現する新たな解析法の開発を目的としている。精密な解剖学的標準化を行う場合,まず線形変換(アフィン変換)でおおまかに脳形態と位置を合わせた上で,次に精密な非線形変換を行う必要があるが,この二つのステップが不連続となるため,全体の変形量を一つの様式で表現できないという大きな問題があった。平成20年度は,この問題へのアプローチとして,アフィン変換をベクトル場表現に変換し,続く非線形変換のベクトル場に繰り込むことで,全体の変形を一つの様式に表現する方法の開発を行った。具体的には二つのアルゴリズムの開発を行った。第一に, 12のパラメータによって決まるアフィン変換の数式表現を,脳画像マトリクス内のベクトル場表現に変換するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを用いて,平行移動,回転,拡大・縮小等のアフィン変換をベクトル場表現に変換し,実際の脳画像に適用して変形することで,動作検証を行った。第二に,二つの変形ベクトル場を合成するアルゴリズムの開発を行った。開発したアルゴリズムを用いて二つの変形ベクトル場を一つのベクトル場に合成し,実際の脳画像に適用して変形を行い,期待される合成写像が実現していることを確認した。本研究により,脳形態の変形を一つのベクトル場で扱うことが可能となった。従来のVBMの手法は,両者に統計学的差がある部位を相互の関連なくスカラー量で表現するに過ぎなかったが,本研究により,脳のどの部位がどのくらい,どのように変形したかを表現する「ベクトル場による形態変化解析」の可能性が開かれた。本研究は平成21年6月に行われる国際学会(Human Brain Mapping 2009, San Francisco)の演題として採択されており,発表予定である。

また、加齢変形ベクトル場が示した空間的変化は、脳室の拡大、大脳縦列の拡大、側頭葉の縮退といったこれまでの知見と一致し、加齢に伴う脳萎縮を表現していた。本研究では、加齢に伴う脳萎縮を空間の変形(変形ベクトル場)としてとらえ、どの部位がどの方向へどのように変形したかを表現するまったく新しい方法を開発した。また、脳画像に変形ベクトル場を適用することで、加齢変化を画像的にシミュレーションできる可能性を示した。
培養ヒト破歯細胞内のカテプシンB、Lとコラゲナーゼの局在に関する免疫電顕的研究

破歯細胞は生理的脱落期の乳歯歯根表面に見られる細胞で、我々は、ヒト乳歯より破歯細胞の分離を試み以下の所見を得た。また、予備実験としてラットを用い、カテプシンL、I型コラーゲン、ラット唾液腺シスタチン-3(RSC-3)の局在に対するE-64(システインプロテアーゼ阻害剤)の影響を免疫電顕的手法により調べた。ヒト脱落期乳歯より分離した破歯細胞は、酒石酸耐性酸性フォスファターゼ陽性反応を示し、ヒト象牙質切片上で吸収窩を形成した。また、カルシトニンに対する反応性を調べるために、培養破歯細胞に5mU/mlのカルシトニンを加え位相差顕微鏡でその形態変化を観察したが、破歯細胞の形態変化は認められなかった。ヒト破歯細胞は入手できる乳歯が限られており播種できる破歯細胞の数も限られている。また、分離後、ヒト破歯細胞はほとんどが1日以内に培養皿もしくは象牙質切片上から分離してしまうため、今の所多くの結果は得ていない。今後はひとつの乳歯から分離できる破歯細胞数の増加と培養条件の改善による生存期間の延長が課題である。ラットにE-64を投与した結果、カテプシンLは未投与群では骨吸収窩に強く認められたのに対し、E-64投与群では細胞外には弱く、細胞内の空胞に強い反応が認められた。I型コラーゲンに対する反応は、未投与群では細胞内には認められなかったが、E-64投与群では細胞内空胞にも認められた。RSC-3は未投与群ではその局在は不鮮明だが、E-64投与群では破骨細胞の明帯と刷子緑に強い反応が認められた。これらの事より、E-64によりカテプシンLの破骨細胞からの放出は抑制され、I型コラーゲンの細胞内への取り込みが生じる事が明らかになった。また、RSC-3の局在は、カテプシンL等の分泌抑制に強く相関があることが示唆された。残念ながら、ヒト破歯細胞の培養には成功しなかった。それゆえ、培養に関する新所見は得られなかった。他方、これと同時に進行していた抜去乳歯根吸収窩内の破歯細胞カテプシンLに関しては、データーを得ることができた。電子顕微鏡レベルで詳細に観察した結果、破骨細胞と同様に、刷子縁に近接した空胞内と刷子縁に近接した吸収窩に沿ったカテプシンLの免疫反応物が検出された。これらの所見から、破歯細胞も破骨細胞と同様に吸収窩にカテプシンLを分泌して、dentinを分解しているこが示唆された。ヒト破歯細胞の培養に成功しなかった理由入手できる乳歯は限られているので、播種する破歯細胞の数も限られ、少なすぎるのが成功しなかった原因の一つと考えられる。播種する破歯細胞の数は増加させることはできず、常にほぼ一定である。そこで、播種する細胞の内で(破歯細胞の)前駆細胞を分化させ、全体としての成熟破歯細胞の数を増加させることが、このプロジェクトの成功のための重要なポイントと考えられる。そのために、前駆細胞の分化を促進させる薬剤としての、活性型VD_3、PTHやM-CSF(マクロファージコロニー刺激因子)の種々の濃度を培養液に含有させて、培養の成功を目指し、現在進行中であるが、目指す所見は未だ得られていない。今後も実験継続して行う予定である。

抜去乳歯吸収窩内にカテプシンLの免疫反応物を検出することに成功したが、一方、破歯細胞内の種々の細胞内小器官にの免疫反応物が観察されなかったことから、まだデータ的には不十分である。それゆえ、この破歯細胞の培養実験と並行して、破歯細胞におけるカテプシンLと他のプロテアーゼの分布と局在ついての実験をも、行っていく予定である。破歯細胞は生理的脱落期の乳歯歯根表面に見られる細胞で、我々は、ヒト乳歯より破歯細胞の分離を試み以下の所見を得た。また、予備実験としてラットを用い、カテプシンL、I型コラーゲン、ラット唾液腺シスタチン-3(RSC-3)の局在に対するE-64(システインプロテアーゼ阻害剤)の影響を免疫電顕的手法により調べた。ヒト脱落期乳歯より分離した破歯細胞は、酒石酸耐性酸性フォスファターゼ陽性反応を示し、ヒト象牙質切片上で吸収窩を形成した。また、カルシトニンに対する反応性を調べるために、培養破歯細胞に5mU/mlのカルシトニンを加え位相差顕微鏡でその形態変化を観察したが、破歯細胞の形態変化は認められなかった。ヒト破歯細胞は入手できる乳歯が限られており播種できる破歯細胞の数も限られている。また、分離後、ヒト破歯細胞はほとんどが1日以内に培養皿もしくは象牙質切片上から分離してしまうため、今の所多くの結果は得ていない。今後はひとつの乳歯から分離できる破歯細胞数の増加と培養条件の改善による生存期間の延長が課題である。ラットにE-64を投与した結果、カテプシンLは未投与群では骨吸収窩に強く認められたのに対し、E-64投与群では細胞外には弱く、細胞内の空胞に強い反応が認められた。I型コラーゲンに対する反応は、未投与群では細胞内には認められなかったが、E-64投与群では細胞内空胞にも認められた。RSC-3は未投与群ではその局在は不鮮明だが、E-64投与群では破骨細胞の明帯と刷子縁に強い反応が認められた。これらの事より、E-64によりカテプシンLの破骨細胞からの放出は抑制され、I型コラーゲンの細胞内への取り込みが生じる事が明らかになった。また、RSC-3の局在は、カテプシンL等の分泌抑制に強く相関があることが示唆された。
極微プローブ光を用いた半導体微細構造の空間および時間分解分光に関する研究

本研究においては、(1)極微プローブ光を用いた分光技術を確立し、微視的な界面揺らぎを評価すること、および、(2)微視的な揺らぎの影響を取り除き、低次元量子構造固有の物性評価を行うことを目的として研究を行った。分光法としては、光学測定のプローブ光を顕微鏡用の対物レンズを用いて極限まで絞る顕微分光技術と、試料表面に微少な開口部を設けるリソグラフィ技術を融合することにより、空間分解能を向上させた。研究の対象には、化合物半導体量子構造を選んだ。化合物半導体量子構造は、光デバイスや電子デバイスの高性能化、および新機能の発現を目指して、量子細線、量子ドットなど低次元構造の研究が盛んに行われている材料である。サイズの微小化に伴い、界面や組成の微視的な揺らぎが物性に与える影響の重要性が増すことを考慮し、研究の対象に選定した。実際に、InGaAs/GaAs量子井戸界面の顕微分光を行ったところ、マクロな分光法では、測定が困難な微視的なポテンシャルゆらぎに束縛された励起子からの発光の観測に成功した。また、スペクトルの成長温度依存性から、成長温度が高い場合、Inの表面偏析により界面の急峻性は乏しくなるが、平坦性は、低温成長と比較して優れていることが明らかになった。また、変調ドープを施した量子ドット中に外部電場をかけて顕微分光を行うことにより、帯電励起子の観測や、ドット内の電子数制御に成功した。新たな量子構造作製にも取り組み、電子局在のための超薄膜と量子井戸を融合した構造により間接遷移型半導体の光学遷移確率を飛躍的に改善させることに成功した。量子ドットの積層に伴う歪み場により、成長様式が大きく変化することを見出した。半導体量子井戸および量子ドット構造の表面に、微細加工技術を駆使し、サブミクロンの大きさの開口部を持つ金属マスクを作製し、微小領域からの発光をプローブすることにより、低次元量子構造における励起子の電子状態についての知見を得ることを試みた。このような局所分光法により、量子井戸のフォトルミネッセンススペクトルの面内分布を測定したところ、スペクトルに微細構造があらわれ、その微細構造が、測定位置に大きく依存することが明らかとなった。多数の開口部からのスペクトルを平均すると、微細構造は消失するものの、通常のマクロ分光のスペクトルとは一致せず、局所分光によって得たスペクトルの方が低エネルギー側にシフトしていた。この事から、局所分光においては、マクロ分光で検出できないような、状態密度の小さい局在励起子についても検出可能であることがわかった。このような局在励起子は、界面構造の微細な揺らぎを反映していると考えられ、今後、量子井戸の界面構造との相関について検討していく。また変調ドープを施した半導体量子ドットに、電場を印加することにより、ドット内の電子数を制御し、その光学特性への影響を詳細に調べることを試みた。ある局所電界において、単一量子ドットからの発光の輝線群は、不連続に変化しドット内の電子数が変化したことが示唆された。基底状態と、第一励起状態まで考慮した半導体量子ドットの電子状態の計算と、発光スペクトルを比較したところ、帯電励起子、帯電励起子分子など、さまざまな複合励起子のエネルギーに対応していることがわかった。有機金属気相成長法や、分子線エピタキシー法などの結晶成長法は、半導体ヘテロ接合、特に半導体量子井戸構造を利用した電子デバイスおよび光デバイスに関しては、成熟した生産技術として認識されている。一方、これらの成長技術によって形成したヘテロ界面が、原子層レベルで完全に平坦かつ急峻ではなく、膜厚や組成などの揺らぎが存在することも、周知の事実である。

近年は、光デバイスや電子デバイスの高性能化、および新機能の発現を目指して、量子細線、量子ドットなど更なる低次元構造の作製が盛んであるが、サイズの微小化に伴い、微視的な揺らぎが物性に与える影響が大きくなることは想像に難くない。本研究においては、(1)極微プローブ光を用いた分光技術を確立し、微視的な界面揺らぎを評価すること、および、(2)微視的な揺らぎの影響を取り除き、低次元量子構造固有の物性評価を行うことを目的として研究を行った。分光法としては、光学測定のプローブ光を極限まで絞る顕微分光技術と、試料表面に微少な開口部を設けるリソグラフィ技術を融合することにより、空間分解能を向上させた。その結果、InGaAs/GaAs量子井戸界面の平坦性の成長温度依存性や、変調ドープ量子ドット中の帯電励起子の観測や、電子数制御を実現した。また、新たな量子構造作製に取り組み、電子局在のための超薄膜と量子井戸を融合した構造により間接遷移型半導体の光学遷移確率を飛躍的に改善させることに成功した。量子ドットの積層に伴う歪み場により、成長様式が大きく変化することを見出した。今後、本研究により開発した分光法により、その微視的な構造と、発光機構を解明していく。
成長因子含有人工骨でデッドスペースを補填する新たな抜歯即時インプラント法の開発

本研究では,β-3リン酸カルシウム(βTCP)に対し、骨誘導因子(rhBMP)や線維芽細胞成長因子(rhFGF-2)を応用することにより骨誘導能を有する人工骨を開発し、その人工骨でデッドスペースを補填する抜歯即時インプラント法の有効性を確認すべくラットおよびビーグル犬を用いた動物実験を行った。その結果、開発した人工骨を利用した抜歯即時インプラント法が有効である可能性が示された。デンタルインプラントは歯科の一分野としてその位置を確立している。その中で抜歯即時インプラント法においては、治療期間の短縮が図れる一方で,埋入時にインプラント体周囲にデッドスペースが存在するという、オッセオインテグレーションにとって不利な条件を併せ持っている。そのデッドスペースの補填材として現在多く用いられている自家骨に代わる人工材料が開発されれば患者に対する過度の侵襲を避けることができる。本研究では,βTCPに対し、骨誘導因子(rhBMP)や線維芽細胞成長因子(rhFGF-2)を応用することにより骨誘導能を有する人工骨を開発し、患者の負担の少ない術式を確立することを目的としている。本年度はラット頭頂骨を用いた以下の動物実験により、rhBMPの量を最小限にとどめ、なおかつ十分な骨誘導能を有する人工骨の開発を行った。1.βTCP:rhBMP:rhFGF-2の重量比の異なる10種の人工骨(下記)を作製した。※人工骨重量比:βTCP顆粒40mgに対するrhBMP・rhFGF-2配合量(単位:μg)2.ラット頭頂骨に直径7mの円形の骨欠損部を作製し、骨欠損部に人工骨を埋入した。3.人工骨埋入2週後にラットを屠殺し人工骨及び周囲組織を含む組織標本を作製、病理組織学的検索を行った。動物実験の結果、βTCP顆粒40mgに対してrhBMP2μgおよびrhFGF-2 0.2μgを配合した人工骨は、同量のβTCP顆粒に対してrhBMP 4μgのみを配合した人工骨と同等の骨誘導能を有することが明らかになった。すなわち、βTCP顆粒にrhBMPのみならずrhFGF-2をも添加することにより、rhBMP量を半減しても十分な骨誘導能を有する人工骨を開発することができた。前年度のラットを用いた実験の結果、βTCP顆粒にrhBMPのみならずrhFGF-2をも添加することにより、rhBMP量を半減しても十分な骨誘導能を有する人工骨を開発することができた。今年度は開発した人工骨を抜歯即時インプラント法に応用することの有効性を明らかにすべく成犬を用いた実験を行った。動物実験においては、塩酸メデトミジンおよびチオペンタールによる全身麻酔下にてビーグル犬の下顎第一・第二前臼歯を抜歯した後、歯槽中隔部にインプラント窩を形成し、ブローネマルクインプラントを埋入。さらに、抜歯窩内に残存したデッドスペースに人工骨を填入し、術野をGORE-TEX augumentation material (G-TAM)で覆った。さらに対照群として、インプラント埋入後人工骨を填入せずにG-TAMで覆った群を設定した。インプラント埋入4週後および8週後に犬を屠殺し、インプラント体及び周囲組織を含む組織標本(脱灰および非脱灰)を作製した。前年度に引き続き、開発した人工骨を抜歯即時インプラント法に応用することの有効性を明らかにすべく成犬を用いた実験を行った。インプラント埋入4週後に犬を屠殺し、インプラント体及び周囲組織を含む組織標本(脱灰および非脱灰)を作製した。インプラント周囲骨に関して病理組織学的に検索した。ただし、実験動物数が限られてしまったため、組織計量学的な検索は断念した。動物実験施設飼育室に空きがなく、実験動物の入舎時期が予定より大幅に遅れたために、実験時期も当初の予定よりも遅延する結果になった。また、交付された補助金額で購入できる実験動物・実験材料(BMP)の数量の制限と実験手技の未熟により、予定していた標本の数を確保できなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では、得られた組織標本により病理組織学的検索および組織計量学的検索を行ったうえで、その成果を発表する予定であったが、十分な数の組織標本を得ることが困難と思われる。そこで、得られた標本の関しては病理組織学的検索を行うが、組織計量学的検索に関しては今後の研究の機会に行うこととする。
Visual experience-dependent genetic and functional changes in mouse auditory cortex

本研究は視覚を失うことで生じる他感覚の鋭敏さが脳のどのような変化によるものなのかを探ることを目的とする。主に聴覚の情報を処理する大脳皮質の神経細胞に焦点をあて、音の周波数などの神経情報伝達を可能にする神経細胞の特性、特に単一細胞で生じる遺伝子発現の変化について網羅的に解析する。また、神経細胞の機能に関わるタンパク質の機能的変化を解析する。本研究により、感覚を失った場合に生じる脳の適応力、もしくは従順さのメカニズムの一端を解明することになる。
自己集合性ポルフィリンによる高次π空間の創出と機能性π複合体の構築

自己集合を誘起するピリジル基がメソ位に置換した環状ポルフィリンニ量体をフラーレン類のホスト分子して用い、得られたπ複合体の超分子構造や光・電子物性を明らかにした。π複合体の結晶中では、フラーレン類の直線配列やジグザグ配列が形成され、これらの秩序性高い配列を反映した高い電荷移動度が確認された。さらに、π複合体は、ポルフィリンからフラーレンへの光誘起電子移動によって、ミリ秒近い非常に寿命の長い電荷分離状態を与え、光電気化学セルにおいても、光電変換活性を示した。自己集合性のポルフィリンが与えるπ空間にフラーレンなどのπ系分子を包接・配列させることによって、新規の機能性π複合体を構築することを目的とする。特に、ポルフィリンがドナー、フラーレンがアクセプターとなる光誘起電荷分離状態は、長寿命を有することが知られており、ポルフィリン・フラーレンのπ複合体を高次π空間中で配列させることによって、前例を凌駕する高い効率の光電変換機能の実現が期待される。具体的な研究項目を以下に列挙する。(1)新規自己集合性ポルフィリン二量体の合成(2)自己集合性ポルフィリン二量体へのフラーレン包接挙動の解析と複合体の構造解析(3)ポルフィリン二量体-フラーレンのπ複合体の光化学ダイナミクス、電荷移動プロセス、光電変換特性の解析自己集合を誘起するピリジル基がメソ位に置換した環状ポルフィリンニ量体をフラーレン類のホスト分子して用い、得られたπ複合体の超分子構造や光・電子物性を明らかにした。本研究では、自己集合性のポルフィリンが与える高次のπ空間にフラーレンなどのπ系分子を包接・配列させることによって、新規の機能性π複合体を構築することを目的としている。1)自己集合性ポルフィリンナノチューブへのフラーレンC60の包接これまで用いてきたニッケルポルフィリン二量体の他にブリーベース体を用いて、同様のポルフィリンナノチューブの形成を検討した。生成したポルフィリン・フラーレンC60の複合体を分光学的手法により確認し、その三次元構造をX線結晶構造解析により明らかにした。2) π複合体の光化学ダイナミクスポルフィリン・フラーレンC60のπ複合体の結晶性粉末について、高速分光法である過渡吸収スペクトルを用いて、光励起状態の挙動を調べた。その結果、ポルフィリン・フラーレンC60の三重項励起錯体(エキサイプレックス)の生成が確認され、その寿命を決定した。3)電荷キャリアの移動プロセスの解析ポルフィリンナノチューブ・フラーレン複合体の単結晶を時間分解マイクロ波伝導度測定に供して、電荷キャリア移動度を測定し、有機化合物としては、かなり高い値を示すことが確認された。1)自己集合性ポルフィリンへのフラーレン類の包接これまで用いてきたニッケルポルフィリン二量体の他に対応するフリーベースポルフィリンの二量体を用いると、その自己集合により、同様のポルフィリンナノチューブが形成されることをX線結晶構造解析により確認した。また、溶液中および結晶中において、フラーレンC_<60>がフリーベースポルフィリン二量体に包接されることを確認し、特に結晶中では、ポルフィリンナノチューブ構造の代わりに、フラーレンC_<60>がお互いにファンデルワールス接触をしながら、ジグザグ型に配列することを明らかにした。2) π複合体の光化学ダイナミクスフリーベースポルフィリン二量体・フラーレンC_<60>のπ複合体の結晶性粉末について、高速分光法である過渡吸収スペクトルを用いて、光励起状態の挙動を調べた。その結果、ポルフィリンからフラーレンC_<60>への光誘起電子移動が起き、数百ピコ秒の寿命を有する電荷分離状態が生成することを確認した。3)電荷キャリアの移動プロセスの解析フリーベースポルフィリン二量体・フラーレンC_<60>のπ複合体の単結晶を時間分解マイクロ波伝導度測定に供して、電荷キャリア移動度を測定し、フラーレンのジグザグ配列に沿って、高い電荷移動度を示すことを確認した。これまでピリジル基を導入した環状ポルフィリン二量体のニッケル錯体(Ni_2-CPD_<Py>)およびフリーベース体(H_4-CPD_<Py>)とフラーレンC_<60>のπ複合体について、原子レベルでの超分子構造、光化学ダイナミクス、C_<60>の規則的な配列に沿った比較的高い電荷移動度を明らかにしてきた。当該年度は、得られた知見に基づいて、これらのπ複合体の光電変換特性を評価した。

π複合体の溶液を貧溶媒で希釈してナノクラスターを形成させ、電気泳動によって透明電極上に修飾した修飾電極を用い、溶液型有機太陽電池を作製した。光子電流変換効率IPCE値はNi_2-CPD_<Py>の場合最大4%、H_4-CPD_<Py>の場合最大17%であった。H_4-CPD_<Py>がより高い効率を示した理由は、H_4-CPD_<Py>とC_<60>のπ複合体がより高次元に組織化されたクラスターを形成することおよび電荷分離の効率が高いことによるものであると考えられる。Ni_2-CPD_<Py>について、C_<70>の包接挙動についても調べた。結晶中での包接錯体の結晶構造では、楕円球形をしたC_<70>がポルフィリンに対して縦向きの配向で包接されたものと、横向きの配向で包接されたものの二種類が存在することが確認された。C_<70>とポルフィリンの相対配向が縦向きである結晶構造は、これが世界初である。さらに、C_<60>やC_<70>の包接の安定化のために架橋基が伸長された新規二量体、ポルフィリンのπ共役系が拡張された新規二量体、有機溶媒やポリマーとの親和性を高める置換基を導入した新規二量体などを合成した。本研究では、自己集合性のポルフィリンが与える高次のπ空間にフラーレンなどのπ系分子を包接・配列させることによって、新規の機能性π複合体を構築することを目的としている。これまでピリジル基を導入した環状ポルフィリン二量体のニッケル錯体(Ni_2-CPD_<Py>)およびフリーベース体(H_4-CPD_<Py>)とフラーレンC_<60>のπ複合体について、原子レベルでの超分子構造、光化学ダイナミクス、C_<60>の規則的な配列に沿った比較的高い電荷移動度、光電変換特性などを明らかにしてきた。当該年度は、適用するフラーレンの種類を拡張するため、C_<60>に次ぐ代表的なフラーレンであるC_<70>のH_4-CPD_<Py>に対する包接挙動について調べた。溶液中では、^<13>C-NMRスペクトルの結果から、横向きの配向で包接されていることがわかり、また、結晶中においても、横向きの配向で包接されていることが確認された。C_<70>がNi_2-CPD_<Py>に包接される際は、昨年度に明らかにしたように、溶液中、結晶中の両方において、横向きと縦向き配向の両者が存在することと好対照の結果となり、これらをまとめて、日本化学会の学術誌で報告したところ(Bull. Chem. Soc. Jpn., 84, 1321, 2011)、当該雑誌12月号の最優秀論文と認められ、BCSJ賞を受賞した。C_<60>やC_<70>の包接を高めることをねらいとして、ポルフィリン中心間距離を伸長するために、アントラセンやフェノチアジンなどの架橋基を用いた新規二量体を合成した。これらの新規二量体では、当初のねらい通り、C_<60>やC_<70>の結合定数が従来の二量体に比べて、10倍以上向上した。
ＥｒｂＢファミリーを標的とした頭頸部癌の免疫治療に向けた基盤研究

本研究は頭頸部癌における癌ペプチドワクチン療法の基盤確立を目的として行われた。頭頸部癌に高発現している癌蛋白であるEGFRに着目し、EGFRのアミノ酸配列より有効な抗腫瘍免疫を惹起できるエピトープ配列を複数同定した。これらのエピトープペプチドは健常人および癌患者において、直接癌を殺傷できる抗原特異的なCD4T細胞を誘導した。免疫治療の効果を向上するため、現行の診療で適応されているEGFR阻害薬とのコンビネーションセラピーを提唱した。EGFR阻害薬は腫瘍のMHC発現増加を介して免疫応答を増強した。以上より、本研究で同定したペプチドとEGFR阻害薬の併用は、頭頸部癌に対する有望な戦略と期待される。頭頚部癌はErbBファミリーを使い分けた生存戦略を有しており、ErbBファミリー全体を標的とする事は免疫治療において有効と考えられるため、頭頸部癌の新たな治療法としての免疫治療においてErbBファミリーを癌抗原とした研究を進めている。ErbBファミリーの一員であるEGFRを用いた癌ワクチン療法の確立のため、EGFRから多くの日本人が持っている複数のHLA-DRに結合可能なエピトープを同定し、そのペプチドを合成した。次にこのペプチドを用いてEGFRペプチド特異的ヘルパーT細胞株を樹立し、同T細胞株のペプチド特異性及びHLA-DR拘束性を確認した。同T細胞株は複数樹立できており、様々なHLA-DRに対して反応可能である事より、このペプチドは複数のHLA-DRに対して、つまり複数のヒトへ応用可能なペプチドと考えられる。同ヘルパーT細胞株は腫瘍細胞に直接反応しなおかつ腫瘍殺傷能力も備えており、樹状細胞にパルス下した腫瘍lysateにも反応し、頭頸部癌患者血中にも今回同定したEGFRペプチドに反応性のT細胞群がいる事を確認した。以上より、同ペプチドは抗原特異的なヘルパーT細胞を増幅する頭頸部癌患者に適応可能な癌ワクチンとなりうると考えられた。今回同定したエピトープはその他のErbBファミリーであるHER-2やHER-3、そしてEGFR阻害薬に対する抵抗性の原因の一つと考えられているc-Metにも高い相同性を有する事を見いだし、EGFR特異的ヘルパーT細胞株はHER-2, HER-3そしてc-MetのanalogousなペプチドおよびHER-2やc-Met陽性腫瘍も反応していた事から、EGFRペプチドによるワクチン療法はHER-2やHER-3、c-Met陽性腫瘍にも適用可能である。さらには、今後はEGFR阻害薬と免疫療法の併用に関する系を進めていく予定である。ErbBファミリーの一員であるEGFRを用いた癌ワクチン療法の確立のため、コンピュータアルゴリズム解析を用いてEGFRから多くの日本人が持っている複数のHLA-DRに結合可能なエピトープを同定し、そのペプチドを合成した。同ヘルパーT細胞株は腫瘍細胞に直接反応しなおかつ腫瘍殺傷能力も備えており、頭頸部癌患者血中にも今回同定したEGFRペプチドに反応性のT細胞群がいる事を確認した。今回同定したエピトープはその他のErbBファミリーであるHER-2やHER-3、そしてEGFR阻害薬に対する抵抗性の原因の一つと考えられているc-Metにも高い相同性を有する事を見いだし、EGFR特異的ヘルパーT細胞株はHER-2, HER-3そしてc-Metのanalogousなペプチドへも反応していた事から、EGFRペプチドによるワクチン療法はHER-2やHER-3、c-Met陽性腫瘍にも適用可能である。今後は同T細胞株がHER-2やHER-3、c-Met陽性腫瘍に直接反応しうるかどうか、またEGFR阻害薬と免疫療法の併用に関する系を進めていく予定である。頭頸部癌の新たな治療法としての免疫治療においてErbBファミリーを癌抗原とした研究を進めている。ErbBファミリーの一員であるEGFRを用いた癌ワクチン療法の確立のため、コンピュータアルゴリズム解析を用いてEGFRから多くの患者に適応可能なエピトープペプチドを同定、合成した。次にEGFRペプチド特異的ヘルパーT細胞株を樹立し、ペプチド特異性及びHLA-DR拘束性を確認した。同T細胞株は様々なHLA-DRに対して反応可能である事より、このペプチドは多くの患者へ応用可能なペプチドと考えられる。

同ヘルパーT細胞株は腫瘍細胞への腫瘍殺傷能力も備えており、Stage IVの頭頸部癌患者血中にも今回同定したEGFRペプチドに反応性のTh1細胞群がいる事を確認した。以上より、同ペプチドは頭頸部癌患者に適応可能な癌ワクチンとなりうると考えられた。今回同定したエピトープはその他のErbBファミリーであるHER-2やHER-3、c-Metにも高い相同性を有する事を見いだし、EGFR特異的ヘルパーT細胞株はこれらのanalogousなペプチドにも反応可能な事から、EGFRペプチドによるワクチン療法はHER-2やHER-3、c-Met陽性腫瘍にも応用可能である。加えて、今回の実験系のうち最も大きな進歩の一つはEGFR阻害薬による抗腫瘍応答の増強効果である。本検討で我々はEGFR阻害薬が腫瘍表面上のHLA-DRの発現を増強させること、さらにEGFR阻害薬で腫瘍を前処置することによって、ヘルパーT細胞の抗腫瘍効果が増強することを明らかとした。以上より、本研究の成果は、癌免疫治療と分子標的薬によるcombination therapyの基盤となりうると考えられた。頭頸部癌現在、研究実績に示した通り、研究計画に沿って順調に計画は進行している。現在、研究実績に示した通り、研究計画に沿って順調に計画は進行している。腫瘍細胞をsiRNA処理して抗原の発現を減少させ、T細胞の反応が変化するかどうか検討する。各ErbBファミリーを発現する癌幹細胞株が得られれば、これらを標的細胞としてT細胞の反応を観察する。Tヘルパー細胞株樹立時における制御性T細胞(T reg)の影響の検討CpGの一種であるPoly-G10が、最近T regの抑制機能を解除することが新たな知見として報告されている。有効な癌抗原特異的Tヘルパー細胞応答を惹起する際、負の反応を引き起こすT regが同時に誘導されてくることは避けなければならない課題である。本研究では、初回誘導時に、培養液中にPoly-G10を添加して、誘導されたT細胞の性質をPoly-G10無添加時、あるいはあらかじめCD25陽性細胞を除去した場合とで、抗原に対するその反応性ならびにエピトープスプレッディングの差をサイトカイン分泌パターンの変化や、フローサイトメーターで、その細胞表面形質の性状の変化を比較検討する。EGFR陰性かつHER-2やHER-3、c-Met陽性の腫瘍細胞株を探索し、樹立したEGFR特異的T細胞株との共培養系を用いてその反応性及び腫瘍殺傷能力をサイトカインELISAやチミジンもしくはLDHを用いたサイトトキシックアッセイで検討する。EGFR阻害薬を腫瘍に添加する事で、腫瘍表面上CD80等の共刺激分子やHLA- Class I等の免疫関連分子の変化を観察する。
物質場と重力における対称性とトポロジー

1.3次元の非線形シグマ模型に対する非摂動くりこみ群方程式を導き、その固定点理論を解析し、場の異常次元が-1/2の場合はアインシュタイン・ケーラー多様体が紫外固定点になることを見いだした。2.高次元ゲージ理論を用いて、ゲージ場とヒッグス場を統合した。余剰次元におけるアハロノフ・ボーム位相は、4次元電弱理論に現れるヒッグス場と同定される。5次元時空が曲がったワープ空間の場合には、現実的な模型を構成することができる。ヒッグス粒子の質量は100-300GeVと予想される。また、ヒッグス粒子とクォーク・レプトン等の相互作用は、標準理論と大きく異なり、近い将来、LHCなどによる検証が期待される。3. KamLANDやSNOの実験データ解析の際に必要になるニュートリノ反応の散乱断面積を、輻射補正まで入れて求めた。他の研究者の同種の論文に比べて前進している点は、いわゆるGA/GVに対する輻射補正を正確に議論し、実験で測定されているGA/GVの意味を明らかにしたことである。この分析により、SNOの中性カレントの反応を記述するGA/GVの値に対しては,有意な補正があることを明らかにした。4. 1990年に数学者によって提起された等ホロノミー問題を15年後に解決した。Grassmann多様体上のStiefel多様体において、等ホロノミー解を具体的に構成し、それをホロノミック量子計算に応用した。また、ホロノミーを利用してアルカリ原子のボースアインシュタイン凝縮体中に高次の巻数を持つ渦をトポロジカルに作る方法を提唱した。この渦は2002年にMITで検証された。5.ブラックホール周辺の物質場の自由度を数え上げることにより、エントロピーを導出した。この際,回転するブラックホール時空の具体的形に依らず、一般的に導出したのは、初めて成されたことである。三次元時空上の非線形シグマ模型は、曲がった空間上を運動する弦模型を記述するので重要である。特にリッチ平坦な空間に値を取る超対称非線形シグマ模型には発散が無く、超共形不変性を持つと思われる。東島は、エルミート対称空間などのEinstein-Kahler多様体に複素場を付け加えることにより、非コンパクトなリッチ平坦な空間に値を取る非線形シグマ模型を構成した。これまでの理論と異なり、計量をあからさまに求める事にも成功した。中原は、SO(3)の基本群がZ_2であることを利用して、ポーズ凝縮体の中にトポロジカルに渦を作る方法を研究した。この方法はアルカリ原子が超微細スピンの自由度を持つことを利用するもので、従来の方法に比べ簡単で数学的にも美しい.また,量子計算機の物理系による実現に関し,サーベイを行った.特に,ファイバー束におけるホロノミーを利用した「幾何学的量子計算機」の数学的定式化を研究した.細谷は、漸近的に反ド・ジッター空間の場合にmonopole, dyon解のスケーリング法則を導いた。不安定な解はBartnik-McKinnon解がmonopole, dyonの衣を着たものと見倣せることを示した。また、細谷と窪田は、江本とともにEinstein-Weinberg-Salam理論に於けるトポロジー的に非自明な配位を研究した。初期宇宙においてはこのような配位が実現可能であることを指摘し、膨張宇宙の初期の段階で、強い磁場が生じる時期があることを数値計算によって示した。