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東アジアにおける機能的協力の推進と地域ガバナンス形成に関する研究

本研究では、東アジアにおいて地域協力を具体化するために進められてきた制度形成プロセスを比較・検討した。環境・貿易・食料・エネルギーという政策分野に焦点を当てて、日本・中国・韓国・ASEANが地域制度の形成という共同利益の実現と地域における相対的影響力の維持という政策目標をどのように追求しているのか、非国家アクターが脱国家ネットワークを通じて地域ガバナンスの形成にどのような影響を及ぼしているのか、さらにグローバル危機等によって形成される「重大な分岐点」において地域制度の形成がどのように進んでいるのかを考察した。実証分析の比較研究は単著としてまとめられ、英国の出版社から出版された。本研究は東アジアにおける機能的分野での地域協力、特に地域協力制度の構築プロセスに影響を与えた諸要因を解明することを目的としている。本研究では、主要アクター間の政治的相互作用とその背景にある政策選好、地域ガバナンスの形成に資する非国家主体の参画、そして重大な分岐点に代表される歴史的経路プロセスがそうした要因の中核となると仮定している。24年度は、昨年度構築した分析枠組みに沿って、対象となる実証分野における制度構築の状況ついてのデータ収集と分析を進めた。日本の内外でフィールドワークを実施、関係機関において聞き取り調査ならびに文献調査を進め、そうした調査を通して収集したデータの分析を精力的に行った。24年度の研究を通して、東アジアにおける地域協力制度の構築に日本・中国という域内2大国の相互作用が大きく影響していること、特に制度構築の始動は日本によって行われたが、制度発展に決定的な影響を与えたのが中国であり、2大国の影響は歴史的経路プロセスの中で変化していたことが明らかになった。また、ASEANは東アジア地域協力における中心的地位の維持、韓国は北東アジアにおける中心的地位の確立に配慮しつつ地域制度の形成・発展に関わっていたことが明解になった。非国家主体の関与として研究者・研究機関の政策推進プロセスへの関与に焦点を当てた。確かに研究者の科学的知見や専門的知識が制度形成の場に提供されてはいるが、こうしたアクターと政府アクターの基本的関係が階層的であるために政治的配慮を超えた客観的視点から地域協力を促すことには限界があることが解明された。今年度は研究の最終年度に当たるため、昨年度まで進めてきた理論的考察および実証分析の成果を著書の形にまとめ上げることに専念した。年度初めに著書出版に向けたプロポーザルを英国の出版社に提出、査読者から本研究をより包括的なものとするため実証分析の章を増やす必要性を指摘された。そのため、既存の事例との比較が可能となる新たな事例を選び出し、東京および韓国・ソウルにおいて追加の聞き取り・文献調査を実施、追加の機能的分野における地域協力の実態と課題、主要国の政策選好と相互作用、ガバナンス形成に向けた非国家アクターの関与と影響について実証情報を収集した。また、本研究で取り上げた1つの機能的分野での制度構築の実態と課題に関する実証分析に関する論文を、英国・ノッティンガムにおいて9月に開催された東アジア研究合同学会において発表した。その後著書出版に向けて理論・実証両面での内容の精緻化に努め、最終原稿を11月に出版社に提出、1月以降数度の校正プロセスを経て2014年5月に単著として出版する予定である。このように質の高い学術書としての出版という本研究の当初目標を達成することができた。さらなる研究成果として、環境保全、食料備蓄、エネルギーという3分野での制度構築のプロセスを比較・検討した論文をまとめあげ、査読つき学術雑誌に投稿中である。本年度は、本研究の分析枠組みの構築に努めた。本研究は東アジアにおける機能的分野での地域協力の推進プロセスに影響を与えた諸要因を解明することであり、特に主要アクター間の政治的相互作用とその背景にある政策選好、非国家主体が参画した脱国家的政策ネットワークがそうした要因の中核とみなす。23年度の研究を通して新現実主義に依拠する主要アクター間の利益を巡る政治的相互作用が主要な独立変数となること、同時にアクターの利益形成を巡る国内要因に着目する必要があると思料するに至った。また、脱国家ネットワークを非国家主体が参画した政策ネットワークとして概念化し、研究者・シンクタンクによって形成されるエピステミック・政策ネットワークが重要であることが明らかになった。さらに、制度構築のプロセスにおいて特定の時期に制度化に向けた動きが大きく進展しており、こうした時期の動きに特に焦点を当てて考察することが必要であるとの知見を得た。主要アクター間の政治的相互作用、非国家主体の参画、歴史的経路プロセスを柱とした分析枠組みに沿って3つの政策領域における地域協力制度の形成に関し実証事実の分析を進めている。24年度は、日本、東南アジアでのフィールド調査を実施し聞き取り・文献調査を通して関連情報・データを収集、そうした情報・データの分析を年度末にかけて進めた。データの分析は順調に進んでおり、研究の進捗状況に特に問題はない。最終的に研究成果を単著として上梓すべくPalgrave Macmillan社へ出版プロポーザルを提出している。

主要アクター間の政治的相互作用、非国家主体が参画した政策ネットワーク、歴史的経路プロセスを柱として分析枠組みの構築を終えている。年度末にかけて予定していた国内での聞き取り調査が実施できなかったが、24年度早々に実施することでこの遅れは十分に取り戻せると考える。困難が予想された分析枠組みの構築ができたことで、おおむね順調な進展状況であるといえる。昨年度から進めている実証データの分析をさらに継続するとともに、事例間の比較および他地域での地域協力制度構築の事例との比較を試みる。東アジア緊急コメ備蓄制度(EAERR)からASEAN+3緊急コメ備蓄制度(EAERR)への移行、東アジア酸性雨モニタリングネットワーク(EANET)構想から「EANET強化のための文書」の採択への展開、2国間自由貿易協定ネットワークから東アジアを包含する東アジア地域包括的経済連携(RCEP)への展開という事例について、その制度形成・発展プロセスを丹念に叙述する。また、日本、中国、韓国、ASEANという4アクターの戦略と相互作用、非国家主体である研究機関・専門家の関与、経路依存と重大な分岐点の役割について慎重に分析を進める。そうした作業を通して、東アジア地域主義・地域制度構築に関する研究上の示唆と意義を導出する。構築した分析枠組みの下で実証分析を進める。まず、東アジア緊急コメ備蓄制度(EAERR)という食料安全保障のために協力制度がどのように構築されていったかを分析する。特に2001年の同構想の提案から2011年のASEAN+3緊急コメ備蓄制度(APTERR)という形での制度の完成までのプロセスを丹念に追っていく。環境分野では2001年に本格稼働が始まった東アジア酸性雨モニタリングネットワーク(EANET)の構想段階から「EANET強化のための文書」が採択された2010年までの発展経過を追っていく。実証の第3の柱であるエネルギー分野については分析対象となる協力制度が十分には確立していないことがこれまでの研究を通じて明らかになり、事例として適切であるかを十分に見極める必要がある。もし適切ではないという結論に至った場合には、地域制度に向けた動きが近年加速している貿易分野を代替事例として考える。東アジアにおける機能的分野での協力制度の発展を事例間で比較検討することで同地域での地域主義(ひいては共同体形成)の発展に向けた推進要因を考察する。また、欧州に代表される他地域での地域主義・地域ガバナンスのあり方との比較を試みる。次年度も引き続き収集したデータの分析を進め、最終的な結論の導出につなげていく。複数の事例を総合的・体系的に分析・解釈することによって東アジアにおける制度構築プロセスと形成された制度の特徴を描出するとともに、そうした特徴を生み出した背景要因を探究する。25年度中に研究をまとめ上げて単著として出版するために原稿を出版社に送付する予定である。
連続ドレッシングを伴うクリープフィード研削

ニッケル系合金を始めとする各種難削材料の成形研削に、クリープフィード研削が偉力を発揮している。本研究はこの研削方式の能率を飛躍的に向上させ得る新しい方式として、研削中に砥石にドレッシングを行うという連続ドレッシングクリープフィード研削の実用性を検討する目的で行われた。2年間の研究を通し、下記の成果を挙げることができた。(1)試作した連続ドレッシング装置は良好に作動し、連続ドレッシングの効果を確認することができた。ここに試作された連続ドレッシング研削盤は我国で最初のものである。(2)SKD,SUS,INCONEL等の難削材料に対し、WA砥石を用いて連続ドレッシングクリープフィード研削を行った。切込み深さ10mmという従来では考えられないような高切込みでの研削が可能となった。(3)本方式で特に重要な因子となるドレッシング条件の影響を明らかにすることができた。すなわち、ドレッサ切込みはこれが大きいほど鋭い切刃が形成されて研削抵抗は減少する。またロータリドレッサの固速度は、これをドレッシング点で砥石の周速度方向と同一とし、その大きさも砥石速度に近づける程鋭い切刃が形成されることが確認された。(4)本研削方式の最大の問題点は砥石の消耗が大きいということである。これを避けるために、不必要なドレッシングは極力避ける必要がある。この目的のために、テーブル速度の適応制御を試みた。実験によれば、この方式は研削焼け発生の回避と加工能率の向上に有効であることが確められた。以上要するに、本研究を通し、連続ドレッシングクリープフィード研削を実用化する上での基礎が確立された。
き裂進展がおよぼす工具鋼のマイクロテスラ領域の磁場変化

機械要素の損傷は、き裂が成長することで生じる。このき裂進展を理解するため、本課題では、3次元センサーを有する走査型ホールプローブ顕微鏡を開発し、き裂が進展している最中の周辺磁場の変化を常温大気中で観察した。特に、き裂進展の影響を調べるという目的のため、き裂進展時に測定した磁場の測定結果について応力拡大係数で整理した。また、き裂先端では小さな領域が塑性変形するため、ビッカース圧子を用いてき裂先端と同等サイズの塑性変形を発生させた領域についても磁場測定を行った。以上の結果から、磁場はき裂先端の塑性変形領域の影響で変化し、その変化は応力拡大係数、すなわちき裂進展と強い相関関係があることがわかった。平成24年度の研究項目、「(1-2)高強度鋼の分極特性」と「(2-1)き裂進展の評価」では、主に、CALPHADシミュレーションソフトJMATproにより熱処理が構造に与える影響を解析した。その結果と、微細構造を比較し、分極の形成は、硬さに大きく影響することを実証することができた。ここでは、工具鋼に熱処理を行い、850°Cの焼入れ・180°Cでの焼戻しを行った試験片と受入れ材を比較した。さらに、硬い組織を持つ場合、柔らかい組織の場合のそれぞれで、安定なき裂のと観察条件・磁場の観察条件を求めることができた。磁場測定条件を最適化するために、H22年度のリファレンスデータをもとにして、消磁・着磁した試験片に対し、磁場分布計測を行った。(1-2)で得られた組織がき裂と磁場に与える影響を磁場分布から評価することにより、負荷された応力履歴を磁場測定で把握する技術開発に取り組んだ。磁化特性は脱磁用の小型装置を導入し、消磁と着磁による磁場の変化を測定した。引き続き、「(1-3)磁化特性とき裂観察」と「(2-3)き裂の定量評価」では、き裂の進展試験を行い、き裂進展前後の基材のダメージをこれまでの磁場・CALPHADデータと比較した。き裂進展と磁場の関係、特に、応力拡大係数との関係を測定した結果、磁場強度の減少量は応力拡大係数の増加と線形関係にあることがわかった。き裂による変化は、地磁気(東京で4045mT)と比べても小さいが、以上の実験により、マイクロテスラ領域の磁場変化を利用することでき裂進展評価が可能であることを実証した。また、小さいき裂における磁場変化を測定することにより、き裂が進展するかしないかを、下限界近傍で観察するため、開口時のき裂先端磁場のその場観察システムを構築し、基礎実験に成功した。平成25年度は、課題「1-3.磁化特性とき裂観察」と「2-3.き裂の定量評価」を行った。試験片は小サイズなため、磁場顕微鏡ステージに載せたままの状態で、任意の荷重負荷条件で応力集中部のその場観察が可能である。本年度は特に、HV800以上の高硬さ、つまりマルテンサイト組織を有する工具鋼において、応力負荷履歴が磁場変化に与える影響について研究成果を得た。まず、課題1-3では、スリットに沿った磁化方法を用いることにより、試験片中央部のみを一様に磁化させることに成功した。1.0mm×1.0mm断面積のネオジウム磁石により、およそ幅2mmの領域を試験片の中央部で磁化し、この磁場部を含む幅6.0mm×12.0mmの領域を測定した。この測定時間は約50分である。この領域には、磁化されていない部分が含まれており、応力集中が磁場に及ぼす影響を比較観察することができる。つまり、スリット先端での応力集中部とそこから十分に離れた位置における磁場の値を比較して、応力集中の局所的な影響の測定を行った。これにより、磁場は応力負荷により、線形に減少することが明らかとなった。課題3「疲労評価法の一般化」では、本課題の目標である、外部電場の印加のない条件で、残留磁場のみを用いて応力とその変化領域を三次元情報で可視化すること、についてまとめた。具体的には、400MPa1200MPaの応力負荷により、高硬さHv800から低硬さHv180の材料それぞれにおいて、応力集中部のみの磁場変化を分離して可視化することができた。一様領域での一様な荷重条件のみを対象としてきた従来のヴィラリ効果を用いた手法と比較し、本課題で得られた結果は、マクロにたくさんの結晶構造(マルテンサイト)を持つ高硬度な工具鋼において、き裂評価に十分な精度で、本磁場顕微鏡が、小さな応力集中部の磁場変化を抽出できることを示したものである。

平成23年度は、「1-1.高強度鋼の磁場分布」と「2-1.き裂領域の可視化(磁場顕微鏡による修復領域の可視化)」の項目に対して研究を行った。「1-1.高強度鋼の磁場分布」では、対象となる試験片に対して、コイルによる消磁を行った後、40 MGOeの磁石を用いて、試験片の測定位置のみに着磁を行った。この着磁領域に対して、磁束密度変化を測定した。この結果、1mm×1mmの面積をもつ磁石による着磁の場合、4mm×4mmの領域にS極とN極が発生することが分かった。また、測定時の試験片と磁場センターの距離は350μmにまで接近させた状態で、磁極の3軸成分を分離して測定することに成功した。全成分から計算された磁場の強度は約200μTであった。さらに、1垂直成分のみに絞り込んだ場合は、200μmからの磁極の強度の減少曲線を測定することができた。このように、マイクロテスラレベルの小さな磁場でも磁極や着磁位置から離れるに従って変化する磁場の様子を正確に測定できることを示した。「2-1.き裂領域の可視化(磁場顕微鏡による修復領域の可視化)」では、き裂周辺の電子線観察(組織構造の観察)と塑性変形挙動のX線観察、硬さ変化の観察結果を行った。Hv200の鋼とHv400の鋼を用いて、応力負荷前後の磁場の変化を測定した。その結果、磁場のすべての成分は減少すること、同じ応力でも硬い材料の方が、減少の割合は小さいことが分かった。また、き裂進展時の磁場変化についてのデータを測定し、応力拡大係数との比較を行った。このように、磁場顕微鏡は平面観察のみならず、3次元のセンサー移動が可能であること、顕微鏡に走査アルゴリズムを付け加えることにより、き裂進展に追随して、測定位置を変更できるようにした。これにより、き裂進展時の3次元磁場の変化が測定可能となった。平成24年度の研究項目、「(1-2)高強度鋼の分極特性」、「(2-1)き裂進展の評価」、「(1-3)磁化特性とき裂観察」と「(2-3)き裂の定量評価」では、マイクロテスラレベルでの微小な磁場の可視化技術の開発に成功するとともに、このレベルでの磁場変化をとらえることにより、き裂が進展する様子を磁場の目で見ることができた。さらに、応力拡大係数と磁場強度の減少量には線形の相関性があることを定量的に示すことができた。また、き裂開口時の磁場変化について、その場観察する基礎技術の開発に成功し、開口量と磁場の関係について基礎的なデータを取得した。このように、き裂進展評価に重要な要素である開口量のその場観察に磁場を応用可能であることを示すことで、当初の計画に加え、新たな磁場顕微鏡の可能性を見出すことができた。「1-1.高強度鋼の磁場分布」では、マイクロテスラレベルの小さな磁場でも磁極や着磁位置から離れるに従って変化する磁場の様子を正確に測定できることを示した。本課題は、「1.ホール素子による観察技術の確立」の1番目の課題であり、最終目標である、「高強度鋼の状態を常温大気中で検査し、その疲労状態を把握できる技術を開発する」までに必要なデータ取得と開発を行うことができた。「2-1.き裂領域の可視化(磁場顕微鏡による修復領域の可視化)」では、応力負荷前後の磁場の変化を測定した。本課題は、「2.き裂の疲労履歴評価技術」の1番目の課題であり、最終目標である、「従来は不可能だった疲労状態を知ることができる技術の一般化」に対して必要となるデータの取得を行うことができた。平成24年度の課題
認識と動作の分析に基づくスキル学習支援環境の構築

スケッチ描画時の学習者のスキルを,磁気式位置センサ,圧力センサ,視線分析装置を用いて計測し,分析した.また,スケッチを自習学習的に学習するときに,アドバイスを提示する学習支援環境を提案し構築した.また,人物画の模写によるスケッチ学習支援環境も構築した.さらに,料理のスキルのひとつとして,リンゴの皮むき時の手指の圧力や視線を計測し,初心者と熟練者の違いを明らかにした.これは,将来的に,料理の学習支援環境を構築するための布石である.スケッチ描画時の学習者のスキルを,磁気式位置センサ,圧力センサ,視線分析装置を用いて計測し,分析した.また,スケッチを自習学習的に学習するときに,アドバイスを提示する学習支援環境を提案し構築した.また,人物画の模写によるスケッチ学習支援環境も構築した.さらに,料理のスキルのひとつとして,リンゴの皮むき時の手指の圧力や視線を計測し,初心者と熟練者の違いを明らかにした.これは,将来的に,料理の学習支援環境を構築するための布石である.本年度は,学習者がデッサン描画途中に,情報を提供するシステムとして,領域情報提示システムを構築した.これは,学習者がデッサン画を描き終わってからデッサン画の誤りを指摘すると,大幅な修正が必要になることが多く,初心者のやる気を損失することもある.そこで,描画途中に適度な情報を与えることにより,大幅な誤りをおかさない機能を構築した.それは,学習者が描画途中に,画用紙上の各部にペンを近づけると,そこに描くべきものに関する情報を音声とテキストで提示するシステムである.また,このシステムは,領域に依存した情報を,ある広がりをもった領域内にペンがあるときに音声とテキストで提示するため,学習者は,その情報だけでは,デッサン画を描くことはできない.詳細な情報は,実際のモチーフを見る必要がある.このため,モチーフの認識を促進する効果もあると考えられる.システムの構成としては,WACOM製ペンタブレットIntuos2の上に画用紙を固定して,デッサンを描く.本研究における領域情報提示システムでは,仮想キャンバスではなく,現実世界の画用紙にデッサン画を描くときに助言を与えるのが目標である.そこで,その付属のペンに改良を加え,ペン先には鉛筆の芯を,反対側の端には消しゴムを取り付け,画用紙上でデッサンを描いたり,不要な線を消しながら,画用紙上でのペン先位置や,消しゴム位置を検出できるようにした.タブレットは,電磁誘導方式であるから,画用紙を通してでも位置の検出は可能である.学習者がペンを紙の上に置くと,システムはペンの位置データを取得する.そして,あらかじめPC内に保存してあるモチーフ描画領域を参照することによって,学習者がどの領域を描いているかを決定し,その領域に応じた情報をデータベースから引き出し,学習者に提供する.学習者がこれから描こうとして,ペンを紙の上に持ってきたときには,システムはその領域に何を描けばいいかという情報を,学習者に提供する.つまり,学習者が描き始めるときに,紙の上の各領域で,適切な情報を提供することができるのである.平成20年度は,デッサン学習支援環境の構築に関しては,以前構築した,領域情報提示システムが,最初からモチーフの輪郭線に関する情報を提示していたが,これでは,初心者にとっては,描きづらいことが判明したため,支援方法を改良することにした.具体的には,いきなり輪郭線を描かせるのではなく,モチーフの概略形状から詳細形状へと,描画を誘導する。すなわち,モチーフの概略形状として,モチーフの形状の外接長方形を描かせ,その外接長方形の位置,大きさ,縦横比を診断し,誤りがあれば,システムが音声でそれを指摘し,修正方法を伝える。モチーフは皿とコップの組み合わせを用い,最初は,全体の外接長方形,次に,皿の外接長方形,コップの外接長方形,さらに,その次は,皿の縁の楕円の外接長方形,コップの縁の楕円の外接長方形というように概略形状から詳細形状へ描画を誘導し,診断し,助言を行う.この学習支援環境を使用した場合と,使用しなかった場合とで比較実験を行い,皿の描画については,有意に学習効果があることを証明した.次に,運動学習支援環境の構築に関しては,手初めとして,学習者の身体の各部に無線加速度センサセットワークデバイスであるSunSpotを装着し,それら身体各部の加速度データを背中のリュックサック内に収めた小型ノートPCに蓄積するシステムを構築し,そのデータを事後にグラフ化するシステムを構築した.このシステムで,テニスのスウィングフォーム,野球のバッティングフォーム,ランニングフォームの分析を試みた.1.研究期間全体を通しての研究目的(1)スキル課題実行時において,「認識」に密接に関連する視線の動きの分析と,「行動」について腕動作の分析,そして,「認識と行動の対応付け」の分析を行う.これにより,成果物の誤りの原因と,「認識」「行動」「認識と行動の対応付け」の誤りの原因との間の因果関係が明らかになると予想される.(2) (1)の分析結果を踏まえて,学習者がスキル課題を実行しているときに,リアルタイムで視線の動きと腕動作の動きを診断し,最適なアドバイスを提示して,スキルの学習を支援する自習型学習支援環境の構築を行う.(3)最後に,知見を一般化することにより,身体動作が伴うスキルの一般的性質を明らかにし,スキル学習支援システムの構築方法論を明らかにする.2.平成21年度の研究成果(1)磁気式位置センサを用いた料理時,弦楽器演奏時の手指動作の分析システムの構築と手指腕動作の分析

従来,手指の動きの計測には,複数台のカメラを用いて,手指関節のマーカを追跡して計測する光学方式や,データグローブを用いて計測する方式がとられていた.しかし,光学方式は,カメラの死角となるエリアにマーカが入ると計測不能になるため,複雑な手指の動きを計測しづらい.また,データグローブを用いる方法は,被験者の手指関節間の長さの違いを反映させた精密な動きの計測は不可能である.そこで,磁気式位置センサLibertyl6-16を用いて,各手指関節に磁気センサを取り付け,手指の関節間の個人差を反映した精密な動きを計測するシステムを構築した.また,そのシステムを用いて,料理(リンゴの皮むき)時や弦楽器演奏時の手指の精密な動きの計測を試みた.この手法は,磁気を用いているので,死角が存在しないという長所がある.また,指先に圧力センサを装着し,指先に掛かる圧力も分析した.(2) AR技術を取り入れたスケッチ学習支援環境の構築以前から構築してきたスケッチ学習支援環境については,AR(拡張現実感)の技術を取り入れることにより,モチーフをCG化して,現実世界のテーブル上に表示して,学習者がスケッチを行う環境を構築した.これにより,学習者は,スケッチを行う上での視点を自由に選べるようになった.
積雲群の集団的運動の研究

全球が温度一定の海で被われた場合(木星型水惑星モデル)の湿潤対流について、そのパラメ-タ-依存性を調べる数値実験を行った。今年度は、前年度の研究で発見された赤道付近での降水(以下積雲活動と呼ぶ)域の組織化に注目することにし、海面水温と地球の自転速度をパラメ-タ-とする長時間積分を行った。力学的条件を固定するために、全球平均での温度成層構造は時間的に変化しないものとして海面水温とともに外部的に与えた。また、積雲群の組織化は数値モデルの分解能に大きく依存するために、荒い分解能モデル(T21)と高分解能モデル(T42)での実験を同時に行い結果に対する信頼性の向上をはかった。数値計算によって得られた赤道域での積雲活動に関する特徴は次のようにまとめられる。1.赤道域での積雲活動は、平均的には、赤道上で極小、赤道をはさんで両半球対称に緯度10度付近に極大をもち、東西には一様に分布する傾向がある。赤道をはさんでの活動極大域の緯度は自転速度によって決っている。自転速度の増大とともにその緯度は赤道に近付く。2.海面からの蒸発量が多い(高温海面水温)場合は、積雲活動の強さは抑制されるが、分布は一様になる。3.蒸発量が一定の値より小さくなる(低温海面水温)と、降水域は少数の活動領域に組織化される。その領域は東進する。4.積雲活動の組織化の形態は個々の積雲活動域での降水量(すなわち大気運動に対する加熱率)が大きさによって決定される。加熱率が大きいと、亜熱帯に中心を持つ渦モ-ド(Rossbyモ-ド)が強くなり、西進する赤道対称な降水帯を作る。加熱率が小さいと、赤道上に存在する発散モ-ド(Kelvinモ-ド)が強くなり、東進する赤道に中心を持つ降水域を作る。外力の変化に対する湿潤大気のふるまいの研究をするために次の様な研究を行なった。将来の基準になるという意味で、全球が温度一定(30°C)(木星型水惑星モデルと呼ぶ)海で覆われた場合の湿潤大気のふるまいについての数値実験を行なった。モデルは、東大の共同利用可能なモデルを用いた。得られた結果は以下の如くである。1.当初は、ramdomに積雲活動の盛んなところ(今後積雲と呼ぶ)が分布していたが、時間と共に赤道域付近に集中し、赤道上では、東西方向にも、23個のクラスターになった。粗い分解能のモデル(T21)では、赤道を中心に1本のバンド構造に、高分解能のモデル(T42)では、赤道に関して対称に、2本のバンド構造となった。クラスターの位相速度は、T21とT42で異なったが、時間スケールは、共に40日前後であった。2.この赤道域での東西方向の積雲活動の組織化に関しては、蒸発量が決定要因であることが示された。つまり、充分な水蒸気の補給があれば積雲活動は組織化されず、不充分になると組織化がおきることになる。3.バンド構造に関しては、地球の回転に伴う赤道波の存在によって、組織化が行なわれると考えられる。それ故に、南北の分解能が不充分なT21では、1本となり、T42では、2本となったのである。地球の自転を遅くしてゆけば、T21での2本のバンド構造が、見い出される。その領域は東進する。
イネのファイトアレキシン生産制御系におけるサイトカイニンとジャスモン酸の相互作用

イネは、病原菌接種や塩化銅(II)処理により二次シグナル物質として植物ホルモンであるジャスモン酸(JA)やサイトカイニン(CK)を生産し、ファイトアレキシンと総称される抗菌性二次代謝産物の生産を含む様々な防御応答を示す。本研究は、イネの病害抵抗性におけるCKとJAの生理機能とそれらの相互作用の解明を目的としている。昨年度は、JA欠損変異体(cpm2)のヘテロ接合体を用い、ゲノム編集によりCK欠損のipt3変異体(CPM2/CPM2-ipt3/ipt3)とJA・CK欠損のipt3/cpm2二重変異体(cpm2/cpm2-ipt3/ipt3) (T0世代)の作製に成功した。そこで、本年度は、両変異体において、形質転換のために用いた遺伝子カセットが脱落したT1あるいはT2世代の両変異体植物体を用い、それらについて、非親和性いもち病菌P91-15Bの接種後の感染状態を病斑観察と感染したP91-15BのDNA定量の二つの方法で比較した。その結果、野生型とcpm2についてはP91-15BのDNA量はほぼ同等の低いレベルであったが、ipt3では微弱な増加が見られ、ipt3/cpm2では顕著に増加した。また、ipt3/cpm2ではP91-15B接種では通常見られない白い病斑が多数観察され、抵抗性が部分的に崩壊していることが示唆された。一方、本研究において、P91-15B接種や塩化銅(II)処理したイネ葉身におけるジテルペン型ファイトアレキシンの蓄積量が、白色光下と比べ暗黒下で顕著に抑制されることがわかった。また、JA、あるいはCK処理によって誘導されるジテルペン型蓄積量の増加が、暗黒下では、顕著に抑制されることも示した。さらに、暗黒下で活性化し、ジテルペン型ファイトアレキシン生産に至るJAシグナル伝達系で負の制御因子として機能すると考えられるOsGTL2の同定も行った。「研究実績の概要」で述べたように、昨年度は、ゲノム編集によりT0世代のCK欠損のipt3変異体(CPM2/CPM2-ipt3/ipt3)とJA・CK欠損のipt3/cpm2二重変異体(cpm2/cpm2-ipt3/ipt3) (T0世代)の作製に成功したため、本年度は、T1、あるいはT2世代の両変異体に野生型とJA欠損のcpm2変異体を加えた4つの遺伝子型のイネ植物体を用いて、非親和性いもち病菌P91-15B接種に対する応答を比較検討した。その結果、野生型、cpm2、ipt3では過敏感細胞死による茶褐色の病斑が見られるのに対し、ipt3/cpm2二重変異体では白色の斑点が多数観察され、いもち病菌に対する抵抗性が大幅に低下していることが示された。また、ファイトアレキシン蓄積量や代表的な病害抵抗性関連遺伝子の発現解析をqRT-PCRで行ったところ、JA・CK二重欠損において、ファイトアレキシン蓄積量の部分的な低下、及び病害抵抗性を負に制御する転写因子の発現増強などが起こっていることが示された。こうして、JA・CK二重欠損体の作製に成功したことにより、JAとCKが協調的に機能していることがはじめて実証された。また、病害抵抗性の制御、特にJAやCKより下流のシグナル伝達系において光が関与することも示された。この現象は、いもち病菌のイネへの感染が夜間に起こりやすいことと密接に関連しているのかもしれない。今後は、ipt3/cpm2において観察された白色病斑について、顕微鏡観察を含む詳細なcharacterizationを行うとともに、いもち病菌接種した4種の遺伝子型のイネ(野生型、cpm2、ipt3、ipt3/cpm2)について詳細なトランスクリプトーム解析を行い、発現レベルが病害抵抗性と相関する遺伝子や逆相関するWRKY76と同様の発現パターンを示す遺伝子を探索する。また、WRKY76の発現制御にJAやCKがどのように関与しているかについても解明を試みる。ジテルペン型ファイトアレキシン生産の光制御に関与するOsGTL2については、タンパク質レベルでの発現解析や、OsGTL2過剰発現体、osgtl2変異体におけるジテルペン型ファイトアレキシン生産に及ぼす光の影響を解析する。平成30年度は、本科学研究費の最終年度にあたるため、これまでに得られた研究成果を学術論文としてまとめ、国際学術誌において公表することを目指す。イネにおける代表的な病害抵抗性反応の一つであるファイトアレキシンの生産は、ジャスモン酸を介したジャスモン酸要求性シグナル伝達経路だけでなく、ジャスモン酸非要求性シグナル伝達経路によっても誘導される。本研究は、ジャスモン酸非要求性シグナル伝達経路において、サイトカイニンが二次シグナル物質として機能し、サイトカイニンとジャスモン酸がファイトアレキシン生産に関して相互作用していることを明らかにすることを目的としたものである。本年度は、ファイトアレキシン生産におけるサイトカイニンの機能を直接的に証明するため、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集によりサイトカイニン生合成が抑制される変異体の作製を試みた。イネの主要ファイトアレキシンとしてはフラボノイド型のサクラネチンとジテルペン型ファイトアレキシンが存在するが、ジャスモン酸はサクラネチンとジテルペン型ファイトアレキシンの両方の生産を誘導し、サイトカイニンはジテルペン型ファイトアレキシンの生産を誘導する。

そこで、ジテルペン型ファイトアレキシン生産におけるサイトカイニンの機能を明らかにするため、ジャスモン酸欠損変異体であるcpm2に対してサイトカイニン生合成酵素の遺伝子破壊を行うことにした。サイトカイニン生合成における鍵酵素の1つとしてイソペンテニル基転位酵素(IPT)が考えられる。イネにおいてIPT遺伝子のホモログは10種存在するが、ファイトアレキシン生産を誘導するCuCl2で処理した際、IPT3のみが応答性を示したことから、ゲノム編集によりcpm2/ipt3二重変異体を作製し、CuCl2処理したT1世代の当該変異体においてサイトカイニンレベルを定量したところ、cpm2/ipt3二重変異体におけるサイトカイニンレベルがcpm2と比較して顕著に低下していることを確認した。本研究の進捗は、ストレス誘導的なサイトカイニンの生産が抑制された変異体の作製が成功するかどうかが鍵になると思われた。ゲノム編集の標的として、サイトカイニン生合成の鍵酵素の候補であるIPTとLOG/LOGLをコードする遺伝子に着目し、ファイトアレキシン生産を誘導する重金属エリシターであるCuCl2処理に対する応答性を調べた結果、IPT3とLOGL9がCuCl2応答性を示したので、ゲノム編集による遺伝子破壊の標的とした。その結果、logl9変異体ではCuCl2誘導的なサイトカイニンの生合成抑制は見られなかったが、ipt3変異体ではCuCl2処理によるサイトカイニンの蓄積は顕著に抑制されており、想定していたサイトカイニン生合成変異体の作製に成功したものと考えられる。イネは、病原菌接種や塩化銅(II)処理により二次シグナル物質として植物ホルモンであるジャスモン酸(JA)やサイトカイニン(CK)を生産し、ファイトアレキシンと総称される抗菌性二次代謝産物の生産を含む様々な防御応答を示す。本研究は、イネの病害抵抗性におけるCKとJAの生理機能とそれらの相互作用の解明を目的としている。昨年度は、JA欠損変異体(cpm2)のヘテロ接合体を用い、ゲノム編集によりCK欠損のipt3変異体(CPM2/CPM2-ipt3/ipt3)とJA・CK欠損のipt3/cpm2二重変異体(cpm2/cpm2-ipt3/ipt3) (T0世代)の作製に成功した。そこで、本年度は、両変異体において、形質転換のために用いた遺伝子カセットが脱落したT1あるいはT2世代の両変異体植物体を用い、それらについて、非親和性いもち病菌P91-15Bの接種後の感染状態を病斑観察と感染したP91-15BのDNA定量の二つの方法で比較した。その結果、野生型とcpm2についてはP91-15BのDNA量はほぼ同等の低いレベルであったが、ipt3では微弱な増加が見られ、ipt3/cpm2では顕著に増加した。また、ipt3/cpm2ではP91-15B接種では通常見られない白い病斑が多数観察され、抵抗性が部分的に崩壊していることが示唆された。一方、本研究において、P91-15B接種や塩化銅(II)処理したイネ葉身におけるジテルペン型ファイトアレキシンの蓄積量が、白色光下と比べ暗黒下で顕著に抑制されることがわかった。また、JA、あるいはCK処理によって誘導されるジテルペン型蓄積量の増加が、暗黒下では、顕著に抑制されることも示した。さらに、暗黒下で活性化し、ジテルペン型ファイトアレキシン生産に至るJAシグナル伝達系で負の制御因子として機能すると考えられるOsGTL2の同定も行った。
消化器系におけるプロテアーゼ受容体の役割-唾液腺,膵臓および小腸機能への関与

G蛋白共役7回膜貫通型受容体の1ファミリーであるプロテアーゼ受容体PAR(protease-activated receptor)は、トロンビン、トリプシン、トリプターゼなどの特定のプロテアーゼによって活性化され、特に組織損傷や炎症状態において種々の生理的・病態生理学的役割を果たしている。本補助金研究においては、このPARが消化器系においてどのような生理機能に関与しているかを検討した。はじめに、小腸平滑筋の運動性制御におけるPARの役割をin vitroにおいて調べたところ、PAR-1の活性化によりアパミン感受性弛緩反応とそれに続く収縮反応が誘発された。PAR-2活性化によっては弱い収縮反応のみが認められた。一方、PAR-4を刺激しても反応は全く見られなかった。次にPAR-1を介する収縮反応の細胞内情報伝達機構を検討したところ、この反応はナトリウム透過性の亢進、L型カルシウムチャネルの開口に大きく依存し、チロシンキナーゼ、蛋白キナーゼC,PI3キナーゼなども一部関与することが示唆された。次に、唾液腺、膵臓においてPAR-2mRNAが多く発現していることを確認した。そこで、これらの臓器の外分泌機能の制御におけるPAR-2の役割を検討したところ、PAR-2の活性化により唾液腺、膵臓いずれの臓器においても外分泌反応が促進されることを見出した。以上のように、本補助金研究により、PARが小腸、唾液腺、膵臓に存在し、種々の生理機能を修飾していることが明らかとなった。本研究成果は、PARが将来の創薬のための標的分子にもなりうることを強く示唆している。プロテアーゼ受容体(PAR)の消化器系における生理的役割について検討した.In vivoにおける唾液分泌におよぼす各PAR活性化薬の効果を検討したところ,PAR-2アゴニストのみが明らかな唾液分泌を誘発した.このPAR-2アゴニストはin vivoにおいて,摘出ラット耳下腺からのアミラーゼ分泌,舌下腺からのムチン分泌を惹起した.さらに,ラットの耳下腺,舌下線,顎下腺におけるPAR-2 mRNAの発現を確認した.次いで,膵臓外分泌機能へのPAR-2の関与を検討し,PAR-2アゴニストにより膵液分泌が3相性に変化することを見出し,さらに膵臓におけるPAR-2mRNAの発現を確認した.一方,ラットの十二指腸の運動調節におけるPARの役割を検討し,PAR-1がアパミン感受性の弛緩反応とそれに続く収縮反応を引き起こすことを見出した.また,PAR-2アゴニストは弱い収縮を引き起こすこと,PAR-4アゴニストは不活性であることも認められた.さらに,PAR-1,PAR-2を介する収縮あるいは弛緩反応のメカニズムについても一部明らかにすることができた.今年度の研究により,唾液腺,膵臓,小腸におけるPARの役割をかなり明らかにすることができた.来年度は,今年見出したPARを介する作用の詳細な作用機序についてより深い解析を行いたい.昨年度に続き、プロテアーゼ受容体(PAR)の消化器系における生理的役割について検討した。はじめに、PAR-1を介するラット十二指腸運動調節の細胞内情報伝達機構をin vitroにおいて検討した。その結果、PAR-1を介する収縮反応はナトリウムチャネルの開口とそれに続く電位依存性L型カルシウムチャネル開口に依存することが示唆された。また、蛋白キナーゼC、チロシンキナーゼ、PI3'キナーゼは、PAR-1を介する収縮・弛緩のいずれの反応にも関与することが明らかとなった。次いで、PAR-1およびPAR-2活性化によるin vivoでの胃腸運動の変化を、炭末輸送能を指標として検討し、両受容体の活性化により胃腸輸送能が亢進することを見出した。また、これらの作用は、L型カルシウムチャネルの活性化に大きく依存すると同時に、アパミン感受性カリウムチャネルの活性化により潜在的に抑制されていることが明らかとなった。最後に、PAR-2を介する唾液腺および膵臓アミラーゼの分泌機構を検討し、この反応にNOが関与することを見出した。
アジアでの人獣共通感染症対策に資する研究開発方針の提案

人獣共通感染症を含む種々の感染症に関する研究開発動向を体系的に分析する目的で、狂犬病と鳥インフルエンザを対象に、研究論文や特許出願の動向を分析した。狂犬病に関する特許出願では、ワクチン開発に資するタンパクや組換えウイルスに関する技術開発が多いことを明らかにした。しかしながら、研究論文と特許出願の被引用トップ10を分析した限りでは、診断や治療に関する研究成果が、技術開発に直接結びついたことを示すエビデンスは得られなかった。鳥インフルエンザに関する特許出願については、ワクチンと阻害剤/抗ウイルス剤に関する技術開発が多いことを明らかにした。本年度は、昨年度に選出した人獣共通感染症のうち狂犬病を対象として、研究論文・特許の定量的・定性的分析を行った。研究論文の定量的分析については、PubMedデータベースを用いて、2001年2011年のアジア・世界・米国・欧州における論文数を調べた。その結果、論文数は経時的に増加していることを明らかにした。特許の定量的分析については、Derwent Patent Index(WPI)データベースを用いて、2001年2011年のアジア・米国・欧州における特許出願数を調べた。その結果、2009年までは増加傾向にあったが、その後は減少傾向にあることを明らかにした。研究論文の定性的分析については、PubMedデータベースを用いて、RABIESのキーワードを使い、各論文のタイトルと要約部分から目視により研究内容を特定した。その結果、ワクチン開発や診断法に関する研究論文が多いことを明らかにした。特許の定性的分析については、Derwent Patent Index(WPI)データベースを用いて、予防と診断の技術についての特許出願を中心に分析した。研究開発の内容を特定するためのキーワードとして、RABIES OR RABIC OR RABID OR LYSSA、及び国際特許分類であるA61K-039/205 C07K-014/145(ラブドウイルスを含むもの)、A61P-031/12、A61P-031/14(抗感染剤:RNAウイルス(ラブドウイルス)に対するもの)を採用した。その結果、ワクチン開発に資するタンパクや組み換えDNA系に関する技術開発が多いことを明らかにした。平成25年度は、平成2324年度に実施した狂犬病を対象とする特許の定量的・定性的分析の手法を応用する目的で、高病原性鳥インフルエンザを対象に特許の定量的・定性的分析を行った。高病原性鳥インフルエンザは、平成23年度に調査分析の対象として選出した人獣共通感染症の一つである。特許の定量的分析については、FAMPAT (Orbit.com)データベースを用いて、2001年2011年のアジア・米国・欧州における特許出願数を調べた。その結果、1548件中、705件の関連特許を抽出した。その特許出願数は、2001年から2006年までは増加傾向にあったが、2007年は一時的に減少、その後は回復傾向にあることを明らかにした。特許の定性的分析については、FAMPATデータベースを用いて、予防、診断、治療に関わる技術についての特許出願を中心に分析した。研究開発の内容を特定するためのキーワードとして、H5N1、H7N1、AVIAN FLU、AVAN INFLUENZA、BIRD FLU、BIRD INFLUENZA、及び国際特許分類であるA61K-039/145(ワクチン:インフルエンザウイルスを含むもの)、A61P-031/16(抗感染剤:インフルエンザウイルスに対するもの)を採用した。その結果、19種類の技術に分類し、それら技術の中で生ワクチン、組換えワクチン、抗ウイルス剤に関する技術開発が多いことを明らかにした。本調査研究では、(1)人獣共通感染症に関する研究開発動向を体系的に分析する手法を開発、(2)日本をはじめとするアジア数カ国での同疾患に関する研究開発の変遷を明らかにする、(3)アジアで今後取り上げるべき研究開発方針の提案、を目的としている。今年度は(1)の分析手法を開発するために、分析の対象となる人獣共通感染症の選出と研究論文の定量的分析を実施した。人獣共通感染症の選出では、以下の基準を設定した。(1)現在、世界的に発生がみられ、かつ新興の疾病、(2)我が国の感染症法で指定されている疾病、特に4類感染症、(3)世界的に一定数以上の発表論文(PebMed検索で5,000論文程度以上)と特許申請があり、統計的分析が可能である疾病、(4)Bibliometricsや特許分析による研究・技術開発動向がほとんど報告されていない疾病。(2)の感染症法指定疾病については、2001年2009年の国内における発生状況を調査し、我が国での疾病制御の重要度を考察した(Takahashi-Omoe & Omoe, Animals, 2012)。上記4つの基準を満たす人獣共通感染症として、echinococcosisを選抜した。

加えて、日本国内では制御されているものの、アジアにおける発生数や重篤度の点で重要な疾病としてH5N1感染症、狂犬病を選抜した。研究論文の定量的分析では、感染症研究全体における論文生産性の国別比較を行った。感染症専門100誌を対象に、2001年2010年に世界・米国・欧州6か国(英国・フランス・ドイツ・イタリア・スペイン・オランダ)・アジア3か国(日本、中国、インド)から発表された研究論文を定量分析し、各国の経年変化を明らかにした(Takahashi-Omoe & Omoe, InTech, 2012)。平成25年度の実施状況報告書では、今後の研究の推進方策として、高病原性鳥インフルエンザに関する研究論文の分析結果と特許出願の分析結果と突き合わせるとしたが、平成26年度は更に対象疾患を広げて牛海綿状脳症(BSE)に関する特許出願分析を実施し、分析手法の応用性を検証した。特許分析については、FAMPATデータベース(Orbit.com)を用いて、2003年2013年のアジア・米国・欧州における特許出願数を調べた。その結果、1,381件中、246件の関連特許を抽出した。その特許出願数は、2003年の59件から2013年の3件に減少していることを明らかにした。加えて、狂犬病を対象として、研究と特許出願の相関を分析する手法を開発した。Web of Scienceを用いて、2001年から2011年までに発表された論文(原著及びレビュー)について定量的・定性的分析を行い、平成23年度24年度に実施した同疾患に関する特許出願分析の結果と突合した。この結果より、狂犬病をプロトタイプとして、アジアにおける人獣共通感染症の制御に資する研究・技術開発方針を検討し提案した。獣医公衆衛生学本調査研究では、(1)人獣共通感染症に関する研究・技術開発動向を体系的に分析する手法を開発する、(2)日本をはじめとするアジア数カ国での同疾患に関する研究・技術開発の変遷を明らかにすることにより、アジアで今後取り上げるべき研究・技術開発方針を提案する、ことを目的としている。本調査研究においてベースとなる人獣共通感染症の選出は、平成23年度に完了した。上記(1)及び(2)については、平成23年度において、研究論文に基づく研究動向の分析手法を開発し、アジア・米国・欧州での研究の変遷を明らかにした。平成24年度では、狂犬病を事例として特許を用いた技術開発動向の分析手法を検討した。総じて、上記の目的(1)及び(2)のうち、平成23年度24年度分はほぼ達成した。本調査研究では、(1)人獣共通感染症に関する研究・技術開発動向を体系的に分析する手法を開発すること、(2)日本をはじめとするアジア数カ国での同疾患に関する研究・技術開発の変遷を明らかにすることにより、アジアで今後取り上げるべき研究・技術開発方針を提案すること、を目的としている。上記(1)及び(2)については、平成23年度平成24年度において、狂犬病を事例として研究論文と特許を用いた技術開発動向の分析手法を開発し、その技術動向を明らかにした。
リードカナリーグラスの季節と再生に伴う乾物消化率とアルカロイド含有率の変化

1.圃場試験実際栽培でのリードカナリーグラスの利点と問題点を明らかにするため、リードカナリーグラス、オーチャードグラス及びトールフェスクの利用3年目の牧草地を、それぞれ、年間3.4.5回刈り取り、それらの収量と品質を比較した。乾物収量では草種間に有意差はなかったが、リードカナリーグラスは消化率が低く、可消化有機物収量も年間4、5回刈りでは他の草種より有意に低く、珪酸含有率は季節を通じて高くなった。アルカロイド含有率はすべて0.20%を下廻り、問題はないと考えられた。2.ポット試験夏季高温乾燥時でのリードカナリーグラスのアルカロイド含有率と刈株貯蔵炭水化物含有率の関係を明らかにするため、リードカナリーグラスを移植したポットをガラス室に入れて給水を制限した区と、同灌水区及び戸外区を比較した。給水制限区の刈取後1、2週目のアルカロイド含有率はかなり高まったが、刈株貯蔵炭水化物含有率の低下はむしろ小さかった。本研究の目的は、近年、東北地方で採草用草種として局所的に増加しているリ-ドカナリーグラスの長所と短所、利用に当たっての留意点と限界を明らかにすることである。平成4年度では、東北地方の代表的な採草用草種オ-チャードグラス及び特性がリ-ドカナリーグラスと類似しているトールフェスクと対比しながら、リ-ドカナリーグラスの低アルカロイド品種Ventureの春,夏、秋の再生過程を、それぞれ、10週間ずつ毎週調査した。その結果、リ-ドカナリーグラスは初期再生が緩慢で葉面積の確保が遅れるが、過繁茂になり難いので再生後期でも枯葉の発生が少なく、遅刈に適すること、夏は珪酸含有率が高まって特に消化率が低下しやすいこと、アルカロイド含有率は刈取後3週間位で安全な水準まで低下すること、ミネラルバランスには問題がないことを明らかにした。平成5年度では、実際栽培での情報を明示するため、利用3年目の上記3草種の牧草地を、それぞれ、年間3、4、5回刈り取り、その収量と品質を調査した。その結果、リ-ドカナリーグラスは、乾物収量では他の草種と大差なかったが、珪酸含有率が季節を通じて高く、消化率が低いため可消化有機物収量も年間4、5回刈では他の草種より有意に低くなった。アルカロイド含有率はすべて0.20%を下廻り、問題はないと見受けられた。しかし、極端な冷夏に遭遇し、刈取回数が少ない区も過繁茂による枯葉の発生はほとんどなく、例年の結果に反して少回数刈が有利な傾向も見られた。したがって、さらに調査を継続し、より普遍的な結果を得た上で、成果を報告したい。平成4年度は、東北地方の基幹草種であるオーチャードグラス及び不良環境に強いトールフェスクと対比しながら、リードカナリーグラスの再生過程を、春、夏、秋の季節別に、各10週間の再生過程を週一回の頻度で追跡調査した。リードカナリーグラスはオーチャードグラスに比較して、初期再生が緩慢で光合成器官である葉の面積の確保が遅く、葉面積指数(LAI)当たりの純同化率(NAR)は変らないので、収量生長速度(CGR=NARXLAI)が上がりにくく、再生長中期までの収量は低く推移した。しかし、過繁茂になりにくいので、再生長後期になっても枯死部の発生が少なく、夏は生体部だけの収量でみると、枯死部の発生が多いオーチャードグラスの収量を上廻った。また、川株貯蔵炭水化物(TNC)含有率の刈取後の回復が、夏でも他の草種より長期にわたって良好であり、遅刈りに適していることが明らかになった。NとPの含有率は高く推移するがK含有率はオーチャードグラスよりもかなり低く、したがって、K/(Ca+Mg)当量比が低くなってミネラルバランスが良いことが認められた。しかし、夏はリードカナリーグラスの硅酸含有率が急速に高まって他の草種を大巾に上廻り、可消化有機物含有率が再生長の前半で急速に低下して他の草種よりかなり低く推移した。したがって、可消化有機物量は春から秋までオーチャードグラスよりかなり低く推移し、各草種をそれぞれ適期に刈り取ったとしても、リードカナリーグラスの年間の可消化有機物収量は、オーチャードグラスよりかなり低くなるものと予想される。なお、下痢や採食に影響するリードカナリーグラスのアルカロイド含有率は、採草利用の時期には問題にならない水準まで低下した。
血管新生抑制とアポトーシスを標的とした治療法に関する基礎研究-抗癌剤の少量頻回投与とα-Difluoromethylornithineもしくは抗VEGF抗体の併用-

マウス移植腫瘍において、抗癌剤のCPT-11の100mg/kgを週1回、50mg/kgを週2回、20mg/kgを週5回を2週投与し(いずれの治療群も総投与量は等しい)、その効果並びに治療後の腫瘍を切除し、血管新生およびアポトーシスの状況を検討した。血管新生は、既報のごとくfactor VIIIで染色された腫瘍辺縁の血管の数(microvessel counts),アポトーシスはapoptotic indexを用いた。CPT-11は、それぞれ0.5mlとして腹腔投与した。その結果、20mg/kgを週5回投与群は、100mg/kgを週1回投与群に比し、有為に血管新生の抑制およびアポトーシスの誘導が認められた。しかし、抗腫瘍効果においては3群のあいだで差は認められなかった。また、これらの3治療群にα-Difluoromethylornithineおよび抗VEGF抗体の併用を試みたところ、20mg/kgを週5回投与群のみ、両者の併用効果が認められた。血管新生およびアポトーシスも、単独治療に比べ抑制、あるいは誘導が認められた。また、本実験をcolon26を用いた悪液質モデルで追加実験したところ、20mg/kgを週5回投与群で他の群に比し、有為に高い抗腫瘍効果が認められた。以上より、抗癌剤の低用量頻回投与により血管新生やアポトーシスの誘導が認められると同時に、α-Difluoromethylornithineや抗VEGFとの併用効果も認められた。また抗腫瘍効果が特に悪液質モデルの大きな差が認められたことより、特に高度進行癌患者に適した治療であると考えられた。低用量抗癌剤の有用性を見るため、悪液質モデルとしてColon26クローン20細胞株をヌードマウスに移植して、その効果を検討した。対象として、悪液質をきたさないクローン5細胞株を用いた。使用した、抗癌剤は感受性のあるCPT-11でMTDとされる100mg/kgを1回投与、50mg2回投与、20mg5回投与とした。その結果、悪液質が起こらないクローン5では投与法によって効果に差が認められなかったが、悪液質状態となるクローン20では、50mg/kg2回投与群では、20%生存期間では少しの延長が延長が認める程度であったが、20mg/kg5回投与群では50%生存期間、20%生存期間とも有意な延長が認められた。また、この悪液質モデルでは血中IL6が上昇することが知られているが、このIL-6を抑制することにより、投与方法による効果の差は小さくなった。同様な検討を、cyclophophamide (CPM)、および感受性のないCDDPで行ったところ、CPMではCPT-11とほぼ同様な成績が得られ、CDDPでは非投与群に比し生存期間が短縮する結果となった。平成16年度は、この成績を受け、悪液質状態において、なぜ低用量投与が効果的なのかを免疫学、血管新生などの面から、分子生物学的に明らかにしてゆく予定である。マウス移植腫瘍において、抗癌剤のCPT-11の100mg/kgを週1回、50mg/kgを週2回、20mg/kgを過5回を2週投与し(いずれの治療群も総投与量は等しい)、その効果並びに治療後の腫瘍を切除し、血管新生およびアポトーシスの状況を検討した。

また、これらの3治療群にα-Difluoromethylornithineおよび抗VEGF抗体の併用を試みたところ、20mg/kgを週5回投与群のみ、両者の併用効果が認められた。血管新生およびアポトーシスも、単独治療に比べ抑制、あるいは誘導が認められた。また、本実験をcolon26を用いた悪液質モデルで追加実験したところ、20mg/kgを週5回投与群で他の群に比し、有為に高い抗腫瘍効果が認められた。以上より、抗癌剤の低用量頻回投与により血管新生やアポトーシスの誘導が認められると同時に、α-Difluoromethylornithineや抗VEGFとの併用効果も認められた。また抗腫瘍効果が特に悪液質モデルの大きな差が認められたことより、特に高度進行癌患者に適した治療であると考えられた。