hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球内部構成物の電気伝導度測定

MgSiO_3ペロフスカイトの焼結体を合成して球共振法による弾性定数の決定をおこなっている。現在までのところ50°Cまでの測定が行なわれ剛性率(μ)の温度依存性が決定された。KAWAI型超高圧高温発生装置を用いて、下部マントル中部に相当する圧力条件で鉱物の電気伝導度を測定する手法の開発を行った。圧力発生に14mm角の焼結ダイヤモンドアンビルを用いて、測定圧力上限を23GPaから40GPaに引き上げた。また、レニウムのシート状ヒーターを用いて、熱電対とヒーターとの間に十分な電気絶縁を保ちながら、1500Kの高温発生を可能にした。試料をヒーターと熱電対に接続することにより、ヒーターと熱電対を電力として試料の電気伝導度を可能にした。(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3組成のイルメナイトの電気伝導度を、温度範囲300-1200K・圧力25・35・40GPaで測定した。その結果、(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3イルメナイトの活性化エネルギーは0.69±0,04eVであり、温度無限大での電気伝導度をあらわす指数前係数は3×10S/mであることがわかった。活性化体積は非常に大きく-0.86±0.10cm^3であることが明らかになった。続いて、(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3組成のペロフスカイトの電気伝導度を、温度範囲300-1400K・圧力35と40GPaで測定した。その結果、(Mg_<0.93>Fe_<0.07>)SiO_3イルメナイトの活性化エネルギーは0,39GPa±0.02eVであり、温度無限大での電気伝導度をあらわす指数前係数は1×10S/mであることがわかった。活性化体積は、イルメナイトと異なり非常に小さく、-0.06±O.10cm^3であることが明らかになった。下部マントルの電気伝導度は最上部から最下部にかけて1桁上昇するという観測があるが、このような電気伝導度の変化は、断熱的な温度勾配では説明できない。
中世の人々の生活誌復元ー古人骨と動物遺存体の研究

オホーツク文化人骨の非計測項目の調査を行った。Relethford and Blangero(1990)法では、北部オホーツク集団に外部からの遺伝子流入が示唆された。久米島の近世墓に由来する人骨121個体の頭蓋形態小変異を調査した。先史時代から歴史時代にかけて、本土日本からのみならず、南方からの遺伝的影響を受けている可能性を示唆する。関東地方の中世人頭蓋は長頭・低顔・歯槽性突顎の傾向が強く,その特徴は他の時代には認められないほど顕著であることが分かった。由比ヶ浜南遺跡単体埋葬墓から出土した中世人骨の生命表に基づき、当時の人口構成の復元を行った。男女比はほぼ1:1であり、未成年と成人個体の比は2:3であった。また、当時の平均寿命が24.0歳という結果が得られた。今回、鎌倉市由比ヶ浜南遺跡の中世人骨を資料として、複数個体の古人骨から結核菌DNAの抽出を試みた。中世馬の形態研究と人骨・動物骨の出土状況の分析による中世の遺体処理に関する研究のふたつのテーマで研究を行った。中世の遺体処理に関する研究では、タフォノミーの方法論と法医学の知見を総合し、遺棄葬の認定基準を提起した。本年度は北海道大学総合博物館収蔵のオホーツク文化期人骨のうち、モヨロ貝塚出土試料を中心に、放射性炭素年代を進めた。モヨロ貝塚、浜中2遺跡、ウトロ神社山遺跡の安定同位体分析では、いずれの遺跡でもオホーツク文化集団は、海生哺乳類を主要なタンパク質源としていることが示唆され、彼らの主たる生業が海獣狩猟であると推測された。日本列島は、北から南まで大変に長い島々である。そこに生きてきた人々の生活を復元するための一つの切り口として、人骨や動物骨資料に着目するのがこの研究班の主眼である。北海道については、オホーツク文化の人骨を中心に、研究を進めている。モヨロ貝塚の人骨資料が、北大総合博物館に移管され、その整理を中心に行った。また、中世から近世のアイヌ人骨に見られた病変については、人類学会で発表し、論文として報告予定である。さらに、オホーツク文化の人々が、北海道のその後の人々に与えた、形質的な影響についても、考察した。沖縄においては、グスク時代を中心に、沖縄本島や石垣島からの人骨出土が相次ぎ、人類史の解明のみならず、生活痕の分析を行った。鎌倉の中世人骨の分析が進み、単体埋葬の人骨についての、刀傷の頻度を報告し、さらに、ハンセン病の一例を報告した。由比ガ浜の動物考古学的な分析は,動物の由来,さらには中世の職能民について新たな知見を提示することとなった。由比ヶ浜南遺跡での出土状況は斃牛馬の処理と,清掃・葬送というふたつの業務の特徴をあわせ持っている点が興味深い。動物との関わりという点から,さらに中世鎌倉における都市民の実態について掘り下げていく必要がある。文献史学,考古学との連携のもとに進められるべき研究課題である.平成15年10月2日第1回生物考古学研究会開催。今後の予定について話し合った。平成16年1月10日第2回生物考古学研究会開催。齋木秀雄「由比ヶ浜と埋葬人骨-由比ヶ浜南遺跡を中心に-」平田和明「鎌倉出土の中世人骨-特に由比ケ浜南遺跡・中世集団墓地遺跡出土人骨について-」鵜澤和宏「由比ガ浜南遺跡から出土した動物骨資料の考古学的・生物学的由来」1.北海道における中世を中心とする人々の生活誌復元○オホーツク文化期に属する網走市モヨロ貝塚、礼文町浜中遺跡、サハリン鈴谷貝塚出土人骨資料の整理、復元、調査を実施した。○頭蓋形態小変異18項目を用いて、アイヌの地域性の出現について、調査した。アイヌをサハリン、北海道東北部および南西部の3地域にわけて、縄文やオホーツク集団、さらに、近隣諸集団と比較検討を行った。○北海道常呂町トコロチャシ跡遺跡から出土した古人骨にみられた癒合椎について報告し、化膿性脊椎炎によるものと推定した。2.沖縄のグスク時代を中心とする人骨の調査研究○平成16年9月に具志川グスクの調査を行った。盛本勲氏(C01-4)らとの共同研究である。○久米島の近世墓に由来する人骨の頭蓋形態小変異を調査した。その結果を基に、近隣の人類集団と比較した。3.中世鎌倉人骨の研究○鎌倉市由比ヶ浜地域出土中世人骨の刀創の特徴を比較検討した。○中世女性人骨に認められた脊椎カリエスの一例を報告した。実際に椎体の一部を採取し、琉球大学医学部細胞病理学分野において、古代結核菌DNAの抽出と増幅を試みた。○鎌倉市出土の中世人頭蓋に基づいて性別判定の判別式を求めた。4.生物の死後、その遺体が化石となるまでの、資料形成過程の研究を行う分野をタフォノミーという。もともと古生物学で発達した研究手法であるが、これを動物考古学に応用し、遺跡で出土する動物骨資料の由来を検討した。北海道における中世を中心とする人々の生活誌復元北大総合博物館保管のオホーツク文化人骨の整理、復元を実施した。頭蓋形態小変異について、オホーツク文化を北部と東部に二分し、分析を実施した。スミスの距離を求めると両者は近いものの、有意差を認めた。

北部オホーツクは、サハリンアイヌに近く、また、東部オホーツクの独自性が見つかった。Relethford and Blangero(1990)法では、北部オホーツク集団に外部からの遺伝子流入が示唆された。久米島近世人骨頭蓋の形態小変異の研究久米島の近世墓に由来する人骨121個体の頭蓋形態小変異を調査した。その結果を基に、近隣の人類集団と比較した。その結果、沖縄は、本島、奄美、先島、久米島と一つにまとまり、本土日本集団とともに、南中国や東南アジア集団との類似も見られた。中世日本人の古人口学的研究由比ヶ浜南遺跡単体埋葬墓から出土した中世人骨の生命表に基づき、当時の人口構成の復元を行った。男女比はほぼ1:1であり、未成年と成人個体の比は2:3であった。また、当時の平均寿命が24.0歳という結果が得られた。動物遺存体の研究ウマの形態と流通に関する問題に取り組んだ。同位体を用いた研究安定同位体比分析の結果、オホーツク文化人が非常に強く海産物なかでも海生哺乳類に依存していることが示された。北海道本島の遺跡(モヨロ貝塚・ウトロ神社山)と礼文島(浜中2、1)ではタンパク質の内容が異なっていた可能性がある。また、浜中2遺跡から出土した乳幼児骨を分析したところ、授乳の影響と考えられる顕著な窒素同位体比の上昇が観察された。オホーツク文化人骨の非計測項目の調査を行った。久米島の近世墓に由来する人骨121個体の頭蓋形態小変異を調査した。先史時代から歴史時代にかけて、本土日本からのみならず、南方からの遺伝的影響を受けている可能性を示唆する。関東地方の中世人頭蓋は長頭・低顔・歯槽性突顎の傾向が強く,その特徴は他の時代には認められないほど顕著であることが分かった。由比ヶ浜南遺跡単体埋葬墓から出土した中世人骨の生命表に基づき、当時の人口構成の復元を行った。今回、鎌倉市由比ヶ浜南遺跡の中世人骨を資料として、複数個体の古人骨から結核菌DNAの抽出を試みた。中世馬の形態研究と人骨・動物骨の出土状況の分析による中世の遺体処理に関する研究のふたつのテーマで研究を行った。中世の遺体処理に関する研究では、タフォノミーの方法論と法医学の知見を総合し、遺棄葬の認定基準を提起した。本年度は北海道大学総合博物館収蔵のオホーツク文化期人骨のうち、モヨロ貝塚出土試料を中心に、放射性炭素年代を進めた。モヨロ貝塚、浜中2遺跡、ウトロ神社山遺跡の安定同位体分析では、いずれの遺跡でもオホーツク文化集団は、海生哺乳類を主要なタンパク質源としていることが示唆され、彼らの主たる生業が海獣狩猟であると推測された。
異核原子間における短い水素結合系の解析

結晶中において水素原子位置の無秩序化が生じる強い水素結合の静的構造と動的構造を明らかにする目的で、単結晶X線回折と窒素および塩素核四極共鳴(NQR)の測定を広い温度範囲で行った。対象とした系は、クロラニル酸-ピリジン(アミン)類およびクロロニトロ安息香酸-ピリジン(アミン)類である。主な成果は、(1)クロラニル酸-モルフォリン(1/1)化合物中で形成される一次元水素結合鎖における水素原子の無秩序化と塩素核四極共鳴周波数の温度変化異常との関係の解明(2)クロラニル酸-ピロリドンおよびクロラニル酸-ピペリドンの(1/1)と(1/2)結晶における水素結合様式の解明(3)クロラニル酸-5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジン(1/1)とクロラニル酸-1,5-ナフチルリジン(1/1)化合物の窒素核四極共鳴周波数の温度変化測定による、反強誘電相-常誘電相転移機構の解明(4)クロラニル酸-ピリミジン(1/1)一水和物における固相転移機構の解明(5)水素原子の無秩序化を伴う短いN...H...O水素結合を有するクロロニトロ安息香酸-キノリン及びクロロニトロ安息香酸-フタラジン化合物系の発見である。1.クロラニル酸-ピリミジン(1/1)1水和物の^<35>Cl核四極共鳴周波数の温度変化を測定し,198Kに固相-固相相転移を見出した。示差走査熱量測定(DSC)においてもこの相転移に帰属できる熱異常を観測した。これらの二固相について225Kと120Kで単結晶X線構造解析を行い,両方の固相でクロラニル酸のプロトンがピリミジンへ移動し,さらにそのプロトンがピリミジンと水分子間の水素結合中で無秩序状態となっていることを明らかにした。この無秩序状態は^<35>Cl核四極共鳴のスピン-格子緩和時間の測定より,動的なものであること,また,相転移に伴い低温相では高温相の単位格子の2倍の格子となっていることを明らかにした。これらの知見は,学術誌Acta Crystallographica Section CとHyperfine Interactionに発表した。また,クロラニル酸-モルフォリン(1/1)の単結晶X線構造解析の温度変化を行い,クロラニル酸間の水素結合中の無秩序状態にあるプロトンの占有率が,温度変化とともに変化していくことを見出した。この知見は分子科学討論会で発表した。2.クロロニトロ安息香酸-キノリン類系のプロトンの無秩序化を伴う短い水素結合をもつ化合物の探索を行った。キノリン系として4-メチルキノリンと6-メチルキノリンを取り上げ,種々のクロロニトロ安息香酸との単結晶試料の作成と単結晶X線構造解析を行った。さらに,クロロ安息香酸-キノリン系の化合物についても単結晶試料の調整と単結晶X線構造解析を行った。3-クロロ-2-ニトロ安息香酸-4-メチルキノリン(1/1)および4-クロロ-2-ニトロ安息香酸-6-メチルキノリン(1/1)において,プロトンの無秩序化を伴う非常に短い水素結合を見出し,現在その温度変化について解析を行っている。これらの一部の結果は学術誌Acta Crystallographica Section Eに発表した。1.クロラニル酸-5,5'-ジメチル-2,2'-ビピリジン(1/1)とクロラニル酸-1,5-ナフチルリジン(1/1)化合物の^<14>N核四極共鳴周波数の温度変化を測定し,反強誘電相-常誘電相転移機構について調べた。いずれの化合物においても、反強誘電相ではクロラニル酸のプロトン移動に伴う非等価なN原子(N^+-H...OとN...H-O)が存在し、常誘電相ではN原子は等価(N...H...O)となることを明らかにし、これが相転移機構の重要な鍵をなっていることを示した。

また、クロラニル酸-ピロリドンおよびクロラニル酸-ピペリドンの(1/1)と(1/2)結晶の調製と単結晶X線構造解析を行い、クロラニル酸-ピペリドン(1/2)結晶においてクロラニル酸のプロトンがクロラニル酸とピペリドンのO...H...O水素結合中で無秩序状態となっていることを明らかにした。これらの知見は,学術誌Phys.Chem.Chem.Phys.とActa Crystallographica Section Cにそれぞれ発表した。2.クロロニトロ安息香酸-キノリン類系のプロトンの無秩序化を伴う短い水素結合をもつ化合物の探索を行った。キノリン系として4-メチルキノリンと6-メチルキノリンを取り上げ,種々のクロロニトロ安息香酸との単結晶試料の作成と単結晶X線構造解析を行った。その結果の一部は分子科学討論会で発表した。2-クロロ-4-ニトロ安息香酸-キノリン(1/1)および4-クロロ-2-ニトロ安息香酸-ピラジン(2/1)の結晶構造解析結果は学術誌Acta Crystallographica Section Eに発表した。さらに,クロロ安息香酸-フタラジン(1/1)化合物についても単結晶試料の調整と単結晶X線構造解析を行い、プロトンの無秩序化を伴う非常に短い水素結合を見出した。この結果はActa Crystallographica Section Cに発表した。(1)クロラニル酸-モルフォリン(1/1)化合物について、単結晶X線構造解析を114から338 Kの範囲で、塩素核四極共鳴周波数測定とスピンー緩和時間の測定を4.2から420 Kの範囲で行った。この系では、クロラニル酸間でO-H...Oの水素結合より一次元鎖を形成しており、モルフォリンイオンはこの一次元鎖をN-H...O水素結合で橋掛けをしている。プロトンはO-H...O水素結合の一次元鎖中で無秩序状態にあり、塩素核四極共鳴周波数の異常な温度変化は無秩序状態にあるプロトンの占有率の変化によるものであることを明らかにした。さらに、単結晶X線構造解析より求めた占有率と塩素核四極共鳴実験より求めた占有率では有意の差が低温領域で出てくることを見出した。この原因の一つとしては水素結合の供与・受領原子の孤立電子対が係わっていると考えられる。以上の知見は学術誌Phys. Chem. Chem. Phys.に発表した。これについて更に定量的な議論を行うためには単結晶X線構造解析の低温側の測定範囲を広げる必要があることが分かった。残念ながら現有の装置では100 Kまでしか測定できないため、今後60 Kまで測定できる装置の導入を図り、さらに精密な解析を行う予定である。(2)以前、異核原子間水素結合系でプロトンが、無秩序状態を取ることを見出したクロラニル酸ー4-シアノピリジン(1/1)化合物に別の結晶構造を持つものを見出した。この結果は学術誌Acta Cryst. Eに発表した。(3)クロラニル酸ー1,3-ジアジン(1/2)塩の室温相と低温相について110から260 Kの温度範囲で単結晶X線構造解析を行い、酸ー塩基間で無秩序化している二つの水素結合とクロラニル酸分子内の結合距離の温度変化を調べ、無秩序化しているプロトンの運動モードを求めた。この結果は日本化学会大93春季年会で発表した。単結晶X線構造解析と塩素および窒素核四極共鳴実験の測定結果が、当初の計画以上に得られており、それらの解析も順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ハンセン病社会復帰者の生涯発達に関する生態学的分析

本研究は、U.Bronfenbrennerの生態学的システム論の枠組みを用いて、ハンセン病社会復帰者の生涯を社会や文化の変動との関連から把握することを目的とした。今回は社会復帰者6名を対象とする聞き取り調査を行い、概要的に捉えることを試みた。その結果、上位システムの変化をきっかけとする人生の節目がいくつかあることがわかった。同時に、上位システムの変化は、その時々における彼らの年齢段階との関連で大きな影響を持ちえたことも示唆された。本研究は、ハンセン病社会復帰者に対する面接調査や自伝分析等を通して、療養施設を退所するまでの過程や心理的経緯、退所後の動向と心理的状況、現在必要とする心理的サポート等を中心に、彼らの生涯発達の過程を明らかにすることを目的とする。平成19年度は、面接協力者の現況等をたずねながら、ラポール形成を図った。その結果は次の通りである。(1)今回協力していただいた社会復帰者は現在老年期を迎えており、職から引退していた方がほとんどであった。他の高齢者と同様、老いに伴う病気を抱えているが、社会復帰者の場合は治療する医療機関の選択に苦渋している。一般的な医療機関では差別を受ける可能性がないとはいえず、またかつていた療養所に診察へいくのも退所者という立場では難しいようである。この状況は社会復帰者一般にみられるようである。(2)療養所入所者の場合と同じように、自伝や詩歌等、自身を表現したり、人生について何らかの形で残したいという強い意思を持っており、実際に公刊したり、講演活動をされている方も存在する。(3)自身の過去について、特に職業生活や、退所後の生活基盤作りについて意欲的に語る方が多いようである。しかし、その内容は、ハンセン病回復者であることを常に隠さなくてはならない人生であり、根強い差別や偏見が示唆されるものである。19年度は、これまでの社会復帰者に加えて、復帰後再発し、その治療のため、やむをえず療養所に再入所した方(以下、再入所者と略記)も加えて、検討した。その概要は次の通り。(1)再入所者の多くが「(結果論ではあるが)十分治療をしてから復帰すべきであった」と語っている。しかし、再入所後も、社会復帰時の経験を自己の中核において生活をしており、他の入所者から一目おかれている場合も少なくない。その一方で、従来からの入所者との関係に悩んでいる人もいる。(2)社会復帰においては、就職や転居をはじめ、生活場面で病歴について隠さざるをえない場合が多く、それは再入所者でも社会復帰者であっても共通のようである。病歴を隠さざるを得ないとする感覚は今なおなくなってはいないようである。(3)社会復帰者の多くがかつて入所していた療養所へ立ち寄ったり、近づくのを今なお避けている。退所までのいきさつや、入所者への罪悪感が背景にあるようである。(4)社会復帰者の大半が高度経済成長期の退所であり、退所後建設業に従事した者が相当数存在するという。このような人のなかで、アズベスト症への不安が高まっている。彼らが医療機関にかかりずらい状況は続いており、医療上の新たな問題となっている。本研究は、ハンセン病社会復帰者に対する面接調査等を通して、彼らの生涯を、施設入所した終戦直後から現在に至るまでの社会・文化的変動と関連づけて記述し、彼らの生涯に関する基礎的資料を作成することを目的とする。2009年度はそれまでと同様の面接調査を実施し、またこれまでの調査を踏まえて、社会復帰者のライフ・ヒストリーを作成して、社会・文化的変動との関連から考察した。主な結果は次の通りである。1)入所時の状況:現在70歳前後の元患者は、終戦直後から1950年代にかけて10代で施設入所した人々である。1948年よりプロミン治療が開始されたが、彼らは入所直後よりそれを受けた。しかし、わが国におけるプロミン治療は、特にその初期段階において、分量等使用方法が確立しておらず、そのため、副作用による障害や再発が生じた。その程度はその後の社会復帰の可能性を大きく左右するものであった。2)196080年代:隔離政策に対する国際的な批判などを受け、事実上外出禁止が緩和され、社会復帰も認められるようになった。この時期、彼らは20代であり、またわが国は高度経済成長期でもあった。障害の軽い人々は、資金を得るために外へ働きに出たり、施設内で自動車免許を取得したりし、社会復帰の準備を進めた。

そして、建設業や運搬業を中心とした定職を得て、そして同じ入所者と結婚して、退所にこぎつけた。しかし、病歴を隠すため、同じ職場にとどまることは難しく、転々とするのが一般的であった。同じ理由で、他の退所者や在郷家族と連絡を取ることも少なかったようである。3)19902000年代:1996年のらい予防法廃止、2002年の国賠訴訟判決をはじめ、この時期にハンセン病をめぐる大きな動きがあったが、退所者相互や在郷家族との関係にそれほど大きな変化はみられない。しかし、高齢化を受けて、退所者の自助グループを作ったり、介護問題で在郷家族と関係を復活している人も出てきている。
イネの種子寿命を支配する遺伝子の単離と生理機構の解明

イネの種子寿命は、農業への応用や遺伝子源の保存などの観点から、極めて重要な形質である。しかし、種子の寿命に関与する遺伝子はイネに限らず他の植物でも未だ単離されていない。そこで、申請者は種子寿命の短い日本型イネと長いインド型イネの交配後代を用いて、種子寿命に関わるQTL解析を行っていた。本研究では、2種類のQTL解析集団において第9染色体に検出された寄与率の大きいQTL (qLG-9)を単離し、解析することで、種子寿命の生理機構を明らかにすることを目的とした。材料には日本型イネ日本晴と、日本晴の遺伝背景を持ち第9染色体がKasalathに置換している系統を用いた。日本晴と置換系統の交配後代を用いて、qLG-9の候補領域を特定し、予測された遺伝子の発現解析を行った。候補領域は、約40kbpに絞られ、0s09g0369100、0s09g0369200、0s09g0369300、0s09g0369400、0s09g0369500が予測された。これらの中で、0s09g0369500が登熟期間の種子において、置換系統では発現がみられたが、日本晴では認められなかった。このことから、qLG-9は0s09g0369500である可能性が考えられる。さらに、登熟時期に高温処理を施した種子では、qLG-9の効果がみられなかったことから、登熟期の環境がqLG-9の機能に影響を与えることも見いだした。さらに、候補領域の多型と種子寿命の関係をイネのコアコレクションから選抜した系統を用いて、解析した。その結果、qLG-9の候補領域は栽培イネの種子寿命の差異に大きく関わっている事が明らかとなった。特に、CHPa12の多型においては、種子寿命と強い相関関係が見られ、長寿命種子の選抜マーカーとなることが期待された。本研究では、2種類のQTL解析集団において第9染色体に検出された寄与率の大きいQTL(gLG-9)を単離し、解析することで、種子寿命の生理機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、日本晴と置換系統の交配後代を用いて、gLG-9の候補領域を特定し、予測された遺伝子の発現解析を行った。候補領域は、約40kbpに絞られ、Os09g0369100、Os09g0369200、Os09g0369300、Os09g0369400、Os09g0369500が予測された。これらの中で、Os09g0369500が登熟期間の種子において、置換系統では発現がみられたが、日本晴では認められなかった。このことから、qLG-9はOs09g0369500である可能性が考えられる。さらに、登熟時期に高温処理を施した種子では、gLG-9の効果がみられなかったことから、登熟期の環境がqLG-9の機能に影響を与えることも見いだした。また、申請者は種子老化に伴う変化を、遊離アミノ酸に着目し解析した。その結果、グルタミン、グルタミン酸が減少し、γ-アミノ酪酸が増加することが明らかとなった。

さらに、登熟時期に高温処理を施した種子では、qLG-9の効果がみられなかったことから、登熟期の環境がqLG-9の機能に影響を与えることも見いだした。さらに、候補領域の多型と種子寿命の関係をイネのコアコレクションから選抜した系統を用いて、解析した。その結果、qLG-9の候補領域は栽培イネの種子寿命の差異に大きく関わっている事が明らかとなった。特に、CHPa12の多型においては、種子寿命と強い相関関係が見られ、長寿命種子の選抜マーカーとなることが期待された。
末梢白血球遺伝子発現を利用したうつ病診断キットの作成

【目的】末梢血白血球中の複数の遺伝子発現パターンを利用したうつ病の診断バイオマーカーの検討を行った。【対象・方法】25名の未治療のうつ病患者と性・年齢をマッチさせた25名の健常対照者を対象とし、40の候補遺伝子の遺伝子発現パターンに基づいて、うつ病と健常対象者を弁別することを試みた。【結果】うつ病で有意に発現量の変化が認められた13の遺伝子の発現量を用いてMDD-scoreを算出し、うつ病と健常対象者との弁別を試みたところ、感度:72% ,特異度:84%で両者を弁別することが可能であった。【考察】うつ病診断におけるバイオマーカーとして末梢血白血球の遺伝子発現パターンが利用できる可能性を示すものである。【目的】現在、うつ病に関する診断的バイオマーカーは確立されておらず、客観的指標に乏しいことがうつ病の適切な診断治療を困難にしている。またうつ病患者はまずプライマリーケア医を受診することが多く、精神科医でなくても早期診断に応用できる簡便かつ客観的な指標は、うつ病の発見率と治療率を向上させる。そこで今回我々は末梢血白血球中の遺伝子発現パターンを利用したうつ病の診断的バイオマーカーの作成について検討を行った。【対象・方法】26名の未治療のうつ病患者と性・年齢をマッチさせた28名の健常対照者を対象とし、末梢血中白血球中の遺伝子発現について解析した。これまでにうつ病患者において有意な変化が報告されている遺伝子、健常者にLiを投与した際に有意な変化が見られた遺伝子、うつ病の候補遺伝子のうち白血球で発現していることが確認できた遺伝子の中から40の候補遺伝子の遺伝子発現パターンに基づいて、うつ病と健常対象者を弁別することを試みた。【考察】今回の結果は、うつ病診断におけるバイオマーカーとして末梢血白血球の遺伝子発現パターンが利用できる可能性を示すものである。今後、異なるコホートを用いた再試験を実施し、今回の結果が再現可能かどうかを検証する必要があると思われる。平成23年度はPCRアレイを作成するための予備的研究(PCRアレイの試作、housekeeping geneの選定)を行った。同時にうつ病患者の末梢白血球サンプルの収集を行った。サンプル収集は当大学病院の精神科を受診した患者の内、ICD-10の診断基準でうつ病エピソード(F32)もしくは反復性うつ病性障害(F33)の基準を満たす未治療患者を対象とした。初診時に診断確定後、書面を用いた同意を得た後に、研究に参加していただいた。治療前と8週間後に静脈採血し、症状評価と遺伝子発現量、SSRI血中濃度を測定した。客観的な症状評価としてハミルトンうつ病評価尺度を施行した。RNA qualityのチェックについて、末梢白血球よりtotalRNAを精製し、逆転写酵素を用いてcDNAを作成し保存した。Total RNAが抽出できた時点で、RNAのqualityをチェックした。学内の先端医科学研究所にはRNAのqualityをチェックするための装置であるagilent bioanalyzer 2100でチェックを行った。結果はRIN numberが7以上とqualityの高いRNAが抽出できていた。遺伝子発現量測定は、real-time PCRを用いた。まずはPCRアレイに搭載する候補遺伝子が実際に定量可能か試作品を作成し、健常対象のサンプルを用いて確認した。また白血球遺伝子発現解析に適したreference gene (housekeeping gene)の選定を行うため、housekeeping geneだけが搭載されたPCRアレイを発注し、健常対照のサンプルを用いて遺伝子発現の安定性を確認した。結果として平成23年度の予備研究で得られた結果から作成したPCRアレイが完成している。平成23年度は予定していたPCRアレイを作成するための予備的研究(PCRアレイの試作、housekeeping geneの選定)が達成できた。同時にうつ病患者の末梢白血球サンプルの収集も行えた。平成24年度は、平成23年度の実験結果を基にこれまで収集しているサンプルの解析を行う準備ができている。平成23年度の予備研究で得られた結果から作成したPCRアレイを約90枚発注し、すでに保有している60サンプルの遺伝子発現量を定量する。そして複数の遺伝子発現を指標にしたうつ病の診断基準を作成し、感度と特異度を算出する。結果に再現性が得られるかどうか、平成23年度と平成24年度に新たに収集した30サンプルでも確認する。研究成果については年一回程度の国内及び国際学会で発表する予定である。研究の遂行に必要な設備は当科の研究室および当大学の先端医科学研究所にすでに設置されているため、必要な経費は主に消耗品である。
ヒトレトロウイルスの潜伏化を制御する宿主細胞の多様性の分子機構

1. HIV-1の潜伏化過程を可視化できる新たなレポーターを作成し、感染初期におけるLTRの制御機構を解析した結果、感染初期にウイルス遺伝子発現の異なる集団が同時に形成、維持されることを初めて実験的に証明した。さらに感染初期に集団の一部にpolycomb依存的な転写抑制が起こり、感染細胞集団の不均一性を成立させていることがわかった。2. ATL細胞、Tax発現T細胞及び正常T細胞におけるH3K27me3及びH3K4me3のメチル化パターンを網羅的に解析した。ATL細胞は休止期T細胞と比べてH3K27me3の蓄積が顕著であり、またTaxの発現はATL細胞で見られるメチル化異常の一部を再現した。1. ATL細胞及びHTLV-1感染細胞はEZH2依存的なエピジェネティック異常があり生存能に関係しているが、その全体像は不明であった。そこでATL細胞、Tax発現不死化T細胞及び正常T細胞におけるH3K27me3及びH3K4me3のメチル化パターンを網羅的に解析した。ATL細胞は休止期T細胞と比べてH3K27me3の蓄積が顕著であり、初年度に明らかにしたEZH2の過剰発現による異常なメチル化の導入があることがわかった。またT細胞におけるTaxの発現はATL細胞で見られるメチル化異常の一部を再現したことから、HTLV-1感染からATL発症までのメチル化異常の実態が明らかになった。一方ATL細胞におけるEZH2遺伝子の活性化変異はまったく検出されず、過剰発現による活性化が原因であることがわかった。シグナル伝達系の活性化がEZH2の過剰発現を引き起こしている研究成果は、両者が複雑なクロストークを形成して腫瘍細胞の分子レベルの特徴を規定していることを示唆しており、これらが分子標的として有用であることが強く示唆された。2. HIV-1の潜伏化を可視化できる新たなレポーターを作成し、感染初期におけるLTRの制御機構を詳細に解析した。その結果、HIV-1感染初期にウイルス遺伝子発現の異なる集団が同時に形成、維持されることを初めて実験的に証明した。さらにこれらの多様な集団を蛍光タンパク質の発現で分取し、LTR上のエピジェネティック制御を解析した結果、感染初期に集団の一部にpolycomb依存的な抑制が起こり、感染細胞の不均一性を成立させていることがわかった。さらに感染後後期の潜伏化の維持にもpolycomb依存的な抑制が関わっていることがわかった。初年度のHIV-1由来アンチセンスRNAの発見も合わせ、ウイルスと宿主の複雑な相互作用が一定の不均一性を再現性高く生み出し、それらの挙動を正確に理解することが必要であることがわかった。1HIVの潜伏化における分子メカニズムの解明とHIV由来新規アンチセンスRNAの同定HIV-1の潜伏化の導入と維持に関わるpolycombファミリーについて、従来の潜伏化モデルである慢性感染細胞株に加え、single-round HIV-1を用いて潜伏化モデルを作成し、ノックダウン及び阻害剤を用いることによってpolycombファミリーがHIV-1の潜伏化に非常に大きな役割をもつことを証明した。さらにより実際の潜伏化の誘導をリアルタイムで検証できる新規レポーターウイルスを作成し、T細胞における潜伏化の様子を検出し、さらに再活性化も検討した。HDAC及びEZH2に対する阻害剤が効果的に潜伏化の解除を行う事を明らかにした。また、HIV-1のアンチセンスRNAの構造と新たな機能を同定し、Retrovirology誌に報告した。2宿主因子EZH2の制御機構とそのインパクトHIVの潜伏化と宿主遺伝子の抑制に重要なEZH2のT細胞における制御メカニズムは不明であった。研究代表者はT細胞の複雑な活性化メカニズムとEZH2のプロモーター構造の関連に注目し、T細胞受容体(TCR)からの活性化シグナルがEZH2の発現誘導に重要であることを明らかにした。TCRの下流のNF-κB、NFAT、MAPKなどのシグナルがいずれもEZH2の転写に働きかけることがわかった。さらにATLにおけるEZH2の過剰発現の原因が、NF-κBシグナルの恒常的な活性化によって誘導、維持されていることがわかった。Taxを健常者PBMC及びT細胞に導入し、継時的に観察を行い、Taxは宿主のエピジェネティクスに影響を与えて増殖や細胞死抵抗性に寄与していることを明らかにした。外来因子による宿主エピゲノムへの影響は、宿主の生存や多様性を考える上で重要な発見であった。HIV-1、HTLV-1及び宿主細胞の研究を同時に進行させることで、様々な分子レベルの発見があり、分子メカニズムの点では目標を十分に達していると考えられる。特にウイルスの潜伏化と宿主の制御の両面で重要なEZH2の制御機構とそのインパクトの解明は大きな成果であった。また、新たに作成したHIV-1LTRを搭載したレポーターウイルスは、本申請の目標である潜伏と再活性化のダイナミズムを直接可視化する非常に有用なツールであり、潜伏化の更なる解析や、潜伏感染細胞自身の解析に利用できる。

またHIV-1の新しいアンチセンスRNAの構造と機能をまとめてRetrovirologyに報告したことも大きな成果の一つである。当初の計画ではウイルスの潜伏化や宿主に影響するmiRNAの解析を行う予定であったが、あまり進められていない。しかしCancer Cell誌に報告したmiR-31のT細胞における機能とその制御の解明はさらに進展し、新たな標的遺伝子の同定とその意義も行った。miR-31の発現減少はHIV-1の進展にも関連することが複数報告されており、ATLだけでなくHIV-1感染症においても検討するべきであろう。感染の多様性の検出と制御については、当初から2年目に行う予定としており、計画通りの進行である。多様性に関する分子レベルの基礎データもわずかでは有るが取得しており、2年目の計画研究に役立つと考えられる。昨年度の分子レベルでの様々な成果をとりまとめ、本申請研究の目的である感染の多様性の検出と制御について以下の具体的な方法で研究を進める。1HIV-1潜伏化における宿主多様性の検出と解析。新たなレポーターウイルスを駆使して潜伏化への推移を検出しつつ、感染細胞のうち潜伏化集団と活性化集団をフローサイトメーターで分取し、ウイルスのエピジェネティックの解析と宿主細胞の遺伝子発現プロファイリングを予定する。さらに遺伝子発現の特徴から潜伏化感染細胞の長期生存の分子メカニズムについて検討する。2EZH2の制御メカニズムの解析から、標的遺伝子の同定へ。研究代表者はこれまでにEZH2がT細胞において動的な制御を受けていることを明らかにし、さらに過剰な発現の維持がmiRNAの抑制を介して細胞に悪影響を及ぼすことを明らかにした。しかしEZH2は細胞全体のH3K27トリメチル化のほぼ全てを担う重要な因子であり、その発現変動はmiRNAにとどまらず非常に大きなインパクトを持つはずである。そこでATLと正常T細胞をモデルに、EZH2で制御される遺伝子を網羅的解析によって特定し、EZH2の発現レベルと表現型の関連を明らかにする。他の癌や幹細胞で示唆されている標的遺伝子と比較しT細胞で詳細に検討することにより、細胞性免疫の制御と感染多様性に与える影響についても検討する。3Taxによる宿主エピゲノムの異常の全体像。ウイルスによる宿主エピゲノムへの影響は非常に重要な発見であった。そこで本年度はTaxによって得られた細胞のエピジェネティックな変化についてChIP-on-chipを用いて網羅的に検索し、ウイルス感染が宿主に与えるインパクトを再検討する。さらに正常T細胞やATL細胞についても同様に解析することにより、正常細胞、感染不死化細胞、そして腫瘍細胞への変遷をエピジェネティックの視点から検討する。該当なし
照射ウランを用いた原子炉事故で生成する放射性エアロゾルの生成過程の解明

自発核分裂核種であるCf-252を核分裂生成物(FP)の供給源として用いた溶液状放射性エアロゾルの生成装置をもとに、研究用原子炉(KUR)で中性子照射を行った二酸化ウラン試料をFPの供給源として用いて放射性エアロゾルを生成する装置の開発を行った。Cf-252を用いた装置では、エアロゾル粒子は核分裂反応における反跳による高い運動エネルギーを持ったFPおよび気体分子との衝突により熱運動エネルギー領域の低い運動エネルギーを持ったFPの両方と反応するため、FPごとの反応の違いを明確にすることが困難であったが、本装置では熱運動状態のFPとエアロゾル粒子との反応挙動のみを観測することができるため、FPとエアロゾル粒子との反応による放射性エアロゾルの生成過程をより明確に考察することができる。また、過去の実験結果をもとに、KURの圧気輸送管照射設備を用いて二酸化ウラン試料への中性子照射を行った。照射済みの二酸化ウラン試料の一部を移した石英管を管状電気炉内で加熱することでFPを放出させ、アトマイザーを用いて塩化ナトリウム水溶液から生成した溶液状エアロゾルと放射性エアロゾル生成用のチェンバー内で混合した。チェンバーから排出されるエアロゾル粒子をフィルター上に捕集してガンマ線スペクトロメトリを行うことで、放射性エアロゾルを生成したFPの種類と割合とを見積もった。その結果、予備実験では生成が観測されていた放射性セシウムを含んだ放射性エアロゾルが、本装置を用いた実験では生成されないことがわかった。これはFPのキャリアガスの種類が予備実験と本実験では異なることによる、照射ウランからFPが放出される際の化学形の違いが原因であると推測される。このことから、事故を起こした原子炉内での放射性エアロゾルの生成条件には、キャリアガスの種類などの照射ウランからのFPの放出条件も重要であることが明確となった。予備実験では石英管内で照射ウランを加熱しFPを放出させるとともに溶液状エアロゾルを通過させることで放射性エアロゾルを生成させた。しかし、加熱領域を溶液状エアロゾルが通過することでエアロゾル粒子の大きさや溶液濃度等の性状が変化するため、エアロゾル粒子の性状と放射性エアロゾルの生成率との間の明確な相関を得ることができなかった。この問題を解決するために、FPの放出部と溶液状エアロゾルとの反応部(チェンバー)を分離することでエアロゾル粒子の性状と放射性エアロゾルの生成率の相関が明確になるように改良し、さらにチェンバーの容積を可変とすることで両者の反応時間と生成率との相関も得られる装置を開発した。本装置を用いて中性子照射したウランを用いた放射性エアロゾルの生成実験を行い、生成した放射性エアロゾル粒子を捕集し、ガンマ線スペクトロメトリにより放射性エアロゾルに含まれるFPの種類を同定した。その結果、当初の予想とは異なり、生成する放射性エアロゾルの種類がFPを運搬するキャリアガスの種類にも依存することがわかった。このことは、事故を起こした原子炉内で生成する放射性エアロゾルの生成過程のうち、放射性セシウムをはじめとするFPの放出過程が、周囲の環境に依存することを示唆している。つまり、溶液状放射性エアロゾルとして生成し環境中に移行するFPの種類や量を評価するにあたって、溶液エアロゾルの成分やFPが放出される際の温度以外にも、周囲の環境が酸化雰囲気か還元雰囲気かにも依存する可能性を示している。したがって、FPの放出に関する条件を増やして実験を行うことで、放射性エアロゾルの生成過程について、一層の理解を深めることができると考える。また、今回の実験におけるウラン試料の中性子照射後の生成放射能の測定結果から、照射ウランを用いて短寿命FPを対象とした実験も実施可能であると判断した。開発した放射性エアロゾル生成装置を用いて、放射性エアロゾルの生成率の系統的な測定を行う。この際、これまでに行ったウラン試料の中性子照射後の生成放射能の測定結果から照射ウランを用いて短寿命FPを対象とした実験も実施可能であると判断できたため、分析可能な対象FPを拡張した実験を行う。溶液状エアロゾルの原料物質には、塩化ナトリウム等のハロゲン化アルカリやアンモニウム塩を用い、これらの溶液の種類および濃度と放射性エアロゾルの生成率の相関について、FPの種類ごとに実験を行う。また、エアロゾル粒子とFPの反応時間をとの相関についても系統的な実験を行う。さらに、これまでの研究により明確となったFPのキャリアガスが放射性エアロゾルの生成率に与える影響についても様々な条件での実験を行う。これらの実験結果を総合的に解析し、FPのエアロゾル粒子への付着挙動について化学的・物理的な考察を行い放射性エアロゾルの生成過程の解明を試みる。最終的には実験結果をもとに、放射性エアロゾルの生成過程における化学的相互作用の寄与を抽出、定量化し、分子動力学をもとにしたシミュレーション計算を行うことで、放射性エアロゾルの生成モデルの構築を目指す。

Cf-252を用いた装置では、エアロゾル粒子は核分裂反応における反跳による高い運動エネルギーを持ったFPおよび気体分子との衝突により熱運動エネルギー領域の低い運動エネルギーを持ったFPの両方と反応するため、FPごとの反応の違いを明確にすることが困難であったが、本装置では熱運動状態のFPとエアロゾル粒子との反応挙動のみを観測することができるため、FPとエアロゾル粒子との反応による放射性エアロゾルの生成過程をより明確に考察することができる。また、過去の実験結果をもとに、KURの圧気輸送管照射設備を用いて二酸化ウラン試料への中性子照射を行った。照射済みの二酸化ウラン試料の一部を移した石英管を管状電気炉内で加熱することでFPを放出させ、アトマイザーを用いて塩化ナトリウム水溶液から生成した溶液状エアロゾルと放射性エアロゾル生成用のチェンバー内で混合した。チェンバーから排出されるエアロゾル粒子をフィルター上に捕集してガンマ線スペクトロメトリを行うことで、放射性エアロゾルを生成したFPの種類と割合とを見積もった。その結果、予備実験では生成が観測されていた放射性セシウムを含んだ放射性エアロゾルが、本装置を用いた実験では生成されないことがわかった。これはFPのキャリアガスの種類が予備実験と本実験では異なることによる、照射ウランからFPが放出される際の化学形の違いが原因であると推測される。このことから、事故を起こした原子炉内での放射性エアロゾルの生成条件には、キャリアガスの種類などの照射ウランからのFPの放出条件も重要であることが明確となった。予備実験では石英管内で照射ウランを加熱しFPを放出させるとともに溶液状エアロゾルを通過させることで放射性エアロゾルを生成させた。しかし、加熱領域を溶液状エアロゾルが通過することでエアロゾル粒子の大きさや溶液濃度等の性状が変化するため、エアロゾル粒子の性状と放射性エアロゾルの生成率との間の明確な相関を得ることができなかった。この問題を解決するために、FPの放出部と溶液状エアロゾルとの反応部(チェンバー)を分離することでエアロゾル粒子の性状と放射性エアロゾルの生成率の相関が明確になるように改良し、さらにチェンバーの容積を可変とすることで両者の反応時間と生成率との相関も得られる装置を開発した。本装置を用いて中性子照射したウランを用いた放射性エアロゾルの生成実験を行い、生成した放射性エアロゾル粒子を捕集し、ガンマ線スペクトロメトリにより放射性エアロゾルに含まれるFPの種類を同定した。その結果、当初の予想とは異なり、生成する放射性エアロゾルの種類がFPを運搬するキャリアガスの種類にも依存することがわかった。このことは、事故を起こした原子炉内で生成する放射性エアロゾルの生成過程のうち、放射性セシウムをはじめとするFPの放出過程が、周囲の環境に依存することを示唆している。つまり、溶液状放射性エアロゾルとして生成し環境中に移行するFPの種類や量を評価するにあたって、溶液エアロゾルの成分やFPが放出される際の温度以外にも、周囲の環境が酸化雰囲気か還元雰囲気かにも依存する可能性を示している。したがって、FPの放出に関する条件を増やして実験を行うことで、放射性エアロゾルの生成過程について、一層の理解を深めることができると考える。また、今回の実験におけるウラン試料の中性子照射後の生成放射能の測定結果から、照射ウランを用いて短寿命FPを対象とした実験も実施可能であると判断した。開発した放射性エアロゾル生成装置を用いて、放射性エアロゾルの生成率の系統的な測定を行う。
Hes1に対するRNA干渉を用いた大腸癌増殖・分化制御の試み

大腸癌のモデル動物ApcMinマウスの腫瘍において、Hes1が腫瘍細胞の増殖ならび未分化性維持に関与していることがあきらかになった。さらに重要なことに、正常腸管上皮においては、Hes1に加えてHes3やHes5が幹細胞維持に協調的に関与していることがわかった。この結果より、Hes1の阻害は、正常腸管に影響を与えることなく、腫瘍の増殖を抑制し、正常上皮へと分化させる治療の開発に寄与すると考えられた。我々は、ヒト大腸癌モデル動物であるApc^<Min>マウスに対して、生後より消化管上皮特異的にHes1を欠失させると、成体にて出現する腫瘍細胞の大半が増殖をとめ、正常腸上皮細胞へと分化することを既に見出している。しかも重要なことに、腫瘍以外の正常腸上皮においては、Hes1が欠失していても、何ら影響が見られず、Hes1が新規癌治療のターゲットになりうると考えられた。そこで、Hes1に対するRNA干渉を用いた大腸癌の増殖・分化制御を試みることにした。一方、我々は、正常腸上皮細胞はHes1に加えてHes3ならびHes5も欠失させると、上皮幹細胞の増殖が抑制され分泌系細胞への分化が亢進することを見出した。Hes1に対するRNA干渉の実験にさきだち、腫瘍細胞の増殖抑制・分化誘導が一層進むことを期待して、Apc^<Min>マウスに対して、生後より消化管上皮特異的にHes1/3/5すべてを欠失させたが、Heslを欠失させた際と同程度の増殖抑制しか得られなかった。また、薬剤誘導性にHes1が欠失するマウスを作成し、このマウスを用いて、既に腫瘍が形成されている状態でHes1を欠失させることで、腫瘍の維持におけるHes1の役割を検討した。薬剤を投与すると、成長している腫瘍においてもHes1が欠失した結果、増殖が抑制され正常上皮へと分化していた。以上より、Hes1が単独で、腫瘍細胞の増殖・未分化性の維持に関与しており、一方正常上皮幹細胞の増殖や分化制御にはHeslに加えてHes3とHes5が必要であることが明らかになった。これらの結果は、Hes1が新規癌治療のターゲットになることを一層支持するものであった。申請者は、ヒト大腸癌のモデル動物であるApcMinマウスに対して、消化管特異的にHes1を欠失させ、腫瘍細胞におけるHes1の役割について検討した。その結果Hes1を欠失させても、ApcMinマウスの小腸に多数のポリープが形成された。しかし、コントロールでは、腫瘍組織は未分化な細胞集塊であるのに対し、Hes1を欠失させると、腫瘍細胞の大半が増殖を停止し、吸収上皮や杯細胞、パネート細胞、内分泌細胞へと分化した。しかも、腫瘍組織と異なりHes1を欠損させても正常粘膜上皮には異常を認めなかった。さらに、薬剤誘導性に消化管上皮特異的にHes1が欠失する遺伝子改変マウスを作製し、これを用いて腫瘍形成後に薬剤誘導性にHes1を欠失させても、腫瘍細胞が腸上皮細胞へと分化した。Hes1に加えてHes3、Hes5を欠失させると、正常腸上皮も増殖細胞が著しく減少した。そこで、完全に腫瘍細胞が正常上皮へ分化することを期待し、腫瘍細胞のHes1、Hes3、Hes5すべてを欠失させたが、Hes1を欠失した時以上に腫瘍細胞の分化が亢進しなかった。以上の結果より、Hes1が腫瘍の発生ならび維持において、その増殖や未分化性の維持に関与していることがあきらかになった。しかも、重要なことに、Hes1を欠失させても正常腸管上皮になんら影響をあたえないことから、Hes1が腫瘍細胞の増殖をとめ最終分化細胞へと誘導するような治療のターゲットになりうると考えられた(Development in press)。さらに、治療への応用の可能性を探るべく、現在ヒト大腸癌細胞に対し、ウイルスベクターを用いてRNA干渉によるHes1の選択的阻害実験を行っている。また、ApcMinマウスに対して、マウス用内視鏡を用いて、腫瘍へ直接ウイルスベクターを導入する実験も並行して行っている。
垂直型アンチロールシステム実現に向けての挑戦

従来に無かった垂直錘移動型の新形式船舶横揺れ抑制システムの効果を実船で検証するため小型船を所有する造船所の協力により以下の内容の試験に挑戦し有意義な結果を得た。1.現地調査:現地にて自由動揺試験を実施した結果当該船は比較的復原性範囲が狭いことが判明したため搭載錘重量、ガイド用マスト高さ等を低めに設定する必要があることがわかった。2.小型船搭載システムの設計・製作・取り付け及び実証試験:ガイド用マストは、本研究に先だつ先行研究(試験は平水中のみ)において作製したものをベースに運動シミュレーションに基づき荷重を推定した上でスタビリティーも考慮して改めて詳細を決定した。また搭載する錘の重量を決定し(最大180kg程度)、錘上下駆動用のサーボモーター、各種センサ・制御システム及び船体取り付け部を含めた搭載するシステム全体の詳細検討を行った。錘上下駆動装置はワイヤーやボールねじも考えられるが、従来は無かった特殊なチェーンを使用し最大量振幅3mを実現した。実船搭載システムの該船への取り付けは陸上で試験後現地造船所にて実施した。実証試験に関しては平水中のほか波浪状況等の変化も考慮し複数回実施した。実証試験では平穏水域での自由動揺試験(錘制御あり・なし)、波浪中試験(錘制御あり・なし)を実施した。制御方法と計測項目は水槽試験と同様であるが、制御及び計測は船内で行った。また電源は本船のものでは不足だったので発電機を搭載し供給したが必要馬力は本船機関馬力の10%程度であった。3.結果:システム非搭載状態(システム停止状態)での試験結果と本システム搭載状態での試験結果を比較し減揺効果を検証した結果最大50%程度抑制できる成果を得た。又、再度数値シミュレーションを実施し減揺メカニズムの確認をするとともに本システム"垂直型アンチロールシステム"の実用化へ向けて問題点を抽出し改良方法を見出すことができた。
瞬間近似による前平衡過程の研究

前平衡過程の多段階複合過程は統計仮定のもとで導かれたマスター方程式により記述される。そこに現れるパラメーターはエクストン数を指定した吸収ポテンシャルから計算される。これをデルタ相互作用を使って求め更に透過係数を計算した。多段階複合過程は多段階直接過程のどの段階から入るのかが問題であった。第一段階と第二段階からの寄与を計算し、両者とも重要であることが分かった。これは現象論の結果と合っている。しかしながらこの吸収ポテンシャルの計算ではパウリの排他律が取り入れてないという欠点がある。与えられた温度の状態はいろいろなエクストン数の状態の混合と考えられるので、温度を決めた吸収ポテンシャルをエクストン数を決めた吸収ポテンシャルの和に分解しこれから吸収ポテンシャルを求めた。フェルミ-流体近似のもとでは解析的計算が可能である。一方デルタ相互作用を用いた数値計算を行い、その結果とフェルミ-流体近似の結果を比較した。前平衡過程のように吸収を束縛状態の配位に制限した場合粒子のエネルギーが少し高くなるとフェルミ流体近似は悪くなるが配位に制限のない時には両者の一致はかなりよい。この方法による吸収ポテンシャルの計算にはパウリの排他率が取り入れてある。エクストン状態間の転移確率は相互作用ポテンシャルの行列要素がランダムであればその2次モメントにより決まる。2次モメントは拡散幅より、さらに吸収ポテンシャルから計算される。半古典近似を用いて拡散幅をスピンパリテ-を指定した1核子状態につきエネルギーの連続関数として求めた。これらの結果は前平衡過程や動的殻模型の研究に有用である。7月末Sparcstationが納入され、主として阿部がその整備に当り、9月には使用可能となった。初めにいろいろなプログラムを走らせてワークステイションの性能の試験をした。その中には大次元の行列の対角化が含まれる。瞬間近似の研究については、まず巨大共鳴の崩壊幅の計算を取り上げ、過程で現われる状態の数の勘定をし、時間に依存するシュレデイガー方程式を解くプログラムを作った。ただ今テスト中で、まだ結果は出ていない。一方これに関連して前から続けてきた前平衡反応に用いられる光学ポテンシャルの虚数部の計算はいま最終段階に至り結果が出た。半古典近似と到達距離零の核力を使って、核は同数の陽子と中性子からなると仮定し、質量演算子の虚数部の計算をした。この場合は粒子空孔対が作られ、過程(a)と呼ぶことにする。前平衡過程では中間状態は束縛状態(Q空間)に限られるので通常の虚数部と較べると入射エネルギーによって違うが、だいぶ小さくなる。これは最近ChadwickとYoungによって行なわれた多段階直接過程と多段階複合過程を使った中性子散乱のデータの解析から得られた結果と一致する。前平衡過程ではこのほかに(b)粒子による散乱、(c)空孔による散乱、(d)空孔との相互作用による粒子空孔対の消滅の過程がある。過程(b,c)は質量演算子の考えを拡張して計算したが、相互作用をする標的核の核子の位置と運動量につき平均しなければならない。これを状態密度を使って行なうと次のような簡単な結果がえられた。標的核の粒子空孔数を決めると虚数部は標的核の励起エネルギーには依らず、過程(b)と(c)では粒子(空孔)数に比例し、過程(d)ではその2乗に比例することが粒子空孔数が極めて小さい時を除き良い近似でなりたつ。この過程の相互作用の行列要素の2乗の平均は過程(a-d)に依らないと云う仮定はよく使われるが、我々の計算とも比較的よくあう。温度を与えた場合の虚数部との関係についても調べた。前年度に得られた前平衡過程に対する光学ポテンシャルの虚部を用いて透過係数を計算した。更に核内で核子と一度衝突してから吸収される透過係数も計算したが,これは入射エネルギーの増加とともに重要になることが分かった。次に前述のエクストン数を決めた虚数ポテンシャルから,平衡過程のポテンシャルを求めた。