hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知的介入を用いた社交不安障害予防プログラムの開発

分析の結果,SIASにおいてのみ,介入群の訓練前と訓練後の得点に有意な変化が見られた。また,得点変化にCenter for Epidemiological Scale-Depression(CES-D)およびBeck Depression Inventory(BDI)の影響は見られなかった。これらのことから,本研究で開発したプログラムは抑うつの高低に関係なく反応が見られること,さらに社交不安の中でも,他者との交流場面に関する不安においてのみ効果があることが示唆された。次年度はさらにサンプル数を増やすとともに,3か月・6か月後のフォローアップデータも含めた分析を実施する。研究代表者の休職に伴い,今年度の研究開始が10月からであったため,現状では6か月フォローアップまでのデータ収集が終わっている対象者が11名,3か月フォローアップまでのデータ収集が終わっている対象者が5名である。1年間の期間延長を受けて,今年度の後半に実験に参加した対象者のフォローアップデータを継続的に収集するとともに,今後もリクルーティングを続け,可能な限り精緻な条件下でプログラムの効果検討を行う。近年,他者とうまくかかわることが困難であるために,学業や職務に支障をきたす若年層の問題が深刻化している。本研究では,人前での不安や緊張を主訴とする社交不安症に対して,ネガティブな刺激に過剰な意識を向ける認知的傾向を改善するための注意訓練プログラムを実施し,疾患の予防効果を検証することを目的としている。首都圏の私立大学に通う学生34名(男性8名,女性26名,平均年齢19.94±0.65歳)を対象に,パソコンで表情刺激を用いたドットプローブ課題を実施した。対象者は介入群と統制群にランダムに割り付けられた。表情刺激にはネガティブ表情とニュートラル表情があり,介入群ではニュートラル表情にプローブが100%随伴する条件で,統制群ではプローブの随伴率が50%になる条件で,それぞれ週1回,計8回の訓練を実施した。1回あたりの試行数は180回で,実験にかかる時間は前後の説明も含めて10分程度であった。プログラムの効果は,Fear of Negative Evaluation Scale(FNE)短縮版,Social Phobia Scale(SPS),およびSocial Interaction Anxiety Scale(SIAS)を用いて測定した。分析の結果,群と時期の交互作用が有意な水準に達したのはFNEのみであり,介入群において,ベースライン時から訓練直後,およびフォローアップの得点に不安得点の減少が見られた。同様の傾向はSIASでも見られたものの,群と時期の交互作用は有意水準にとどまった。SPSについては,時期の主効果が有意であり,介入群・統制群ともにプログラムの実施前後で得点に減少がみられた。これらのことから,本研究で開発したプログラムは社交不安の中でも,他者からの否定的な評価に対する恐れや,対人交流場面における不安の低減に効果的であることが示された。
CD8^+T細胞による免疫記憶形成でのインターロイキン15の役割

分泌型IL-15cDNAをMHCクラスIプロモーターをもつ発現ベクターに組み込み、トランスジェニック(Tg)マウスを作製した。胸腺でのT細胞分化は正常マウスとかわらなかったが、血清中のIL-15レベルが高まっており、脾臓、リンパ節でのメモリー型CD8T細胞が有意に増加していた。このIL-15Tgマウスに致死量以下のListeria monocytogenesを静脈内に感染させた。K-2K^dと結合するListeria抗原エピトープであるLLO_<91-99>をH-2K^dの四量体を結合させ、さらに蛍光ラベルして、CD8^+T細胞の中でのLLO_<91-99>/H-2K^d四量体に結合する割合を感染経時的に比較検討した。感染7日目ではTgマウスではコントロール群とLLO_<91-99>陽性CD8T細胞数に差を認めなかったが、感染21日目以降ではメモリー型(CD44^+CD8^+Ly6c^+)LLO_<91-99>/H-2K^d陽性CD8T細胞がIL-15Tgマウスで有意に増加していた。このLLO_<91-99>/H-2K^d陽性CD8T細胞をセルソーターで分離してその遺伝子発現を調べたところ、anti-apoptotic proteinであるBCL2,BclXLの発現が高かった。次にIL-15TgマウスにMycobacterium bovis BCGを感染させたところ、強い感染抵抗性を示した。BCG感染IL-15TgマウスではNK細胞数の増加とPPD特異的CD8T細胞の産生の増加が認められた。抗CD8抗体のin vivo投与によって菌数が増加した。これらの結果より、IL-15はメモリーCD8T細胞の維持に働き、感染防御を増強すると考えられる。
『あがり』の生起、形態、回復に関する行動科学的研究

1.研究代表者の宮本は『あがり』の状態像を明らかにするために、弓道選手の射技動作と成績が練習場面と試合場面とではどの様に異なるかを研究した。その結果、(1)的中率は試合場面では明らかに低下する、(2)これは喚起水準と作業成績とに関するYerkes&Dodson(1908)の法測が当てはまる、(3)射技動作は競技者の技能水準に依存し、『あがる』という機制はル-チン化していた技能がその不安定さの順序で崩壊していく過程としてモデル化される、等の成果が得られた。2.また宮本は『あがり』の生理学的特徴を明らかにするために、練習中と試合中の弓道選手から心拍数を測定し、認知反応と対応づけて分析した。その結果、(4)試合場面では心拍数が顕著に上昇する、(5)経験豊かな者では良い成績の時ほど心拍数の上昇が激しく、その時に認知反応としては「あがった」と回答する、(6)経験の浅い者は悪い成績でも心拍数が上昇し、「あがった」と報告する、等が明らかになった。3.分担者の鈴木は大学の運動選手に対して、まず『あがり』質問紙を施行し、得点の上位・下位者をそれぞれ25%ずつ抽出した。そして彼らに性格検査と心理面接を実施した。その結果、(7)『あがり』の原因して「自信や経験のなさ・練習不促による不安」「大事な試合であるという強い意識」「あがることに対する意識過剰」が抽出され、(8)「集中力の低下」「身体機能の混乱」「自我萎縮感」等の『あがり』の徴候が指摘できた。また競技者は(9)「イメ-ジ技法」「自己暗示」「呼吸調整法」等により『あがり』に対処しており、(10)『あがり』からの回復過程には「自己客体視」「身体機能の回復」等が随伴することがわかった。4.今後、自我機能を考慮した『あがり』モデルを発展させ、実証的検討を重ねていく計画である。
胸腺癌における発癌原因候補遺伝子の機能解析及び個別化治療法の確立

次世代シーケンサー解析にて同定した25の胸腺癌における発癌原因遺伝子変異候補につき、機能解析研究を進めた。有力な発癌原因候補遺伝子のKIT遺伝子変異につき機能解析を行ったが、KIT遺伝子の変異だけでは発癌性がない可能性を示唆した。また、5つのTyrosine kinase domain変異につき胸腺癌および肺癌手術症例について解析したが、1例も変異を認めなかった。胸腺癌におけるPD-L1タンパク発現の陽性率は比較的高く、免疫チェックポイント阻害剤が胸腺癌に対する有効な治療法になり得ることを明らかにした。今年度は、本研究の重要な位置を占める各遺伝子の機能解析を行うためのウイルスベクターを作成することから始めた。10kbを超えるPCR産物でも容易に取り込めるような工夫をするため、ウイルスベクターにGeteway system用の配列を組み込んだ。電気泳動、塩基配列の確認を行い、目的とするウイルスベクターを作成することができた。このウイルスベクターは、Gateway system用の配列を両末端に組み込んだPCR産物であれば、10kbを超えるものであっても効率的にベクターに組み込めるため、様々な実験で応用使用することが可能である。進捗状況としては当初の予定よりやや遅れているが、目的とする遺伝子のcDNAの全長作成も進んでいる。我々が次世代シーケンサー解析にて同定した25の胸腺癌における発癌原因遺伝子変異候補について、各遺伝子・各遺伝子変異の機能解析を目的とした研究を進めている。今年度は、昨年度に続き本研究の要となる各遺伝子の機能解析を行うためのウイルスベクターの作成を進めた。10kb以上のPCR産物でも容易に組み込めるようにするため、ウイルスベクターにGateway system用の配列を組み込んだ。まず、今までに胸腺癌の発癌に関与している可能性が指摘されていたKIT遺伝子の全長PCRを作成した。Wild typeとSite-Direct Mutagenesisキットを用いて遺伝子変異を組み込んだ全長KIT遺伝子をウイルスベクターに組み込み、Ba/F3細胞にトランスフェクションする所まで研究は進んでる。細胞にトランスフェクションできれば、発癌に関与する遺伝子なのかがある程度明らかになると共に、機能解析が可能となる。KIT以外の4つのTrosin kinase domain遺伝子に関しても全長PCRを作成し、Site-Direct Mutagenesisキットを用いて遺伝子変異を組み込んだPCR産物を作成中である。進捗状況としては当初の予定よりやや遅れているが、胸腺癌40例における各遺伝子の変異頻度の解析も並行して行っている。我々が次世代シーケンサー解析にて同定した25の胸腺癌における発癌原因遺伝子変異候補につき、各遺伝子・各遺伝子変異の機能解析研究を進めた。本研究の要となる各遺伝子の機能解析を行うためのウイルスベクターを作成した。ウイルスベクター作成には当初の予定通り、Gateway systemを使用した。我々が最も注目していたKIT遺伝子の全長PCRを作成し、Wild typeとSite-Direct Mutagenesisキットを用いて遺伝子変異を組み込んだ全長KIT遺伝子をウイルスベクターに組み込み、Ba/F3細胞にトランスフェクションし、機能解析を進めていった。KIT遺伝子変異を組み込んだBa/F3細胞に関しては、IL3 Freeの環境では細胞が育たず・増殖もしないため、KIT遺伝子が発癌原因遺伝子ではないのか、実験系がうまくいっていないのか、現在検証中である。並行してTyrosine kinase domainに変異を認めた5つのTyrosine kinase domainの遺伝子変異につき、当院で手術切除治療を行った20症例及び肺癌20症例のパラフィン切片からgenomic DNAを抽出し、各遺伝子変異を検索したが、遺伝子変異を認めた症例は1例も認めなかった。25の遺伝子において、免疫チェックポイント阻害剤の効果予測に影響を及ぼすと思われる遺伝子を認めたため、胸腺癌におけるPD-L1タンパク発現についての検討を行った。胸腺癌におけるPD-L1タンパク発現の陽性率は比較的高く、免疫チェックポイント阻害剤が胸腺癌に対する有効な治療法になり得ることを英文論文にて発表した。研究自体は当初の予定よりもやや遅れてはいるが、実験全体で必要となるウイルスベクターの作成には成功した。今後は予定通り、25の発癌原因候補である遺伝子変異を含んだ全長cDNAを作成し、ベクターに組み込んだ後、細胞にトランスフェクションする予定である。目的の細胞が作成されれば、機能解析に進んでいくことが可能となる。研究自体は当初の予定よりもやや遅れているが、実験全体で必要となるウイルスベクターの作成、各遺伝子全長PCR産物の作成は進んでいる。今後Ba/F3細胞にトランスフェクションし、遺伝子の機能解析を逐次進めていく予定である。また、並行して胸腺癌40例においてTyrosine kinase domainの5つの遺伝子変異発現率について解析を行っていく。呼吸器外科当研究のすべての研究の元となるウイルスベクター作成に時間がかかってしまったため、変異遺伝子導入、トランスフェクションなどの細胞実験を行うことができなかった。そのため当初の計画よりも研究計画に遅れを生じ、次年度使用額が生じることとなった。当研究のすべての元になるウイルスベクター、解析すべき遺伝子の全長PCR作成に時間がかかってしまったため、遺伝子解析を行うための細胞実験まで進めなかった。

そのため当初よりも研究計画に遅れを生じ、次年度使用額が生じることとなった。平成27年度に当初予定していた変異遺伝子導入、トランスフェクションなどの細胞実験をH28年度以降に行うため、平成27年度の予算を使用させていただく。変異遺伝子導入、トランスフェクションなどの細胞実験、遺伝子解析のための費用を平成29年度に使用させて頂く。
インテグリンβ鎖のSH基繰り返し配列を標的にした腹膜播種治療に関する研究

本年度は、活性型ランソプラゾール(AG-2000)の腹膜播種予防効果に関するin vivo実験をヌードラットを用いて行った。[材料と方法]癌性腹水由来で、腹腔内投与にて高度の腹膜播種を形成し、しかもインテグリンの発現が確認されているAsPC-1膵癌細胞株(ATCCより購入)を使用した。なお、AG-2000は水溶液中では陽性に荷電した状態で存在するために細胞膜は通過できず、細胞膜表面のSH基とのみ結合する性質を持ち、通常細胞毒としては作用しない薬剤である。実験群としては、(1)AsPC-1細胞(1x10^6個)を1mMのAG-2000と1時間反応させた後に、ヌードマウスの腹腔内に注入し、6週後に屠殺して腹膜播種結節の程度をAG-2000未処理群と比較検討した;(2)AsPC-1細胞をヌードラットの腹腔内に1x10^6個ずつ注入(n=16)する。そして、注入後6時間(n=4)、第1日目(n=4)、3日目(n=4)、5日目(n=4)の各時期に小切開による開腹手術を行い、1mMのAG-2000溶液で腹腔内を30分間還流する群と生食で還流する群を作成し、6週後に屠殺して腹膜播種結節の程度を比較した。[結果]実験(1)では、コントロール群全例が腹壁、横隔膜、腸間膜、骨盤腔内に腹膜播種による癌結節を多数認めた。しかし、AG-2000前処理群では7匹中4匹において腹膜播種はみられず、他の3匹も有意に癌結節の数はコントロール群に比べて減少していた。実験(2)では、注入後6時間目におこなった腹腔内還流処置により、腹腔内に癌結節数(おもに小腸間膜)が認められたが、いずれもコントロールに比べ著明に減少していた。しかし、第1日目以降に行った群ではいずれも全くAG-2000による腹膜還流効果が見られず、癌結節が多数認められた。[まとめ]癌細胞が腹腔内に浮遊した状態で存在する場合には、AG-2000が癌細胞と直接接触することにより、癌細胞の細胞外マトリックスへの接着阻害作用を発揮して腹膜播種の形成を抑制することが示された。しかし、癌細胞がすでに腹膜中皮細胞の下に潜り込んでAG-2000が直接接触しがたい場合には、全く効果が認められない可能性が推察された。本年度は、胃癌、大腸癌、膵癌などの種々の消化器癌細胞株を購入して培養し、これら培養細胞株を用いて、まずin vitroの実験として、活性型ランソプラゾール(AG-2000)の癌細胞に対する細胞外マトリックスへの接着阻害効果について詳細に検討した。〔材料と方法〕使用した癌細胞株は、胃癌(MEN-45,NKPS)、大腸癌(HT-29,Colo320DM)、膵癌(BxPC-3,Panc-1,MIAPaCa-2)の7種類である。コンフルエント状態の各癌細胞をトリプシン処理にて剥離し、0.5%メチルセルロース含有RPMI-1640無血清培地に懸濁後に、AG2000を最終能度が0,1,10,100,1000μMとなるように溶解し、37°Cで30分、1時間および2時間それぞれ反応させた。その後、通常の培地にもどしてラミニン、ファイブロネクチンおよびIV型コラーゲンで被覆された直径30mmのプレートにそれぞれの癌細胞を1x10^6個ずつ播き、12時間培養後に接着した癌細胞を中性ホルマリン液に固定し、0.1%クリスタルバイオレット水溶液で染色後に、細胞密度計を用いて接着癌細胞数を計測した。また、すでに各プレート上で接着している癌細胞に対してもAG-2000を1時間反応させた後、反応液を除去して通常の培地にもどし、0,24,48,72,96,120時間後に癌細胞の接着率、接着細胞と浮遊細胞の形態をサイトスピン法を用いて光顕レベルおよび電顕レベルで観察した。〔結果〕いずれの癌細胞も100μM以上のAG-2000前処理、30分間で有意に細胞外マトリックスへの接着を阻害した。なお1mMの濃度では、ほぼ完全に接着を阻害した。さらに、すでに接着している癌細胞に対しても接着阻害効果を示し、500μMでは72時間目から浮遊細胞が観察され、これら癌細胞は形態学的にアポトーシスの所見を呈していた。〔まとめ〕AG-2000は水溶液中では陽性に荷電して細胞内には入り込まない化学的特性があり、また細胞毒としては作用しないことがすでに明らかにされている。したがって今回の研究で得られた結果から、AG-2000は癌細胞表面のSH基(おもにインテグリンのcystein-rich repeat部位)と結合し、癌細胞の細胞外マトリックスへの接着阻害を惹起し、接着を阻害された浮遊癌細胞は足場を失ってアポトーシスに至ったものと推察された。[材料と方法]

癌性腹水由来で、腹腔内投与にて高度の腹膜播種を形成し、しかもインテグリンの発現が確認されているAsPC-1膵癌細胞株(ATCCより購入)を使用した。なお、AG-2000は水溶液中では陽性に荷電した状態で存在するために細胞膜は通過できず、細胞膜表面のSH基とのみ結合する性質を持ち、通常細胞毒としては作用しない薬剤である。実験群としては、(1)AsPC-1細胞(1x10^6個)を1mMのAG-2000と1時間反応させた後に、ヌードマウスの腹腔内に注入し、6週後に屠殺して腹膜播種結節の程度をAG-2000未処理群と比較検討した;(2)AsPC-1細胞をヌードラットの腹腔内に1x10^6個ずつ注入(n=16)する。そして、注入後6時間(n=4)、第1日目(n=4)、3日目(n=4)、5日目(n=4)の各時期に小切開による開腹手術を行い、1mMのAG-2000溶液で腹腔内を30分間還流する群と生食で還流する群を作成し、6週後に屠殺して腹膜播種結節の程度を比較した。[結果]実験(1)では、コントロール群全例が腹壁、横隔膜、腸間膜、骨盤腔内に腹膜播種による癌結節を多数認めた。しかし、AG-2000前処理群では7匹中4匹において腹膜播種はみられず、他の3匹も有意に癌結節の数はコントロール群に比べて減少していた。実験(2)では、注入後6時間目におこなった腹腔内還流処置により、腹腔内に癌結節数(おもに小腸間膜)が認められたが、いずれもコントロールに比べ著明に減少していた。しかし、第1日目以降に行った群ではいずれも全くAG-2000による腹膜還流効果が見られず、癌結節が多数認められた。[まとめ]癌細胞が腹腔内に浮遊した状態で存在する場合には、AG-2000が癌細胞と直接接触することにより、癌細胞の細胞外マトリックスへの接着阻害作用を発揮して腹膜播種の形成を抑制することが示された。しかし、癌細胞がすでに腹膜中皮細胞の下に潜り込んでAG-2000が直接接触しがたい場合には、全く効果が認められない可能性が推察された。
利他・協力行動の進化にかんする、野外観察と実験によるボノボ・チンパンジー比較研究

チンパンジーとボノボを対象に、利他・協力行動の進化について多角的な分析をおこなった。野生個体の観察と飼育個体での実験をこれら2種でおこなうという、世界でも他に類をみない2×2の研究パラダイムを構築することにより、個体・個体間・社会といった様々なレベルからの考察が可能となった。チンパンジーに比べボノボは高い頻度で食物分配をみせる。一方、危険な道渡り時にみられる集団レベルでの協力行動はボノボよりもチンパンジーでより顕著にみられた。これらの研究により、利他・協力行動の進化には多様な社会的要因がかかわっていることが示唆された。コンゴ民主共和国ワンバ村での野生ボノボの観察と、京都大学熊本サンクチュアリの飼育チンパンジー・ボノボを対象とした実験・観察研究をおこなった。野生ボノボの調査では、集団協力行動をはじめとする社会行動に注目してデータを収集した。集団協力行動は、これまでヒトに特有の協力行動であると考えられてきたが、近年チンパンジーでも道渡り時に集団で協力することが示唆されている。25年度はボノボの道渡り行動のデータ収集に注力し、チンパンジーとの比較を試みた。ボノボの道渡りを観察するのは非常に困難であるが、すでに15例以上を詳細に記録することができている。これまでの分析から、1道渡り時の集団協力行動はボノボにくらべチンパンジーでよりみられる、2チンパンジーはオスが他個体を守るのに対し、ボノボではメスがその役割を果たすことが示唆された。集団間関係が平和的なボノボよりも敵対的なチンパンジーで集団内協力が強いということであれば、戦争と協力行動が共進化するという仮説を支持する結果が実証研究より得られることになる。来年度も引き続きデータ数の増加に努め、さらに精度の高い定量的分析をおこなう予定である。飼育チンパンジーを対象とした研究では、京都大学熊本サンクチュアリにて計61個体のチンパンジーを対象に実験・観察をおこなった。ジュース飲み場面において道具使用テクニックを調べたところ、個体間で道具加工の程度が違うといった個体差を見出している。さらには、この道具加工の巧い個体ほど、ひとつの道具を持ち運びながら長く使うことが分析から明らかとなった。この個体差は、個体ごとに異なる得意分野・不得意分野を生みだすきっかけとなり、ひいては個体間に交換・互恵といった協力行動を生み出す基盤となる。ヒトに特徴的な行動として注目される道具使用と協力行動、この二つを融合させた斬新な視点から新たな人類進化論を展開できると期待している。コンゴ民主共和国ワンバ村での野生ボノボの観察と、京都大学熊本サンクチュアリの飼育チンパンジーを対象とした実験・観察研究をおこなった。野生ボノボの調査では、食物分配・集団協力行動をはじめとする社会行動に注目してデータを収集した。食物分配にかんして計約200事例を分析した結果、ボノボは果実を平和的に分配するが、分配-被分配者の間には互恵的な関係がみられないことが示唆された。食物分配が生起するメカニズムとしては、これまでに「互恵的分配」と「圧力下での分配」という2つの説明が主になされてきた。しかし、これらの説明は狩猟採集民やチンパンジーの肉分配を基にしている。ボノボの果実分配では別のメカニズムが働いている可能性が考えられる。また、ふんだんに実り個々人が容易に手に入れることのできる果実を分配する、異集団の個体とも果実を分配するといった、チンパンジーでは報告のない分配行動も観察された。これらの成果を国際霊長類学会(ボノボのシンポジウムをDuke大のBrian Hare博士と共同企画)で発表し、現在論文を執筆している。ジュース飲み場面における道具使用テクニックを調べたところ、個体間で道具加工の程度が違うといった個体差を見出した。この個体差は、個体ごとに異なる得意分野・不得意分野を生みだすきっかけとなり、ひいては個体間に交換・互恵といった協力行動を生み出す基盤となることが考えられる。ヒトに特徴的な行動として注目される道具使用と協力行動、この二つを結びつけるという斬新な視点から新たな人類進化についての知見が得られると期待できる。コンゴ民主共和国ワンバ村にて野生ボノボの調査をおこなった。食物分配と道渡り時の協力行動について、データを蓄積した。食物分配にかんしては、これまでに独立個体間の分配を約200例観察できている。これはこれまでのどの先行研究よりも豊富なデータ量である。これらの定量的なデータを基に、社会関係を構築するために他者から食物をねだる行動、つまり儀礼的な食物分配をボノボがしている可能性を示した。野生チンパンジーにかんしては、調査地であるギニア共和国にてエボラ熱が発生したため、H26年度の調査は断念した。

道渡りの行動を中心に、ボノボと比較する観点から、これまでに収集したデータの分析を進めた。この分析から、ボノボでは集団を守るような行動があまり見られず、見られても大人のメスが見せるのに対し、チンパンジーでは大人のオスが集団の前後を挟み、他個体が渡るのを見守るなどといった協力的な役割を果たしていることが明らかになった。チンパンジー社会とボノボ社会の違い、それに付随する協力・社会規範の違いについて明らかにした。飼育下のボノボ・チンパンジーを対象にした観察・実験研究も継続した。統制のとれた環境下での食物分配実験・道具使用場面における社会学習などを中心におこなった。上記野生ボノボの食物分配のデータをまとめて英文学術雑誌Behaviourに発表した。また、Behaviour誌においてボノボの特集号を企画・編集し、出版した。この特集号では、野生・飼育下の両方から世界最先端のボノボ研究を13編収録した。現在、この発展版として、Oxford University Pressから本の出版を予定しており、米国Duke大学のBrian Hare博士とともに編集作業を進めている。道渡りのチンパンジー・ボノボ比較の論文も現在投稿に向けて準備を進めている。比較認知科学これまでほとんど研究されてこなかった集団協力行動について、道渡りという行動に注目することによって、野生チンパンジー・ボノボの双方から定量的なデータを収集することに成功している。とくにボノボにかんしては、月に数回おこるかどうかという非常に低頻度かつ記録が難しい行動であるが、試行錯誤の末にビデオカメラで記録する方法を確立した。論文としてまとめるにはもう少しデータを増やす必要があるが、26年度の調査で十分に収集できるめどがついている。また食物分配にかんしてもデータを増やした。独立個体間の分配だけでこれまでに計150例以上収集することができ、未だかつてない定量的な分析が可能となっている。また、ふんだんに実り個々人が容易に手に入れることのできる果実を分配する、異集団の個体とも果実を分配するといった、チンパンジーでは報告のない分配行動も観察された。このような定量的分析を基に、チンパンジーの肉分配とは異なる分配メカニズムが明らかになってきている。これらの成果を現在3本の英語原著論文としてまとめている。さらに自身が共同編集者を務める英文学術書籍にも総説を寄稿する予定で進めている。飼育個体を対象とした研究でも、計画以上の成果を上げることができた。年度途中で大学を移ることになったが、それまでの研究を滞りなく継続することができている。すでに論文2本分に相当する実験データを収集することに成功した。また、これまで取り組んできた「協力・利他行動」と「道具使用場面における社会交渉」のふたつを結びつけるトピックを見つけることにも成功し、新たな研究の展開が開けている。質・量ともに当初の計画を上回るペースで進展しており、最終年度のまとめに向けた道筋を明確にすることができた。協力・利他行動のカギとなる食物分配について、質・量ともに十分なデータを収集することに成功した。食物分配は果実が生る季節の影響も大きく、場合によっては、1か月観察しても数例しか見られないこともあり得る。
認知機能障害を中核症状とする人々の遂行機能障害の発現機序に関する計量心理学的検討

本研究の目的は、計量心理学的アプローチを用いて、認知機能障害を中核症状とする人々の実生活における遂行機能障害の発現機序を認知機能面から明らかにすることである。この点を明らかにするために、一般大学生や地域在住の一般高齢者を対象として遂行機能と認知機能の基礎的知見を得るための非臨床群研究と、認知機能低下のために認知症外来を受診した高齢者と、発達障害と関連した困難のために、教師や保護者から臨床心理士による教育相談にリファーされた子供を対象とした臨床群研究を行った。その結果、実生活における遂行機能の困難は、ワーキングメモリ、注意、抑制、流動性推理などの認知機能と関連する可能性が示唆された。本年度は,(1)遂行機能(実行機能と同義)困難度自己評価尺度の作成,(2)遂行機能の個人差と発達障害傾向の個人差との関連の検討,(3)認知症の遂行機能を評価する評価尺度と認知課題の検討を行った。第一の遂行機能の困難度に関する評価尺度の作成では,日常生活場面の遂行機能困難に注目した項目からなる自記式の評価尺度を作成し,大学生らを中心とした非臨床群のデータに基づき,構成概念妥当性の検討を行った。遂行機能の質問項目は,アメリカ精神医学会によるDSM-Vの神経認知領域や,先行研究において著名な研究者らが提案した構成概念などを参考に作成した。探索的因子分析の結果,「転換(セットの切り替え/認知的柔軟性)」,「更新(ワーキングメモリ)」,「意思決定」,「活動意欲/アパシー」,「プランニング」,「モニタリング」の各因子が抽出された。確認的因子分析による尺度の妥当性の確認も行った。第二の遂行機能の個人差と発達障害傾向の個人差との関連に関する検討では,上述の非臨床群を対象に,(1)で作成した尺度によって作成した遂行機能困難度の程度と,ASDやADHD傾向の個人差との関連を分析した。その結果,これらの変数間の間に有意な関連が認められた。特に,ADHD傾向の個人差と遂行機能困難度尺度との関連が示されたことから,ADHDの有力なモデルの一つとされる遂行機能障害モデルに合致する結果が得られたものと考えられる。第三の認知症の遂行機能を評価する評価尺度の作成と検討では,認知症による遂行機能の低下を評価するための2種類の評価尺度を作成した。一つは本人が記入するもので,もう一つは家族や本人の生活の様子をよく知るものが記入するものである。さらに,認知症の人々にも実施可能な遂行機能検査に関する検討も行った。現在のところ,ワーキングメモリを中心とした認知課題による測定を計画している。これらの尺度の信頼性と妥当性に関する検討は次年度の課題である。本年度は、昨年度作成した遂行機能の自己評価尺度(実行機能困難度自己評価尺度)に関する成果の学会発表、および以下の3つの研究を行った。第一に、150人の大学生から得た質問紙調査のデータの中から、欠損値を除いたデータを用いて日常生活における遂行機能の困難度とAQ尺度で測定したASD傾向の程度との関連を調べた。その結果、遂行機能とAQ尺度の合計得点との間には有意な関連が示された。この結果から、自閉スペクトラム傾向が高い人ほど日常生活における遂行機能困難度が高い可能性が示唆された。第二に、47人の地域在住の一般高齢者を対象に、遂行機能の要素である注意と抑制に焦点を当てた視覚認知課題を作成し、その信頼性と妥当性を検討した。クローンバックのα係数は.69だった。収束的妥当性の検討のために実施したストループ課題と遂行機能低下の自己評価(例、話を聞きながらメモを取るのが苦手になってきた、やる気が低下したと感じることが増えた、物事の優先順位を考えることが苦手になってきた)との間に有意な相関が得られた。弁別的妥当性にはWAIS-IIIの知識を使用したが、認知課題の成績との間に有意な相関はなかった。第三に、30人の地域在住の一般高齢者を対象に、認知課題によって測定した遂行機能とネットスーパー(NS)画面の操作エラーとの関連を検討した。NSの利用は買い物弱者になりやすい高齢者の生活を支える有力な手段の一つであるが、操作には視覚性のマルチタスクやプランニングが必要とされるため、認知症や加齢による遂行機能低下によって操作エラーが起こりやすくなる可能性がある。実験用に作成した架空のNS画面の操作場面を記録し、操作過程で出現したエラー数と遂行機能課題の成績との関連を調べた。その結果、遂行機能課題の成績と出現したエラー数の間に有意な負の相関関係が認められた。非臨床群を対象とした基礎的・理論的研究は順調に進み、遂行機能障害を測定する認知課題の検討も着実に実施してきたが、臨床群のデータ収集が思うように進んでいないため。最終年度は、遂行機能障害の発現機序や実態を明らかにするために、量的データを用いた以下の2つの検討を行った。第一の検討では、認知機能低下を主訴に認知症外来を受診した患者を対象に、MMSE-JやCOGNISTATなどの検査と同時に、遂行機能の重要な要素の一つであるワーキングメモリを測定するために、日本版WAIS-IIIの数唱を行った。MMSE-Jで23点以下の患者を認知症群(n=14)、24点以上を非認知症群(n=19)として、二群の数唱の成績(順唱粗点、逆唱粗点、数唱評価点、順唱最長スパン、逆唱最長スパン)を比較した。

その結果、認知症群は非認知症群よりも逆唱粗点と逆唱最長スパンの成績が有意に低く、この結果から、認知機能低下と遂行機能の重要な構成要素の一つであるワーキングメモリとの関連が示唆された。第二の検討では、学習面や行動面の困難から発達障害の可能性が疑われる子供を対象に、実生活における遂行機能障害の有無と認知機能との関連を分析した。保護者などが記載したチェックリストの回答をもとに、実生活で遂行機能に困難のある子供(遂行機能障害あり群、n=32)と、そうした行動のない子供(遂行機能障害なし群、n=31)のWISC-IVの成績を比較した。その結果、遂行機能障害あり群は、なし群よりも、PCnの成績が低かった。ワーキングメモリの成績に有意差はなかったが、この理由として、両群ともにワーキンゲメモリ課題の成績が低かったことがあげられる。今回の結果から、発達障害の可能性があり、かつ、遂行機能にも困難が起こっている子供では、流動性推理が低いと遂行機能障害が起こりやすくなる可能性が示唆された。この点から遂行機能障害の発現機序に流動性推理が寄与している可能性が示唆された。本研究の目的は、計量心理学的アプローチを用いて、認知機能障害を中核症状とする人々の実生活における遂行機能障害の発現機序を認知機能面から明らかにすることである。この点を明らかにするために、一般大学生や地域在住の一般高齢者を対象として遂行機能と認知機能の基礎的知見を得るための非臨床群研究と、認知機能低下のために認知症外来を受診した高齢者と、発達障害と関連した困難のために、教師や保護者から臨床心理士による教育相談にリファーされた子供を対象とした臨床群研究を行った。その結果、実生活における遂行機能の困難は、ワーキングメモリ、注意、抑制、流動性推理などの認知機能と関連する可能性が示唆された。遂行機能の測定・評価に関わる尺度作成と,その検討を行うことができたから。また,非臨床群における発達障害傾向と遂行機能の個人差との関連を検討し,今後の臨床群研究における示唆を得たから。非臨床群を対象とする基礎的な研究の推進に加えて、臨床群に対する本格的な研究を推進する。特に、本年度は、学校などからLD等の疑いで心理学的評価を依頼された臨床事例のデータに基づいて、認知機能と遂行機能障害との関係を計量心理学的に分析することに力を入れたい。臨床心理学遂行機能の構成概念および測定・評価方法について引き続き検討を続ける。非臨床群における理論研究に加えて,今後は臨床群に対する臨床研究の本格実施に向けて研究を推進する。研究遂行に必要な支出内容に変更が生じたため。研究遂行に費用な支出内容に変更が生じたため。差額については次年度の研究実施において確実に執行する予定である。
SAGE同定新規胃癌関連遺伝子に対するaptamerによる組織局在と増殖制御

SAGE法により、世界最大のSAGEライブラリーを完成し(GEO accession no.GSE545)、胃癌の発生・進展に関与する多くの遺伝子を同定してきた。その内、REGIVについては、全長cDNAからrecombinant蛋白を作成し、SELEX法により、RNA aptamerの精製を試みた。オリゴヌクレオチドライブラリーをstarting poolとし、REGIV蛋白と結合したオリゴヌクレオチドをfixed sequenceをプライマーとしてPCRで増幅、この結合、分別、増幅のサイクルを10回以上繰り返した。この過程を数回行ったが、ゲルシフトアッセイ等で特異的結合は確認できず、現在さらに検討中である。平行して、ポリクローナル抗体を作成し、REGIVの組織局在を免疫組織化学的に検討した。REGIVの発現は、非癌組織では胃の腸上皮化生および内分泌細胞に認められ、胃癌の約30%に陽性であり、特に腸型粘液形質を有するものに頻度が高かった。乳癌、肺癌では全く陰性であったが、大腸カルチノイドおよび大腸癌では高頻度に陽性であり、大腸癌ではステージの進行と相関していた。REGIVの機能に関しては、動物モデル系において腹膜播種を促進することを見い出し、さらに数種の細胞質内および核内蛋白と相互作用を示すことを明らかにした。一方、新たなSELEX法によるaptamer作成と抗体作成の標的として、胃癌SAGEライブラリーとデータベース中の主要な12種類の正常臓器のライブラリーとの比較および定量的RT-PCR法による実際の胃癌と正常臓器における発現解析から、少なくとも8つの癌特異的発現遺伝子を同定した。シグナル伝達、蛋白分解などの機能以外に癌に関する検討はなされておらず、これらについて、recombinant蛋白を作成した。SAGE(serial analysis of gene expression)法により、胃癌について網羅的遺伝子発現を行い、胃癌と非癌部胃粘膜とのSAGEライブラリーの比較から、胃癌で特異的に高発現する様々な遺伝子を同定した。その内、カルシウム依存性レクチンスーパーファミリーに属するregenerating gene type IV(REGIV)は、遺伝子導入系を用いた機能解析から、分泌蛋白をコードすること、アポトーシスを抑制すること等を見い出した。そこで、SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)法により、RNA aptamerの精製を試みた。まず、RT反応およびPCRにより全長cDNAを調整し、これを6xHisタグした後に、発現ベクター(pCE-30UA)に組み込み、大腸菌で大量培養した。得られた6xHisタグ標識蛋白は、金属キレート・アフィニティークロマトグラフィーを用いて精製した。次に、両端にfixed sequenceを持ち中央部に40塩基のランダムsequenceを含むオリゴヌクレオチドライブラリー(1micro-moleスケール当り10^<14>種類程度)をsolid-phase synthesizerにて10^<14>種類程度で作成した。これをstarting poolとし、合成したREGIV蛋白と反応させた後、ニトロセルロースフィルターで結合したオリゴヌクレオチドをfixed sequenceをプライマーとしてPCRで増幅、この結合、分別、増幅のサイクルを10回以上繰り返した。特異的結合は、ゲルシフトアッセイで確認中である。特異的かつ親和性の高いオリゴヌクレオチドが得られ次第、PCRで増幅しaptamerとする予定である。
表面反応制御用高品質中性ラジカルビームの生成技術の開発

平成14年度は,PDINIB装置試作機の改良を行ない,同機において生成される中性フリーラジカルビームの一層の高フラックス化を達成した.また,ICD法による中性フリーラジカルビームフラックス高精度測定系を実用化した.平成15年度は,これらを用い,RBNR生成・照射実験の条件出しを進めた.とくに,中性フリーラジカルビームを薄膜成長表面に照射する入射角の違いによって成長機構がどのように変わるかの解析に利用するために,multiple-pass photo-deionizer内における空間電場や空間電荷効果などによる負イオンビームの発散に由来した中性フリーラジカルビームの発散を抑えて中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームを生成することに力を入れた.このために,中性フリーラジカルの,まずビームフラックスの空間プロファイルを精密に計測し,さらに運動量を精密制御する,ノウハウを蓄積した.具体的には,まず,ICD測定系を中性フリーラジカルビームフラックスの空間プロファイルの測定に応用し,ディテクターの粒子検出部の形状を改良することにより,中性フリーラジカルビームフラックスの測定感度・精度を落とすことなく,空間分解能を25倍に向上させた.さらに,この改良したICD測定系をモニターとして用い,フィードバックをかけて,負イオンビーム生成系の静電光学系を制御することにより,中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームの生成を実現した.また,実験と並行して,中性フリーラジカルビームを材料清浄表面に照射した際の表面反応素過程を,電子相関を適切に考慮した第一原理手法に基づいて理論モデリングし効率的に計算機予測するプロセス設計手法,とくに,多体ハミルトニアンのセグメント展開に基づいて反応機構を理論解析する手法の開発を進め,希薄磁性半導体薄膜のエピタキシャル成長法の開発に実用した.平成14年度は,PDINIB装置試作機の改良を行ない,同機において生成される中性フリーラジカルビームの一層の高フラックス化を達成した.また,ICD法による中性フリーラジカルビームフラックス高精度測定系を実用化した.平成15年度は,これらを用い,RBNR生成・照射実験の条件出しを進めた.とくに,中性フリーラジカルビームを薄膜成長表面に照射する入射角の違いによって成長機構がどのように変わるかの解析に利用するために,multiple-pass photo-deionizer内における空間電場や空間電荷効果などによる負イオンビームの発散に由来した中性フリーラジカルビームの発散を抑えて中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームを生成することに力を入れた.このために,中性フリーラジカルの,まずビームフラックスの空間プロファイルを精密に計測し,さらに運動量を精密制御する,ノウハウを蓄積した.具体的には,まず,ICD測定系を中性フリーラジカルビームフラックスの空間プロファイルの測定に応用し,ディテクターの粒子検出部の形状を改良することにより,中性フリーラジカルビームフラックスの測定感度・精度を落とすことなく,空間分解能を25倍に向上させた.さらに,この改良したICD測定系をモニターとして用い,フィードバックをかけて,負イオンビーム生成系の静電光学系を制御することにより,中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームの生成を実現した.また,実験と並行して,中性フリーラジカルビームを材料清浄表面に照射した際の表面反応素過程を,電子相関を適切に考慮した第一原理手法に基づいて理論モデリングし効率的に計算機予測するプロセス設計手法,とくに,多体ハミルトニアンのセグメント展開に基づいて反応機構を理論解析する手法の開発を進め,希薄磁性半導体薄膜のエピタキシャル成長法の開発に実用した.1.PDINIB法について、本研究課題の目的の一つである極低エネルギー中性フリーラジカルビームの高フラックス化を図る上で前提となる、生成される中性フリーラジカルビームの"品質"のさらなる向上に本年度は取り組んだ。具体的には、中性フリーラジカル生成レートの簡便な高感度計測法としてDNIC(measurement of decrease in negative-ion beam current)法を開発した。さらに、同法および平成12-13年度に開発したPMMP法によるビームフラックスモニターを用いて、ビームプロファイルの制御性の向上を達成した。2.dialkyl group-III azideを原料としてPDECB法により生成したdialkyl group-III nitreneのフリーラジカルビームを成長表面に照射した際に、AINおよびGaNの立方晶準安定凝縮相の無欠陥薄膜がホモエピタキシャル成長する表面反応機構を、これまでの実験成果を踏まえ、マルチスケールモデリングに基づく表面反応設計手法を用いて、明らかにした。PDINIB装置試作機において生成される中性フリーラジカルビームの一層の高フラックス化を図ることを目的に平成14年度に改良を行なったPDINIB装置試作機および中性フリーラジカルビームフラックス高精度測定系(ICD測定系)を用い,平成15年度は,高品質中性フリーラジカルビーム生成・照射実験の条件出しを進めた.とくに,中性フリーラジカルビームを薄膜成長表面に照射する入射角の違いによって成長機構がどのように変わるかの解析に利用するために,multiple-pass photo-deionizer内における空間電場や空間電荷効果などによる負イオンビームの発散に由来した中性フリーラジカルビームの発散を抑えて中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームを生成することに力を入れた.このために,中性フリーラジカルの,まずビームフラックスの空間プロファイルを精密に計測し,さらに運動量を精密制御する,ノウハウを蓄積した.具体的には,まず,ICD測定系を中性フリーラジカルビームフラツクスの空間プロファイルの測定に応用し,ディテクターの粒子検出部の形状を改良することにより,中性フリーラジカルビームフラツクスの測定感度・精度を落とすことなく,空間分解能を25倍に向上させた.

さらに,この改良したICD測定系をモニターとして用い,フィードバックをかけて,負イオンビーム生成系の静電光学系を制御することにより,中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームの生成を達成した.また,実験と並行して,中性フリーラジカルビームを材料清浄表面に照射した際の表面反応素過程を,電子相関を考慮した第一原理手法に基づいて適切に理論モデリングし効率的に理論予測するプロセス設計手法,とくに,ハミルトニアンのセグメント展開に基づいて反応機構を理論解析する手法の開発を進め,希薄磁性半導体薄膜のエピタキシャル成長法の開発に実用した.
言語的マイノリティ児童生徒のレジリエンシィに関する調査研究

言語的マイノリティ生徒の教育に関する研究は、当該生徒がなにゆえ学校において「失敗」するのか、すなわちかれらが学業上芳しくない成積をとるのは何に原因があるのかという「失敗要因」の探求に焦点化して進められてきた。本研究は、授業言語を母語としない言語的マイノリティ生徒の教育に関する研究のパラダイム転換を意味するレジリエンシィ(以下、resiliency)研究について、最近の米国における研究動向を明かにするとともに、日本における言語的マイノリティ生徒教育研究の新たな方向性を示唆することを目的としている。米国における教育分野のresihencyに関する研究成果については以下のように要約できる。resilient生徒とnonresihent生徒を明瞭に分つ要因として、教室内での状況やプロセス(たとえば、学習状況や教授方法)と動機づけに関する諸要因が明かになった。resilient生徒は自らが置かれている環境が積極的肯定的な教授および学習状涜にあると感じており、また教室内の状況についての満足度が高い。これに対して、nonresilient生徒は、教室での学習活動に困難を感じる度合いが高くなっている。このような相違は、すべての生徒にとって最適な学習環境をもたらすという点において、重要な示唆を提供するものと考えられる。日本における言語的マイノリティ生徒に関する調査においては、以上のような要因に加えて、学校や教室内における教員のサポートおよび家庭内における家族によるサポートがresiliehcyをもたらす上で重要な要因であることが確認された。
強誘電体バンド・ドメインエンジニアリングによる新規光応答性機能開拓

有機、金属系材料では決して得ることのできない強誘電体の絶縁性および強誘電性ドメインを利用した新しい応用分野である光応答に着目し、物質設計と物質合成を同時に行い、その有用性を評価した。各種イオンを既知の強誘電体に置換固溶させることで、バンド構造を変化させて光吸収を可視光域まで広げ、高い可視応答性を有する狭バンドギャップ強誘電体物質群を創出し、系統的な物性制御・光機能性の評価を通して、巨大な光-電気・光-力学的機能を有する強誘電体材料を探索した。これらの結果をもとに、光起電力効果および光圧電効果利用した、光触媒、光アクチュエーターの開発に結びつけることができる物質探索の指針を得ることができた。本年度は、ペロブスカイト系、タングステン系層状ペロブスカイト、及びビスマス系安タンタル石型化合物をはじめとするいくつかの狭バンドギャップ強誘電体セラミックス及び単結晶を設計・合成し光応答材料としてのポテンシャルを探った。昨年度実施した、これらのマトリックス化合物に対してイオン置換を行いバンドギャップチューニング・分極特性・ドメイン構造・絶縁性・焼結密度の制御の結果をもとに今年度は、合成したセラミックス及び単結晶試料において、光起電力・光電流・光誘起歪みを計測し光誘起効果とバンドギャップ幅・分極特性・ドメイン構造・絶縁性-粒界状態との相関を系統的に評価した。報告されているPLZT系における異常光起電力効果と、BFOの可視光による巨大光起電力効果を参考に、狭バンドギャップ強誘電体の一つであるPb(Fe2/3W1/3)O3とPTとの固溶体に着目して伝導性を制御した強誘電体の光起電力および光電流の変化を調べた。ポーリングしたPT60%の固溶体で488nmの光を照射したところ、数百V/cmの光起電力が測定されるとともに、従来の強誘電体に比べて大きな光電流が得られた。なお、強誘電体から、キャリアドープで半導体に変化するにつれ電極との界面でショトキーバリアが形成され、その影響が無視できなくなった。得られた知見を物質設計にフィードバックすることによって、狭バンドギャップ強誘電体における革新的な光一電気・光-力学機能性の創出に対するヒントが得られた。最終的にはこれらの効果をさらに増強することで、強誘電体光触媒、光アクチュエータの開発に必要な材料に関する知見を得た。本年度は、これまでに系統的に研究されている結晶構造中に酸素八面体を含むペロブスカイト関連化合物、Aurivillius型層状酸化物、Dion-Jacobson型層状化合物を探索の中心とした。これらの探索のうち、強誘電体であると同時に可視応答性の光機能を付与するため、元素選択として、前記3つの化合物群に対してAサイトにBi, Ag, Sb, BサイトにFe, W, Nb, Sb, Taを100%あるいは若干量固溶するA2WO4およびBi2BO4を含む候補物質分を選定し、合成を試みた。これらのサンプルの光吸収スペクトルの測定から光学バンドギャップを見積もると同時に、強誘電性臨界温度(Tc)を測定した。まず、Aurivillius型層状酸化物(1)Bi2WO4、(2)Bi2-2xSr1-2xTa2-xScxO9 (x = 0.05, 0.10)、(3)Bi2.15-La0.15Sr0.7Ta1.85Sc0.15O9、(4)Bi2+2xSr1-2xNb2-xScxO9、(5)Bi2La0.5Sr0.5Nb1.75Sc0.25O9を合成した。後半の4つの系は新化合物であり、強誘電性およびリラクサー特性を示すことを確認した。(2)(3)(4)の系は、B-サイトにd0カチオンであるScを置換することで、Tcが200°C程度上昇し、しかも、Psも増加することが判明し、電気絶縁性の高いこれらの系が、実用上・応用上さらに、存在理由が高くなることが判明した(一部は学会発表、論文発表済み)。(5)の化合物はAurivillius型層状酸化物ではまれなリラクサー挙動を示すことがわかった。(1)から(5)に加えて、室温以上でTcを持ち、かつ可視光域で光吸収が大きいPb(Fe2/3W1/3)TiO3-PbTiO3系単結晶を作製し、来年度の光起電力測定用試料とした。本実験の目的は、強誘電体の絶縁性および強誘電性ドメインを利用した新しい応用分野である光応答に着目し、物質設計と物質合成を同時に行うことにある。

この目的達成のため、初年度で、新規化合物群を新たに見いだすことができ、しかも、各種電気測定が容易となるTcの上昇と、電気絶縁性の高い物質を見いだすことができたことは、ある意味で予想外の結果であるが、物質設計の方向が極めて妥当であったことを証明している。まさに、萌芽研究の目的に沿っている。上記の通り、本研究は、想定していなかった、新物質を多数得るなど、予想外の多くの実験事実を得ることができている。今後も、この方針で研究を遂行する。本研究では、最終的には薄膜化によるデバイス作製を行うことを目的としている。研究室既存の薄膜作製装置をより高機能化して、目的とする物質を得やすくするため、計画を若干変更し、本年度予算を繰り越して、加熱装置とマスフローコントローラーを本研究費で組み込み、容易な薄膜作製を可能とする予定である。
水中環境微量有機汚染物質の河川・湖沼底質への収着および脱着速度に関する基礎的研究

微量有機汚染物質の河川・湖沼の底質への蓄積は、その生態系に対する影響が懸念されている。したがって、琵琶湖を始めとして、様々な河川・湖沼の底質から検出されているPAH(Policyclic Aromatic hydrocarbons、多環式芳香族化合物)がどのようにして、どの程度底質に蓄積するのか、また、PAHが蓄積した底質が巻き上がった場合にどうなるのかを知るために、収着および脱着機構の解明は重要である。そこで、本研究では被収着物質の極性の有無、収着剤の有機無機の相違による影響をみるために、被収着物質としてピレン(Pyrene)およびアミノピレン(Aminopyrene)、収着剤として実験室で作成した模擬底質(フミン酸、2成分複合模擬底質および3成分複合模擬底質の3種類)を使用して、回分式で、収着平衡および脱着平衡実験、収着速度および脱着速度実験をおこなった。回分式平衡収着実験では、無極性のピレンは主として有機成分(フミン酸)に多く収着され、無機成分に対する収着は非常に少なく、3成分複合模擬底質でも有機成分の収着に対する寄与が大きかった。一方、極性を有するアミノピレンは有機、無機成分の両方に同等の収着を示したが、3成分複合模擬底質では無機成分の収着に対する寄与が大きかった。また、アミノピレンは無機成分からは脱着せず、収脱着に関するヒステリシスが存在した。さらに、回分式でおこなった速度実験では、ピレンは有機、無機成分の両方に対して非常に速く収着されたが、無機成分からの脱着は遅かった。また、アミノピレン収着速度はフミン酸>2成分複合模擬底質>3成分複合模擬底質となり、2成分複合模擬底質にフミン酸が収着することによってアミノピレンの収着が阻害されることがわかった。本研究では、収着に特に重要である成分重量比と比表面積を基準にして、7種の単一模擬底質試料{砂(購入)、膨潤性結晶性粘土:モンモリロナイト(購入後精製)、非膨潤性結晶性粘土二カオリナイト(購入後精製)、ケイ酸アルミニウム(生成)、酸化鉄(生成)、酸化マンガン(生成)、フミン質}を調整した。また、3種の複合模擬底質試料(結晶性粘土の表面を非結晶性金属水酸化物で被覆したもの、非結晶性金属水酸化物の表面をフミン質で被覆したもの、結晶性粘土の表面を非結晶性金属水酸化物で被覆し更にその表面をフミン質で被覆したもの)を合成した。収着させる微量有機汚染物質として、琵琶湖底質中に比較的高濃度で存在する発癌性・変異原性を有する多環式芳香族化合物(非極性物質であるピレンおよび極性物質であるアミノピレンを採用して、模擬底質試料への収着平衡および収着速度を回分式実験により測定した。回分式実験の結果、ピレンおよびアミノピレン共に、主として底質の有機成分(フミン質)に収着されることがわかった。また、極性物質のアミノピレンの場合には、底質の有機炭素重量比が少ないときには無機成分にも収着されることもわかった。更に、ピレンの収着は瞬時に平衡に到達するが、アミノピレンの収着速度は比較的遅いことがわかった。本研究では、収着に特に重要である成分重量比と比表面積を基準にして、7種の単一模擬底質試料{砂(購入)、膨潤性結晶性粘土:モンモリロナイト(購入後精製)、非膨潤性結晶性粘土:カオリナイト(購入後精製)、ケイ酸アルミニウム(生成)、酸化鉄(生成)、酸化マンガン(生成)、フミン質}を調製した。また、3種の複合模擬