hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高性能近似ネットワークアルゴリズムに対する系統的設計法の研究

特に、これらの系統的設計法の有効性およびその限界が何によるのか詳細に検討した。2.情報ネットワークシステムで現在用いられている基礎技術・応用技術をアルゴリズムの観点から調査し、分類・整理・検討した。特に、ネットワーク理論の枠組みで議論できて、多項式時間のアルゴリズムでは解けそうもないNP-困難となる問題に対して、数理計画法に基づく系統的設計法の可能性とその限界を詳細に検討した。3.1,2の研究調査・検討の実行において、高性能近似アルゴリズムの分野で最先端の研究をしている内外の研究者と情報およびアイデアを交換した。特に、この分野で世界最先端の研究を行っている海外共同研究者のD.P.Williamson博士との情報およびアイデア交換で得られた情報を最優先して利用した。さらに世界的権威の国際会議に出席して得られた情報も最大限活用した。4.上記1,2,3の調査・検討に基づき、情報ネットワークの各分野で理論的にも実用的にも要求度の高い問題に対して、高性能近似アルゴリズムと有効な新技法を提案した。そして、提案したアルゴリズムや新技法の有効性を大規模な実物データで計算機実験を通して実証するためのプログラム作成を行った。5.得られた成果を内外の学会で発表すると同時に、他の研究者の批評を整理・分類・検討した。高性能近似ネットワークアルゴリズムに対する系統的設計法の有用性を実際への応用も含めて追究すると同時に、その限界も明らかにすることが本研究の目的である。その目的を達成するために以下の研究を実行した。1.高性能近似アルゴリズムの系統的設計法の代表である半正定値計画法と線形計画法に対して、これまでにこの手法で解決された問題を高性能近似アルゴリズムの観点から調査し、分類・整理・検討した。特に、この分野で世界最先端の研究を行っているドイツボン大学のB.Korte教授とJ.Vygen教授との情報およびアイデア交換で得られた情報を最優先して利用した。
多能前駆細胞からＴ細胞系列への運命決定の分子機構の解明

本計画研究は、多能前駆細胞からT前駆細胞への分化決定過程の分子機構を解明する事を目標とした。主に試験管内で分化を停止/再開させる手法を用い、まずT細胞系列のマスター制御因子が転写因子Bcl11bであることを明らかにした(Science, 2010)。さらにT細胞分化経時的サンプルのデータは理研FANTOM5プロジェクトの一部として発表された(Science, 2015)。また、ポリコムをT前駆細胞において欠失させると、T系列からB系列へ分化転換することを見いだした(論文投稿中)。このように、T細胞系列決定過程で起こる転写因子制御と、エピジェネティクス制御の機構解明に切り込むことができた。この研究計画の目標は、造血幹細胞からT前駆細胞が生成するまでの過程の分子機構を明らかにすることである。アプローチとして、前駆細胞の分化停止や分化再開を誘導する系を用いることにより、細胞分化の節目となるチェックポイントを明らかにし、さらにそのチェックポイントのステップのキーとなる外的因子および内的因子を明らかにしようとする戦略をとる。我々が提唱してきた「ミエロイド基本型モデル」では、造血幹細胞は赤血球系への分化能とB細胞への分化能を順次失ってミエロイド-T前駆細胞になり、この前駆細胞がミエロイド系の分化能を失うことによりT細胞系列へ完全に決定された前駆細胞になる。本年度は、この最終ステップに焦点を当てた。一般に、あるステップが分化の「節目」となるチェックポイントであることは、特定の条件下においてそのステップの直前の段階で分化を停止させ得ること、さらに分化停止した細胞が自己複製サイクルに入ることを示すことにより、明確にすることができる。我々は、固相化したNotchリガンドと数種類のサイトカインによりマウスの造血前駆細胞を培養すると、ミエロイド-T前駆細胞段階で分化が停止すること、その分化停止した前駆細胞が自己複製し増え続けることを見いだした。さらに、転写因子Bcl11bを欠損したマウスでは、同じ段階で分化停止と自己複製がみられることを明らかにした。すなわち、T細胞系列への決定過程が分化チェックポイントであることが明らかになり、またそれがBcl11bに依存性であることが示された。本年度は、T細胞系列への「特化(specification)」の過程分化停止/分化再開培養系で再現することシステムの樹立を行った。T細胞系列特化とは、ミエロイド-T-Bという分化能を持つ多能前駆細胞が、B細胞への分化能を失いミエロイド-T前駆細胞になるステップのことである。アプローチを以下に記す。EBF1欠損マウスの造血幹細胞をB細胞分化誘導系で培養すると多能前駆細胞にあたる段階で分化が停止し、自己複製サイクルに入る。本年度は、この分化停止多能前駆細胞を、T細胞分化誘導環境に移すという実験を行った。これらの細胞は同期した形で分化し、4日後にはT細胞系列決定が起こるDN2という段階に達した。すなわち、多能前駆細胞が胸腺に移住してB細胞系への分化能を失うステップを、同期培養系で再現できたと考えられる。培養3日目までのtime course検体に詳細な解析を加えることで、T細胞特化過程の分子機構の解明に迫れると考えている。研究分担者の岩間、谷内とは、上記の培養系を用いて、それぞれエピジェネティクスと転写因子ネットワークの面から、共同で解析法についての検討を進めている。本研究は、多能前駆細胞からT前駆細胞への分化能限定過程すなわち、M-T-B前駆細胞から順次M-T前駆細胞、T前駆細胞になるという段階的分化能喪失過程の分子機構を解明する事を目標としている。主に用いる方法は、試験管内で特定の分化段階で任意に分化を停止させたり再開させたりする手法である。具体的には、転写因子E2AあるいはEBF1の機能阻害と、ノッチシグナルとIL-7シグナルの持続的付与により、それぞれM-T-BおよびM-T段階で分化を強制停止させる方法を用いた。25年度の研究では、これらの方法を用いて得られた分化再開細胞のゲノムワイドな遺伝子発現解析を経時的なデータにバイオインフォマティクス解析を加え、M-T-BからM-T前駆細胞への誘導に働く転写因子の遺伝子発現ネットワーク構造を描出した(未発表)。

また、24年度までにはT前駆細胞においてポリコムを欠失させるとT細胞の分化が著明に障害される事と、T系列からB系列へ分化転換することを見いだしていたが、25年度にはさらにPAX5を欠失させるとT細胞の分化障害がなくなることを見いだした。すなわち、ポリコムがPAX5を抑制することがT細胞の系列の維持に必須であることが示された(未発表)。このように、この現象の分子機構に切り込むことができた。本研究は、多能前駆細胞からT前駆細胞への分化能限定過程すなわち、M-T-B前駆細胞から順次M-T前駆細胞、T前駆細胞になるという段階的分化能喪失過程の分子機構を解明する事を目標としている。主に用いる方法は、試験管内で特定の分化段階で任意に分化を停止させたり再開させたりする手法である。具体的には、転写因子E2AあるいはEBF1の機能阻害と、ノッチシグナルとIL-7シグナルの持続的付与により、それぞれM-T-BおよびM-T段階で分化を強制停止させる方法を用いた。期間中の研究で、EBF1欠損多能前駆細胞からT細胞系列へ誘導する系を用いて、15のタイムポイントについての分化誘導細胞のサンプルを作製し、理研のFANTOM5というプロジェクトに提供した。その結果は、他の細胞種を用いた経時サンプルとともに2014年度に発表された(Arner E et al. Science, 347: 1010, 2015)。さらに、これらの方法を用いて得られた分化再開細胞のゲノムワイドな遺伝子発現解析データにバイオインフォマティクス解析を加え、M-T-BからM-T前駆細胞への誘導に働く転写因子の遺伝子発現ネットワーク構造を描出した。これらの結果は申請者が責任者となる論文として現在作製中である。また、本研究期間中に、T前駆細胞においてポリコムを欠失させるとT細胞の分化が著明に障害される事と、T系列からB系列へ分化転換することを見いだした。さらに25年度にはPAX5がその責任遺伝子であることも見いだし、この現象の分子機構に切り込むことができた。これはT細胞初期分化過程におけるエピジェネティックな遺伝子制御の重要性を示す重要な成果で、現在投稿中である。このように、研究は計画通りに進み、当初の目的は達成したと考えている。本研究は、多能前駆細胞からT前駆細胞への分化能限定過程すなわち、M-T-B前駆細胞から順次M-T前駆細胞、T前駆細胞になるという段階的分化能喪失過程の分子機構を解明する。24年度の研究では、これらの方法を用いて、分化再開細胞のゲノムワイドな遺伝子発現解析を経時的に行ない、M-T-BからM-T前駆細胞への誘導に働く転写因子の遺伝子発現の変化を捉えることに成功した(未発表)。
航空用ターボ機械エアロメカニクス分野のための流体－構造連成解析法の開発と応用

昨年度までに構築・検証された,流体構造連成解析手法とシステム同定を組み合わせたフラッター解析手法を用いて,遷音速ファンのフラッター発生点予測を試みた.その結果,ファンの回転数が高い場合には,数値解析により発生点が的確に捉えられた.しかし,フラッターが起こらない低い回転数でも数値解析ではフラッターが発生した.このミスマッチの原因について流れ場や翼振動の増幅に寄与する流れ構造をもとに考察した結果,前縁付近に位置する離脱衝撃波が主な励振力となること,衝撃波足元の流れ場の安定性は乱流モデルの実装に非常に敏感であり,衝撃波バフェットが生じる可能性があることがわかった.さらなる予測精度の改善には,現実の作動状態における流れ場の詳細な理解が必要だと結論づけた.実用的なファン翼列の振動予測で見出された課題に対し,以下の12の異なる視点から,振動現象理解と予測精度の改善につなげるための研究を実施した.1翼固有振動数のばらつきが翼振動の安定性に与える影響(ミスチューニングによるフラッター抑制効果)をモンテカルロ法により定量化した.結果として,通常の製造公差で生じる程度のばらつきではフラッター発生点はほとんど影響を受けないことがわかり,前述のミスマッチは構造特性由来ではなく前縁剥離・離脱衝撃波の共存する遷音速乱流流れ場の解析精度などの,CFDに由来する可能性が高いと考察した.2フラッター発生点まわりにおける遷音速乱流流れ場の理解にむけて,最適化コンパクト差分・人工粘性・重合格子・壁関数を組み合わせた圧縮性乱流解析コードを構築した.チャネル乱流(Re:1805200),カルマン渦列(Re=3900),層流剥離遷移の生じる静翼翼列流れを対象とした検証を実施し,本コードで正しく乱流を解析するための指針を獲得できた.また,カルマン渦列について,遷音速の条件(マッハ0.75)でも安定な計算が実現できた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。航空用エンジンファンは,軽量化と安全性を両立するために,有害な翼振動の有無が設計時に十分検討される必要がある。本研究は,従来法である流体→構造の片方向解析で扱えなかった,空気力による翼の変形や振動数・振動モードの変化といった連成効果を正しく模擬する流体-構造連成解析による翼振動解析手法や,高精度な流体解析に基づく翼振動解析を,基礎的な検証と応用を通じて確立させることを目標としている。まず,これまで構築してきた翼振動と変動流の連成解析とシステム同定を応用した翼振動解析手法に対し,翼の自励振動(フラッター)について更なる検証を行った。乱流モデルや解析条件の依存性を排除するために,平板単独翼のフラッター,平板翼列のフラッターについて理論的に最も信頼性の高い解であると考えられる解析解を参照解とし流体構造連成解析結果と比較した。振動特性(流れ中での振動数・減衰率・モード形状)やフラッター発生流速が非常によく一致することが示され,本手法で流体-構造間の相互作用の影響を適切に模擬した振動解析が可能であることが確認できた。また,大きな剥離を含む流れ場における翼振動解析が可能かを検討するために,Hybrid RANS and LES (HRLES)の使用を想定し,必要な計算コストをRANS結果の乱流長さスケール分布,翼振動周期,必要な翼枚数より試算した。その結果,剥離流と同時に翼振動を計算することはコストが非常に高く,数値解析上の工夫が必要なことが判明した。そこで,非定常流解析結果を用いて乱流モデルを修正する手法を考案し,薄翼翼列に生じる前縁剥離流れ場を用い,修正されたモデルで流れ場が実現されるかを調べた。修正されたモデルは非定常流解析結果を完全には再現しなかったものの,オリジナルのモデルを用いた解析結果に比べると解析結果は大幅に試験結果に近づくことが確認された。昨年度までに構築・検証された,流体構造連成解析手法とシステム同定を組み合わせたフラッター解析手法を用いて,遷音速ファンのフラッター発生点予測を試みた.その結果,ファンの回転数が高い場合には,数値解析により発生点が的確に捉えられた.しかし,フラッターが起こらない低い回転数でも数値解析ではフラッターが発生した.このミスマッチの原因について流れ場や翼振動の増幅に寄与する流れ構造をもとに考察した結果,前縁付近に位置する離脱衝撃波が主な励振力となること,衝撃波足元の流れ場の安定性は乱流モデルの実装に非常に敏感であり,衝撃波バフェットが生じる可能性があることがわかった.さらなる予測精度の改善には,現実の作動状態における流れ場の詳細な理解が必要だと結論づけた.実用的なファン翼列の振動予測で見出された課題に対し,以下の12の異なる視点から,振動現象理解と予測精度の改善につなげるための研究を実施した.1翼固有振動数のばらつきが翼振動の安定性に与える影響(ミスチューニングによるフラッター抑制効果)をモンテカルロ法により定量化した.結果として,通常の製造公差で生じる程度のばらつきではフラッター発生点はほとんど影響を受けないことがわかり,前述のミスマッチは構造特性由来ではなく前縁剥離・離脱衝撃波の共存する遷音速乱流流れ場の解析精度などの,CFDに由来する可能性が高いと考察した.2フラッター発生点まわりにおける遷音速乱流流れ場の理解にむけて,最適化コンパクト差分・人工粘性・重合格子・壁関数を組み合わせた圧縮性乱流解析コードを構築した.

チャネル乱流(Re:1805200),カルマン渦列(Re=3900),層流剥離遷移の生じる静翼翼列流れを対象とした検証を実施し,本コードで正しく乱流を解析するための指針を獲得できた.また,カルマン渦列について,遷音速の条件(マッハ0.75)でも安定な計算が実現できた.本年度の研究活動により,本研究で構築された流体-構造連成解析手法は,信頼できる理論解に基づく検証を通じて,物体の振動特性に対して雰囲気流体の与える影響を正しく評価できることが確認された。これより,連成効果を正しく再現した振動解析手法を構築するという観点からは,当初の目標を達成できたと評価できる。一方で,ターボ機械において現実に有害な翼振動が発生する条件には,一般に翼振動解析で用いられているRANSによる流体解析ではうまく再現できないであろう流れ場(大剥離,衝撃波バフェット等)が存在する。そのような流れ場における翼振動解析の問題点や困難さが計算コストの試算などから改めて浮き彫りになったが,それを解決するための方策や指針を設定することができたと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。ターボ機械における翼振動解析の困難さは,数値解析で模擬することが難しい複雑な流れ場にある。連成解析手法は自体は完成したので,次に取り組むべき課題としては,対象とする流れ場がうまく数値解析で模擬されることが重要であると認識している。そのため,本研究で開発された連成解析手法を発展させて,より実用的な問題に対応できるように,非定常流の数値解析手法と,その結果を翼振動解析へ接続する手法の開発について重点的に取り組んでいきたい。具体的には,翼間1流路の流れ場を精度よく解けるようになることを目標として,本研究のコードで扱った実績のある最大の計算規模が3000万点程度であるところを,格子点数1億点超の問題に対応するべく,数値解析コードを改良したい。それとともに,風洞試験結果を参照した検証を実施する。また,時間スケール・空間スケールの大きく異なる剥離流と翼振動を何としても同時に解くという,計算資源に依存したアプローチは現状として実現が難しい。そのため,詳細な流れ場の解析に基き流れ場をモデル化し翼振動解析に接続する手法の開発に取り組みたい。
ヘテロ構造界面における異常歪効果のフォノン散乱による研究

○はじめに::この研究に於いて最も重要な事は超高周波のフォノン(1)発生及びその(2)検出をいかに精密に制御し本研究の目的に役立てるか、そしてその対照となる(3)SiGe系薄膜の試料をいかに精密に作製し(4)正確なデータを得て、その実験結果からどのようにして(5)真実を見出だし、その(6)結果を応用することによって、所定のデバイスに到達するかということである。○この一年間の成果::初年度及び2年度までは、ともかくもこの(1)(2)(3)においては順調に進んで来たが、(4)の段階において幾つかの疑問点が生じた。例えばヒートパルスフォノンの検出を行なうアルミニウムボロメータの応答速度や感度、再現性等において疑問が生じ、日本側(九州工大)で作製しランカスター大学において測定するやり方では詳細な問題点の洗い出しは困難となり、日英双方に測定装置を設置しむしろ双方での実験結果について徹底的な比較検討を行なう事とし、この時点で押さえるべき点をきちんと押さえておく必要があるという結論に達した。そこでヒートパルスの発生・検出の問題から徹底的に検討を行い、多くの問題を解決し我々はこれまでに行なわれたどのようなヒートパルスの測定技術も凌駕する大幅な改善に成功した。その主な内容は次の様にまとめられる。ヒーターの改善:超高周波フォノンを発生させるヒーターは、空間分解能を高くするためにフォトリソグラフィーの技術を用い、サイズを約50μm X 50μm程度にする必要があり、電極の構造においてはdB/dtによる電磁誘導を極力おさえる構造に改善を行なった。ボロメータの改善:ボロメータとしての薄膜アルミ(約100Å)は、5X10^<-6>Torr程度の酸素ガス雰囲気で作製したものが最も感度が高いこと、かつ油拡散ポンプによるオイルによる汚染が再現性に問題を与えることが分かりオイルフリーな真空を得るためターボ分子ポンプを用いることした。更にこの条件で作製したアルミニウムの結晶構造は六方晶系であることが分かり、本研究における重大な新発見の一つとなった。このような新しい結晶構造が感度が高い原因の一つと考えられ目下論文にまとめるべく準備している。このボロメータの部分と電極部分のアルミの質および膜厚が異なることや完全なオーミック性を持たせるため、ポジ型のレジストを2回用いる新しい微細加工技術を開発した。ブレークスルーの改善:本研究においては対象となる基板は500μmという極めて狭い空間で、しかも数nsの極めて短いパルスを用いるため、ヒ-タとボロメータの間の電磁誘導(ブレークスルー)の防止は極めて重要な問題で、電極の構造の改善や、ヒ-タとボロメータの電流の向きを直交させたり、取り付ける同軸ケーブル(直径0.5mm)を表面に垂直に接続する等の工夫により、測定精度や再現性、信頼性の飛躍的向上に成功した。インピーダンス不整合の対策:ヒ-タやボロメータのインピーダンスと測定系、特に同軸の特性インピーダンスとの不整合が測定時にリンキングを生じせしめ測定を困難としたが、減衰器を挿入して反射波との干渉を減少させる方法や同軸ケーブルを数mと長くする方法(これは数nsの極めて短いパルスを用いることが幸いして干渉を防止し、更に挿入したパルス高と反射したパルス高をモニターで測定出来るため、ヒ-タに加わった電力を正確に知ることが出来るようになった)を取り解決に成功した。このように多くの技術開発や工夫により、ヒートパルスの測定技術を格段に高めることに成功し、この分野の研究にブレイクスルーを開いた。歪みを伴う界面でフォノン散乱に対する理論の展開:宮里とWigmoreはランカスター大学のKozorezovと共に、本実験のように歪みわ伴う界面でのフォノン散乱の機構を明らかにするためにeikonal modelに基づく理論的検討を行い、札幌で開かれたPHONON95の国際会議で発表し、更に具体的な計算は、Physica BとJ.Physicsに掲載された。SiGe系薄膜の高周波スパッターによる作製:高周波放電によるSiGe系薄膜の作製に成功し、この膜で大きなフォノンモード変換が生ずることが分かった。然しHEMTを作るためにはMBEによる薄膜が必要であることが分かり近々日立製作所から提供を受けることになった。ここまでの成功は次の段階の成功の高い可能性を示している。

その主な内容は次の様にまとめられる。ヒーターの改善:超高周波フォノンを発生させるヒーターは、空間分解能を高くするためにフォトリソグラフィーの技術を用い、サイズを約50μm X 50μm程度にする必要があり、電極の構造においてはdB/dtによる電磁誘導を極力おさえる構造に改善を行なった。ボロメータの改善:ボロメータとしての薄膜アルミ(約100Å)は、5X10^<-6>Torr程度の酸素ガス雰囲気で作製したものが最も感度が高いこと、かつ油拡散ポンプによるオイルによる汚染が再現性に問題を与えることが分かりオイルフリーな真空を得るためターボ分子ポンプを用いることした。更にこの条件で作製したアルミニウムの結晶構造は六方晶系であることが分かり、本研究における重大な新発見の一つとなった。このような新しい結晶構造が感度が高い原因の一つと考えられ目下論文にまとめるべく準備している。このボロメータの部分と電極部分のアルミの質および膜厚が異なることや完全なオーミック性を持たせるため、ポジ型のレジストを2回用いる新しい微細加工技術を開発した。ブレークスルーの改善:本研究においては対象となる基板は500μmという極めて狭い空間で、しかも数nsの極めて短いパルスを用いるため、ヒ-タとボロメータの間の電磁誘導(ブレークスルー)の防止は極めて重要な問題で、電極の構造の改善や、ヒ-タとボロメータの電流の向きを直交させたり、取り付ける同軸ケーブル(直径0.5mm)を表面に垂直に接続する等の工夫により、測定精度や再現性、信頼性の飛躍的向上に成功した。インピーダンス不整合の対策:ヒ-タやボロメータのインピーダンスと測定系、特に同軸の特性インピーダンスとの不整合が測定時にリンキングを生じせしめ測定を困難としたが、減衰器を挿入して反射波との干渉を減少させる方法や同軸ケーブルを数mと長くする方法(これは数nsの極めて短いパルスを用いることが幸いして干渉を防止し、更に挿入したパルス高と反射したパルス高をモニターで測定出来るため、ヒ-タに加わった電力を正確に知ることが出来るようになった)を取り解決に成功した。このように多くの技術開発や工夫により、ヒートパルスの測定技術を格段に高めることに成功し、この分野の研究にブレイクスルーを開いた。歪みを伴う界面でフォノン散乱に対する理論の展開:宮里とWigmoreはランカスター大学のKozorezovと共に、本実験のように歪みわ伴う界面でのフォノン散乱の機構を明らかにするためにeikonal modelに基づく理論的検討を行い、札幌で開かれたPHONON95の国際会議で発表し、更に具体的な計算は、Physica BとJ.Physicsに掲載された。SiGe系薄膜の高周波スパッターによる作製:高周波放電によるSiGe系薄膜の作製に成功し、この膜で大きなフォノンモード変換が生ずることが分かった。然しHEMTを作るためにはMBEによる薄膜が必要であることが分かり近々日立製作所から提供を受けることになった。ここまでの成功は次の段階の成功の高い可能性を示している。英国側グループは、一応10ナノ秒のパルス幅のヒートパルスを用いて、二次元電子ガスによるヒートパルスの散乱や直接二次元電子ガスにパルス電流を流すことによって発生する熱フォノンを観測するシステムを完成させている。
窒素固定茎粒形成要因と窒素固定活性発現機構の解析

1.窒素固定活性発現機構の解析にあたり、ニトロゲナーゼおよびレグヘモグロビンの抗体調製を試みた。ダイズ根粒よりニトロゲナーゼMoーFeタンパク質およびレグヘモグロビンタンパク質を精製し、ウサギ抗体を調製した。これらの抗体を用いてクサネムの茎粒・根粒およびダイズ根粒におけるニトロゲナーゼ、レグヘモグロビンの相同性について調べた。クサネム茎粒と根粒におけるニトロゲナーゼは極めて相同性が高く、ダイズ根粒のそれとは部分的に相同であることが明かとなった。調製したレグヘモグロビン抗体とクサネム茎粒および根粒のレグヘモグロビンとのreactivityは極めて弱くそれらの相同性について確かな情報を得るにはいたらなかった。非マメ科植物根粒内ニトロゲナーゼはFrankiaの小胞体に特異的に局在することを免疫化学的電子顕微鏡法で明らかにした。2.茎粒形成に関わる温度、光、栄養など環境要因について調べた。外部より与えられた化合態窒素、菌接種部位の光の有無は茎粒形成にほとんど影響を与えなかった。これに対し温度は極めて重要であり、20°Cにおいて茎粒形成は著しく抑制された。また基部に近い節間および先端付近の節間では茎粒が形成されにくく、中央部の節間ではよく茎粒は形成された。茎粒の形成は皮目の発達と密接に関連していることが強く示唆された。3.いわゆるカウピータイプに属し、宿主を異にするリゾビウム(クサネム、セスバニア、ギンネム、ラッカセイ)を用い、それらの茎粒形成能力について調べた。セスバニア、ギンネム、ラッカセイからの分離菌はクサネムに対して茎粒形成能力は認められなかった。また有用マメ科作物への茎粒導入を試みるためラッカセイに対して上記リゾビウムを接種したが、いずれにおいても茎粒形成は認められなかった。1.窒素固定活性発現機構解析の有力な手段となるニトロゲナーゼの抗体調製を試みた.ダイズ根粒よりニトロゲナーゼMo-Feタンパク質を精製し,電気泳動的にほぼ均一な53KDおよび55KD二種のタンパク質標品を得た.この二つのタンパク質についてウサギ抗体を作成し,免疫二重拡散および免疫滴定により抗53KD抗体がより特異性の高いニトロゲナーゼ抗体であることを明らかにした.またこの抗体が非マメ科植物根粒ニトロゲナーゼとクロスリアクトすることによりマメ科・非マメ科ニトロゲナーゼは相同性の高いことを明らかにした.抗53KD抗体およびプロティンA-金コロイドを用いて免疫化学的電子顕微鏡法により非マメ科植物根粒内ニトロゲナーゼの局在性を調べた.その結果金コロイドはFrankia小胞体に特異的に局在し,細胞分画法で示唆されているニトロゲナーゼの小胞体局在をより直接的に証明した.2.茎粒形成にかかわる温度,光,栄養など環境要因についてポット栽培したクサネムを用い解析した.外部より与えられた化合態窒素は茎粒形成に重大な影響は及ぼさなかった.また菌接種部位の光の有無も茎粒形成にはほとんど影響はなかった.これに対し温度は極めて重要であり, 20°Cにおいて茎粒形成はまったく認められなかった.3.カウピータイプに属し宿主を異にする三種のリゾビウム(クサネム,セスバニア,ギンネム)を用い,クサネムに対する茎粒形成能力について調べた.セスバニアおよびギンネムからの分離菌はクサネムに対して茎粒形成はほとんど行わず,茎粒形成においてもリゾビウム間の種特異性は高いものと考えられた.

またクサネムと同様カウピータイプのリゾビウムと共生するラッカセイに対して茎粒形成を試みたが,上記三種のリゾビウムでは茎粒形成は起らないようであった.1.窒素固定活性発現機構の解析にあたり、有力な手段の1つとなるレグヘモグロビンの抗体調整を試みた。ダイズ根粒よりレグヘモグロビンタンパク質を精製し、電気泳動的に均一な10KDのタンパク質標品を得た。このタンパク質についてウサギ抗体を調整し、免疫二重拡散法によりレグヘモグロビン抗体であることを確認した。この抗体を用いてクサネムの茎粒および根粒レグヘモグロビンとダイズ根粒レグヘモグロビン間の相同性について調べたが、クサネム茎粒および根粒と抗体とのreactivityが極めて弱くレグヘモグロビンの相同性について確かな情報を得るには至らなかった。また前年に調整したダイズ根粒ニトロゲナーゼ抗体を用いクサネム茎粒、根粒およびダイズ根粒間の免疫化学的相同性について調べた。クサネム茎粒と根粒におけるニトロゲナーゼは極めて相同性が高く、ダイズ根粒のそれとは部分的に相同であることが明らかとなった。2.クサネム茎粒から分離されたS-1菌株を用い、茎の部位毎による茎粒形成の難易について調べた。基部に近い節間および先端付近の節間では茎粒が形成されにくく、中央部の節間ではよく茎粒は形成された。茎粒の形成は皮目(lenticel)の発達と密接に関連していることが強く示唆された。茎粒形成に必要な菌の接種時間は1日間で十分であった。3.クサネムの茎粒と根粒とのS^<15>Nはいずれも56%の値をとり、両者で明確な差異は認められなかった。4.クサネムに対し茎粒形成能力のあるリゾビウム菌株を選択するため、前年度に用いたセスバニア、ギンネムからの分離菌に加え、ラッカセイからの分離菌についても茎粒形成能力の有無を調べた。しかしいずれにおいてもクサネムに対して茎粒形成は認められなかった。
ブラジルの不良住宅増加要因の分析と金融包摂の視点による解決の展望

2018年度については、以下の研究成果を社会的に公表した。「ブラジル労働者党政権14年間の評価と今後の展望」と題する研究報告を、3月17日(日曜日)(2018年度内)に、フルペーパーをそえて、基礎経済科学研究所主催による「2019年春季研究交流集会」(開催会場:横浜国立大学経済学部講義棟)でおこなった。本科学研究費の研究テーマはブラジルの住宅政策であるが、とくに2000年以降の状況を念頭においている。その時期ブラジルの政府は、労働者党(PT)政権(中道・左派政権)であり、それは2016年の8月末まで約14年間続いた。その労働者党政権の政策の特徴を概観した。労働者党政権では、第1にボルサ・ファミリアという世界最大規模の条件付き現金給付政策を展開し、社会福祉に一定の力を注いだ。第2に農地改革を漸進的に進めた。第3に労働省内に連帯経済局を創設して、協同組合など社会的企業を促進した。第4に環境保全については、マリア・ダ・シルヴァという環境保全の活動家を大臣に任命して、アマゾン森林消失の速度を遅くするなど、一定の成果を上げた。しかしながら、こうした政策で力を使い果たした面があり、公共住宅の充実は限定的であった。次に今後の展望であるが、2019年から労働者党から右派といわれるボルソナル政権へ急展開し、政策の方向性がおおきく変化した。その背景も今回の報告で考察したが、労働者党の下野については、2つの要因が重複している。1つは右派勢力の成長で、もう1つは労働者党への国民の支持の低下である。ことに社会政策の不十分性への不満がある。以上のように、労働者党政権時の特徴と、下野の事情という大きな文脈をふまえて、金融包摂の促進による住宅政策のあり方を展望する必要がある。なお報告したフルペーパーをもとにした論文は、現在作成中であり、近く『経済科学通信』に掲載される予定である。2018年度の国政選挙では、予想されていなかった事態が生じた。すなわち、選挙中の数多くの不適切な発言(セクハラ発言など)で人気が低迷し、当選の可能性が必ずしも高くないと当初目されていた右派政治家が、対抗馬の弱さもあってその後可能性が高め、結果的に大統領に当選した。政策の方向性がおおきく変化したのである。たとえば労働省が廃止されるなど、劇的な変化が生じている。新政権下での大きな変化の情報を集める作業があらたに生じたため、「計画以上の進展」とはいかなくなったが、2000年以降のブラジルの政策の特徴を明らかにする作業は、参照すべき欧米の研究もおおく出始めたこともあって、おおむね順調に進んでいる。2018年度内の出版にはいたらなかったが、本研究に関連するアウトプットとして、図書の1部として2章分の論考(2019年5月中に刊行、出版社は有斐閣)、英文国際ジャーナルに投稿・査読中の共著論文が1本ある。前者では、ブラジルでの開発金融をになう公的金融機関CEF(Caixa Economica Federal、連邦貯蓄銀行)の副頭取Aser Cortines氏が1章分を共著の形で書いている。それは下水道・下水処理(公衆衛生)インフラのファイナンスが、1990年以降十分進まなかった事情を明らかにしている。ブラジルの下水関係インフラの公共投資には、GDPの約0.9%の規模の財源が必要であるが、現場では0.25%程度しか投資が実現していない。この差をうめる新しいファイナンス法が模索されており、PPPを検討していることがあきらかにされている。住宅政策は都市整備、都市政策の一環であり、ブラジルにおける都市整備の研究動向を住宅研究に統合する形で、研究を進める予定である。

以上のように、労働者党政権時の特徴と、下野の事情という大きな文脈をふまえて、金融包摂の促進による住宅政策のあり方を展望する必要がある。なお報告したフルペーパーをもとにした論文は、現在作成中であり、近く『経済科学通信』に掲載される予定である。2018年度の国政選挙では、予想されていなかった事態が生じた。すなわち、選挙中の数多くの不適切な発言(セクハラ発言など)で人気が低迷し、当選の可能性が必ずしも高くないと当初目されていた右派政治家が、対抗馬の弱さもあってその後可能性が高め、結果的に大統領に当選した。政策の方向性がおおきく変化したのである。たとえば労働省が廃止されるなど、劇的な変化が生じている。新政権下での大きな変化の情報を集める作業があらたに生じたため、「計画以上の進展」とはいかなくなったが、2000年以降のブラジルの政策の特徴を明らかにする作業は、参照すべき欧米の研究もおおく出始めたこともあって、おおむね順調に進んでいる。2018年度内の出版にはいたらなかったが、本研究に関連するアウトプットとして、図書の1部として2章分の論考(2019年5月中に刊行、出版社は有斐閣)、英文国際ジャーナルに投稿・査読中の共著論文が1本ある。前者では、ブラジルでの開発金融をになう公的金融機関CEF(Caixa Economica Federal、連邦貯蓄銀行)の副頭取Aser Cortines氏が1章分を共著の形で書いている。それは下水道・下水処理(公衆衛生)インフラのファイナンスが、1990年以降十分進まなかった事情を明らかにしている。ブラジルの下水関係インフラの公共投資には、GDPの約0.9%の規模の財源が必要であるが、現場では0.25%程度しか投資が実現していない。この差をうめる新しいファイナンス法が模索されており、PPPを検討していることがあきらかにされている。住宅政策は都市整備、都市政策の一環であり、ブラジルにおける都市整備の研究動向を住宅研究に統合する形で、研究を進める予定である。今年度(2018年度、本研究の初年度)は、ブラジルでの現地調査が実施できなかったため、旅費が大幅に未使用となった。現地調査ができなかった理由の1つは、本研究の現地パートナーであるブラジリア大学経済学部M.ブガリン教授のスケジュールが、ご本人のやむを得ない事情により多忙化し、現地での合流日程が確定できなかったことが第1である。第2の理由は、拙宅(マンション8階)の階上(9階)より大量漏水の被害が2018年10月に生じ、自宅に床上浸水を含めた大規模な被害が生じた。被災からの復興工事(数ヶ月を要した)のため、自宅での研究作業は概ね順調に推進できたが、日本を離れることができなくなったという事情による。工事は2019年4月上旬に完了し、2019年度は渡航が可能である。具体的には8月に現地調査を実施する方向で、ブガリン教授と日程の打ち合わせをしているところである。
初任者教員の育成と支援に関する国際比較研究

社会・経済のグローバル化を背景として、社会の激しい変化に応じた知識・技能の更新が教員に求められている中、教員の力量形成や職能開発を支える研修をいかに実施していくかは、日本を含め各国で大きな課題となっている。本研究は、自立した専門職業人として成長していく上での出発点である「初任者教員」に着目し、比較教育研究の見地から、諸外国の初任者教員の育成と支援のシステム、その特徴を明らかにしようとする。その際、初任者教員に対する支援の体制・内容、入職前段階の準備体制・内容について調査・分析し、どのような理念や意図の下で初任者教員の育成及び支援が行われているのかという観点から考察する。
褥婦の自律神経機能評価に基づく抑うつ症状軽減に向けた三陰交温灸刺激の有効性

プレテスト、研究計画書を作成し、倫理委員会への申請を進めていたが、経穴温灸刺激に伴う低温やけどのリスクに対し、当該診療科と本研究計画の見込み違いが生じた。そのため、幾度にわたり調査方法や研究協力施設を検討し、再度計画案を作成中である。研究計画内容に見込み違いがあったため、関係学会に参加し情報交換を行った。実施可能な研究計画について、診療科と相談し、再検討中である。研究対象者に、より安全な方法で研究計画を立案し、早急に進めていく必要がある。当初計画していた調査内容をより安全な方法にするために、研究計画の段階で再検討中である。そのため、調査に必要な物品や研究協力者への謝礼品代として計上した予算を執行することができなかった。現在新たな計画を検討中であるため、次年度に繰り越させていただきたい。
遺伝子改変マウスを用いた癌抑制遺伝子研究の新展開と応用

分子生物学の顕著な進歩にもかかわらず、多くの癌患者の予後は未だ不良であり、新規分子標的薬の登場が待たれる。一方、がん抑制遺伝子はがん治療の格好の標的となることから、その機能解明が急務である。なかでも多くのがんにおいて異常をみるp53, PTEN, Hippo経路は、がん抑制遺伝子の代表格であり、単一遺伝子の異常だけで、多くの組織で高頻度に癌を引き起こすドライバー遺伝子であることから、癌の発症に極めて重要である。我々は遺伝子改変動物などをも駆使してこれら遺伝子経路の機能解析を行うとともに、Hippo経路異常が引き起こす腫瘍スペクトラムの解明や抗腫瘍薬の単離なども行った。多くの癌患者の予後は未だ不良であり、新規分子標的薬の登場が待たれる。最も主要な癌抑制遺伝子シグナルであるp53経路やPTEN経路、及び近年注目されつつあるHippo経路の遺伝子群は、単一遺伝子の異常だけで、多くの組織で高頻度に癌を引き起こすことが可能なことから、癌の発症に極めて重要であり、今後の癌治療の重要な分子標的となる。本研究では、作用が比較的明らかになってきたp53やPTEN遺伝子については、その新規制御機構を解析する。また未だ機能が十分明らかでないHippo経路については、その機能の全貌を解明することによって、癌抑制遺伝子研究を新展開させることを本研究の目標とし、本研究成果を基にした新規癌治療薬の開発基盤をも確立させる。平成25年度には下記(1)-(3)の研究を行った。(1)Hippo経路分子群の機能解析研究と癌治療戦略基盤の確立:後述のように、肝臓や肺胞・細気管支特異的にMATS1/MATS2をダブルホモ欠損するマウスを作製・解析した。(2)p53を制御する核小体ストレス経路の鍵分子PICT1:後述のように、T細胞特異的PICT1欠損マウスを作製・解析した。さらにPICT1を標的とする薬剤スクリーニング基盤の作製に努力した。(3)PTENの制御機構研究と癌治療戦略基盤の確立:後述のように、PTENと結合してその活性を増強し、Aktの活性化を抑制するPBP1、PBP2を見出した。そこでPBP1・PBP2欠損マウスの作製にも着手し、これらマウスの作製を完了した。項目1:Hippo経路分子群の機能解析研究と癌治療戦略基盤の確立:Hippo経路のうちMATSに注目し、MATS1、MATS2各単独ホモ欠損マウスには表現型をみないが、MATS1/MATS2ダブルホモ欠損マウスは原始内胚葉の形成不良を示し、着床直後に致死となること、部分欠損マウスは皮膚外毛根鞘がん・骨肉腫・肝がん・乳がんなどがみられることを発見し報告した。さらに皮膚特異的MATS1/MATS2ダブルホモ欠損マウスは、毛髪周期に異常を示し、多くのマウスが離乳前後に致死となること、細胞増殖亢進、細胞死抵抗性、細胞接触抑制障害、未分化性亢進、中心体数増加をみることを報告し、ヒト皮膚外毛根鞘がんにおいても高頻度にMATSの発現抑制、YAP1の発現亢進をみることを報告した。またHippo経路のNF2に結合する分子を質量分析器で解析し、細胞増殖に関与するYAP非依存性のシグナル経路をも発見した(未発表)。さらにHippo経路を標的とする、薬剤スクリーニングシステムも新規に構築した。項目2:p53を制御する核小体ストレス経路の鍵分子PICT1:これまでにPICT1はRPL11と直接結合し、PICT1欠損はRPL11を核小体から核質に局在変化させることにより、核小体ストレス経路を介してp53を増加させることを見出している。平成24年度にはT細胞におけるPICT1の機能を解析し、PICT1がT細胞の初期分化に重要であることを見出した(未発表)。項目3: PTENの制御機構研究と癌治療戦略基盤の確立:PTEN結合蛋白質を探索し、Aktの活性化を抑制するPBP1を見出した(未発表)。PBP1欠損マウスには顕著な表現型を認めなかったが、PBP1と相同性の高いPBP2もPBP1と同様の作用のあることを見出した。そこで平成24年にはPBP2欠損マウスの作製を開始し、現在キメラマウスの作成までを終えた。1.Hippo経路分子群の機能解析研究と癌治療薬戦略基盤の確立:平成26年度には、肝臓特異的MATS1/2欠損マウスでは、未分化胆管細胞やオーバル細胞が著増し、多くが胎生致死となること、生き残ったマウスは混合型肝がんを呈することを見出した。MATS1/2欠損細胞は、増殖亢進、接触抑制障害、脱分化、上皮間葉転換、YAP1/TAZの活性化、TGFbの発現亢進をみた。またマウスの表現型はYAP1に強く依存し、一部はTAZやTGFbにも依存した。またヒト混合型肝がんや胆管がんにおいてもYAP1の強い活性化をみた。さらに抗寄生虫薬がYAP1の活性を抑制することを見出し、この薬剤はこのマウスの表現型発症を抑制した(現在投稿中)。さらに気管支上皮特異的MATS1/2欠損マウスは、胎生早期に肺胞上皮の未分化性亢進と界面活性分子産生低下により生直後に死亡した。次に成体で気管支上皮

特異的MATS1/2を欠損させたところ、上皮細胞の剥離を認め、肺幹細胞(BASC)も減少して、肺腺癌の発症はむしろ抑制された。その他、骨芽細胞、脂肪細胞、血液細胞、子宮・乳腺などの組織特異的MATS1/2欠損マスの作製を終え、それぞれ表現型を見出し、現在その分子機構を解析中である。2.P53を制御する核小体ストレス経路の鍵分子PICT1:ケラチノサイト特異的PICT1欠損マウスは皮膚の重層化障害をみるとともに、PICT1はがん遺伝子様作用を示す可能性を示唆した。3.PTENの制御機構研究と癌治療戦略基盤の確立:PTENと結合しその活性を亢進するPBP1/2ダブルノックアウトマウスの作製を終えた。平成27年度からマウスの表現型の解析を開始する。平成27年度には、(1)気管支上皮特異的なMOB1欠損マウスを作成し、胎生期からMOB1を欠損させると呼吸窮迫症候群を呈して出生直後に死亡すること、生後MOB1を欠損させると、17型コラーゲンの発現が減弱し、気管支上皮が剥離して、化学発癌に抵抗性になることを見出した。またこれらの原因はMOB1-YAP1/TAZ-NKX2.1を介して起こることも見出した。(2)子宮上皮でMOB1を欠損させると腫瘍形成が起こるものの、染色体分裂異常からp53が増加し、上皮内癌に留まることを見出した。(3)Hippo経路を標的とする薬剤を単離し、この薬剤が肝細胞特異的なMOB1欠損マウスにみられる胆管がんや混合性肝がんの発症を抑制することも見出した。(4)NF2について我々は、NF2が細胞密度依存性に(しかしHippo非依存性に)Lin28Bとの結合を制御し、let-7 miRNAを介して腫瘍抑制に働く経路を見出した。(5)その他p53を制御するPICT1蛋白質は、非常に不安定なためにその解析が困難であったが、PICT1の安定変異体を見出すことができた。(6)インスリン感受性や食餌摂取抑制非依存的に、レプチンがPTEN欠損にみられる脂肪肝表現型を顕著に改善することを見出し、その効果は肝臓におけるβ酸化の亢進によると類推された。(7)プロオピオメラノコルチン発現神経細胞特異的にPTENを欠損させると、てんかんを発症し、mTOR抑制剤(ラパマイシン)はてんかんの発症を抑制したことから、AKT-mTOR経路がてんかんの発症に重要であることを報告した分子生物学の顕著な進歩にもかかわらず、多くの癌患者の予後は未だ不良であり、新規分子標的薬の登場が待たれる。一方、がん抑制遺伝子はがん治療の格好の標的となることから、その機能解明が急務である。なかでも多くのがんにおいて異常をみるp53, PTEN, Hippo経路は、がん抑制遺伝子の代表格であり、単一遺伝子の異常だけで、多くの組織で高頻度に癌を引き起こすドライバー遺伝子であることから、癌の発症に極めて重要である。我々は遺伝子改変動物などをも駆使してこれら遺伝子経路の機能解析を行うとともに、Hippo経路異常が引き起こす腫瘍スペクトラムの解明や抗腫瘍薬の単離なども行った。計画実験は概ねこなしていることから本研究課題は、ほぼ計画通りに進行しているものと思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍学・生化学平成27年度には、成体で気管支上皮特異的MATS1/2を欠損させたマウスにおける、上皮細胞の剥離の機構を解析するとともに、骨、脂肪、血液細胞、子宮・乳腺などにおけるMATS1/2の役割を検討する。さらにHippo経路とp53経路とのクロストークも解明する。さらに平成27年度にはPBP1/2ダブルノックアウトマウスの表現型の解析を行う
In vivo眼瞼の生体インピーダンス測定〜眼瞼悪性腫瘍検査法の開発

渡邊牧夫(平成14,15年度本研究代表者)らは以前よりインピーダンスの測定を研究してきた.インビトロにおいては種々の眼細胞,組織でインピーダンスの測定が可能であることを明らかとした.続いてインビボにおいて実験動物を用い角膜のインピーダンス測定に成功した.しかし,ヒトにおけるインビボでインピーダンス測定は未施行であった.本研究ではヒトにおいてインビボで眼組織のインピーダンス測定が可能かどうかを検討することを目的とした.高知大学医学部倫理委員会からの許可を得え,被検者の同意を得た上で,健常人角膜ならびに水疱性角膜症の患者角膜でインピーダンス測定を試みた.方法はHP社製インピーダンス・アナライザ4194Aを用い,コンピューター制御下で表面電極を用い10KHzから100MHzにわたり,角膜の広帯域・高確度インピーダンス測定を行った.その結果,低周波域と高周波域における誘電分散の比率に違いがあることが明らかとなった.すなわち,健常者では低周波域/高周波域は1.5前後であったが,水疱性角膜症患者では0.5以下と著明に低下していた.さらに,角膜内皮密度の測定できる患者では,角膜内皮密度と誘電分散の比率に相関する傾向がみられた.この結果は角膜内皮細胞密度を反映していると考えられた.続いて眼瞼腫瘍でインビボインピーダンスを測定すべく電極の改良を行ってきた.しかし,本研究期間内では,眼瞼腫瘍患者におけるインビボインピーダンス測定はできなかった.渡邊牧夫(平成14,15年度本研究代表者)らは以前よりインピーダンスの測定を研究してきた.インビトロにおいては種々の眼細胞,組織でインピーダンスの測定が可能であることを明らかとした.続いてインビボにおいて実験動物を用い角膜のインピーダンス測定に成功した.しかし,ヒトにおけるインビボでインピーダンス測定は未施行であった.本研究ではヒトにおいてインビボで眼組織のインピーダンス測定が可能かどうかを検討することを目的とした.高知大学医学部倫理委員会からの許可を得え,被検者の同意を得た上で,健常人角膜ならびに水疱性角膜症の患者角膜でインピーダンス測定を試みた.方法はHP社製インピーダンス・アナライザ4194Aを用い,コンピューター制御下で表面電極を用い10KHzから100MHzにわたり,角膜の広帯域・高確度インピーダンス測定を行った.その結果,低周波域と高周波域における誘電分散の比率に違いがあることが明らかとなった.すなわち,健常者では低周波域/高周波域は1.5前後であったが,水疱性角膜症患者では0.5以下と著明に低下していた.さらに,角膜内皮密度の測定できる患者では,角膜内皮密度と誘電分散の比率に相関する傾向がみられた.この結果は角膜内皮細胞密度を反映していると考えられた.続いて眼瞼腫瘍でインビボインピーダンスを測定すべく電極の改良を行ってきた.しかし,本研究期間内では,眼瞼腫瘍患者におけるインビボインピーダンス測定はできなかった.眼瞼の生体インピーダンス測定のために適した電極を開発するため、従来の動物実験と同様に,手作りの合金製の表面電極を数種類試作し,ボランティアのヒト前眼部の予備実験を行ったところ,これまでの動物実験では全く問題にならなかった高周波側,特に1MHz以上での測定データのバラヅキが顕著であった.その理由としては,実験動物と比べ体の大きいヒト自体の持つキャパシタンスがアーティファクトの原因となることが考えられたため,手作り電極では同軸性や絶縁性に限界があると考え,専門業者に依頼し,同軸性・絶縁性に優れた白金電極を作製した.この電極では,予備実験においても良好な結果を得られるようになった.当初め計画では瞼板にあるマイボーム腺の腫瘍を,皮膚を介して生体インピーダンス測定を行う予定であったが,眼瞼皮膚や皮下の脂肪組織は比較的厚く,眼瞼皮膚上から観察するためには,電極径をある程度大きくする必要が判明した.外径6mmの試作電極で,十分眼瞼皮膚上からマイボーム腺の誘電挙動が観察可能と考えられたが,電極が大きいほど,ピンポイントでマイボーム腺癌の浸潤を捉えるという最大目標から離れてしまうため,極力小さな電極でマイボーム腺の誘電挙動を捉えるため,眼瞼皮膚側からの測定をやめて,眼瞼を翻転し,基本的には瞼結膜側からの測定に変更した.眼瞼皮膚側からの測定も,腫瘍の種類によっては有効である可能性は残る.瞼結膜側では,結膜直下が瞼板であり,皮膚側と比較すると,介在物は十分の一以下と考えられ,より小さい電極での測定に適しており,現在,外径3mmの電極を試作し,その有効性・安全性について検討しており,目処がたった段階で,ヒトでの測定を本格化させる予定である.測定電極は、前年度までに開発して、動物実験で良好な測定結果を得られたものを採用した。インピーダンス・アナライザでの測定条件ごとの、低周波域の電流による直接刺激および高周波域でのマイクロ波による誘電加熱の影響について検討し、ME機器の安全基準およびANSI安全基準を満たしていることを明らかにし、本学(旧高知医科大学)倫理委員会の承認を得て、実際にヒトの生体インピーダンス測定の段階へと進んだ。実際の臨床患者での測定では、倫理委員会の規定にのっとり、十分な説明と同意のもとで行った。

ヒト眼瞼の生体インピーダンス測定の結果は、白色家兎とほぼ同様であり、眼瞼を翻転させ眼瞼結膜側から測定することによって、マイボーム腺の誘電挙動が観察可能と考えられた。輪部結膜のメラノーシスの患者では、正常他眼と比較して、色素沈着部位の誘電挙動が明らかに変化しており、本法を用いることにより、腫瘍性病変が他覚的・定量的に評価できる可能性が示された。本研究は眼瞼腫瘍患者でのインビボインピーダンス測定を目的とするものである.渡邊牧夫(平成14,15年度本研究代表者)らは以前,実験動物を用い角膜のインピーダンス測定に成功した.しかし,ヒトにおけるインビボでインピーダンス測定に関しては試みられていなかった.そこでまず,ヒトにおいてインビボでインピーダンス測定が可能かどうかを検討するために,高知大学医学部倫理委員会からの許可を得,被検者の同意を得た上で,健常人角膜ならびに水疱性角膜症の患者角膜でインピーダンス測定を試みた.方法はHP社製インピーダンス・アナライザ4194Aを用い,コンピューター制御下で表面電極を用い10KHzから100MHzにわたり,角膜の広帯域・高確度インピーダンス測定を行った.その結果,低周波域と高周波域における誘電分散の比率に違いがあることが明らかとなった.すなわち,健常者では低周波域/高周波域は1.5前後であったが,水疱性角膜症患者では0.5以下と著明に低下していた.さらに,角膜内皮密度の測定できる患者では,角膜内皮密度と誘電分散の比率に相関する傾向がみられた.この結果は角膜内皮細胞密度を反映していると考えられた.続いて眼瞼腫瘍でインビボインピーダンスを測定すべく電極の改良を行ってきた.しかし,本研究期間内では,眼瞼腫瘍患者におけるインビボインピーダンス測定はできなかった.