hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢期における抽象的思考能力の病的変化及び正常老化の評価に関する研究

行為遂行能力(計画力,抽象的思考),判断力・問題解決能力は,認知症で低下する認知機能のひとつだが,こうした能力は臨床的診断では重視されながら,認知テストバッテリの観点からは,記憶・言語機能に比べ,これまであまり検討されていない.しかし,先行研究から,記憶,言語機能の低下は病理的変化,健常老化の双方で示されるが,抽象的思考は健常老化では維持され病理的変化(認知症)で特徴的に低下が示される認知的側面である可能性がある.本研究は高齢者を対象とした簡便な抽象的思考能力評価尺度を開発することを目的とし,昨年度は健常高齢者を被験者として抽象的思考課題として,「理解」「積木模様」「類似点」「相違点」から構成される21項目を選定した.本年度は100歳以上の超高齢者13名のデータについて,抽象的思考能力課題21項目のうち,データに不備のなかった18項目について比較・分析を行った.全体の得点を比較すると,70歳代,80歳代の高齢者に比べ超高齢者群で得点が低かった.しかし,項目ごとに正答者数を比較すると,「理解」の全項目で高齢者群と超高齢者で差がなかった.また,「積木模様」では,完成所要時間による得点ではなく,制限時間内で正答できたかどうかで比較したところ,4個の積木を使用する課題では,6項目のうち4項目で差がなかった.その一方,「類似点」「相違点」および「積木模様」の9個の積木を使う項目では,超高齢者群で正答者数が少なかった.すなわち,選定された項目のうち10項目では差がなく,残りの8項目で差が示される結果になった.抽象的思考能力は加齢の影響を受けにくいと考えられたが,超高齢期には能力によっては影響を強く受けることが示唆された.行為遂行能力,判断力・問題解決能力といった抽象的思考能力は,認知症で低下する認知機能のひとつである.先行研究からこれらの側面が認知症の鑑別に有効であること,また,85歳以上の健常高齢者では,記憶,言語機能は低下する一方,抽象的思考や判断力は維持されることが報告されている.すなわち,記憶,言語機能の低下は病理的変化,健常老化の双方で示されるが,抽象的思考は健常老化では維持され病理的変化(認知症)で特徴的に低下が示される認知的側面であると考えられる.しかし,これらの能力は,記憶・言語機能に比べ,認知テストバッテリの観点からはあまり検討されていない.そこで,本研究では高齢者を対象とした簡便な抽象的思考能力評価尺度を開発することを目的とした.本年度は70-90歳代の健常高齢者を被験者として抽象的思考課題策定のための予備調査を実施し,健常老化による変化を検討した.対象者36名を70歳代20名,80歳以上16名に分け分析を行った.MMSE, WAIS-R知識,絵画完成,符号に加えて,抽象的思考能力を測定する項目として,「理解」「類似点」「相違点」「問題解決」「論理推理」に関する課題をWAIS-R等の既存の検査から選択し実施した.その結果,年齢群の比較では,結晶性知能の課題では成績に差はなかったが流動性知能の課題では70歳代に比べ80歳以上で低く,知的機能の加齢変化における従来の知見を追認する結果となった.抽象的思考能力課題ではいずれも年齢群で成績に差はなく,抽象的思考能力は健常老化では衰えないことが確認された.実施された課題から,両年齢群とも通過率が50%以上,かつ年齢群間で通過率に差がなかった21項目を暫定的に侯補として選択した.今後,これらの項目を認知症高齢者および健常高齢者に実施し,鑑別に有効な項目を選定する予定である.行為遂行能力(計画力,抽象的思考),判断力・問題解決能力は,認知症で低下する認知機能のひとつだが,こうした能力は臨床的診断では重視されながら,認知テストバッテリの観点からは,記憶・言語機能に比べ,これまであまり検討されていない.しかし,先行研究から,記憶,言語機能の低下は病理的変化,健常老化の双方で示されるが,抽象的思考は健常老化では維持され病理的変化(認知症)で特徴的に低下が示される認知的側面である可能性がある.本研究は高齢者を対象とした簡便な抽象的思考能力評価尺度を開発することを目的とし,昨年度は健常高齢者を被験者として抽象的思考課題として,「理解」「積木模様」「類似点」「相違点」から構成される21項目を選定した.本年度は100歳以上の超高齢者13名のデータについて,抽象的思考能力課題21項目のうち,データに不備のなかった18項目について比較・分析を行った.全体の得点を比較すると,70歳代,80歳代の高齢者に比べ超高齢者群で得点が低かった.しかし,項目ごとに正答者数を比較すると,「理解」の全項目で高齢者群と超高齢者で差がなかった.また,「積木模様」では,完成所要時間による得点ではなく,制限時間内で正答できたかどうかで比較したところ,4個の積木を使用する課題では,6項目のうち4項目で差がなかった.その一方,「類似点」「相違点」および「積木模様」の9個の積木を使う項目では,超高齢者群で正答者数が少なかった.すなわち,選定された項目のうち10項目では差がなく,残りの8項目で差が示される結果になった.抽象的思考能力は加齢の影響を受けにくいと考えられたが,超高齢期には能力によっては影響を強く受けることが示唆された.
新しい高分子白金錯体の分子設計と抗腫瘍性

Cis-ジアシングクロロ白金(II)(シスプラナン)は,膀胱癌,睾丸腫瘍,卵巣癌などに対し,幅広い制癌スペクトルを示すことが知られ,すでに実用に供されているが,副作用も強くその軽減化が望まれている.本研究では,脂溶性,親水性のバランスをもたせた2-アルキルー1, 3-ジアミノプロパン系配位子の白金錯体で,優れた制癌性と,毒性の軽減化が認められたことに着目し,その基礎研究とポリビニルアミン(PVAm)への適用について検討した.キャリヤグループの長鎖アルキル基単位をn=18として一連の白金錯体を合成し, DBA/2系雌性マウスで継代したア.388白血病細胞への投与効果を延命率T/C(%)を尺度として検討した.その結果, nが増大すると毒性は低下するが, T/C値も低下し,親水,疎水バランスを化合物に適当にもたせることにより,実用に供せる制癌剤が開発できる可能性が示唆された. n=3.4が最も効果的で, 3mg/kg投与で, T/C(%)>200を示し,毒性の尺度となる体重軽減も少なかった.次に,薬効の持続性の向上,毒性の軽減を目的に,〓〓250000のポリビニルアミンに塩化白金酸カリウムを反応させ,ポリマー上にシスプラチン構造を形成させた. P388白血病細胞への効果は,ポリマーではほとんど見られず,また毒性もなかった.これは,ポリマーの重合度が大きいために,癌細胞内に薬物が侵入しないものと考えられる.さらに,重合度を1000にしても同様の結果となった.今後,シスプラチンユニットをスペーサー上につけたポリマードラッグ,接合部が加水分解しやすいエステル結合をもつポリマー等を積極的に合成し,連鎖に癌細胞と親和性のあるドメインを形成させることにより,薬効の向上をはかっていく研究を行う予定である.Cis-ジアシングクロロ白金(II)(シスプラナン)は,膀胱癌,睾丸腫瘍,卵巣癌などに対し,幅広い制癌スペクトルを示すことが知られ,すでに実用に供されているが,副作用も強くその軽減化が望まれている.本研究では,脂溶性,親水性のバランスをもたせた2-アルキルー1, 3-ジアミノプロパン系配位子の白金錯体で,優れた制癌性と,毒性の軽減化が認められたことに着目し,その基礎研究とポリビニルアミン(PVAm)への適用について検討した.キャリヤグループの長鎖アルキル基単位をn=18として一連の白金錯体を合成し, DBA/2系雌性マウスで継代したア.388白血病細胞への投与効果を延命率T/C(%)を尺度として検討した.その結果, nが増大すると毒性は低下するが, T/C値も低下し,親水,疎水バランスを化合物に適当にもたせることにより,実用に供せる制癌剤が開発できる可能性が示唆された. n=3.4が最も効果的で, 3mg/kg投与で, T/C(%)>200を示し,毒性の尺度となる体重軽減も少なかった.次に,薬効の持続性の向上,毒性の軽減を目的に,〓〓250000のポリビニルアミンに塩化白金酸カリウムを反応させ,ポリマー上にシスプラチン構造を形成させた. P388白血病細胞への効果は,ポリマーではほとんど見られず,また毒性もなかった.これは,ポリマーの重合度が大きいために,癌細胞内に薬物が侵入しないものと考えられる.さらに,重合度を1000にしても同様の結果となった.今後,シスプラチンユニットをスペーサー上につけたポリマードラッグ,接合部が加水分解しやすいエステル結合をもつポリマー等を積極的に合成し,連鎖に癌細胞と親和性のあるドメインを形成させることにより,薬効の向上をはかっていく研究を行う予定である.
アンチセンスRNAによる遺伝子発現制御機構の解明

1)インプリント遺伝子座におけるアンチセンスRNAのcharacterization昨年度より引き続いてマイクロアレイ解析より発現を確認した既知インプリント遺伝子の反対鎖から発現しているアンチセンスRNAに関して、近交系マウス同士のFlの遺伝的多型情報を用い、そのインプリント状態を解析した。現在報告されているほぼ全てのインプリント遺伝子座(インプリント候補を含む75個)のアンチセンスRNAのインプリント状態の解析を試み、発現の見られなかった5個と多型を確認できなかった25個を除いて、インプリント状態を確認した。父性発現をする遺伝子のアンチセンスRNAは父性発現をし、母性発現をする遺伝子のアンチセンスRNAは母性発現であるものがほとんどであったが、3例においてセンス鎖とアンチセンス鎖のインプリント状態が別々であった。このうち2例は既知のアンチセンスRNAであったが、1例は新規であった。2)低分子RNA生産とRNA干渉経路の関わりより機能性の高いアンチセンスRNAをスクリーニングすることを目的とし、ヒト・マウスで高度に保存されているセンス-アンチセンス遺伝子対を選びノーザン解析を行ったところ、センス鎖とアンチセンス鎖の重なる領域から100ヌクレオチド以下の低分子RNAや、ラダー状のプロセスされたようなRNAを同定した。これら低分子RNAとRNA干渉経路との関係を追求するため条件的にDicer遺伝子がノックアウトされるES細胞を作製した。また、DicerをターゲットとしたsiRNAによりDicer RNAがノックダウンされることも確認したので、今後、これらES細胞やsiRNAを利用し、センス-アンチセンスRNAの発現とRNA干渉の関係を追求していく予定である。1.発生分化過程で発現に変化のあるセンス-アンチセンス遺伝子(SAT)対のスクリーニングマウス精巣の生殖細胞を発生分化段階によって分画し(パキテン期生殖細胞、円形精子細胞、伸長精子細胞)、各々の分画のRNAサンプルを用いてセンス-アンチセンス遺伝子搭載のカスタム・マイクロアレイで発現解析を行った。各分画において特異的にセンス鎖・アンチセンス鎖遺伝子のバランスが変化している遺伝子対を同定した。上記においてSAT間で発現のバランスが発生段階で変化している遺伝子に関して、in situハイブリダイゼーション法により、実際の組織における発現を確認した。マイクロアレイ発現解析の結果と一致して、発生に従って実際の組織においてその発現バランスが変化している様子が観察されるSAT遺伝子対を同定した。3.インプリント遺伝子座におけるアンチセンスRNAのcharacterizationマイクロアレイ解析によりインプリント遺伝子座において同定した新規アンチセンスRNA(約40個)に関して、近交系マウス同士のF1の遺伝的多型情報を用い、そのインプリント状態を解析している。現時点において、6個の新規アンチセンスRNAが実際にインプリントされていることを確認している。同時に、ノーザン解析も行い、転写パターンも解析中である。遺伝子座によってはさまざまなサイズの転写産物がインプリント遺伝子の反対鎖からも転写されている様子が観察された。
分子性固体薄膜の電場配向

アクセプターを導入したカルバゾール基を末端に有するデンドリマ-を3種類合成した。これらのデンドリマ-は固体でガラス転移を示し、溶液からのスピンコートによりマトリックスポリマーを必要とせず、薄膜作成が可能であった。この分子性固体薄膜はガラス転移温度以上の温度でポーリング可能であり、二次非線形光学応答を示すことを見いだした。1.064μmを基本波とする光第二高調波発生の測定により得られた二次非線形光学定数d33は50pm/Vであった。これは通常の機能性高分子材料に比べ大きな非線形光学応答であり、非線形光学色素が高濃度で凝集した分子性固体膜の利点と言える。二次非線形光学応答に加えて、アクセプターを有するカルバゾール基由来の光導電性を利用したフォトリフラクティブ効果も2光波結合および四光波混合により確認された。このように、電場配向した分子性固体膜がフォトニクス材料として有用であることが明らかにされた。
核膜孔複合体構成因子・核輸送因子によるクロマチン動態制御の解明

核ー細胞質間分子輸送を担う核輸送因子や核膜孔複合体を構成するヌクレオポリンが核内でクロマチンと相互作用を示し、細胞の分化や増殖に関わる遺伝子の発現制御に関わっていることが明らかとなった。特に、がんで高発現する核輸送因子importin α1や白血病の原因となるNup98-HoxA9融合遺伝子産物とクロマチン相互作用の解析から、各種病態における核輸送関連因子とクロマチンの相互作用の重要性が明らかとなった。本研究では動的クロマチン構造と核輸送因子・核膜孔構成因子(ヌクレオポリン)の機能的な相互作用を解明し、それらの細胞増殖や細胞分化、あるいは細胞がん化などの病態メカニズムとの関わりを明らかにすることを目指す。さらにこれらの知見を活かした新規治療法の開発へと研究を発展させる。平成25年度は白血病の病因因子であるヌクレオポリンNup98融合タンパク質Nup98-Hoxを発現する培養細胞を用いて、Nup98-Hoxが結合しているゲノム領域の解析を行った(大川班との共同研究)。引き続き解析を行いNup98融合タンパク質とクロマチン構造の相互作用を明らかにしてゆく。また、Nup98融合遺伝子で保存されているNup98FGリピート領域の変異体を作成し機能解析を進めた結果、Nup98FGリピート領域がNup98融合タンパク質の局在や機能に重要であることが分かった。一方、核輸送因子とクロマチンの相互作用を解析するため、ChIP-seqにより培養細胞においてimportin α1が結合するクロマチン領域の特定を行った(大川班との共同研究)。これにより、importin α1がクロマチンと有意に結合することが示唆された。現在、これらの領域について結合様式を調べつつある(胡桃坂班との共同研究)。以上ように平成25年度は領域内の研究連携体制を確立しつつ研究の準備が進められ、今後の研究の具体的な方向性を定めることができた。本研究では動的クロマチン構造の制御に関わるタンパク質の核輸送メカニズムの解明やヌクレオポリン・核輸送因子とクロマチンの相互作用の解析を行い、その実体を明らかにすることを目指すべく、領域内連携を進めて研究を行っている。平成26年度は昨年度に引き続き大川、木村との共同研究でNup98-Hox融合タンパク質の細胞内動態の解析、およびその結合ゲノム領域の詳細な解析を行った。その結果、Nup98-Hox融合タンパク質は特定の染色体領域と強く相互作用を示すことが明らかとなった。また、Nup98結合タンパク質との相互作用がNup98-Hox融合タンパク質の機能、およびそのクロマチンとの相互作用に重要であることが分かった。また、大川との共同研究により、次世代シーケンス技術を使用して細胞分化や癌形成に関わる核輸送因子importin α1が特定のクロマチン領域に結合することを明らかにした。また、胡桃坂との共同研究によりimportin α1とDNAが直接相互作用することを、ヌクレオソーム再構成系を用いて明らかにした。さらに、斎藤、木村との共同研究により細胞イメージングを行い、importin α1とクロマチンの相互作用を解析した。このようにして、ヌクレオポリンや核輸送因子がクロマチンとの相互作用を通じ、遺伝子発現に働くことを明らかにしつつある。本研究では核輸送因子や核膜孔構成因子とクロマチンの相互作用という視点からクロマチン動構造の制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成27年度は、ヌクレオポリン融合遺伝子産物のNup98ーHox融合タンパク質がゲノム上でHoxクラスター領域に集積していることを明らかにした。また、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤で細胞を処理するとNup98ーHox融合タンパク質とクロマチンの結合が阻害されることから、特異的なヒストン修飾によってNup98ーHox融合タンパク質がHoxクラスター領域にリクルートされている可能性が示唆された。さらに、Nup98と相互作用することが知られている核外輸送因子Crm1も同様にHoxクラスターに結合していることが明らかとなった。また平成27年度は、核輸送因子importinαがマウス細胞のクロマチンに広く結合すること、さらに、その結合にはimportinαファミリー特異性があり、それぞれに結合する領域の遺伝子活性の度合いと相関関係があることを掴んだ。また、この結合には、輸送基質であるNLS(Nuclear Localization Signal:核移行シグナル)含有タンパク質との相互作用を介するものと、介さないものの2種類が含まれることが示唆された。今後、これらの相互作用の機序を解析し、importinαファミリーとクロマチンの結合様式の解明、介在する制御因子の同定を行う。計画はほぼ予定通りに進行している。特に、領域内の大川、木村、胡桃坂、斉藤、小布施、徳永らとの共同研究には順調な進展が見られ、成果が上がっている。本研究では核ー細胞質間の輸送を司る核輸送因子および核膜孔構成因子とクロマチンの相互作用という視点からクロマチン動構造の制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成28年度はNup98ーHoxの変異体を作成し、その安定発現細胞株を取得後、Nup98ーHoxが示す特徴的な核内ドット構造、特定ゲノムDNA領域への集積、下流遺伝子の発現制御への影響を解析した。その結果、Nup98ーHox融合タンパク質のNup98FG(フェニルアラニンーグリシン)リピート領域とHox領域、それぞれがNup98ーHox融合タンパク質の機能に重要であることが明らかとなった。今後、これらの2つのドメインがどのように関わり合い機能しているのか、その分子メカニズムを明らかにする。

また、核輸送受容体importin-alphaファミリーがマウスES細胞のクロマチン領域に分子特異的に結合すること、その結合は遺伝子発現に関係することを掴んだ。また、importin-alphaとクロマチンの結合は、輸送基質である積荷蛋白質の有無に依存しないことも明らかになった。さらに、importin-alphaのノックダウンおよび強制発現により、遺伝子の発現変化を介して細胞の増殖様式が変化することを掴んでおり、importin-alphaのクロマチン結合が細胞活動に果たす役割が明らかになりつつある。今後、変異体を使用し、importin-alphaのクロマチン結合の分子メカニズムを探る。計画は多少の変更はあるが、ほぼ予定通りに進行している。また分子レベルから個体レベルまでを視野に入れた領域内の共同研究も順調に進んでおり、成果が上がりつつある。本研究では核ー細胞質間の輸送を司る核輸送因子および核膜孔構成因子(ヌクレオポリン)とクロマチンの相互作用という視点から、クロマチン動構造の制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成29年度は白血病発症に関わるヌクレオポリン融合遺伝子産物であるNup98-Hoxの結合因子探索を進め、複数の新規結合因子を同定した。現在、両者の結合の生理的意義について解析を進めている。また、これまでのNup98-Hox融合タンパク質の機能解析から、その機能発現にはNup98部位に加えてHox部位の機能も重要な働きを持つことが分かりつつある。そこでHox部位を様々なDNA結合ドメインに置き換えた変異体の解析を進めた。その結果、特定のDNA結合ドメインがNup98Hoxの核内ドット構造の形成や機能発現に重要であることが示唆された。核ー細胞質間分子輸送を担う核輸送因子や核膜孔複合体を構成するヌクレオポリンが核内でクロマチンと相互作用を示し、細胞の分化や増殖に関わる遺伝子の発現制御に関わっていることが明らかとなった。特に、がんで高発現する核輸送因子importin α1や白血病の原因となるNup98-HoxA9融合遺伝子産物とクロマチン相互作用の解析から、各種病態における核輸送関連因子とクロマチンの相互作用の重要性が明らかとなった。研究は当初の計画通りに進んでいる。またこれまでに、大川、胡桃坂、斎藤、木村、小布施と共同研究を進めており、領域内連携を図ることができている。昨年度までに得られている知見をふまえて、さらに領域内共同研究を推進してゆく。昨年度までに得られた新たなデータに基づいて適宜計画を修正しながら、今年度も領域内共同研究を行う。そして当初掲げた目標である細胞がん化や白血病発症のメカニズム解明に向けた研究を進めてゆく。29年度が最終年度であるため、記入しない。細胞生物学これまで得られた結果をもとに、今後は分子メカニズムの解明、個体レベルでの解析をめざし、研究計画を推進する。領域内連携はこれまでの共同研究に加え、小布施、徳永、山縣との共同研究を計画している。
頭頚部扁平上皮癌におけるcyclinD1とEGFR過剰発現との相関に関する研究

【対象と方法】未治療の頭頸部扁平上皮癌54例(舌口腔底23例、中咽頭14例、下咽頭17例)で、cyclinD1遺伝子(CCND1)と上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子の近傍に存在する第7番染色体セントロメアの増幅を、FNA又はパンチ生検材料を用いてFISHで解析し、CDDPと5FUによるNACの効果との相関などを検討した。また、ヒトロ腔扁平上皮癌細胞株(HSC-2)にEGF(上皮成長因子)を添加しcyclinD1の発現の状態を免疫組織化学染色により確認した。【結果】54例のうち、28例においてCCND1が増幅しており、更にその88%で第7番染色体セントロメアの増幅が確認された。In vitroではHSC-2にEGFを添加すると蛋白レベルでcyclinD1の発現が増幅することが確認された。これらの結果から、HSC-2においてを介する細胞内伝達系と細胞周期制御蛋白であるcyclinD1との関連が推測された。臨床においては化学療法を施行した27例で、CCND1の増幅が認められた症例では有意にNACの効果が不良であった(p=0.02)。さらにcluster状のCCND1過剰発現が認められる症例では、免疫染色でも特に強陽性を示すことが多く(p=0.0005)、頭頸部癌で悪性度の高い下咽頭癌で高頻度に認められた(p<0.0001)。下咽頭癌17症例において化学療法併用の放射線治療を施行した場合、の発現がcluster状に増幅する症例においては1年以内の局所再発率が有意に高かった。【考察】CCND1の増幅はEGFR遺伝子の増幅との関連が示唆され、頭頸部扁平上皮癌の生物学的悪性度を示す重要な因子と考えられる。また、臨床的にも微少検体によるFISHでの検討は侵襲が少なく、治療前に化学療法や放射線療法に対する効果および予後に対する指標としての有用性は高いと考えられる。
超大型振動台を用いた実システムの精密振動試験に関する研究

振動試験装置に大型の試験体(構造物)を載せ耐震実験などを行う場合、振動台は搭載構造物から大きな力を受け、振動台の動きは目標のそれとは大きく異なったものとなる。これにより、多大な費用をかけた実験において有効なデータが得られない問題がある。そこで、本研究では、実際の大型振動台の挙動を精度よく模擬できる振動台を作成し、我々がこれまで提案してきた種々のモデル化および制御手法を、この装置に適用することにより、大型振動台を用いた実システムの有効な加振実験手法の確立のための基礎を固めることに成功した。2005年、防災科学技術研究所による世界有数の大規模振動実験施設(E-Defense)が完成した。我々は、この非常に高額かつ大きなポテンシャルを秘めた施設を、将来にわたり有効かつ継続的に利用し、我国の地震防災技術開発に役立てていくためには、"加振精度の向上によるより信頼性の高いデータの蓄積"、および、"新たな実験手法の確立による新たな試験対象の獲得"が最も緊急かつ重要な技術的課題であると考えている。多くの振動台ユーザは、振動台が、与えられた目標波形通りに正確に動くものと考えがちである。しかし、実際には大型の試験体が搭載される場合、振動台は試験体からの大きな反力の影響を受け、振動台の動きは目標のそれとは大きく異なったものとなる。そこで,本年度は,E-Defenseを構成する種々の要素(油圧アクチュエータ,リンク機構,振動台,制御系)の数値モデルを作成し,得られたモデルの各パラメータを可能な限り,実際の実験結果と一致するように定めた.また,振動台に搭載する,試験体についても実験結果に良く合うモデルの同定に成功した.さらに,上記2種のモデルを結合し,試験体の反力が試験体の運動に与える影響についてもシミュレーションを行い,実際の実験結果とよく一致することを確認し,作成したE-Defenseシミュレータの有効性を確認した.振動試験装置に大型の試験体が搭載される場合、振動台は試験体からの大きな反力の影響を受け、振動台の動きは目標のそれとは大きく異なったものとなる。また、E-Defenseに代表されるような世界最大級の大型振動台とはいえ、搭載できる実スケールの試験体には限界が存在し(最大5、6階建相当の構造物)、実在する多くのより大型な構造物や機械システムをそのまま搭載して加振することはできない。そこで、本研究では、実際の大型振動台の挙動を精度よく模擬できる多自由度振動台を作成し、我々がこれまで提案してきた種々のモデル化および制御手法を、この装置に適用することにより、さまざまな角度から検証を行い、実際の大型振動台に適用可能なレベルにまで引上げるとともに、大型振動台を用いた実システムの有効な加振実験手法の確立を目指した。本研究で得られた具体的な成果を下記に示す。(1)平成19年度に製作した3自由度電動加振装置に対して動特性同定実験を実施し、その挙動を精度よく表わす数学モデルを導出した。(2) (1)の3自由度振動台の数学モデルをベースに、我々が提案するDual Model Matching (DMM)法により制御器を設計し、高周波数領域まで優れた目標値追従特性を有する制御系が実現できることを実験により実証した。(3)大型振動台が従来より困難であった長周期地震の再現を、積層ゴムによる共振を利用するとともに、田川が提案するIDCS法により入力波形を生成することにより、世界最大の振動台E-Defenseにより再現することに成功した。(4)被加振体となる構造物の減衰が小さい場合、被加振体の反力の影響により、共振周波数近傍において振動台の加振性能が劣化する問題に対して、DMM法により有効な制御器を設計することによりその性能を著しく改善できることを、油圧加振装置により実験により実証した。
トランスグルタミナーゼの基質としてのゲルゾリン-アポトーシスとの関連-

アクチンは細胞骨格の一種として広く真核細胞に分布しており、細胞形態の保持や変化、細胞運動、細胞分裂など細胞活動の全般にわたり深く関与している。アクチンのこれらの働きは、種々のアクチン調節タンパク質により制御されているので、その制御機構を解明することは細胞の働きを理解するうえで重要である。ゲルゾリンは広く脊椎動物の体液や細胞内に見い出されるアクチン調節タンバク質の一つで、そのアクチンに対する作用は多岐にわたる。本研究では、アポトーシスを起こした細胞が不可逆的細胞周期に入ったときその活性が上昇することの知られているトランスグルタミナーゼと、アクチンフィラメントの再構築の制御に関与しているゲルゾリンとが、アポトーシス小体の形成にどのように関連しているかについて検討することを目的とした。アクチンはカルシウム存在下で細胞内トランスグルタミナーゼの基質となり、そのGln41がアミノ基を持った低分子物質と架橋形成することが知られているが、アクチン分子同志は架橋されない。ゲルゾリンに低分子の蛍光物質を基質として用いたところ、カルシウム存在下で平均1個の標識が入り、その導入部位はゲルゾリンのGln393であることが確認された。また、トランスグルタミナーゼによるこの修飾によりゲルゾリンのアクチン重合促進活性、アクチンフィラメント切断活性には影響がなかった。ゲルゾリンでキャップされたアクチンフィラメントにトランスグルタミナーゼを作用させたところ、アクチンの架橋産物とゲルゾリン-アクチン複合体の架橋産物の生産が観察され、キャップされたアクチンフィラメントの微小な構造の違いがトランスグルタミナーゼにより認識される可能性を示唆した。
頭蓋内胚細胞腫瘍に特異的な遺伝子変異の機能解析と新規分子標的治療の開発

頭蓋内胚細胞腫瘍(iGCT)は全世界の中でも本邦で特に多く発症することが知られているが、その発症頻度の低さも相まって、その発癌や悪性化に関わる遺伝子変異や分子メカニズムに関しては今まで殆ど明らかにされていなかった。そこで、我々が頭蓋内胚細胞腫瘍(iGCT)consortiumに更に集められた症例サンプルを解析した結果、iGCTの亜系のなかでも高悪性度であり今迄ドライバー変異が明らかになっておらず有効な治療法が未だ存在しない非ジャーミノーマ胚細胞腫群(NGGCT)で高頻度に変異を認める分子を同定したので(前年度までの成果)、今年度は主にその機能解析を行った。その結果、今回我々が同定した変異遺伝子(脱ユビキチン化酵素)が機能喪失型変異であるのに加えて、その変異によってNGGCT細胞を含むiGCT細胞株の悪性化が増強することをin vitroで大まかにではあるが明らかにすることが出来た。即ち、今年度の研究によって、今迄殆ど明らかなとなっていなかった、より高悪性度を獲得したジャーミノーマやNGGCTのドライバー変異ならびに悪性化を制御する分子シグナルの一つを初めて明らかにすることが出来た。本年度は、前年度で全国のiGCTサンプルより同定した変異遺伝子のiGCT細胞(特にNGGCT細胞)における機能解析を目標としていた。その分子は脱ユビキチン化酵素に分類されるものであり、その分子に臨床サンプルと同様の変異を挿入したプラスミドを導入して現在使用している2のiGCT細胞株(胚細胞腫由来のTcam2細胞ならびに当院で樹立した卵黄嚢腫瘍由来のYST1細胞(NGGCT細胞株))に発現させて、その酵素活性と下流分子シグナルの変化を検討したところ、それらの変異体は機能喪失型変異であることが判明し、更にはその変異遺伝子発現によって2つのiGCT細胞株は細胞増殖、浸潤等の悪性化形質が増強することが判明した。また、この遺伝子の2つのiGCT細胞株におけるノックダウンでも、変異遺伝子導入と同様の結果が得られたのに加え、2つのiGCT細胞株におけるこの遺伝子の野生型の強制発現は、これらの細胞の増殖ならびに浸潤の抑制を引き起こすことが明らかとなった。従って、今回我々が同定した変異遺伝子は、iGCTにおいては変異獲得によって腫瘍抑制分子としての働きが失われることによりiGCTの更なる悪性化に関与している可能性が示唆された。即ち、本年度の研究によって、今まで殆ど明らかとなっていなかった高悪性度を獲得したジャーミノーマならびにNGGCT細胞のドライバー遺伝子変異と、その変異遺伝子によって引き起こされる胚細胞腫細胞の悪性化分子シグナルの一つを、in vitroのレベルで大まかにではあるものの明らかにすることが出来たと考えられた。本年度のこの成果は、ほぼ当初の計画通りに本研究が進行していることを意味していると考えられた来年度は、前年度までにin vitroのレベルで機能解析を行った変異遺伝子について、動物モデルを用いたin vivoレベルでの更なる機能解析と、その下流分子シグナルを標的とした治療モデルの開発を目指すとともに、その成果に関する論文発表を行っていく予定である。近年、我々、防衛医大と国立がん研究センターの共同研究チームは、iGCT consortiumで日本全国から集められたiGCT症例の網羅的遺伝子解析によりiGCTに特徴的な遺伝子変異を複数見出し、それらの一部が活性型変異(癌原遺伝子)あることを突き止め報告を行ってきた。今回我々は、これまで我々が見出してきたiGCT遺伝子変異の機能解析を行い、iGCTに対する新規分子標的治療法を開発すべく検討を開始した。初年度(2017年)としては、iGCTconsortium症例の網羅的な遺伝子解析により得られた高悪性度iGCTである非ジャーミノーマ胚細胞腫群(NGGCT)で高頻度に変異を認める分子を同定し、我々が樹立したNGGCT細胞株での、その変異の意義を探っている。また、低悪性度iGCTであるジャーミノーマで高頻度に認められるKIT遺伝子変異の、ジャーミノーマの悪性化ならびに治療抵抗性獲得における意義について検討を行っている。我々はまず、その後iGCTconsortiumに更に集められた症例サンプルの次世代シークエンサーを用いた網羅的な変異解析を行った。その結果、iGCTの亜系のなかでも高悪性度であり今迄ドライバー変異が明らかになっておらず有効な治療法が未だ存在しない非ジャーミノーマ胚細胞腫群(NGGCT)で高頻度に変異を身認める分子を同定した。この分子は蛋白(分子)分解を制御する分子であることが知られており、腫瘍細胞での働きとしては、腫瘍原性になるとも抗腫瘍的になるとも報告されている。そこで、我々が世界に先駆けて患者検体より樹立したヒトNCGGT(卵黄嚢腫瘍)培養細胞株(YST1細胞)に対し、この分子の過剰発現ないしはノックダウン/ノックアウトを行い、現在、細胞増殖、細胞浸潤、細胞死誘導、そして腫瘍形成能等に対してどの様な影響があるかを調べている。また、我々は以前の報告で膜型チロシンキナーゼであるKIT遺伝子の活性型点変異(exon11, exon17)が低悪性度iGCTであるジャーミノーマのドライバー変異である可能性を指摘してきたが、実際にKIT遺伝子の変異がiGCTの腫瘍原性をどのように制御しているかは未だ明らかになっていなかった。

また、ジャーミノーマは時として治療抵抗性を呈することも知られていることから、我々はKIT遺伝子変異によるジャーミノーマの治療抵抗性獲得の可能性を考慮し、KIT遺伝子変異を低悪性度GCT細胞株であるTcam2細胞に対して過剰発現もしくはCRISPRシステムを用いた導入を行い、KIT遺伝子変異によるジャーミノーマの腫瘍原性の制御や治療抵抗性獲得のメカニズムを探索すべく、実験システムの構築を現在行っている。頭蓋内胚細胞腫瘍(iGCT)は全世界の中でも本邦で特に多く発症することが知られているが、その発症頻度の低さも相まって、その発癌や悪性化に関わる遺伝子変異や分子メカニズムに関しては今まで殆ど明らかにされていなかった。そこで、我々が頭蓋内胚細胞腫瘍(iGCT)consortiumに更に集められた症例サンプルを解析した結果、iGCTの亜系のなかでも高悪性度であり今迄ドライバー変異が明らかになっておらず有効な治療法が未だ存在しない非ジャーミノーマ胚細胞腫群(NGGCT)で高頻度に変異を認める分子を同定したので(前年度までの成果)、今年度は主にその機能解析を行った。その結果、今回我々が同定した変異遺伝子(脱ユビキチン化酵素)が機能喪失型変異であるのに加えて、その変異によってNGGCT細胞を含むiGCT細胞株の悪性化が増強することをin vitroで大まかにではあるが明らかにすることが出来た。即ち、今年度の研究によって、今迄殆ど明らかなとなっていなかった、より高悪性度を獲得したジャーミノーマやNGGCTのドライバー変異ならびに悪性化を制御する分子シグナルの一つを初めて明らかにすることが出来た。本年度は、前年度で全国のiGCTサンプルより同定した変異遺伝子のiGCT細胞(特にNGGCT細胞)における機能解析を目標としていた。その分子は脱ユビキチン化酵素に分類されるものであり、その分子に臨床サンプルと同様の変異を挿入したプラスミドを導入して現在使用している2のiGCT細胞株(胚細胞腫由来のTcam2細胞ならびに当院で樹立した卵黄嚢腫瘍由来のYST1細胞(NGGCT細胞株))に発現させて、その酵素活性と下流分子シグナルの変化を検討したところ、それらの変異体は機能喪失型変異であることが判明し、更にはその変異遺伝子発現によって2つのiGCT細胞株は細胞増殖、浸潤等の悪性化形質が増強することが判明した。また、この遺伝子の2つのiGCT細胞株におけるノックダウンでも、変異遺伝子導入と同様の結果が得られたのに加え、2つのiGCT細胞株におけるこの遺伝子の野生型の強制発現は、これらの細胞の増殖ならびに浸潤の抑制を引き起こすことが明らかとなった。従って、今回我々が同定した変異遺伝子は、iGCTにおいては変異獲得によって腫瘍抑制分子としての働きが失われることによりiGCTの更なる悪性化に関与している可能性が示唆された。即ち、本年度の研究によって、今まで殆ど明らかとなっていなかった高悪性度を獲得したジャーミノーマならびにNGGCT細胞のドライバー遺伝子変異と、その変異遺伝子によって引き起こされる胚細胞腫細胞の悪性化分子シグナルの一つを、in vitroのレベルで大まかにではあるものの明らかにすることが出来たと考えられた。
がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラムパッケージの開発

研究目的は、がん体験者と子どもを含む家族へのサポートプログラム開発である。文献検討の結果、思春期の子どもに焦点をあてたプログラム開発に着手した。大学生461名への質問紙調査の結果、がん体験者の親をもつ子どもには、患者を支えるために家族ができること等の情報ニーズがあった。また、がん患者の子どもへの看護に熟練した専門看護師等5名へのインタビュー調査の結果、がん体験者・家族・看護師間では子どもへの関わりの意向に相違があり葛藤が生じる等、関わりの難しさが明らかとなった。最終的に、思春期の子どもに対するプログラムは、サポートグループの展開を検討したが、個別面談プログラムが妥当であるとの結論を得た。平成25年度は、がん体験者と子どもを含む家族を対象とするサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法を明らかにすることを目指し、2つの研究に着手した。1.【研究1】がん体験者と家族のためのサポートプログラムに必要な構成内容と提供方法に関する文献レビュー〇文献検討の目的:がん患者を対象としたサポートグループ(以下SG)に関する和文献のレビューを通して、SG参加者のSGにおける体験およびSGの評価法を明らかにした。〇文献検索方法:医学中央雑誌において、KeyWord「サポートグループ」「セルフヘルプグループ」「がん」、発行年数は2012年2014年、原著論文を対象文献とした(2000年2011年までは同レビューについて共著者としての先行研究あり)。<選定基準>1SG参加者の体験の明確化を目的とした研究、2SGの評価を目的とした研究、3医療者が参加していない自助グループは含む、<除外基準>1参加者同士の相互交流が読み取れないもの、2対象者が家族や看護師であるもの〇結果および考察:上記検索の結果、65件ヒットし、最終的に18件が対象文献となった。結果より、SGは参加者同士が共感し合えることで気持ちの安定をはかるきっかけとなることが見込まれ、子どもの立場でSGに参加することは「援助が得られる場」「病について学ぶ場」「家族関係の再認識」「現実受容の促進」などにつながる可能性があると考えられた。SGの評価については、POMS、FACIT-SP、CESーD、MAC、セルフエフィカシーに関する尺度が多く用いられていた。英論文についても、さらに文献レビューを進めていく。2.【研究2】がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査:研究1に基づき、がん体験者および子どもを対象とする調査質問紙の検討をはじめたところである。本研究の目的は、がん体験者と家族の生活の質向上を目指す“がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム"を開発・精練することである。平成26年度は、研究計画通り、【研究1】がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査、【研究2】がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム開発、を行った。1.【研究1】がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査がんとともに生きる親と暮らす子どもの支援ニーズを明らかにすることを目的として、文献検討をもとに質問紙を開発し、大学12年生を対象に質問紙調査を実施した。その結果、対象者113名(回収率71%)のうち、7名(6.2%)が高校卒業までに両親のいずれかががんに罹患した経験をもち、16名(20%)はがんに罹患した家族と一緒に生活をしたことがあると回答した。親ががんに罹患した時に子どもとして知りたい情報としては「がんの治療やその副作用」「患者を支えるために家族ができること」に関するニーズが最も高かった。思春期の子どもが望む支援方法としては、「親ががんであることに伴って生じた悩みや困っていることを医療者に会って実際に相談できる場の提供」に対するニーズが最も高かった。2.【研究2】がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム開発研究者らは、先駆的に子どもへのサポートを提供する者が講師となった研修会に参加し、基本的知識を得た。また、国内で先駆的に子どもへのサポートを行っている看護師を対象としたインタビュー調査を計画し、倫理審査委員会の承認を得た。現在、フィールド選定を終え、対象者10名程度を目安としたインタビュー依頼を行っているところである。平成27年度は、最終年度であり、研究の統合・まとめとして3つの研究に着手した。1.がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査:親のがん罹患経験の実態と親のがん罹患に伴う情報と支援ニーズを明らかにするために大学生を対象に研究者らが開発した質問紙調査を実施した。質問紙は595名に配布し、489名より回収(回収率82.2%)、461名を分析対象(有効回答率94.3%)とした。対象者のうち、親や祖父母など身近な人のがん罹患経験者247名、がん罹患者との同居経験者43名、親のがん罹患経験者15名であった。回答の一部を抜粋すると、親のがん罹患を想定または実際に経験した際の情報ニーズは、<がんの治療><がんの再発・転移、予後>等について70%が“非常に知りたい"と回答、親のがん罹患経験者に限定すると、情報ニーズは<患者を支えるために家族ができること>が最も高く、<がんの再発・転移、予後><がんの遺伝>等は80%以上が“非常に知りたい"と回答した。

2.がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム開発に関する調査:看護師ががん体験者とその子どもを支援する際の困難を明らかにするために看護師5名にインタビュー調査を行った。質的分析の結果、困難として、“思春期にあるがん体験者の子どもは、その発達特性から関わり方が難しい"等8つのカテゴリーが明らかにされた。3.がん体験者の親をもつ子どものためのサポートプログラムの展開:研究成果を統合し、親ががんに罹患した経験のある思春期の子どもを対象に絞り、プログラム試行版を実施し効果を明らかにするために研究を計画した。募集期間内には対象者がおらず、プログラム試行版実施には至らなかった。当該思春期の子ども3名への個別面談は実施したことから、グループプログラムより個別面談の方が適切である可能性もあり、引き続きプログラム形態を検討していく予定である。研究目的は、がん体験者と子どもを含む家族へのサポートプログラム開発である。文献検討の結果、思春期の子どもに焦点をあてたプログラム開発に着手した。大学生461名への質問紙調査の結果、がん体験者の親をもつ子どもには、患者を支えるために家族ができること等の情報ニーズがあった。また、がん患者の子どもへの看護に熟練した専門看護師等5名へのインタビュー調査の結果、がん体験者・家族・看護師間では子どもへの関わりの意向に相違があり葛藤が生じる等、関わりの難しさが明らかとなった。最終的に、思春期の子どもに対するプログラムは、サポートグループの展開を検討したが、個別面談プログラムが妥当であるとの結論を得た。【研究1】「がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査」については、国内外の文献検討をふまえた質問紙の開発を行うことができた。最終的な対象数として500名程度を予定することから、現在も継続して調査を継続しており、調査フィールドも得られている。調査実施の交渉も順調に進んでいることから、予定対象者数への調査は達成できると考えられ、解析を進めていく。【研究2】「がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム開発」については、研修会に参加したことによって、先駆的に子どもへのサポートを行っている看護師を把握するためのネットワークを構築することができ、効果的であった。現在、調査フィールドとの交渉に入っており、インタビュー計画も進めていることから、結果の分析を進め、サポートプログラム開発のための基盤は整ったと考える。がん看護学【研究1】「がん体験者と家族のためのサポートプログラムのニーズおよび効果的な構成内容と提供方法に関する調査」については、対象者数を増やして結果の解析を進め、サポートプログラム開発における構成要素と提供方法、および、プログラム実施方法の検討につなげていく。【研究2】「がん体験者と子どもを含む家族のためのサポートプログラム開発」については、平成27年度前半にインタビュー調査と分析を終え、プログラム開発における構成要素と提供方法の検討につなげていく。平成27年度は、最終年度になることから、研究の統合・まとめを行う。平成27年度前半にはプログラム開発を行い、平成27年度後半には実施、および、プログラムの短期・長期的評価を含めた評価もあわせて行っていく。【研究1】
Sphere破壊能を指標とした難治性悪性腫瘍に対する薬剤スクリーニングの創成

およそ3,000種の化合物群から2段階のスクリーニングを経て、極めて難治性である腹膜播種に対して高い有効性が期待出来るPD0325901を得た。既存の抗がん剤Paclitaxelを対照に用いてマウス腹膜播種モデルでの治療効果の確認を行った。その結果、驚くべき事に、PD0325901は劇的に奏功し、播種結節の縮小・貯留腹水の低減・著明な生存期間の延長を示した。一方で、同モデルにおいてはPaclitaxelは播種結節、貯留腹水を僅かに減少させるに留まり、生存期間の延長は見られたものの長期生存個体はみられなかった。固形腫瘍を悪性たらしめているメカニズムの解明の糸口となることが期待される。本研究開始時点までに構築を行ってきたシステムを用いて東大創薬オープンイノベーションセンターの化合物ライブラリ(Validatedライブラリ)を対象として行ったスクリーニングにより得られた、特にsphere形成時の腫瘍細胞に障害活性を発揮する化合物X1とX2について、in vitro並びにin vivoでの評価を進めた。化合物X1について、標準治療剤であるパクリタキセルとの比較を行う為、大腸がん細胞株CT26を用いた腹膜播種モデルにおける生存期間延長効果、腹水貯留抑制効果を確認した。その結果、驚くべき事に、化合物X1は劇的に奏功し、投与量依存的に播種結節の縮小・貯留腹水の低減・著明な生存期間の延長(一部は長期生存、腫瘍特異的免疫の成立も確認:2nd charengeで生着率0%)を示した。一方で、現在臨床で腹膜播種の治療目的で用いられることもあるパクリタキセルは播種結節、貯留腹水を僅かに減少させるに留まり、生存期間の延長は見られたものの長期生存個体はみられなかった。化合物X1の作用機序として想定されるシグナル経路に関わる各因子の動態を免疫染色、フローサイトメトリー、ウェスタンブロッティング等により確認したところ、特にsphereに対して傷害活性を強く発揮するメカニズムを説明する候補となる因子が確認された。さらに、化合物X1による上記抗腫瘍効果には免疫系の関与が強く示唆されることが明らかになった。特に腹水中および腫瘍結節中のMDSCの数を大幅に減少させることで、腫瘍周辺の免疫環境を劇的に変化させている可能性が見出された。当初計画通りに実験は進捗しており、計画に大きな変更を要する事象は発生していない。Validated library(東大創薬機構の既知化合物群)を対象に実施した試験的スクリーニングの結果、およそ3,000種の化合物群から、1次スクリーニング(384 well plate、sphere直径約250μm)でPD0325901、Triptolideをはじめとする複数の化合物を得た。本スクリーニングは腹膜播種メカニズムに基づいて設計されており、ここに示す化合物(抗がん剤)はいずれも腹膜播種に適応が無いものの、腹膜播種に効果が期待出来る(但し既知化合物のため新規創薬ターゲットにはならない)と考えられた。腹膜播種に対して有効性を検討するため、2次スクリーニング(96 well plate、sphere直径約500μm)を行うと、大型のsphereに有効な化合物がさらに絞り込めた。2段階のスクリーニングを経て、腹膜播種に対して高い有効性が期待出来るPD0325901と、2D培養では抗腫瘍活性の高い既存の抗がん剤Paclitaxelを用いてマウス腹膜播種モデルでの治療効果の確認を行った。その結果、驚くべき事に、PD0325901は劇的に奏功し、播種結節の縮小・貯留腹水の低減・著明な生存期間の延長(一部は長期生存、腫瘍特異的免疫の成立も確認:2nd charengeで生着率0%)を示した。一方で、現在臨床で腹膜播種の治療目的で用いられることもあるPaclitaxelは播種結節、貯留腹水を僅かに減少させるに留まり、生存期間の延長は見られたものの長期生存個体はみられなかった。Sphereの破壊を指標にして得られる結果と、腹膜播種に対する有効性については類似性が高いものの、その作用メカニズムについては未だ未解明な部分が多い。今後は本研究成果を基盤とし、それらの解明を通した腹膜播種に対する創薬ターゲット発見が期待される。機能未知の新規化合物ライブラリを用いたスクリーニングによる新規候補物質の探索を開始する。東大創薬オープンイノベーションセンターのコアライブラリ、或いは製薬企業が保有するライブラリを対象とする予定。またさらに、化合物X1とX2の作用機序を明らかにし、新たな創薬ターゲットの創出に繋げるためのシグナル解析を実施する。血管外科学、病理学、腫瘍免疫学
南アフリカ縞状鉄鉱層地域における金鉱床の鉱物学・微量元素の研究

南アフリカ共和国の始生代クライパングリーンストーン帯に分布する縞状鉄鉱層地域に胚胎するカラハリゴールドリッジ金鉱床は有力な金の産出源である.しかし,これまで鉱床の地質,地球化学などが明確でなかったために,その重要性があまり認識されていなかった.本課題の外国人特別研究員が博士論文をまとめ,一定の知見が得られたが,同鉱山では現在探査・採掘範囲を広げており,鉱床全体の生成機構を解明するためには更に広範囲における調査と試料採取が必要になっている.一方,鉱山会社では鉱石からの金の回収率が悪いと認識していたが,顕微鏡では相応量の金粒子を確認できず,黄鉄鉱や磁硫鉄鉱の中にサブミクロンの大きさで入っているか結晶格子の中に取り込まれていると推測した.本年度は,前年及び本年度の地質調査で採取した岩石・鉱石試料についてEPMAやX線粉末回折法などの鉱物学的な研究を行なった後に,炭酸塩鉱物の炭素,酸素同位体比分析を行って鉱床の生成機構解明のための研究を行った.また,年代測定やストロンチウム同位体分析,微量元素分析値も取得し,鉱床の生成環境や熱水の起源,性質に関する解明を進めた.一方,当研究所の二次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて,標準試料となる金イオン注入試料や鉱石試料の微小領域分析を行なった.予察的な分析によると,黄鉄鉱中の金は検出限界以下であったが,磁硫鉄鉱の中に金の存在が確認され,その定量にも成功した.現在,金の存在形態に関する検討を進めているところである.南アフリカ共和国の始生代クライパングリーンストーン帯に分布する縞状鉄鉱層地域に胚胎するカラハリゴールドリッジ金鉱床は有力な金の産出源である.しかし,これまで鉱床の地質,地球化学などが明確でなかったために,その重要性があまり認識されていなかった.最近,本課題の外国人特別研究員が博士論文をまとめ,一定の知見が得られた.鉱山会社では鉱石からの金の回収率が悪いと認識していた所,特別研究員が顕微鏡で調べたが相応量の金粒子を確認できず,黄鉄鉱や磁硫鉄鉱の中にサブミクロンの大きさで入っているか結晶格子の中に取り込まれていると推測した.この金の存在形態に関する知見など不十分なまま残されたテーマもあり,本研究課題では同鉱床における研究を深化させるべく研究を継続した.この数年で鉱山はより深部に開発され,未知鉱床の開発のためのボーリング調査も進展している.このため,今年度は研究代表者は外国人特別研究員と共同で現地フィールド調査を行ない,鉱床全体像の把握と深部の岩石・鉱石試料を採取するなど,両者の専門性を発揮して地質調査を行なった.採取した露頭試料,ボーリングコア試料についてEPMAやX線粉末回折法などの鉱物学的な研究を行なった後に炭酸塩の炭素・酸素同位体比分析を行ない,一部の試料についてはストロンチウム同位体比や微量元素分析値も取得した.一方,当研究所の二次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて微小領域分析を行なうため,標準試料となるイオン注入試料を作成整備し,予察的な分析を行なった.南アフリカ共和国の始生代クライパングリーンストーン帯に分布する縞状鉄鉱層地域に胚胎するカラハリゴールドリッジ金鉱床は有力な金の産出源である.しかし,これまで鉱床の地質,地球化学などが明確でなかったために,その重要性があまり認識されていなかった.本課題の外国人特別研究員が博士論文をまとめ,一定の知見が得られたが,同鉱山では現在探査・採掘範囲を広げており,鉱床全体の生成機構を解明するためには更に広範囲における調査と試料採取が必要になっている.一方,鉱山会社では鉱石からの金の回収率が悪いと認識していたが,顕微鏡では相応量の金粒子を確認できず,黄鉄鉱や磁硫鉄鉱の中にサブミクロンの大きさで入っているか結晶格子の中に取り込まれていると推測した.本年度は,前年及び本年度の地質調査で採取した岩石・鉱石試料についてEPMAやX線粉末回折法などの鉱物学的な研究を行なった後に,炭酸塩鉱物の炭素,酸素同位体比分析を行って鉱床の生成機構解明のための研究を行った.また,年代測定やストロンチウム同位体分析,微量元素分析値も取得し,鉱床の生成環境や熱水の起源,性質に関する解明を進めた.一方,当研究所の二次イオン質量分析装置(SIMS)を用いて,標準試料となる金イオン注入試料や鉱石試料の微小領域分析を行なった.予察的な分析によると,黄鉄鉱中の金は検出限界以下であったが,磁硫鉄鉱の中に金の存在が確認され,その定量にも成功した.現在,金の存在形態に関する検討を進めているところである.