hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面回折における入射電子波動場の基礎的研究

最終年度では二元結晶であるInP(111)A-(1×1)表面の原子構造について第一原理計算による最適安定構造の導出と共にRHEEDロッキング曲線の動力学的解析を行い、表面構造を明らかにした。ただし、この表面は高温加熱が困難であるため、Arイオンスパッタリングと200°C程度の低温アニールにより清浄化を施した。解析の結果、最表面のIn層に欠陥が30%程度ランダムに存在し、その欠陥に誘発されて表面二重層が理想値の0.85Åから0,1Åまで圧縮緩和され、一枚のシート状に近い形状になっていることがわかった。[11-2]入射方位でBRAES測定を行うとInとPそれぞれのBRAESプロファイルの強度異常は類似していることがわかった。同じ二元結晶でもZnO(0001)表面からのZnとOのBRAESプロファイルには異なる強度異常が現れることを得ている。この相違点について波動場計算を行ったところ、InP(111)A-(1×1)では、表面のIn原子列とP原子列が極めて接近しているため両原子列上の波動場の振舞いはほぼ等しく、一方、ZnO(0001)においてZn原子列とO原子列では波動場の振舞いは互いに異なることがわかり、オージェ励起と波動場との相関性を支持する結果を得た。また、層状結晶であるグラファイト(HOPG)を用いたBRAES測定も行った。特別に超高真空下で劈開する機構を用いて清浄表面を作成したが、RHEEDやLEEDパターンから面内回転した分域からなるモザイク表面であることがわかった。そこではワンビーム条件が適用でき、ロッキング曲線の解析により表面垂直方向の構造緩和はほとんどないことがわかった。波動場計算からブラッグ条件近傍での波動場の特徴的振舞いを明らかにし、それに相関するようなBRAESプロファイルの強度異常を見出した。平成28年度では、実験装置の整備のため、イオン銃とイオンポンプを購入した。イオン銃の購入理由はイオンスパッタなしの加熱処理のみでZnO(0001)表面やInP(111)表面のコンタミが除去できないためである。イオン銃設置までの期間、加熱処理温度に対するInP(111)表面の組成や形態の特徴的変化を各種分析装置を用いて調べ、その結果をまとめて本学紀要に報告した。購入したイオン銃は別の真空装置にて性能評価を実施し、その後、MEED-AES装置に設置し、イオンスパッタとアニールを用いてInP(111)単結晶表面の清浄化を試みた。試料表面の組成及び構造をMEEDとAESで評価する限り、ほぼ清浄化が達成されたものと考えられる。そこで、MEED-AES装置を用いて入射視斜角変化に対するプラズモン損失強度変化の測定を開始した。本研究で使用する上記MEED-AES装置には安定な電子線を発生できる熱電子銃を装着し、構造と組成の測定を可能とした。また、測定中の試料表面汚染を防ぐため、イオンポンプを購入して真空度の改善を図ったが、未だ10^-10 Torr台には到達していない。一方、極性表面のZnO(0001)に対して、第一原理計算から緩和表面構造を求め、RHEEDロッキング曲線からその緩和構造の妥当性を確認するとともに、極性識別が可能であることを明らかにした。特に本研究の主テーマであるZnとOのオージェ強度が入射電子の視斜角変化(BRAESプロファイル)に対して興味深い変化を示すことが実験的に得られたので、表面近傍の入射電子波動場(入射電子密度)の分布を動力学的理論から求め、定性的ではあるがオージェ強度異常と波動場の変化との相関性の存在を確認した。なお、波動場計算には表面波共鳴を満たす入射角付近で発散が生じるため、複数の異なる計算プログラムを構築した。阻止電場型半球スクリーンを備えたMEED-AES装置に熱電子型電子銃を設置し、MEED観察とAES測定を可能とした。なお、当該電子銃のコントロール電源は自作した。2元結晶であるInP(111)単結晶表面の清浄化は加熱処理だけでは困難であり、特に、加熱温度500°Cあたりで表面組成や表面形態が特徴的に変化することが各種分析装置により観測されたため、その結果は本学の紀要に報告した。清浄表面の作成にはイオンスパッタリングとアニールを併用する必要があるためイオン銃を購入し、別の真空チャンバーにてスパッタ領域やスパッタ効率の性能評価を行った後、MEED-AES装置に取り付けた。InP(111)表面の清浄化にスパッタ・アニール法を用いたところ、AESやMEEDで評価する限り清浄化が達成されたものと考えられ、入射視斜角変化に対するMEEDパターン変化とプラズモン損失強度の変化について実験を開始した。また、本MEED-AES装置には測定時の表面汚染を防ぐため、イオンポンプを新たに設置したが、10^ー10 Torr台の真空度には未だ到達していない。既にRHEED-AES装置を用いて実験を行ったZnO(0001)表面について、第一原理計算とロッキング曲線の解析から表面緩和構造を決定した。また、RHEEDによる極性識別は可能であることも見出した。特にZnやO元素のオージェ強度が表面波共鳴条件下で異なる振る舞いを示すことが明らかにされたが、波動場計算からもそのような振る舞いを示唆する定性的結果が得られた。ただし、波動場計算では表面波共鳴条件近傍でエバネッセント波に起因する発散が生じるため、これは次年度の課題として取り組む。

また、ZnO表面に対してもスパッタ・アニール法による清浄化を試み、加熱処理のみで清浄化を試みた従来の実験データを再現するかも確認する予定である。本研究目的は、表面電子回折における結晶表面近傍の入射電子密度分布すなわち波動場の振る舞いについての知見を得ることである。そのため、入射電子線の視射角(回折条件)を変化させたときのオージェ強度変化すなわちBRAES(Beam Rocking Auger Electron Spectroscopy)測定を行い、計算波動場との相関性を調べることにある。特に二元結晶では両元素からのオージェピークを識別できるため波動場の局在状態をより明確に調べることが可能であると期待され、InP(111)表面に対して実験を行った。低融点のInPは表面の清浄化が簡単でないためか、表面構造の解析報告はほとんどない。そこで、まずロッキング曲線の測定を行い、動力学的解析から欠陥原子の存在に伴う表面二重層の圧縮構造が実験結果をよく再現できることを明らかにした。実験BRAESプロファイルからInとPのオージェ強度の振る舞いに違いが確認された。これは波動場の局在を示唆するものであり、重要な成果と考えられる。さらに、MEEDーAES装置を用い、1.3keVの入射電子による表面プラズモンの平均励起回数は10keV入射電子のRHEEDの視射角1°から2°の平均励起回数に相当する値を得た。また、層状結晶であるHOPG結晶を試料として用いてロッキング曲線の測定と炭素のBRAES測定を行った。本試料は結晶分域が面内回転するモザイク結晶(多結晶)であるため、one-beam法を用いてロッキング曲線の解析を行い、その解析手法の有効性を確認するとともに層間隔はバルクと同様であることがわかった。また、BRAES測定結果からBragg反射条件下でCのオージェ強度異常が確認された。one-beam法から計算された波動場がBragg反射条件下で強い定在波を形成することから、強度異常は波動場に依存することが明らかにされた。平成29年度では二元結晶であるInP(111)A表面及び二次元層状結晶であるグラファイトについて実験を行った。InPは低融点で蒸気圧の高い材料であるため、表面清浄法として従来の通電による高温加熱法は適用できず、500°C近傍ではPの蒸発に伴いInドロップレットの形成の進行が確認された。そこでArイオンスパッタリングと低温アニールの併用により清浄表面を得た。しかしながら、清浄表面構造として知られている2x2構造は必ずしも確実に出現するものではなく、1x1表面が高い頻度で観察された。これはスパッタによる表面ラフネスの影響か、アニール温度によるものか或いはそれらの履歴によるものか判明していないが、欠陥の密度と配列の秩序性によるものと推測される。ここではInP(111)1x1表面を対象にロッキング曲線とエネルギー計算から表面構造を探索した結果、InまたはP原子の欠陥構造に伴う表面二重層の圧縮構造が形成されていることがわかった。一方、BRAES測定ではInとPのオージェ強度異常がそれぞれ異なる入射視射角で現れることを見出した。これは波動場励起を示唆する重要な結果と考えられる。グラファイトについてはスリランカ産の天然結晶とHOPG人工結晶を試みた。前者は単結晶であることがLEEDから確認されたが表面平坦性に劣るため、後者のHOPG結晶を対象にone-
交通量調査史料を用いた近代東京の人流に関する定量的研究

近代の人の流れに関する交通量調査史料のうち,鉄道の駅間旅客移動量を示すOD(Origin-Destination)量や時間別の乗客数などをデータ化した.交通量調査史料のデータ化作業は予定する量の半分程度終了した.今後バス等の史料についてもデータ化を行う.また,当時の人の流れの要因を明らかにするために用いる職業別電話帳もデータ化を行った.すべてのデータ化は件数が多く非現実的であることから,記載件数の多い職業のみを抽出する方法によりデータ化を完了した.作成したデータを用いていくつか予察的な分析を行った.交通調査データについては作成したOD量や時間別値などを地図化し,当時の鉄道の利用状況について概観した.その際,駅・停留場や路線の図形データを独自に作成する必要があるため,調査史料や旧版地形図を参考にしてGISを用いて作成した.職業別電話帳のデータについては,データ化した住所情報に対してジオコーディングを行い,位置情報を付加した.その際,当時の住所独特の表記等がみられ位置情報をうまく付加できない住所が散見されたため,そのような住所についてはパターンごとに整理し,当時の住所を扱う上で課題となる点と合わせて整理した.その後位置情報が付加された職業別電話帳データを用いて当時の東京における都市構造に関する分析を行い,地域の類型化を試みた.また,当時の職業別電話帳に掲載された情報の精度に関する課題について検証を行った.人流推定のためのモデル検討には取り組むことはできなかったが,史料のデータ化が順調に進んでおり,データについての予察的な分析やその成果の発表に関して計画以上の進展があったため.史料のデータ化を進めるとともに,人流推定のためのモデルについて検討していく.モデル構築後は実際に適用し,近代の人流について推定する.近代の人の流れに関する交通量調査史料のうち,鉄道の駅間旅客移動量を示すOD(Origin-Destination)量や時間別の乗客数などをデータ化した.交通量調査史料のデータ化作業は予定する量の半分程度終了した.今後バス等の史料についてもデータ化を行う.また,当時の人の流れの要因を明らかにするために用いる職業別電話帳もデータ化を行った.すべてのデータ化は件数が多く非現実的であることから,記載件数の多い職業のみを抽出する方法によりデータ化を完了した.作成したデータを用いていくつか予察的な分析を行った.交通調査データについては作成したOD量や時間別値などを地図化し,当時の鉄道の利用状況について概観した.その際,駅・停留場や路線の図形データを独自に作成する必要があるため,調査史料や旧版地形図を参考にしてGISを用いて作成した.職業別電話帳のデータについては,データ化した住所情報に対してジオコーディングを行い,位置情報を付加した.その際,当時の住所独特の表記等がみられ位置情報をうまく付加できない住所が散見されたため,そのような住所についてはパターンごとに整理し,当時の住所を扱う上で課題となる点と合わせて整理した.その後位置情報が付加された職業別電話帳データを用いて当時の東京における都市構造に関する分析を行い,地域の類型化を試みた.また,当時の職業別電話帳に掲載された情報の精度に関する課題について検証を行った.人流推定のためのモデル検討には取り組むことはできなかったが,史料のデータ化が順調に進んでおり,データについての予察的な分析やその成果の発表に関して計画以上の進展があったため.史料のデータ化を進めるとともに,人流推定のためのモデルについて検討していく.モデル構築後は実際に適用し,近代の人流について推定する.
肝細胞癌における門脈浸潤関連遺伝子RDBPの発現および機能解析

肝細胞癌(HCC)においてRDBPはmRNAおよび蛋白レベルで、非癌部に比べ癌部で有意に発現亢進し、HCCのうち、RDBP蛋白高発現群では、低分化癌が多く、門脈浸潤陽性症例が多かった。また2年以内に残肝再発を認めた症例は有意にRDBP発現率が高く、RDBP発現率は多変量解析で独立した再発危険因子であった。またHCC細胞株でRDBPのknockdown株は増殖能の低下と浸潤能の低下を認めた。RDBPはHCCで発現が上昇し、脱分化、腫瘍の増殖、門脈浸潤と関与していることが示唆された。当科で肝切除されたHCV-HCC57例についてreal-time RT-PCR法を用いて癌部と非癌部におけるRDBP mRNAの発現を解析した。またHCC93例に対し、免疫染色で癌部と非癌部におけるRDBP蛋白の発現を解析し、癌部での発現率と分化度、門脈浸潤、1年以内肝内再発の有無等の臨床病理学因子について検討した。RDBPはmRNAおよび蛋白レベルで、非癌部に比べ癌部で有意に発現亢進していた(p<0.05)。HCV-HCCのうち、RDBP蛋白高発現群では、低分化癌が多く、門脈浸潤陽性症例が多かった(p<0.05)。また1年以内に残肝再発を認めた症例は有意にRDBP発現率が高く、RDBP発現率は多変量解析で独立した再発危険因子であった。RDBPはHCV-HCCで発現が上昇し、脱分化、腫瘍の増殖、門脈浸潤と関与していることが示唆された。これらの結果からRDBPはHCV-HCCの分子標的となりうる可能性が示唆された。これらの結果からRDBPは細胞増殖および浸潤に関与しており、HCV-HCCの分子標的となりうる可能性が示唆された。
脳領域間と皮質層間回路を接続する神経振動活動の記憶想起における因果的役割

記憶の情報処理メカニズムに関して、皮質層レベルの情報処理から記憶関連領域間の情報処理まで複数の空間スケールにおける情報処理に注目して研究を進め、論文発表を行った。我々は、目にしたものをもとに関連したものを思い出すことができる。これまでの研究により、こうした記憶想起プロセスを支える脳内神経回路として、大脳の側頭葉が重要な役割を果たしていると考えられてきた。しかし、側頭葉ニューロン群が「ものを見た」知覚情報から記憶を想起する際にどのように協調して働くのか、その動作原理は明らかではなかった。そこで、記憶課題を学習したサルを用いて、「ものを見て、ものを思い出す」際の側頭葉神経回路のはたらきについて調べた。サルに対になった視覚図形を学習させ、ある図形を見たときに対の図形を思い出すように訓練し、課題遂行中に側頭葉の36野とTE野とよばれる二領域の神経活動を同時計測した。その結果、想起する図形そのものを表象している36野ニューロンの神経活動は、図形を見たときにはTE野の浅層とよばれる皮質層と協調的に働く一方、対となる図形を思い出す際にはTE野の深層とよばれる別の皮質層と協調的に働くことが明らかとなった。また、こうした記憶関連領域間を伝達する信号は振動の周波数依存的に機能することが分かった。本研究により、視覚知覚・記憶想起という異なる認知プロセスに依存して、側頭葉記憶神経回路は皮質層レベルで異なるダイナミクスを示すことが示唆された(Takeda et al, 2018, Nature Communications)。本年度は、脳領域間と皮質層間を接続する記憶神経回路が神経活動のオシレーションを基盤として機能していることを明らかにし、論文発表した。現在、この研究成果をもとに、記憶神経回路の動作原理に関する総説をまとめている。メゾスコピックスケールの記憶神経回路の動作原理についての研究成果をまとめることができたので、fMRIなどの脳機能イメージング法を用いたマクロスコピックスケールの記憶神経回路の動作原理に迫る研究を推進中である。
事前計算テンソル法を用いた高精度非重力外乱モデルの実ミッションへの応用

2018年度は,提案手法(事前計算形状テンソル法)の性能を評価するため準天頂衛星みちびきの精密軌道決定実験を行った.みちびきの正確な形状データを基に高精度太陽輻射圧外乱モデルを構築した.さらに,熱設計情報を基に,熱輻射外乱モデルも構築した.これらの数値モデルを軌道決定ツールに実装し,2016年の一年間の観測データをもとに軌道決定実験を行った.この時,軌道上外乱に関するパラメータ推定は全く行わず,アプリオリな情報のみを使って軌道を決定した.その結果,従来の解析的非重力外乱モデルを利用した場合は,その軌道決定オーバーラップ精度が66cm程度であったのに対し,提案手法を用いることで36cmまで改善できることを確認することができた.また,Satellite Laser Ranging(SLR)による観測値との残差比較を行った結果,提案手法ではRMSで11cmの精度に達しているとを確認した.これは,15パラメータを推定している経験モデルの9.6cmと同程度の性能であり,このような高精度な軌道決定結果をパラメータ推定を全く行わず達成したことは,大きな成果といえる.また,この時提案手法を実装したことによる軌道決定計算時間の増加などは見られなかった.つまり,十分に計算コストの小さなアルゴリズムであることもわかる.この成果を,測位衛星の精密軌道決定を専門に取り扱う国際学会IGS Workshop 2018で報告した.また,深宇宙探査機PROCYONの姿勢運動解析に関しては昨年度,太陽輻射圧では説明できない姿勢運動をしているということが明らかになっていた.今年度は熱輻射圧モデルのさらなる洗練化を行い,一部の姿勢運動が熱輻射圧で説明できることを明らかにした.また,衛星形状の不確定性による太陽輻射圧外乱の変動について考察を行い,それらをまとめて国際学会Space Flight Mechanics Meetingにて報告した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で目指す「高精度かつ実用的な非重力外乱計算手法」を構築するため,本年度は,(A)提案手法の拡張と(B-1)深宇宙探査機PROCYONの姿勢運動解析を行った.(A)としてまず,提案手法を空力外乱計算へ拡張し,新たな計算手法を導いた.この手法により,空力外乱を太陽輻射圧外乱と同じ事前計算形状テンソルを用いて精密・高速に計算できることを示し,提案手法の拡張性の高さを示した.第61回宇宙科学技術連合講演会にて本結果を発表し,申請者は若手奨励賞を受賞した.さらに,熱輻射圧計算やプロトン粒子衝突による外乱計算への拡張手法も同様に検討し,この結果は2018年度に報告予定である.(B-1)として,提案手法を用いた精密な太陽輻射圧計算を行い,それを利用した姿勢運動シミュレータを構築した.シミュレーション結果とPROCYONの軌道上データを比較し,提案手法の妥当性を検証した.また,光学特性の不確定性を補正するため,軌道上データを用いた光学特性推定器を構築した.その結果,光学特性を補正することで,シミュレーション結果と軌道上結果が一致することが確認された.しかし,推定された光学特性が想定値からずれており,詳細な検証が必要だと分かった.また,この解析からPROCYONは時折,太陽輻射圧では説明のできない姿勢運動をしていることも明らかとなった.これらの原因として,熱輻射圧計算の更なる高精度化の必要性,これまで無視されていたより小さな非重力外乱の影響などが考えられるため,今後さらに研究を深める予定である.これら(B-1)に関する研究は,31st ISTSや第14回宇宙環境シンポジウムにて研究発表を行った.さらに,当初の計画から前倒しで,(B-2)準天頂衛星のcm級精密軌道決定実験のための初期解析も行った.この初期解析を基に,熱輻射圧モデルを微修正し2018年度に本格的な解析を行う予定である.概ね,当初の予定通りのスケジュールで進んでいる.しかし,当初今年度に行う予定であった,衛星形状の不確定性に対応可能な計算手法については,定式化に時間を有しており,今年度完了させることができなかった.一方,2018年度に行う予定であった(B-2)準天頂衛星のcm級精密軌道決定について,今年度の段階で初期解析を行うことができたので,この点では予定を前倒して進めることができている.よって2018年度には,(B-2)の前倒しによって生まれた時間余裕を用いて,衛星形状の不確定性への対応手法について継続して検討を進める予定である.また,今年度は国際・国内学会で積極的な研究発表を行い,一定の評価を得たものの,学術雑誌への論文投稿を行うことができなかった.2018年度は学術雑誌への論文投稿に力を入れていく予定である.2018年度は,提案手法(事前計算形状テンソル法)の性能を評価するため準天頂衛星みちびきの精密軌道決定実験を行った.みちびきの正確な形状データを基に高精度太陽輻射圧外乱モデルを構築した.さらに,熱設計情報を基に,熱輻射外乱モデルも構築した.これらの数値モデルを軌道決定ツールに実装し,2016年の一年間の観測データをもとに軌道決定実験を行った.この時,軌道上外乱に関するパラメータ推定は全く行わず,アプリオリな情報のみを使って軌道を決定した.

その結果,従来の解析的非重力外乱モデルを利用した場合は,その軌道決定オーバーラップ精度が66cm程度であったのに対し,提案手法を用いることで36cmまで改善できることを確認することができた.また,Satellite Laser Ranging(SLR)による観測値との残差比較を行った結果,提案手法ではRMSで11cmの精度に達しているとを確認した.これは,15パラメータを推定している経験モデルの9.6cmと同程度の性能であり,このような高精度な軌道決定結果をパラメータ推定を全く行わず達成したことは,大きな成果といえる.また,この時提案手法を実装したことによる軌道決定計算時間の増加などは見られなかった.つまり,十分に計算コストの小さなアルゴリズムであることもわかる.この成果を,測位衛星の精密軌道決定を専門に取り扱う国際学会IGS Workshop 2018で報告した.また,深宇宙探査機PROCYONの姿勢運動解析に関しては昨年度,太陽輻射圧では説明できない姿勢運動をしているということが明らかになっていた.今年度は熱輻射圧モデルのさらなる洗練化を行い,一部の姿勢運動が熱輻射圧で説明できることを明らかにした.また,衛星形状の不確定性による太陽輻射圧外乱の変動について考察を行い,それらをまとめて国際学会Space Flight Mechanics Meetingにて報告した.2018年度は,2017年度の研究結果をもとに,準天頂衛星のcm級精密軌道決定実験を1年間以上のデータを用いて本格的に行う.その軌道決定結果を従来手法で得られる結果と比較・解析し,提案手法の有効性の確認とさらなるモデル改善を目指す.また,昨年度実施したBRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)の測定結果から,反射率の入射角依存性を考慮する必要があることが分かってきたため,その効果を実用的な計算コストで表現するためのモデル化を行い,それもモデル改善イタレーションに組み込み評価を行う.このイタレーションに合わせて,2017年度に実施できなかった衛星形状の不確定性に対応可能な計算手法についても研究を進める.さらに上記の,非重力外乱の高精度モデル化及び,提案手法を用いた準天頂衛星のcm級精密軌道決定実験結果をまとめ,学会誌への論文投稿や国内・国際学会での研究発表を行い,広く成果を発表する予定である.これらの成果発表の過程で,測位衛星の精密軌道決定分野に力を入れている欧州の研究者と意見交換などを行うことも計画している.この意見交換により,欧州の研究者から最新の軌道決定システムについて学ぶだけでなく,提案手法を積極的にアピールし,幅広く使われる手法へと発展させて行くことを目指す.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者五十里哲は,第61回宇宙科学技術連合講演会で講演した「事前計算形状テンソルを用いた表面外乱の高精度高速計算手法」に対して,第61回宇宙科学技術連合講演会若手奨励賞優秀論文を受賞した(2017年12月27日)平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
シナプス異常症としての自閉症、知的障害の治療法開発に向けた病因と病態解析

1自閉スペクトラム症(ASD)および知的障害等の発達障害患者の病因遺伝子同定のため、マイクロアレーCGHによる染色体微小変異(CNV)を同定し、その領域のシナプス関連遺伝子等の候補遺伝子抽出、CNVが検出されなかった場合にはエクソーム解析を実施する研究を継続した。ASD患者でCNVが検出されているが、疾患関連遺伝子の同定には至っていない。さらに、CNV領域のマイクロRNAの疾患との関連を解析した結果、1例でMir935を含む領域のde novoの重複が同定された。患者リンパ球を用い、Realtime PCRでMir935の発現が増加していることを確認した。さらにMir935によって発現が調節されるSTAT1の発現が患者で低下していることを確認した。ASDの発症にマイクロRNAが関連することが示唆された。また、発達遅滞患者の遺伝子解析で、SOX9およびCLN6の変異を検出した。2ASD患者に対するサーカディアン関連分子の遺伝子解析で、候補遺伝子が複数同定され、各遺伝子の神経発生とASDとの関連を解析している。その一つであるPer3の解析を行った。マウス胎児にiRNAをエレクトロポレーションで導入しPer3の発現を抑制した結果、神経細胞移動と神経突起伸長が障害されることが検出され、Per3が神経細胞の成熟と神経ネットワーク形成に関与していることを示した。PER3は、ASDの病因遺伝子の一つと考えられる。3マウスで社会性の改善作用と肥満抑制効果が確認されている物質について、ASD患者に対する有効性を確認する臨床研究を計画し、倫理委員会の承認を得た。現在、同意が得られた患者に治療を開始している。1. CNVおよび病因遺伝子同定と機能解析: ASD患者でaCGH解析を16年度は患者35名に実施した。NRXN等、既知の病因遺伝子を含む染色体の微小欠失・重複(CNV)も複数検出された。これまでの解析結果も含め、新たな候補遺伝子として、Chr 1q25.1のGPR52, RABGAP1L、Chr14q32.1のBDKRB1, BDKRB2、8p23.2のCSMD1、6p25.3のDUSP22、その他の遺伝子を抽出し解析している。いくつかの遺伝子で、ASDの病因である可能性が示唆されている。また、全エクソーム解析を8例に実施し、候補遺伝子が複数検出され、解析に着手した。学習障害と皮膚、目の症状を持つ患者でClass III phosphoinositide 3-kinaseの欠失を同定し、この遺伝子の、神経ネットワークやシナプス形成、疾患との関連を明らかにした。2.概日リズム関連遺伝子解析:以前の解析で、概日リズム関連遺伝子変異を検出しており、それらの中で、まず、TIMELESSとNR1D1を解析した。NR1D1解析では、マウス子宮内で胎児脳のNR1D1の発現を抑制した結果、神経細胞の移動障害、神経突起の伸長障害等が確認され、NR1D1の神経形成、突起伸長とシナプス形成への関与が示唆された。この神経細胞移動障害は正常遺伝子導入でレスキューされるが、ASD例で検出されたp.R500H変異遺伝子導入ではレスキューされず、この変異が遺伝子機能を低下させることが確認された。TIMELESSのノックアウトマウスの行動解析で行動の違いが検出され、解析継続中である。3.治療法開発:生理学との共同研究で、ASD治療候補薬が選定され、臨床研究の準備を開始した。A. ASD患者を対象とした病因遺伝子解析として、CNV解析を約50例に実施し、検出された遺伝子の他の患者での変異解析、概日リズム関連遺伝子のエクソンキャプチャーによる変異解析、全エクソーム解析に着手、およびマウス子宮内遺伝子導入技術等による遺伝子機能解析を計画した。CNV解析は35例にとどまったが、複数の候補遺伝子が抽出され、他の患者での変異解析を実施している。一部の遺伝子で、遺伝子機能解析に着手しており、ほぼ計画通りに実施されている。概日リズム関連遺伝子のエクソンキャプチャーによる変異解析は、以前の解析で候補遺伝子が挙げられ、有効な方法として解析継続を企画したが、次項の様に、有望な遺伝子の変異解析実施と、全エクソーム解析実施することにより確認されるため、中止した。全エクソーム解析に関しては、既に8例に実施し、結果を得て、候補遺伝子も挙げられて解析に着手しており、順調に進んでいる。B.概日リズム関連遺伝子の機能解析では、NR1D1に関して、神経ネットワークの形成と機能に関与することと、ASDとの関連を示しており、計画以上に進んだ。PER3の解析にも着手しており、順調である。患者変異細胞解析とiPS細胞作製に関しては、iPS細胞はまだ作製されていない。これまで解析した遺伝子に関しては、他の方法で機能解析が行われており、iPS細胞がなくても解析可能であった。今後、必要な遺伝子が検出された場合は作製を検討する。遺伝子改変マウス解析としれ、Timelessのノックアウトマウスの行動解析を実施し、有望な結果が得られてきており、順調である。C.治療介入研究は、29年度以降に検討予定であったが、既に治療候補分子が選定され、臨床研究実施準備に着手しており、当初の計画以上に進展している。1. CNVおよび病因遺伝子同定と機能解析: aCGH解析を、17年度は自閉スペクトラム症(ASD)患者27名、知的障害を持つ患者37名に実施した。

ASD患者27例中、病因との関連が示唆される重複が1例、欠失が1例に検出された。その欠失例では11番染色体の短腕(11p14.3)に父由来の約2.2Mbの欠失があり、その中にGAS2という微小管と細胞骨格の形成および、アポトーシス調整に関与する遺伝子が含まれていた。父も自閉傾向があるとのことで、本症例の病因である可能性が考えられた。今後、GAS2のマウスで脳の形成期での発現、シナプスでの機能の有無や他の患者での変異解析等により、神経発生への関与と、ASDの病因であることを確認する。また、全エクソーム解析で候補遺伝子と考えられた遺伝子変異と疾患の関連性解析を継続している。2.概日リズム関連遺伝子解析:以前の解析で、いくつかの概日リズム関連遺伝子変異を検出しており、これまで、その一つであるNR1D1と神経形成、ASDとの関連を示した。また、TIMELESSのノックアウトマウスの行動解析で行動の違いが検出され、解析継続中である。同様に変異が検出されているPER3が、胎児脳へのエレクトロポレーション法での発現抑制により神経細胞の移動に影響していることなどが確認され、神経形成に関与していることを示した。また、患者での変異解析により、複数の変異が検出された。ASDの候補遺伝子として、さらに解析中である。3.治療法開発:生理学との共同研究で、オキシトシン作用と関連する物質であるASD治療候補薬が選定された。ASD患者に対する臨床研究を実施する計画を立案し、倫理委員会の承認を得た。18年度に臨床研究実施予定である。A. ASD患者を対象とした病因遺伝子解析として、CNV解析を実施し、検出された遺伝子の他の患者での変異解析、概日リズム関連遺伝子のエクソンキャプチャーによる変異解析、全エクソーム解析に着手、およびマウス子宮内遺伝子導入技術等による遺伝子機能解析を計画した。ASD患者におけるCNV解析は37例にとどまったが、複数の候補遺伝子が抽出され、遺伝子機能解析を行っており、今年度は、さらにGAS2遺伝子が有望な候補遺伝子として挙げられている。ほぼ計画通りに実施されている。全エクソーム解析に関しては、8例に実施した結果の解析から、候補遺伝子が挙げられ、解析行っており、順調に進んでいる。B.概日リズム関連遺伝子の機能解析では、概日リズム関連遺伝子のエクソンキャプチャーによる変異解析は、以前の解析で候補遺伝子が数個検出され順次解析している。NR1D1とASDとの関連を報告し、概日リズム関連遺伝子群がASD候補遺伝子として有望であることを示した。PER3の解析でも、神経形成、ASDとの関連を示す結果が得られて来ており、順調に進んでいる。患者変異細胞解析とiPS細胞作製に関しては、iPS細胞はまだ作製されていない。これまで解析した遺伝子に関しては、iPS細胞がなくても解析可能であり、iPS細胞が必要と考えられた遺伝子のみ作成する。Timelessノックアウトマウスの解析継続中であるが、行動異常、患者での変異も同定され、有望な結果が得られてきており、順調である。C.治療介入研究は、29年度以降に検討予定であったが、既に治療候補分子が選定され、臨床研究実施準備が出来ており、順調に進展している。
血中からエナメル質へのカルシウムの輸送経路と輸送機構の解明

血中からエナメル質へのカルシウムの輸送経路を^<45>Caオートラジオグラフィー法により研究した。^<45>Caを9日齢ラットの腸骨静脈内に投与し、4.3、6.1、7.8、10.6、13.7秒後に液体窒素中で全身凍結した。下顎切歯から厚さ4μmと7μmの凍結乾燥切片を作製し、光顕オートラジオグラフィーとマクロオートラジオグラフィーを行った。放射性カルシウムの投与4.3秒後のオートラジオグラムには、基質形成期と成熟期のエナメル芽細胞の近位部に放射性カルシウムが認められるが、エナメル質には検出されなかった。エナメル質中に放射性カルシウムが認められるのは、基質形成期と成熟期のsmooth-ended ameloblast(SA)領域で6.1秒、ruffle-ended ameloblast(RA)領域で10.6秒であった。これらの結果から、カルシウムがエナメル芽細胞層を通過するのに要する時間は、基質形成期とSA領域では1.8秒以内、RA領域では3.56.3秒の間であることが明らかになった。6.1秒と7.8秒目のRA細胞領域に大量の放射性カルシウムが分布しているにも関らずエナメル質には認められなかった。また、SA領域の乳頭層に大量の放射性カルシウムが分布していたが、SA細胞の近位部には僅かであった。これらの放射性カルシウムの分布状態から、カルシウムはRA細胞の遠位部とSA細胞の近位部の閉鎖堤を通過できないことが明らかになった。基質形成期のエナメル芽細胞層における放射性カルシウム量は、近位部から遠位部に向かって減少したいた。また、エナメル質中の放射性カルシウム量は経時的に増加した。これらの結果から、カルシウムはRA領域では細胞内を、SA領域と基質形成期では細胞間を移動していることが明らかになった。生理的食塩水に溶解した^<45>CaCl_2(3.7Mbq、0.05ml)を9日齢ラットの腸骨静脈内に投与し、4.3、6.1、7.8、10.6、13.7秒後に液体窒素中で全身凍結した。凍結ラットの下顎切歯からクリオミクロトームで厚さ4μmと7μmの凍結縦断切片を作製した。凍結乾燥後、マクロレベルのオートラジオグラヒィーには、厚さ7μmの凍結乾燥切片にX線フィルムを密着し、3週間の露出を行った。光顕オートラジオグラヒィーには、厚さ4μmの凍結乾燥切片にオートラジオグラヒィー用乳剤から作製した厚さ約2μmの乾燥乳剤膜を密着し、-80°C中で露出した。4週間の露出後、現像処理、H-E染色を行ってから共焦点レーザー走査顕微鏡で観察し、次の結果を得た。放射性カルシウムの投与4.3秒後のオートラジオグラムでは、基質形成期と成熟期のエナメル芽細胞の近位部に放射能が認められるが、その遠位部とエナメル質には放射能は検出されなかった。基質形成期と成熟期のsmooth-ended ameloblast(SA)領域のエナメル質中には投与6.1秒後に、ruffle-ended ameloblast(RA)領域のエナメル質には10.6秒後に放射能が検出された。これらの結果からエナメル芽細胞層をカルシウムが通過するのに要する時間は、基質形成期とSA領域では1.8秒以内、RA領域では3.5-6.3秒の間であることが明らかとなった。エナメル質へのカルシウムの輸送機構を明らかにするためにCa-ATPaseの阻害剤であるvanadateを投与したラットに^<45>Caを投与してオートラジオグラフィーを行い、下顎切歯エナメル質へのカルシウムの輸送状態を観察した。0.04%

カルセインを投与した9日齢ラットの静脈内にvanadate(10,1.0,0.1,0.01,0.001mM)を投与し、投与2分後に^<45>Caを静脈内に200μCi投与した。10分後に-90°Cのヘキサン中で全身凍結し、下顎切歯から厚さ7μmの凍結乾燥切片を作製した。乾燥切片にX線フィルム(IX-50)を密着し、オートラジオグラムを作製した。コントロール試料としては、^<45>Caのみを投与したラットを用いて同様のオートラジオグラフィーを行った。10mMのvanadateと投与したラットは5分後に死亡したが、1mMの場合は5時間経過しても外観的に変化は認められなかった。vanadateの濃度が低い場合は、コントロールと同様に最も強いラベルが成熟期のRA領域に、次いでSA領域、基質形成期の順に弱くなっていたが、全体的にコントロールよりラベルは弱くなっていたvanadateの濃度が高い場合、気質形成期と成熟期のSA領域のエナメル質に比較的強いラベルが認められたが、RA領域のラベルは、それらより弱くなっていた。また、細胞層のラベルもかなり弱くなっていた。これらの結果からRA領域では、カルシウムはエナメル芽細胞によりエナメル質に輸送され、その輸送はvanadateにより影響を受けることが示された。
暗黒物質探索に向けた次世代キセノン固体検出器の開発

(1)高真空及びガス純化装置を備えた固体キセノン製作クライオスタットの完成。(2)気体から液体を経て固体とする固体作成法と気体から直接固体を製作する固体作成法の完成。(3)基礎的な放射線物性の一つ、固体キセノンの発光現象の観測。本研究はは,晴黒物質の有力な検出手段となり得るキセノン固体検出器に関する基礎物性値の実験的取得が主目的である。キセノン固体の放射線検出器への応用はこれまでにほとんど行われておらず,物性値の取得のためには,結晶の製作方法等の基本的な実験方法から確立させていく必要がある。従って,本年度は,キセノン固体製造容器,クライオタットならびにその温度管理機構,.真空排気系,純化装置を含むキセノンガス充填系を設計・整備し,それらの動作試験を行った。キセノン固体製造容器は,ステンレス製で容積約5×5×5cm^3の立方体型であり,側面にビューポートを4つ備える。内部には銅の電極を設置し,銅のコールドフィンガー」により外部の冷却材(液体窒素)と接触している。キセノン固体製造容器は真空容器内に設置されており,外部との真空断熱が可能である。キセノン固体製造容器内にキセノンガスを充填し,圧力を1.5気圧程度に保ちながら液体窒素で冷却することで,キセノン固体の製造試験を行った。結果、電極め温度が105kの時,キセノンの液体から固体への凝固を確認し,その後高さ約2cmまで製造することに成功した。今後の課題として,製造された固体結晶の質を評価する必要がある。そのため,固体の製造時間を変化させた場合や,液体及び気体から固体を製造した場合の結晶の変化について検討する。.また,銅の電極の代わりにグラファイト電極を利用し,電離信号の読み出し可能性を検証する。背景:宇宙の構成物質の約1/4を占めると考えられている暗黒物質の探索は、多くの研究にもかかわらず、未だそれを示す研究は皆無である。本研究では、暗黒物質を探索するための新しい検出器になると思われる「固体キセノン放射線検出器」の基礎実験として固体キセノン(Xe)の放射線物性を調査することを目的として、先ず高真空、高純度固体Xe製作用冷却系の構築、固体Xe製作法の確立、電離・発光現象を通して、基礎データの取得を進めてきた。目的:固体キセノン製作法の確立、及び発光と電離、W-値、電子移動度などの放射線にたいする基礎的なパラメータを観測することである。方法:高純度のXeガスを得るための純化装置と高真空排気装置を備えた固体Xe製作装置の製作、及びその内部に設置した平行平板型電離箱内に固体キセノンを成長させる二つの方法を確立し、発光現象及び電離現象を観測して、基礎物性値を測定する。これまでに、1x10-7 Torrの高真空が得られ、且つ2個のバナジューム系のガス純化器をもった真空・ガス充てん装置を備えた大きさ70mm角のクライオスタットを作成した。内部には固体Xeを成長させる直径30mm x 20mmのサイズの平行平板型電離箱が固定されており、容器の下面はコールドフィンガー、2側面には蛍光観測用コルッ窓、他の2側面は信号取り出し、及び高電圧導入端子、上面は真空・ガス導入口になっている。成果:製作したXe結晶の透明度を向上させるためには、きわめてゆっくりと温度を下げることが必要で、蛍光観測に最適な透明度を得るのに要求される温度制御法を決めるための実験装置を製作し、蛍光のW値の測定を兼ねながら温度制御の最適パラメータを探ってきた。研究目的を達成するための装置は完成し、固体成長法の確立、基礎物性値の一つ発光現象観測とその確認が進行している。
統合型情報プラットフォームとマルチスケール解析の高次元融合による構造物の性能評価

本研究では、設計・施工、検査、維持管理に至るコンクリート構造物の情報を扱うデータベースとそれぞれの入力情報を与えるモデルを構築し、セメント系材料と鉄筋コンクリート構造物の性能を評価する数値解析システムと組み合わせることで、様々な条件や履歴を有する構造物の状態・応答・性能を高精度に追跡することを可能とした。併せて、構造物の機能・性能を把握するうえで本質的に重要なデータ群の吟味選別を行い、良質なデータベースの整備と数値解析手法の高度化、更に設計・施工・検査・点検・維持管理技術向上に資するフィードバックを実施した。(1)構造物と外部環境間での物質・エネルギー交換モデルの構築と統合型情報プラットフォームへの実装コンクリート材料の状態と構造の応答・損傷を取り扱うマルチスケール統合解析システムに,個々の構造物の施工条件や供用中の環境条件を任意に,かつ出来るだけ簡易に反映すべく,構造物と外部環境間での物質・エネルギー交換モデルの構築を行った.具体的には,様々な気象条件(降雨,気温,湿度,日射)のもとでの,水分逸散,水分浸透,気体拡散,ひずみの変化といった耐久性指標に着目して,室内・野外実験との検証を行いながらモデルを構築した.さらに,海岸で発生する飛来塩分の発生・輸送・浸透を,波浪・風況や降雨の影響を加味して予測するモデルの構築を行い,統合プラットフォームに実装した.(2)データベースと数値解析システムの融合に向けた入出力インターフェースの整備設計,施工,維持管理にかかわるデータベースと数値解析システム間の融合を図る上で必要不可欠な,解析システムの仕様およびインターフェースの整備を行った.書面の設計情報に基づき,半自動で有限要素メッシュを作成するプログラムの開発と,段階施工を取り扱い可能とするプログラム構造,また実際の環境条件に即した複雑な境界条件を入力可能なインターフェースの整備を実施した.(3)点検データベースの整備劣化した構造物の性能を評価するうえで,重要度の高いデータを抽出するために,道路管理者が保有する点検データをもとに,統計学および数値解析の適用に資するデータベースを整備した.構造物の諸元,建設年,気象情報,交通量,凍結防止剤散布量,構造物の位置,時系列での劣化グレードなど,データベースに必要なフォーマットを決めるとともに,異なる事業者間での情報レベル(質および量)をすり合わせながら,データベースを構築した.上記項目(3)の点検データベースの構築を行う過程で,当初の予想以上に,環境作用がコンクリート部材の耐久性・疲労損傷に影響を及ぼすことが判明した.データベースの分析により,新たな知見が得られた訳であるが,環境作用に関わる情報収集と整理・分析のため,当初の予定より4ヶ月が必要となった.これらの追加作業自体は順調に進捗し,学術的・工学的な分析に資するデータベースの整備を行うことができた.一方,当初の計画に記した,構造物の耐久性指標の評価・検証に着目した数値解析システムの検証,境界モデルの解析システムへの実装,データベースと数値解析システムの融合に向けた入出力インターフェースの整備については,順調に進捗している.1.数値解析モデルを用いた耐久性指標の解釈と分析モニタリングや非破壊・微破壊検査等により構造物から得られる情報について、熱力学モデルを用いた数値計算による再現を行った。具体的には、構造物の耐久性を左右するひび割れに着目し、様々な配合や養生方法を与えた供試体・部材レベルの検討から、実構造物のひび割れ発生・進展に至るまでを数値解析により追跡し、モデルの妥当性を検証するとともにと実構造物への適用性を確認した。さらに、配合・養生を変化させたコンクリートの表層の品質指標(透水・透気等)と塩化物イオン浸透分布の関係、結合材の種類と塩分拡散係数ならびに比抵抗の関係を定量化し、耐久性指標の分析を進めるとともに、それらの物性を考慮に入れたマクロセル鋼材腐食モデルによって、厳しい塩害環境に置かれた部材の進展期末の推定を行った。2.構造性能の観点からみた重要度の高いデータの抽出厳しい寒冷環境に置かれた東北地方に置かれた橋梁点検データ(約2,600橋、約150,000サンプル)に対して生存時間解析(カプランマイヤー法およびCox回帰分析)を適用し、PC桁およびRC床版の劣化に与えるリスク因子の定量評価を行った。東北地方を対象とした場合、冬季および春季の降水量、路面縦断・横断勾配、凍結防止剤散布量、および排水・防水の有無などが、劣化損傷に与える大きな要因として統計的に抽出された。点検データベースに対して生存時間解析を適用するという新たな手法を提案するとともに、多数の構造物群の情報を格納したデータベースから重要な知見を抽出することに成功し、有用な工学的成果を得た。一方、個別の構造物の詳細な情報を格納したデータベースを用いて、実構造物に発生するひび割れの発生・進展を、数値解析により様々に検討した。ひび割れ発生をもたらす要因を明らかにするともにそれらの要因を排除するための設計手法について提案を行った。上記項目(2)の点検データベースの構築を行う過程で、管理事業者によってデータの質と量が異なることが判明した。データ整理を行う上で、事前に予期しない困難さに直面したため、当初の予定より4か月が必要となった。ただし追加作業自体は順調に進捗した。ここで、構造物群の点検データに対して、生存時間解析(カプランマイヤー法、Cox回帰分析)を適用し重要な知見を抽出できたことは、計画時点で予期していない新たな学術成果である。これまで、医療統計分野において発展を遂げてきたリスク評価手法を、土木構造物に対して適用した事例は、国内外をみても極めて少なく、高い新規性と工学的有用性を有する手法を確立することが出来た。

一方で、構造物のモニタリング情報ならびにデータベースとマルチスケール統合解析の両者を組み合わせることで、小型供試体から実構造物スケールに至る材料と構造の振る舞い(初期ひび割れ、塩分浸透、鋼材腐食)を予測する研究項目については、計画通り順調に進捗している。(1)モニタリングによる既設構造物の三次元デジタル情報と数値解析手法の融合:MMS(モービルマッピングシステム)に搭載した三次元点群データを用いて、実橋梁構造物の数値解析システムによる耐震性能評価を試行した。三次元点群データをCADデータに変換し、それを3次元FEMデータに変換することで、実際に存在するPCホロー連続桁と橋脚から構成される全体系を対象としたL2地震作用下での時刻歴応答解析を行うことに成功したものである。空間情報と数値解析手法の融合事例を示すことができた一方で、構造物内部の情報(配筋・鉄筋量や中空断面の幾何学情報等)を如何に効率よくモデル化するかが今後の課題であることも明らかとなった。(2)マルチスケール型環境作用・外力作用モデルの構築:風向・風速および波浪条件に基づき、海岸で発生し構造物まで輸送される飛来塩分量を評価し、降雨の影響を加味したコンクリート表面における一般化物質流束モデルと組み合わせて解くことで、数か月から数十年にわたるコンクリートの塩分浸透挙動を予測可能なシステムを構築することに成功した。また、新潟県に設置した暴露試験場に、配合・養生・結合材の種類を変化させたモルタル供試体と、環境作用を把握するためのモルタルチップおよび土研式塩分捕集器を設置し、モデルの総合的な検証を実施した。(3)設計・施工DBおよびモニタリング情報を活用した実構造物の性能評価:本研究プロジェクトで構築した技術を総合化して、新規に建設される実構造物を対象に、コンクリート構造物の性能評価を多角的に行った。具体的には、新気仙大橋のRC床版を対象として、初期の強度発現、構造物内部のひずみ、たわみ、ひび割れ等を取り上げ、解析結果との比較を行った。提案手法は、実構造物の挙動を概ね妥当に評価できることがわかり、研究成果の工学的有用性が示されることになった。本研究では、設計・施工、検査、維持管理に至るコンクリート構造物の情報を扱うデータベースとそれぞれの入力情報を与えるモデルを構築し、セメント系材料と鉄筋コンクリート構造物の性能を評価する数値解析システムと組み合わせることで、様々な条件や履歴を有する構造物の状態・応答・性能を高精度に追跡することを可能とした。併せて、構造物の機能・性能を把握するうえで本質的に重要なデータ群の吟味選別を行い、良質なデータベースの整備と数値解析手法の高度化、更に設計・施工・検査・点検・維持管理技術向上に資するフィードバックを実施した。今年度の研究成果に基づき,以下の項目について研究を行っていく.
インドネシアの天然薬物調査研究(第3次)

本学術調査は、世界有数の植物資源国であるインドネシアにおける新しい天然薬物資源の発掘、ならびに日本・インドネシア両国間の学術交流の発展を目的として、インドネシアの民間薬調査、民間医療調査、および薬用植物調査を行ない、新しい医薬品素材の開発を指向した化学的・生物学的研究のための基礎資料の作成を目指して進めている。第1次学術調査(昭和6061年度)および第2次学術調査(昭和63年度平成元年度)では、ジャワ島およびバリ島における伝統的薬物“ジャムゥ生薬"の市場調査、ならびにヌサ・テンガラ・チム-ル州(チモ-ル島、フロ-レス島、スンバ島)における民間薬、民間医療、および薬用植物調査を行なった。第3次学術調査では、第1次・第2次調査の重点調査地域であったサバンナ気候のヌサ・テンガラ・チム-ル州から、熱帯雨林気候のスマトラ島のベンクル州、リアウ州、および北スマトラ州に調査地域を移して実施した。平成2年度の現地調査では、まず、ベンクル州で、ブキットバリサン山脈沿いのレジャン・レボン県において、計13箇所の村落を訪問し、種々の病気(例えば、マラリア、赤痢、発熱、下痢、腫瘍、リュ-マチ等)の治療に、ドクン(民間医)が用いている計247種類の薬用植物に関する情報を収集した。さらに、それらの情報をもとに計50種の化学研究用薬用植物を採集した。つぎにリアウ州では、ブキットバリサン山脈沿いのカンパル県および湿地帯のインドゥラギリ・フル県において、計7箇所の村落を訪問し、ドクンが民間医療に用いている計113種類の薬用植物に関する情報、および18種の化学研究用薬用植物を採集した。さらに、北スマトラ州では、特異な文化を持つことで知られているバタック族の民間医療に関する調査を行ない、種々の情報を収集した。平成3年度の第3次学術調査の調査総括研究では、平成2年度の現地調査で収集した資料について、整理・同定・分析を行なった。まず、インドネシア側共同研究機関である国立生物学研究所・ボゴ-ル植物標本館において、採集した薬用植物の保存標本を用いて収集資料の組織学的研究を行ない、ほぼ全資料の同定を完了することができた。続いて、大阪大学で化学研究用薬用植物のアルコ-ル抽出エキスを調製し、薄層クロマトグラフィ-、高速液体クロマトグラフィ-等による各資料の含有成分分析を行ない、収集資料を材料とする化学的研究の基礎デ-タを作成した。さらに、各アルコ-ル抽出エキスを種々の溶媒により分画し、得られた分画について生物活性スクリ-ニング試験を依頼したところ、それらの多くに興味ある生物活性が認められた。調査記録については、フィ-ルドノ-ト、写真、録音テ-プ、ビデオテ-プ等について詳細な検討を加えたが、このうちインドネシア語から英語への翻訳は、インドネシア側研究分担者のタハン・ウジおよびハリニ・ムルニレマンチョが担当し来日して、大阪大学において行なった。収集資料(植物標本および化学研究用資料)は、原則としてすべてインドネシア国立生物学研究所および日本側(大阪大学・薬学部)の双方で保管している。また、調査にかかわる記録類は、すべて大阪大学・薬学部に保管している。以上の様に、本学術調査によって、スマトラ島のベンクル州、リアウ州、および北スマトラ州における薬用植物資源のほぼ全容を明らかにすることが出来たが、今後、本調査で収集された資料に関する化学的・生物学的研究の成果が待たれる。本学術調査は、インドネシア科学院に所属するインドネシア国立生物学研究所との共同研究体制で進めているが、これまでの3度にわたる調査を経て、相互の学術交流にかなりの進展をみた。また、本学術調査は、各地(県・郡)の森林局・自然保護局等の機関の協力のもとで行なわれた。多民族・多言語国家であるインドネシアにおける学術調査では、この様な諸機関の協力体制は不可欠である。我々は、「インドネシアの天然薬物調査研究」プログラムを完遂するために、第4次学術調査の調査地域をムルッカ州および中部スラウェシ州に移し、平成4年度にその実施を計画している。