hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マスト細胞による免疫抑制の分子機構の探索

本研究は、皮膚のマスト細胞(MC)に注目し、リンパ節移行に伴う機能変化を捉えること、ならびにプロスタグランジン(PG)によるMCの成熟・活性化の分子機構解明を目的とし、以下の成果をえた。1リンパ節移行に伴いT細胞サブセットで発現変動する遺伝子群を同定した。2未成熟MCが分泌するPLA2G3は、線維芽細胞からのPGD2産生を促し、これがMCに作用して成熟することを見出した。3PGE2による皮膚炎惹起がEP3受容体を介したマスト細胞活性化に起因することを発見した。マスト細胞(MC)は、アレルギーや自己免疫の中心的な役割を果たすが、近年、紫外線(UV)照射による免疫抑制にも必須の役割を果たすことが示された。UV照射による免疫抑制は、MC欠損マウスでは見られず、MC再構成により回復する。さらに、UV照射はMCのリンパ節移行を引き起こし、この移行を阻害すると免疫抑制が消失する。これは、UV照射により移行したMCが、リンパ節で全身性の免疫抑制を引き起こすことを示唆する。しかし、リンパ節へ移行したMCがどのような分子機構で免疫抑制を引き起こすのかについては全く不明である。本研究では、申請者のもつ超微量RNA増幅技術とMC可視化マウスを組み合わせることで、リンパ節へ移行したMCを同定し、発現プロファイル解析によりMC機能の変化を明らかにする。本研究の目的は、リンパ節へ移行したMCがいかなる遺伝子発現プロファイル変動を示すのかを捉えることで、MCによる免疫抑制に働く分子を探索・同定することである。今年度は、連携研究者の椛島ら(京大・医)とともに、1)本研究計画の基盤となる結果の再現性検証と2)強力な免疫制御能をもつγδT細胞を例として皮膚からリンパ節へ移行した細胞のアレイ解析を予定していた。しかしながら、1)再現性検証については「UV照射による免疫抑制は、MC欠損マウスでは見られず、MC再構成により回復する」ような実験条件の探索は困難であり、「免疫抑制がMC欠損マウスで消失する」ことが再現できなかった。一方、2)に関しては、基礎検討を順調に行うことができた。当初は、連携研究者の椛島ら(京大・医)とともに、1)本研究計画の基盤となる結果の再現性検証と2)強力な免疫制御能をもつγδT細胞を例として皮膚からリンパ節へ移行した細胞のアレイ解析を予定していた。一方、2)に関しては、炎症刺激依存的にリンパ節に移行したαβおよびγδCD4+T細胞と、スタティックな条件でリンパ節内にいる両CD4+T細胞の遺伝子発現プロファイルを比較し、リンパ節に移行したγδT細胞では、特定のケモカイン群が特異的に発現誘導されることを同定し、これがその機能発現に必須の役割を果たすことを見出した。現在、本成果を投稿中である。

今年度は、連携研究者の椛島ら(京大・医)とともに、1)本研究計画の基盤となる結果の再現性検証と2)T細胞を例として皮膚からリンパ節へ移行した細胞のアレイ解析を予定していた。しかしながら、1)再現性検証については「UV照射による免疫抑制は、MC欠損マウスでは見られず、MC再構成により回復する」ような実験条件の探索は困難であり、「免疫抑制がMC欠損マウスで消失する」ことが再現できなかった。一方、2)に関しては、基礎検討を順調に行うことができた。当初目的としていたマスト細胞による免疫抑制機能を調べる実験系は再現できなかったが、炎症等の刺激に応じて皮膚局所からリンパ節へ移行したγδT細胞がどのようなプロファイルをもつのかは不明であるため、これを明らかとする。具体的には、炎症刺激依存的にリンパ節に移行したαβおよびγδCD4+T細胞と、スタティックな条件でリンパ節内にいるαβおよびγδCD4+T細胞の遺伝子発現プロファイルを比較し、興味深い知見がえられた。本研究計画の基盤となる結果「免疫抑制がMC欠損マウスで消失する」ことが再現できなかったため。当初目的としていたマスト細胞による免疫抑制機能を調べる実験系は再現できなかったが、炎症等の刺激に応じて局所からリンパ節へ移行したγδT細胞がどのような免疫制御を行うのかは不明であるため、これを明らかとする。具体的には、炎症刺激依存的にリンパ節に移行したαβおよびγδCD4+T細胞と、スタティックな条件でリンパ節内にいる両CD4+T細胞の遺伝子発現プロファイルが得られ、興味深い遺伝子の動きをとらえたので、免疫抑制におけるγδT細胞の役割を調べる。当初目的としていたマスト細胞による免疫抑制機能を調べる実験系は再現できなかったが、炎症等の刺激に応じて局所からリンパ節へ移行したマスト細胞がどのような免疫制御を行うのかは不明であるため、これを明らかとする。具体的には、炎症刺激依存的にリンパ節に移行したマスト細胞と、スタティックな条件でリンパ節内にいるマスト細胞の遺伝子発現プロファイルを調べ、骨髄培養マスト細胞と比較する。1)マイクロアレイ解析により、皮膚由来γδCD4+T細胞に特定のケモカイン群が特異的に発現誘導されることを同定したので、RT-PCRおよびFACS解析によりその検証を行う。2)このケモカインのリガンドあるいは機能阻害抗体を用いて、γδの遊走促進および阻害の効果を調べ、γδT細胞遊走の免疫抑制における意義を調べる。1)Yagiらの論文で報告された、IL-4遺伝子内に存在するMCに特異的な発現を担うエンハンサー(IE)を付加したGFPレポーターTg(MC特異的GFP発現)マウスを用いて、炎症やUV照射によってMCのリンパ節への移行の経時変化を調べる。皮膚やリンパ節でのMCのGFP発現がMC単離に十分強いものかどうかの確認も行う。2)MC特異的GFP発現Tgマウスを用いたMC発現プロファイル解析GFP-MCをMC欠損マウスの皮膚局所あるいは全身性に再構成した後、皮膚にDNFBを塗布し、6時間後にリンパ節を摘出し、GFP陽性細胞を単離する。DNFBの有無でGeneChip解析を行い、リンパ節のMCの発現プロファイルを比較する。
エストロゲン代謝に着目した食品因子のホルモン依存性がん予防効果に関する基礎的研究

内因性女性ホルモンのエストロゲンは、解毒代謝酵素シトクロムP450(CYP)により代謝活性化されカテコールエストロゲンおよびそのキノン体を生じる。これらがDNA付加体を形成し酸化的損傷をもたらすことから、乳がん発生の一因と考えられている。本研究では、ヒト乳がん細胞によるエストロゲンのDNA損傷性ならびにフラボノイド化合物によるDNA損傷抑制効果について検討した。エストロゲンによるDNA損傷に対し、メトキシフラボノイドを複合的に処理することにより、DNA損傷の程度が低下することを確認した。乳がん発生に対し、メトキシフラボノイドが予防的に働く可能性が示唆された。女性ホルモンであるエストロゲンは、乳がんをはじめとするホルモン依存性疾患のリスク因子であるとされている。近年、ホルモン依存性疾患が増加している背景に、食生活などのライフスタイルの変化に伴う内因性エストロゲンへの長期曝露が影響していると考えられている。エストロゲンによるがん発生の機序として、解毒代謝酵素CYP1によりカテコールエストロゲンに代謝された後に生じたキノン体および活性酸素がDNAに損傷を引き起こすことが明らかとなっている。我々は、植物性食品成分であるメトキシフラボノイドにCYP1酵素に対する選択的な活性阻害作用を見出した。そこで、乳がん細胞におけるメトキシフラボノイドのDNA損傷予防作用について検討を行った。ヒト乳がん細胞MCF-7にエストロゲンおよびメトキシフラボノイドを添加し、一定時間曝露した後、細胞を回収した。個々の細胞のDNA損傷を直接検出することが可能な単細胞ゲル電気泳動法(コメットアッセイ)を用いて、各処理群の細胞のDNA損傷について検討を行った。17beta-estradiol(E2)、4-OHE2で処理した細胞では、無処理の細胞と比較しDNAの損傷が増加した。一方、メトキシフラボノイドのクリソエリオールを複合処理した細胞では、DNA損傷が抑制された。女性ホルモンであるエストロゲンの長期曝露は、乳がんをはじめとするホルモン依存性疾患のリスク要因の1つと言われている。乳がんの発生機序として、解毒代謝酵素チトクロームP450 (CYP)1を介したエストロゲン(E2)の代謝活性化によるカテコールエストロゲン(CE)およびそのキノン体(CE-Q)生成に伴うDNA付加体形成および酸化的DNA損傷が一因と考えられている。これまでに我々は、天然物由来のフラボノイド化合物にCYP1活性阻害作用を有することを報告した。そこで本研究では、単細胞ゲル電気泳動(Comet assay)を用いたDNA鎖切断を指標とし、ヒト乳がん細胞によるエストロゲンのDNA損傷性並びにメトキシフラボノイドの効果について検討した。ヒト乳がん細胞MCF-7にE2を添加して一定時間インキュベートした後、細胞を回収した。一方メトキシフラボノイドにて15分前処理を行った後、同様の処理を行い細胞を回収した。回収した細胞をスライドグラスの上でアガロースの薄層に封入し、溶解液に60分間、次いでアルカリ性溶液に20分間浸漬しDNAの一本鎖化処理を行った後、アルカリ性条件下(pH>13)で電気泳動(25V 300mA 30分間)し、中和・脱水・染色を行った。蛍光顕微鏡にて細胞を観察し、画像解析ソフト(Comet Analyzer)により核外へのDNA断片の流出割合を指標にDNA損傷の程度を評価した。E2単独処理は、無処理と比較しDNA損傷(Tail Distance、Tail Moment)の増加を認めたが、メトキシフラボノイド単独処理ではDNA損傷の増加は認められなかった。メトキシフラボノイドおよびE2の複合処理により、DNA損傷は大幅に低下した。エストロゲンによるDNA損傷に対し、メトキシフラボノイドが予防的に働く可能性が示唆された。乳がんの発生機序として、解毒代謝酵素シトクロムp450(CYP)1を介した17β-エストラジオール(E2)の代謝活性化によるカテコールエストロゲン(CE)およびそのキノン体(CE-Q)生成に伴うDNA付加体形成および酸化的DNA損傷が一因と考えられている。これまでに我々は、天然物由来のフラボノイド化合物がCYP1活性を選択的に阻害することを見出した。本研究では、DNA鎖切断の指標として、脱プリン部位(AP sites)の検出、単細胞ゲル電気泳動(コメットアッセイ)を用いて、ヒト乳がん細胞によるエストロゲンのDNA損傷ならびにフラボノイド化合物の1つクリソエリオールの効果について検討を行っている。ヒト乳がん細胞MCF-7にE2またはCEを添加し一定時間保持した後、細胞を回収した。一方でクリソエリオールにて15分間前処理を行った後、同様の処理を行った。AP sitesの検出は、DNA Damage Quantification Kitを用いた。コメットアッセイは、回収した細胞をスライドグラス上でアガロースの薄層に封入し、溶解液ついでアルカリ溶液に浸漬した後、アルカリ条件下で電気泳動を行い、蛍光顕微鏡にて観察、DNA損傷の程度をComet Analyzerにて評価した。CEの1つである4-OHE2の30μM、1時間処理でAP sitesの急激な増加が認められた。しかしE2の30μM処理では有意な変化は認められなかった。コメットアッセイにより、E2単独処理群では、無処理群と比較しDNA損傷の増加を認めた。一方、クリソエリオール単独処理では、DNA損傷の増加は認められなかったが、E2およびクリソエリオールの複合処理により、DNA損傷は大幅に低下した。

エストロゲンによるDNA損傷に対し、メトキシフラボノイドのクリソエリオールが抑制効果を有することが示唆された。乳がんの発生には、女性ホルモンであるエストロゲンの長期曝露が一因であると言われている。卵巣から分泌されるエストロゲンは、解毒代謝酵素シトクロムP450(CYP)により代謝活性化され、カテコールエストロゲンおよびそのキノン体を生成する。これらはDNA付加体を形成し、酸化的損傷をもたらすことが報告されている。既に我々は天然物由来のフラボノイド化合物がCYP1活性の選択的阻害を示すことを報告した。本研究では、脱プリン塩基の検出および単細胞ゲル電気泳動(コメットアッセイ)を用いたDNA鎖切断を指標とし、ヒト乳がん細胞によるエストロゲンのDNA損傷性並びにフラボノイド化合物によるDNA損傷抑制効果について検討した。ヒト乳がん細胞MCF-7に17β-エストラジオール(E2)またはカテコールエストロゲンを添加して一定時間保持した後、細胞を回収した。一方でフラボノイド化合物を添加し15分間前処理を行った後、同様の処理を行った。脱プリン塩基の検出はDNA Damage Quantification Kitを用いた。コメットアッセイは回収した細胞をスライドグラスの上でアガロースの薄層に封入し、溶解液に60分間、次いでアルカリ性溶液に20分間浸漬しDNAの一本鎖化処理を行った後、アルカリ性条件下で電気泳動(25V、300mA、30分間)し、中和・脱水を行った。DNA染色を行った後、細胞を蛍光顕微鏡によって観察し、画像解析ソフトにより核外へのDNA断片の流出割合を指標にDNA損傷の程度を評価した。脱プリン塩基は、カテコールエストロゲンの一つ4-OHE2 30μM処理1時間後に有意な増加が認められたが、E2 30μM処理では変化は見られなかった。コメットアッセイの結果、E2単独処理では無処理と比較しDNA損傷(Tail Distance、Tail Moment)の増加を認めた。一方、フラボノイド化合物単独処理では、DNA損傷の増加は認められなかったが、フラボノイド化合物およびE2の複合処理により、DNA損傷の低下が認められた。内因性女性ホルモンのエストロゲンは、解毒代謝酵素シトクロムP450(CYP)により代謝活性化されカテコールエストロゲンおよびそのキノン体を生じる。これらがDNA付加体を形成し酸化的損傷をもたらすことから、乳がん発生の一因と考えられている。本研究では、ヒト乳がん細胞によるエストロゲンのDNA損傷性ならびにフラボノイド化合物によるDNA損傷抑制効果について検討した。エストロゲンによるDNA損傷に対し、メトキシフラボノイドを複合的に処理することにより、DNA損傷の程度が低下することを確認した。乳がん発生に対し、メトキシフラボノイドが予防的に働く可能性が示唆された。
木質炭化物を原料とする熱電変換デバイスの開発

本研究は、高温度域(300600°C)で使用でき且つ高効率を示すSiC熱電変換ナノ材料を作製し、それを用いてデバイス化を検討することを目的とする。本年度は「科学的手法による機能性発現機構の解明と熱電変換デバイスの開発」を研究目的とし研究を遂行した。研究概要として、木質炭化物と二酸化ケイ素を原料としパルス通電加熱法を用いて開発したSiC熱電変換ナノ材料においてx線分析機器、電子顕微鏡等を用いた微細構造解析と最も高い熱電性能を示したSiC熱電変換ナノ材料においてデバイス化を検討した。SiC熱電変換ナノ材料および酸化処理により残留炭素を除去し多孔質化した多孔質SiC熱電変換ナノ材料においてx線回折およびラマン分光分析を行った結果、β型のSiCが形成できていることが確認できた。また、エネルギー分散型X線分光装置を搭載した走査型電子顕微鏡観察より、SiCは木質炭化物表面をコーティングするように形成していることが確認できた。多孔質SiC熱電変換ナノ材料においては酸化処理による残留炭素の除去が確認でき、多孔質化が促進していることが分かった。細孔分布測定装置により平均細孔径を測定した結果、材料作製時の焼結温度1600°Cのサンプルにおいて最も大きい値である2.75μmを示した。デバイス化の検討においては、最も高い熱電性能を示した多孔質SiC熱電変換ナノ材料を用いて行った。従来のπ型モジュールからのデバイスの作製を検討した結果、本研究では高温度域での使用を目的としているため材料と基盤との間の接合剤を検討する必要性があった。そこで、多孔質材料中にガスを流すことでの温度差を発生させ熱電発電を可能とする新たな熱電変換デバイスを検討した。その結果、多孔質材料中をガスが流れることが確認できたことより、この新たな熱電変換デバイスは高温度域で使用でき且つ高い発電効率を示すデバイスであることが示唆された。本研究は、高温度域(300600°C)で使用でき且つ高効率を示す熱電変換材料を作製し、それを用いてデバイス化を検討することを目的とする。本年度は「SiC熱電変換ナノ材料の熱電特性評価とその実験系の確立」を研究目的とし研究を遂行した。研究概要として、木質炭化物と二酸化ケイ素を原料としパルス通電加熱法を用いて開発したSiC熱電変換ナノ材料の高温度域(800°C)までの熱電特性の評価とその実験系の確立を行った。熱電特性評価法として、室温から高温度域におけるSiC熱電変換ナノ材料のゼーベック係数(起電力値)、電気伝導率、熱伝導率を測定し、性能指数を計算した。その結果、ゼーベック係数、電気伝導率、熱伝導率とも高温度域ほど値は改善し性能指数は高温度域ほど高い値を示す結果を得た。また、性能指数の向上を目指しSiC熱電変換ナノ材料の作製時における焼結温度条件(1400°C1800°C)および配合比(二酸化ケイ素の添加元素量)を検討した結果、焼結温度が高いほど性能指数も向上する結果を得た。また、配合比においては木質炭化物と二酸化ケイ素の配合比が1対1で作製した試験体において最も高い性能指数を得た。そこで、さらなる性能の向上を目指しSiC熱電変換ナノ材料の酸化による多孔質化を行った。実験手順として、これまで作製してきた試験体を大気中で700°C、2時間加熱し残留炭素を除去することで多孔質なSiC熱電変換ナノ材料を作製した。測定結果として、ゼーベック係数(起電力値)は大きく向上し熱伝導率も大幅に改善した。その結果、性能指数もより大きく向上した。
新しい分子応答系:エレクトロキロオプティクス

多重出力型分子応答系の構築を目指した本研究課題の目的は、電気化学的入力に対して、UV-Vis及びCD(円2色性)という2つのスペクトル出力が得られるエレクトロキロオプティカル(ECO)応答系の構築である。この研究を通じて、単に例の少ない応答系の成功例を増やすばかりではなく、どのような酸化還元対が有効なECO系になり得るのかという分子設計指針が得られたものと確信する。ECO系構築における問題点の1つは、他の応答系の場合と同様、如何にして双安定性を獲得するかという点である。これについては、代表者のこれまでの成果をもとに、「動的酸化還元挙動」を利用すること容易にクリアすることができた。一方、ECO系に特有の問題点としては、如何にして大きなキロオプティカル出力を発生させるかという点がある。即ち、通常の酸化還元対にキラルな置換基を結合させるだけでは、有効なECO系は構築不可能なのである。ここではヘリカルな構造を有するπ電子系を利用すること、また、同一のクロモフォアを2つ組み込み、その間でエキシトンカップリングを起こさせること、という手法を採用することで、非常に大きなCD出力を得ることに成功している。更に、UV-Vis及びCD出力の検出が長波長領域でも可能な化合物の探求、並びに、ECO以外の多重出力型応答系の構築へも研究を展開することができた。後者に関しては特に、高感度検出の可能な蛍光スペクトル出力型分子を合成することで、電気化学的入力に対し、UV-Vis及び蛍光を出力とする、エレクトロフルオリック応答系の構築に成功した。この結果を基に、UV-Vis、CD、蛍光という3つの出力を与える応答系への道も開かれた。平成13年度には、(1)ヘキサフェニルエタン型電子供与体、及び、(2)テトラシアノアントラキノジメタン型電子受容体についての研究を実施した。以下にその詳細を示す。(1)ジブロモビナフチルを出発物としてジリチオ体へ導きチオキサントンやキサントンとの反応でラセミ体のジオールを得た。これに光学活性なアルコールを付加させて得たジアステレオマーを分離後酸で処理すると、軸不斉に基づくエナンチオメリックなビス(キサンテニリウム)型ジカチオンが得られた。次いで、それぞれの還元でヘキサフェニルエタン構造を持つ光学活性なジヒドロ[5]ヘリセン型分子へと導いた。無色のヘリセン誘導体とジカチオン色素は電解で相互変換できるものであり、この時UV-Visスペクトルの変化ばかりでなく、CDスペクトルでも非常に大きな変化を示した。この系は電位という入力が2つ以上の出力に変換できる多重出力型分子応答系となるものである。(2)同様なエレクトロキロオプティクス応答系となり得る電子受容体として、キラルなエステル或いはアミド置換基を有するテトラシアノアントラキノジメタン型化合物の系統的な合成を行った。この骨格は電子移動に際して分子構造の大きな変化を伴うため、一段階で二電子がほぼ同時に移動するという特徴を持つ。これらの電解還元をUV-Visスペクトルで追跡すると、等吸収点をもって、ジアニオン種に由来する長波長部の吸収が現れた。また予備的な検討からはCDスペクトルも変化することが示されている。平成14年度には、(1)4,5-ジブロモジヒドロフェナントレン型電子供与体、及び、(2)ジアリールメチレン基を有するビナフチル型電子供与体を中心に研究を実施した。(1)テトラブロモビフェニルを出発物としてジリチオ体へ導きキサントンとの反応でラセミ体のジオールを得た。これに光学活性なアルコールを付加させて得たジアステレオマーを分離後、それぞれ酸で処理すると、軸不斉に基づくエナンチオメリックなビス(キサンテニリウム)型ジカチオンが得られた。次いで、その還元でヘキサフェニルエタン構造を持つ光学活性な4,5-ジブロモジヒドロフェナントレン型分子へと導いた。

無色の電子供与体とジカチオン色素は電解で相互変換できるものであり、この時UV-Visスペクトルの変化ばかりでなく、CDスペクトルでも非常に大きな変化を示した。この系は電位という入力が2つ以上の出力に変換できる多重出力型分子応答系となるものである。更に、4,5-位のブロモ基をメチル基、ホルミル基、エチニル基にも変換することに成功した。これらは、更なる官能基変換によって、表面修飾に必要なグループを有する化合物へと誘導可能と考えている。(2)同様なエレクトロキロオプティクカル応答が、より長波長で検出できるようにするために、酸化によってミヒラーズヒドロールブルー型の色素骨格が生じるビナフチル型電子供与体を設計した。キラルな2,2'-ジメチルビナフチルを出発物として合成された電子供与体は1000度を超す大きな比旋光度を有しており、これらは、電気化学的酸化に際して、600nm以上の波長領域で大きなUV-VisスペクトルとCDスペクトル変化を示す系になることが実証された。
磁場下の液体金属自然対流の不安定現象に関する研究

磁場閉じ込め核融合炉のブランケット設計において、液体金属をブランケット材として使用することは良好な伝熱特性やトリチウムの増殖において多くの利点がある一方、電気伝導度が大きいためMHD損失が大きく単相流での除熱には多大なポンプ動力を要することが指摘され、種々の概念設計が提案されている。磁場下の液体金属の熱流動現象に関しては明らかにされていないことが多く、特に液体金属が可視光に不透明なことから流動に関する研究はほとんどない。磁場が印加されるとローレンツ力により流れが抑制され熱伝達も抑制されることが一般的であるが、ある条件下では自然対流や強制対流において磁場の印加により大きな温度変動が生じて熱伝達係数が磁場の無い時よりも大きくなるという興味深い実験結果が報告されているが流れの可視化が困難なため、その現象は明らかにされていない。本研究では、このような磁場によって熱伝達が促進されるという従来の常識に反した現象を流れの可視化を行うことにより解明できるのではないかというものであり、実時間中性子ラジオグラフィーが液体金属の流れの可視化に最適であると考え研究を行った。実時間中性子ラジオグラフィーは、X線のかわりに中性子線を用いたレントゲン直接撮影と同様の可視化手法であり、中性子が多くの金属に対して透明で特定の元素に対して非常に不透明である性質を利用すれば、トレーサー法、ダイ法によって液体金属の流れを可視化することが可能であり、熱流動現象の解明が行える。本研究では、中性子ラジオグラフィによって、液体金属に自然対流と磁場下の流れの可視化の試みを行い、以下の結果を得た。1)鉛・ビスマス合金の自然対流をトレーサ法とダイ法により可視化できることを示した。2)水平磁場下における鉛・ビスマスと気体の容器内二相流を可視化し、画像処理によるボイド率の測定とトレーサ法による流れの可視化を行った。2500ガウス程度ではボイド率分布にはあまり影響は見られなかったが流れは磁場により抑制され、中性子ラジオグラフィによって磁場下の液体金属の流動現象が可視化できることを示した。3)容器内の鉛・ビスマス合金噴流に対してトレーサ法で流れを可視化し、トレーサ粒子が小さく画像処理において1画素程度の大きさであっても、相関法によって流れのベクトル場が求めれることを示した。本研究の目的は、核融合炉の液体金属ブランケット熱流動現象解明の基礎研究として、磁場下の液体金属自然対流の不安定現象を実時間中性子ラジオグラフィによって流れを可視化し、その伝熱促進機構を解明することである。平成六年度は、中性子ラジオグラフィによる磁場下のナトリウム自然対流の可視化を行うためのトレーサー法の開発を行った。トレーサー粒子を作成する材料としてとして、リチウムとマグネシウムの合金について検討を行った。リチウムは中性子に不透明であり、マグネシウムと合金にすることにより、化学的に不活性で扱い易く、加工が容易で適当なトレーサーが製作が可能で、比重も液体ナトリウムとほぼ等しく調整できることが解った。鉛・ビスマス合金液体金属に金カドミニウム金属間化合物のトレーサーをもちいて流れの可視化を行い、可視化の限界を明らかにするとともに、得られた画像を処理することにより速度ベクトル線図を作成する手法を整備した。

画像処理法としては、背景消去を行いノイズを含んだトレーサーの画像を適当なしきい値で二値化し、二枚のフレーム間の空間相関を取ることにより、ベクトルを決定する。鉛ビスマス合金とナトリウムの減衰係数の比較から、厚みが10cm程度のナトリウムで1mm程度のトレーサーを使っても充分に速度ベクトルが得られることが推定できた。液体ナトリウム可視化用トレーサーの作製法と得られた画像の処理法が整備できたので、平成7年度にはこれらの方法により磁場下のナトリウム自然対流の可視化実験を実施する予定である。磁場閉じ込め核融合炉のブランケット設計において、液体金属をブランケット材として使用することは良好な伝熱特性やトリチウムの増殖において多くの利点がある一方、電気伝導度が大きいためMHD損失が大きく単相流での除熱には多大なポンプ動力を要することが指摘され、種々の概念設計が提案されている。磁場下の液体金属の熱流動現象に関しては明らかにされていないことが多く、特に液体金属が可視光に不透明なことから流動に関する研究はほとんどない。磁場が印加されるとローレンツ力により流れが抑制され熱伝達も抑制されることが一般的であるが、ある条件下では自然対流や強制対流において磁場の印加により大きな温度変動が生じて熱伝達係数が磁場の無い時よりも大きくなるという興味深い実験結果が報告されているが流れの可視化が困難なため、その現象は明らかにされていない。本研究では、このような磁場によって熱伝達が促進されるという従来の常識に反した現象を流れの可視化を行うことにより解明できるのではないかというものであり、実時間中性子ラジオグラフィーが液体金属の流れの可視化に最適であると考え研究を行った。実時間中性子ラジオグラフィーは、X線のかわりに中性子線を用いたレントゲン直接撮影と同様の可視化手法であり、中性子が多くの金属に対して透明で特定の元素に対して非常に不透明である性質を利用すれば、トレーサー法、ダイ法によって液体金属の流れを可視化することが可能であり、熱流動現象の解明が行える。本研究では、中性子ラジオグラフィによって、液体金属の自然対流と磁場下の流れの可視化の試みを行い、以下の結果を得た。1)鉛・ビスマス合金の自然対流をトレーサ法とダイ法により可視化できることを示した。2)水平磁場下における鉛・ビスマスと気体の容器内二相流を可視化し、画像処理によるボイド率の測定とトレーサ法による流れの可視化を行った。2500ガウス程度の磁場ではボイド率分布にはあまり影響は見られなかったが流れは磁場により抑制され、中性子ラジオグラフィによって磁場下の液体金属の流動現象が可視化できることを示した。3)容器内の鉛・ビスマス合金噴流に対してトレーサ法で流れを可視化し、トレーサ粒子が小さく画像処理において1画素程度の大きさであっても、相関法によって流れのベクトル場が求められることを示した。
農業用利水ダムにおける洪水管理に関する研究

ダムの設置による治水上の悪影響発生を回避するため、河川法に基づく標準操作規程があり、これをひな型として各ダムでは操作規程がつくられている。標準操作規程は、形式的には極めてよく整った内容をもっているが、現実にさまざまな問題が発生している。本研究は、予備放流の実施を中心に、農業用利水ダムにおける洪水管理のあり方を、実際の管理経験から検討した。多くのダムで、大雨の予想が出されてからの予備放流実施を、危険性が高いとして、あきらめており、その結果、本来の利水容量が減少、利水上の被害を発生させていることが分かった。羽布ダムにおいて、洪水発生と気象台からの大雨警報発令の関係を分析し、標準操作規程で想定しているような信頼を、気象台警報に置くことは危険であることを明らかにした。ダムで洪水が発生したとき、予備放流の実施に十分な条件を備えた警報は、全体の15%にすぎないので、ダム独自の予備放流実施基準の開発が必要である。羽布ダムで洪水が発生した過去の全事例で、予備放流が実施できる時間的余裕を考慮した時、気象台予報は、常に80mm以上の値であった。そこで、逆に、そのような予測が出されたときは必ず予備放流を実施するという基準を提言し、利水上の危険性の観点から、その採用の現実性を検証した。1976年から1991年の5-9月に出された80mm以上予測249事例を、半旬別に分け、過去の貯水池運用実績から、満水運用を原則にした場合の予備放流実施必要回数を求めると、十分な安全側の仮定を設けても年当たり1.3回にすぎない。小規模の出水を考えて、10cm水位低下を保証すれば、さらに治水上の安全度が高まり、かつ利水上の危険を減らすことが可能である。研究の対象にした3ダム、愛知県矢作川水系の羽布ダム、滋賀県愛知川の永源寺ダムおよび佐賀県嘉瀬川の北山ダムは、いずれも農業用水の補給を目的に建設されたものでありながら、立地条件、建設の時期、貯水池の容量配分、また発電事業が参加しているかどうかの違い等によって、洪水管理についても、規則上、実際上様々な異なる問題点を抱えている。ダムの操作は、河川法に根拠をおく操作規程に従って行われるものの、標準操作規程の制定以前のもの(北川ダム)、標準操作規程に基づくもの(羽布ダム、永源寺ダム)があって、予備放流方式を採る、採らないによっても、洪水時操作の環境条件が全く異なる。また、実際上の問題として、洪水の流入量把握というの技術的問題の他、下流の河道の未整備、貯水池周辺部の敷地の未買収といった、非本質的ではあるが、操作に重大な影響を及ぼす条件があることが分かった。標準操作規程に基づいて作成されたダムの操作規程には、その実行可能性についていくつかの問題点が指摘された。その第1は、「洪水警戒時」態勢に入る判断の難しさである。その判断は基本的に気象台から発表される大雨警報によるが、その発表時刻を羽布ダムの過去の実例について調べたところ、発表の37%が、実際に「洪水時」になった後であった。第2に、洪水流入量のリアルタイムの把握が困難なため、過放流を回避しようとすれば、貯水池の水位変化を基礎にした、事後的な流入量測定しかできず、しかもそれは、測定時間間隔を短縮すればするほど測定誤差が大きくなるという構造を持っている。これによって、洪水放流操作の遅れが生じ、危険を招く。その対策として、運用上、洪水の危険がない時にも、貯水位を満水にしないで、0.5ないし3メ-トル低く管理することが一般に行われ、実質的な利水容量の減少を招いていることが分かった。

羽布ダムにおける利水管理の実績と洪水発生,大雨警報発令の関係から,洪水に関する貯水池管理の方法についての提言を行い,その実現可能性について検証を行った。まず,平成3年度までの洪水・大雨に関する警報の発令実績を分析し,標準操作規程で想定しているような信頼を気象台からの警報に置くことが不可能であることを確認した。それは,ダムで洪水が発生しても,警報が発令されないことがあり,発令されても,十分な時間的余裕がない場合を合わせると,85%にも達するということである。そこで,逆に,洪水が発生した場合に,どのような気象台からの予測(大雨に関する)が出されていたかを検討し,十分な予備放流が実施できる時間的余裕があるという前提では,80mm以上の予測が出されていたとみるべきだということを知った。そこで,80mm以上の予測が出されたときには,必ず予備放流を実施するという基準を提言し,その実現可能性(実際の採用)を検討することにした。昭和51年から平成3年の5月9月中に出された80mm以上予測の回数249を,半旬別にわけ,利水管理の結果である半旬別の貯水位(安全側として,最高水位を採用)実績とから,1年当りの半旬別予備放流実施必要回数を求めた。その結果,十分な安全側の計算でも,1年当り1.3回の予備放流で済むことがわかった。ただし,小規模の洪水発生を考えて,常時0.1mの水位低下を確保することとすれば,さらに安全度が高まり,現在のように1m,100万m^3の容量を確保し,利水上の危険性を高めずに済むことがわかった。
古墳から出土する金銅製品の製作技法と材質の相関関係について

金属製品は土器や木製品と異なり、材料の調達や製作方法に特別な生産体制が必要な遺物である。とくに金銅製品は金、銀などの特殊な材料や加工に専門的な技術を要し、個人や小単位の集団ごとに製作していたとは考えにくい。5世紀中頃朝鮮半島より輸入された技術は、古墳時代を通して常に先端技術としてさらに発展する。以上のような状況をふまえて、これら金属製品のうち金銅製品に焦点を当て、従来の考古学的調査に加えて自然科学的見地から材質、製作技法等について調査を行った。とくに今回は、従来から行ってきた蛍光X線分析に加え、青銅や銅に含まれる鉛の同位体比分析を実施し材料の流通を調査する一助とした。しかし、鉛同位体比分析は、資料提供や採取そのものに制約があったため(鉛の含有量が少ない、遺物の形状により試料採取が困難である等)、比較的試料採取の容易な耳環を中心に実施した。調査、分析の対象とした耳環はいわゆる「単環」で、6世紀後半代に汎日本的に分布する。各地域で有力な古墳群を構成するものから抽出し、上述の考古学的、自然科学的調査を行った。その結果、(1)特定の技法や材料を用いて製作された耳環を持つ古墳(古墳群)に偏りがあること、(2)鉛同位体比より同一素材で製作されたと推定できる耳環があること、(3)比較的古い時期の古墳(6世紀中頃)からけ無垢材の耳環が出土することなど、材質および技法と古墳群との間に相関関係があることが確認できた。今後はさらに精度の高い調査を行うとともに、法量にも着目し、規格性の有無についても調査を進めたい。金属製品は土器や木製品とは異なり、材料の調達や製作に特別な生産体制が必要とされる遺物である。とくに金銅製品は金、銀などの特殊な材料や鍍金等の専門的技術を要し、個人や小単位の集団ごとに製作していたとは考えにくい。金属製品のうち金銅製品に焦点を当て、(1)製作材料を科学的に分析すること(自然科学的調査)、(2)製作技法を解明することによって、古墳から出土する遺物(飾り大刀、馬具、耳環等)の材料の入手経路や製品の流通、製作工人集団間の差異について明らかにすることを目的として調査を行った。科学的分析については、従来から行ってきた蛍光X線分析に加えて、材料の産地を特定できる鉛同位体比分析を行った。製作技法の解明については、実体顕微鏡による観察に加えて今年度(第一年度)で購入したデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製)を利用した。今年度は近畿地方および四国、九州地方の一部の調査を行った。各地の代表的な古墳群を抽出し、古墳時代後期(主として6世紀代)の金銅製品の出土状況を調査した。さらに年代、形態的に似通った装飾大刀や馬具などの金銅製品が出土する古墳を抽出し、これらの古墳の形状や遺物の保有形態を比較検討した。これらのうち、科学的分析が可能な遺物を実見すると共に鉛同位対比分析に必要な試料を採取し、分析を行った(分析については東京国立文化財研究所に依頼)。また試料を採取できない遺物については蛍光X線分析を行った。あわせて顕微鏡による製作技法の観察を行い比較検討した。鉛同位対比分析の結果、古墳時代後期の金銅製品の中には朝鮮半島産や中国華南産とみられる材料(銅)も使用されていることが判明した。金属製品は土器や木製品とは異なり、材料の調達や製作方法に特別な生産体制が必要とされる遺物である。

この特殊性を利用して銅素材の中に含まれる鉛の同位対比を測定することやケイ光X線分析を行うことで、材料や製品の流通、製作工人集団間の差異等について明らかにすることを目的として昨年度より調査を行っている。科学的分析については、従来から行ってきた蛍光X線分析に加えて、材料の産地を特定できる鉛同位体比分析(東京国立文化財研究所に依頼)を行っている。昨年度の調査の結果、愛媛県松山市を中心とした松山平野に200点以上の耳環が出土していることが判明した。これらを総合的に調査することで、本研究の目的である材料や製品の流通、製作工人の差異等および松山平野における耳環の様相について解明することができると考え、今年度はこの調査を中心に行い、試料の採取が可能なものについては鉛同位対比分析を行った。あわせて、松山平野の前期古墳である朝日谷2号墳から出土している銅鏃44点(同一型式)についても鉛同位対比分析を行った。この調査結果については、平成12年7月に開催された『日本文化財科学会第17回大会』にて公表した。今後これらの分析結果を比較検討することで、材料の入手経路に年代的な差異の有無を明らかにできると考えている。金属製品は土器や木製品とは異なり、材料の調達や製作方法に特別な生産体制が必要とされる遺物である。とくに金銅製品は金、銀などの特殊な材料や鍍金等の専門的技術を要し、個人や小単位の集団ごとに製作していたとは考えにくい。これら金属製品のうち、金銅製品に焦点を当て、(1)製作材料を科学的に分析すること(自然科学的調査)、(2)製作技法を解明することによって古墳から出土する遺物(飾り大刀、馬具、耳環等)の材料の入手経路や製品の流通、製作工人集団間の差異について明らかにすることを目的として調査を行った。科学的分析については、従来から行ってきた蛍光X線分析に加えて、材料の産地を特定できる鉛同位体比分析を行った。製作技法の解明については、実体顕微鏡による観察に加えて今年度(第一次年度)で購入したデジタルマイクロスコープ(キーエンス社製)、X線マイクロアナライザー(堀場製作所製)を利用した。最終年度である今年度は、これまで行ってきた自然科学的調査の結果に考古学的条件(古墳の年代や構成、出土遺物の組合せ等の諸要素)を加味して総合的に検討した。とくに昨年度より継続的に行っている愛媛県松山平野より出土した耳環点について、素材、製作技法、鉛同位体比分析結果と古墳の年代、共伴遺物などとの相関関係を詳細に調査した結果、近似した分析値を持つ耳環が異なる古墳群で出土していることや同じ材料や技法で製作されている遺物の存在することが確認できた。また鉛同位体比分析でC、C'領域に属する遺物が確認でき、これらの遺物は国産の銅を利用した可能性も考えられ、国産銅の使用開始時期についても再考する必要があると思われる。しかしこれについてはC、C'領域の銅の産地が日本以外に存在しないとは言い切れず、注意を要する。今後の課題としたい。
T細胞反応抑制性樹状細胞の同定と機能解析

本研究においては、まず、マウスリンパ節に存在する樹状細胞サブセットの分類を行った。そして、マウスリンパ節中のCD11c陽性樹状細胞をCD11bとCD8の発現で分類するとそれぞれの発現量に応じて5つのサブセットに分類できることがわかった。T細胞の反応を抑制的に制御する樹状細胞を特定するため、リンパ節における各樹状細胞サブセットの免疫後の経時的な定量を試みた。T細胞反応が長期間遷延する突然変異マウスplt/plt(遺伝的背景はBALB/c)と野生型BALB/cマウスのリンパ節で比較した結果、plt/pltマウスでは2種類の樹状細胞サブセットが著明に減少していた。一方はCD11c強陽性CD11b弱陽性CD8α陽性で、もう一方はCD11c弱陽性CD11b陰性であった。前者は、リンパ系樹状細胞に類似していた。後者は、B220やLy-6G/Cなども発現しており、我々が最近同定した形質細胞様樹状細胞(pDC)であった。pDCのT細胞反応抑制機能に関しては全く未知であったので、本研究では同サブセットの機能解析を優先的に進めた。pDCは、体内から回収した直後はサイトカインを産生せずT細胞反応に殆ど影響を与えなかった。しかし、pDCは、非メチル化CpG-DNAで刺激されると抑制性サイトカインであるIL-10を大量に産生した。さらに、CpG-DNAで刺激されたpDCは、ナイーブT細胞や他の樹状細胞で刺激されたT細胞の増殖を強力に抑制した。次に、このpDCが、制御性T細胞を誘導できるか否かについて検討した。他の樹状細胞で活性化されたナイーブCD4T細胞は強い増殖反応を示すが、そこにCpG-DNAで刺激したpDCと共培養した後のCD4T細胞を加えると、ナイーブCD4T細胞の増殖は著明に抑制された。以上の結果から、pDCは、T細胞の反応を直接的にも間接的にも抑制することが明らかになった。
血管分岐部での物質輸送機構と内皮細胞の生理活性機能との関連に関する研究

【実験装置・方法】動脈硬化症の好発部である動脈分岐部で生じる血流の再付着流,剥離流を再現できるバックステップ型の平行平板流路を製作した.細胞試料にはウシ大動脈内皮細胞を用いた.流路のテストセクション部はUV透過型石英板を用い,その表面に血管内皮細胞(細胞バンク)を培養させた.培地には基礎培地DMEMに牛胎児血清FBS,抗生物質とEGCS(内皮細胞成長因子),EGTA,グルタミンを加えたものを用いた.実験では長時間に渡り培養培地を回流させるので,これらが汚染されないように流路系は閉流路系で行った.循環流路にはCO_2ガス供給ユニットを設け,配管には滅菌したシリコンチューブを用いている.流れは定常流れを採用し,流量は流量計を用いてモニターし,常に一定のせん断応力が細胞に負荷されるようにした.流路系全体は温度コントロールユニットで雰囲気温度を37°Cに保つ.培地を所要時間還流後,蛍光顕微鏡とCCDカメラを用いてせん断応力に対する細胞のNO産生量を測定した.測定はバックステップ近傍・流れの再付着点・再付着点の下流について行い,流れの状態・強さの違いによる細胞の生理活性の違いについて詳細に調べた.【数値解析】米国NCSAの超並列計算機を用いて,頸動脈分岐部をモデル化した弾性分岐管における血行力学・物質輸送の数値シミュレーションを行った.解析結果により,動脈の弾性による流れ場の変化が血管内壁での細胞の物質輸送機構に多大な影響を及ぼすことが判明した.特に動脈硬化の好発部位である分岐部では著しい低酸素状態が生じることが明らかになった.また,動脈壁内部の物質輸送についても解析モデルを構築しシミュレーションを行った.一連の数値解析の研究成果は専門学術雑誌を含め,国内の幾つかの学会にて公表済み,あるいは公表予定である.【実験装置・方法】動脈硬化症の好発部である動脈分岐部で生じる血流の再付着流,剥離流を再現できるバックステップ型の平行平板流路を製作した.細胞試料にはウシ大動脈内皮細胞を用いた.流路のテストセクション部はUV透過型石英板を用い,その表面に血管内皮細胞(細胞バンク)を培養させた.培地には基礎培地DMEMに牛胎児血清FBS,抗生物質とEGCS(内皮細胞成長因子),EGTA,グルタミンを加えたものを用いた.実験では長時間に渡り培養培地を回流させるので,これらが汚染されないように流路系は閉流路系で行った.循環流路にはCO_2ガス供給ユニットを設け,配管には滅菌したシリコンチューブを用いている.流れは定常流れを採用し,流量は流量計を用いてモニターし,常に一定のせん断応力が細胞に負荷されるようにした.流路系全体は温度コントロールユニットで雰囲気温度を37°Cに保つ.培地を所要時間還流後,蛍光顕微鏡とCCDカメラを用いてせん断応力に対する細胞のNO産生量を測定した.測定はバックステップ近傍・流れの再付着点・再付着点の下流について行い,流れの状態・強さの違いによる細胞の生理活性の違いについて詳細に調べた.【数値解析】米国NCSAの超並列計算機を用いて,頸動脈分岐部をモデル化した弾性分岐管における血行力学・物質輸送の数値シミュレーションを行った.解析結果により,動脈の弾性による流れ場の変化が血管内壁での細胞の物質輸送機構に多大な影響を及ぼすことが判明した.特に動脈硬化の好発部位である分岐部では著しい低酸素状態が生じることが明らかになった.また,動脈壁内部の物質輸送についても解析モデルを構築しシミュレーションを行った.一連の数値解析の研究成果は専門学術雑誌を含め,国内の幾つかの学会にて公表済み,あるいは公表予定である.【実験装置・方法】細胞試料にはヒト臍帯動脈内皮細胞とヒト単球細胞を用いる。当初計画していた分岐管のキャストモデルの製作が困難なため研究方針を変更し、分岐部で生じる血流の再付着流、剥離流を再現できるバックステップ型の平行平板流路を代わりに製作した。流路のテストセクション部はUV透過型石英板を用い、その表面にヒト臍帯動脈由来の血管内皮細胞(IFO-50271:細胞バンク)を培養させる。培地には自家製の基礎培地に牛胎児血清、抗生物質とEGCS(内皮細胞成長因子)、EGTA、グルタミンを加えたものを用いた。流路系は長時間に渡り生体試料と生理的緩衝溶液を回流させるので、これらが汚染されないように閉流路系で行った。循環流路にはCO2ガス供給ユニットを設け、配管には滅菌したシリコンチューブを用いている。流動変化を流路につないだ流量計を用いてモニターし、流路系全体を温度コントロールユニットで雰囲気温度37°Cに保つ。現在の実験の進捗状況は、緩衝溶液を所要時間還流後、蛍光顕微鏡とCCDカメラを用いて、流体力学的せん断応力に対する内皮細胞の生理活性を測定中である。実験に必要な測定系が整備されたため、最終年度では流れと物質輸送、細胞生理活性との関連について詳細を明らかにしてゆく予定である。【コンピューターシミュレーション】共同研究者である、Tarbell博士のサポートのもと、米国NCSAのスーパーパラレルコンピューターを用いて、頸動脈分岐部をモデル化した弾性分岐管における物質輸送の数値シミュレーションを行っている。解析結果により、血管の弾性が血管内壁における物質輸送に多大な影響を及ぼすことが判明した。特に動脈硬化の好発部位である分岐部の再循環・付着流の生じる領域では著しい低酸素状態が生じることが明らかになった。数値解析の研究成果は専門学術雑誌を含め、国内の幾つかの学会にて公表済みである。【実験装置・方法】

動脈硬化症の好発部である動脈分岐部で生じる血流の再付着流、剥離流を再現できるバックステップ型の平行平板流路を製作した。細胞試料にはウシ大動脈内皮細胞を用いた。流路のテストセクション部はUV透過型石英板を用い、その表面に血管内皮細胞(細胞バンク)を培養させた。培地には基礎培地DMEMに牛胎児血清FBS、抗生物質とEGCS(内皮細胞成長因子)、EGTA、グルタミンを加えたものを用いた。実験では長時間に渡り培養培地を回流させるので、これらが汚染されないように流路系は閉流路系で行った。循環流路にはCO2ガス供給ユニットを設け、配管には滅菌したシリコンチューブを用いている。流れは定常流れを採用し、流量は流量計を用いてモニターし、常に一定のせん断応力が細胞に負荷されるようにした。流路系全体は温度コントロールユニットで雰囲気温度を37°Cに保つ。培地を所要時間還流後、蛍光顕微鏡とCCDカメラを用いてせん断応力に対する細胞のNO産生量を測定した。測定はバックステップ近傍・流れの再付着点・再付着点の下流について行い、流れの状態・強さの違いによる細胞の生理活性の違いについて詳細に調べた。【数値解析】米国NCSAの超並列計算機を用いて、頸動脈分岐部をモデル化した弾性分岐管における物質輸送の数値シミュレーションを行った。解析結果により、動脈の弾性による流れ場の変化が血管内壁での細胞の物質輸送機構に多大な影響を及ぼすことが判明した。特に動脈硬化の好発部位である分岐部では著しい低酸素状態が生じることが明らかになった。また、動脈壁内部の物質輸送についても解析モデルを構築しシミュレーションを行った。一連の数値解析の研究成果は専門学術雑誌を含め、国内の幾つかの学会にて公表済み、あるいは公表予定である。
国際的な気候変動対策をめざす合意形成枠組み設計の研究－先進国と途上国の関係を軸に

京都議定書の後継合意としてのパリ協定は,京都議定書とは異なる新たな試みを含んでいる。2018年12月のCOP24では,パリ協定の実施ルールにおおかた合意した。パリ協定の全貌が把握できるようになったのである。本年度は,合意したパリ協定の実施ルールについて,交渉における論点を含めて把握し,分析評価を行った。特に注目したのは,次の2つである。パリ協定は,絶対量目標だけでなく,ベースライン排出量に対する削減率目標など,異なるタイプの目標を許容した。国の数では,このベースライン目標を設定した国が最も多い。しかしベースライン排出量は,何とでも言うことができ,本当に目標を達成したかどうかを検証することは難しい。合意したパリ協定の実施ルールには,ベースラインをどのように設定すべきというガイダンスは最低限のものしかなく,またベースラインの設定方法が適切であるかを検証するしくみもない。つまりパリ協定は,世界全体の温室効果ガス排出量を削減するという目的を果たし得ない可能性がある。パリ協定には,排出削減目標の段階的強化に関する規程がある。合意した実施ルールによれば,各国が目標を提出する時に,その目標を正当化する情報を提出させるのが,排出削減目標の段階的強化のしくみの要となる部分と考えられる。実施ルールによって,どのような情報を提出すべきかのガイダンスが決まった。提出された情報は,目標と共に記録され,公表されるが,その正当化が妥当であるかの検証は行わない。パリ協定の各国の排出削減に関する目標は,途上国を含めた合意形成を図るために,あくまで自主的な目標(nationally determined)である。パリ協定の実施ルールも,パリ協定のその特徴を色濃く反映したものとなった。研究開始時点の交渉の到達点を確認するため,外部講師(2名)を招聘した研究会を5月に開催した。その後,交渉の論点を確認する内部的研究会を9月に開催し,COP24の結果を確認・分析する内部的研究会を2回(12月と3月)開催した。COP24には1名がオブザーバー参加した。気候変動枠組条約のウェブサイト上にある交渉文書と決定文書,締約国が提出した提案文書,研究機関等のレポート等を収集し,またCOP24にオブザーバー参加して情報および資料の収集を行った。本研究の目的のなかで,「京都議定書の実績と課題をふまえる」ことについては,「京都メカニズム」の実績をまとめて,『環境経済・政策学事典』の1項目として発表した。COP24で合意したパリ協定実施ルールのうち,ベースライン目標に関わることと目標の段階的強化のしくみに関して,資料の読み込みは,論点の把握も含めて,予定どおり進んでいる。対外的な研究成果の発表には至っていないが,COP24の結果に関する研究は,インターネットで検索する限り,まだ国際的にも見当たらず,われわれが特に遅いということではない。第1の研究目的である「京都議定書と異なるパリ協定の新たな試みが,合意形成にどのように影響するかの分析」については,次のように進める。ベースライン排出量目標と目標強化のしくみについては,具体的な事例を使いながら,分析を深める。COP24では,パリ協定第6条の市場メカニズム(排出量目標の一部分を国家間で取引するしくみ)に関する実施ルールだけ合意に至らず,2019年のCOP25に先延ばしされた。これについては今後も交渉の追跡を続ける。その他の京都議定書とは異なる点として,森林減少・劣化に係る排出の削減等に関する結果に基づく支払いのメカニズムなどについても,分析の対象とする。全体として,分析結果の解釈や意味づけの妥当性を検証しながら進める。その方法として,研究会に外部講師を招いて意見を聞いたり,学会報告を行って意見を聞いたりする。第2の研究目的である,「先進国と途上国の利害関係に焦点を当てつつ,パリ協定がもたらす長期的な目標達成インセンティブを,動学的な交渉分析によって解明する」ことについては,本年度把握した目標強化の実施ルールをふまえたモデル化を行う。

提出された情報は,目標と共に記録され,公表されるが,その正当化が妥当であるかの検証は行わない。パリ協定の各国の排出削減に関する目標は,途上国を含めた合意形成を図るために,あくまで自主的な目標(nationally determined)である。パリ協定の実施ルールも,パリ協定のその特徴を色濃く反映したものとなった。研究開始時点の交渉の到達点を確認するため,外部講師(2名)を招聘した研究会を5月に開催した。その後,交渉の論点を確認する内部的研究会を9月に開催し,COP24の結果を確認・分析する内部的研究会を2回(12月と3月)開催した。COP24には1名がオブザーバー参加した。気候変動枠組条約のウェブサイト上にある交渉文書と決定文書,締約国が提出した提案文書,研究機関等のレポート等を収集し,またCOP24にオブザーバー参加して情報および資料の収集を行った。本研究の目的のなかで,「京都議定書の実績と課題をふまえる」ことについては,「京都メカニズム」の実績をまとめて,『環境経済・政策学事典』の1項目として発表した。COP24で合意したパリ協定実施ルールのうち,ベースライン目標に関わることと目標の段階的強化のしくみに関して,資料の読み込みは,論点の把握も含めて,予定どおり進んでいる。対外的な研究成果の発表には至っていないが,COP24の結果に関する研究は,インターネットで検索する限り,まだ国際的にも見当たらず,われわれが特に遅いということではない。第1の研究目的である「京都議定書と異なるパリ協定の新たな試みが,合意形成にどのように影響するかの分析」については,次のように進める。ベースライン排出量目標と目標強化のしくみについては,具体的な事例を使いながら,分析を深める。COP24では,パリ協定第6条の市場メカニズム(排出量目標の一部分を国家間で取引するしくみ)に関する実施ルールだけ合意に至らず,2019年のCOP25に先延ばしされた。これについては今後も交渉の追跡を続ける。その他の京都議定書とは異なる点として,森林減少・劣化に係る排出の削減等に関する結果に基づく支払いのメカニズムなどについても,分析の対象とする。全体として,分析結果の解釈や意味づけの妥当性を検証しながら進める。その方法として,研究会に外部講師を招いて意見を聞いたり,学会報告を行って意見を聞いたりする。第2の研究目的である,「先進国と途上国の利害関係に焦点を当てつつ,パリ協定がもたらす長期的な目標達成インセンティブを,動学的な交渉分析によって解明する」ことについては,本年度把握した目標強化の実施ルールをふまえたモデル化を行う。計4回開催した研究会は,代表者と分担者,外部講師の都合を考慮して,旅費が節約できるように,日時や開催場所を決めることができた。また,1時間に及ぶ電話によるインタビューも行い,それも旅費の節約になった。次年度は,気候変動枠組条約締約国会合以外の交渉会合についてもオブザーバー参加して,パリ協定第6条市場メカカニズムのルールに関する論点の把握を行う。