hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリア内非コードRNAを病因とするミトコンドリア病の新規発症メカニズム

ミトコンドリア病の発症原因として、タンパクをコードしているミトコンドリア関連遺伝子そのものに変異が生じたことが病因ではなく、それらを標的対象として制御する非コードRNAに質的・量的変化が生じることで、ミトコンドリア病が発症する可能性も考慮する必要があると思われる。本研究ではRNA干渉法やCRISPRの手法により一部のミトコンドリア関連遺伝子発現を抑制した細胞を用いて、非コードRNAの発現解析を行った。その結果、ミトコンドリア関連遺伝子の抑制に伴って、マイクロRNAを含む複数の非コードRNAの発現変動を検出した。これらの中に、ミトコンドリア機能を制御する非コードRNAが含まれることが示唆される。平成28年度の研究内容として、まずはヒト培養細胞からのミトコンドリア内に存在する全RNAをインタクトな状態で採取する実験系の確立を行った。酵素活性能をなるべく維持した状態でミトコンドリア画分を採取することが、より安定的にミトコンドリア内に本来存在するRNAの取得につながると考え、従来の密度勾配遠心法に加えて複数の細胞内ミトコンドリア画分採取プロトコルを検討した。得られたミトコンドリア画分についてRNAの収量や分解度合い、ミトコンドリアRNAの濃縮度合いを測定して、最良と考えられる分画法を決定した。そのプロトコルに基づいて、当該年度は特定のミトコンドリア関連遺伝子をCRISPR/CASでノックアウトしたヒト線維芽細胞と、さらに別の複数のミトコンドリア関連遺伝子をRNA干渉法によりノックダウンしたヒト線維芽細胞を用意し、ミトコンドリア画分を抽出した。得られたミトコンドリアRNAについて、次世代シーケンサーを用いた発現RNA解析に先立ち、既知のmRNA、長鎖非コードRNA、マイクロRNAの発現変動を発現アレイを用いて検索した。その結果、ミトコンドリア関連遺伝子の機能を抑制させた場合に、その影響を受けて発現量が変化したミトコンドリアmRNA、長鎖非コードRNA、マイクロRNAを多く捉えることが出来た。この中に、ミトコンドリア機能を制御したり影響を及ぼし、ひいてはミトコンドリア病の発症要因にもなるRNAが含まれていると考えられる。ミトコンドリア機能を制御したり影響を与えるRNAを効率よく探索するために、平成28年度は複数のミトコンドリア関連遺伝子をノックアウトもしくはノックダウンさせた細胞を準備するとともに、インタクトなRNAを含むミトコンドリアを高効率に取得する実験系の確立に注力した。このため、平成28年度中には次世代シーケンサーを用いた発現解析を実行するまでには至らなかったが、その解析を行うための細胞を多種類用意できた他、次世代シーケンサーに先立ち各種発現アレイ解析を行い、ミトコンドリア関連遺伝子の発現変動の影響を受けて発現量が変化したRNAを複数種類検出することが出来たため、次年度以降にその検証実験を行うことが可能となった。ミトコンドリア病はミトコンドリア呼吸鎖複合体の機能低下によりATP合成能が減少し、心筋や神経をはじめとする全身の様々な組織で機能不全が現れる疾患である。我々はこれまでに300例以上のミトコンドリア病患者に対して全エクソーム解析を実施し、新規のミトコンドリア関連遺伝子の変異をはじめとする、遺伝的な発症原因を多数同定してきた。一方、核DNAの遺伝子領域またはミトコンドリアDNAのいずれにおいても、ミトコンドリア病の発症原因と判断できる塩基配列変異が検出されない患者検体が約30%存在した。このことから、ミトコンドリア病の発症原因として、タンパクをコードしているミトコンドリア関連遺伝子そのものに変異が生じた事が病因ではなく、それらを標的対象として制御する非コードRNAに質的・量的変化が生じることで、ミトコンドリア病が発症する可能性も考慮する必要があると思われる。そこで本研究ではRNA干渉法やCRISPRの手法により一部のミトコンドリア関連遺伝子発現を抑制した細胞を用いて、非コードRNAの発現解析を行った。これらの中に、ミトコンドリア機能を制御する非コードRNAが含まれる事が示唆される。平成28年度中に得られたサンプル細胞のミトコンドリア画分RNAを用いて次世代シーケンサーによる発現解析を行い、ミトコンドリア関連遺伝子の発現変動の影響を受けて発現量が変化したRNAについて、より詳細に探索を行っていく予定である。また、それらのRNAがミトコンドリア機能に影響を及ぼす動作メカニズムを明らかにするための実験を行う予定である。分子遺伝学平成28年度は複数の細胞サンプルの採取とインタクトなRNAを含むミトコンドリア画分の採取に注力したため、次世代シーケンサー解析を実施しなかった。このために、次年度使用額が生じた。平成28年度までに得られた細胞サンプルと、平成29年度に新たに得られる細胞サンプルを用いて、平成29年度に次世代シーケンサー解析を行う。
骨格筋再生による疼痛性瘢痕治療法の研究：間葉系幹細胞の選択と細胞外環境の解析

事故や手術で損傷した骨格筋やその周囲組織は、瘢痕形成と同時に生ずる侵害受容ニューロンの瘢痕内伸長により、治療抵抗性の運動機能障害と慢性的な痛みを頻発する。本研究では、1拒絶反応や腫瘍化の問題のない自己骨髄由来MSCcがES細胞由来に代用可能かを検討し、2これらの分子の発現レベルや活性の制御方法を考案することで、疼痛を引き起こさない正常な運動機能を要する筋・組織再生法の開発を目指す。
低分子と高分子のクロスネットワークによるエピジェネティクス制御機構の解析と応用

生体内の低分子、たとえばホルモンなどの一部は、DNA上のエピジェネティックな状態を変換することによって遺伝子の転写環境を制御し、さまざまな生理機能を発揮する。本研究では、その分子メカニズムの一端を明らかにし、最終的には合成低分子化合物を用いて、人為的にエピジェネティック状態をコントロールすることに成功した。これらの合成低分子化合物は、エピジェネティック状態を制御することにより、癌、線維化疾患、肥満などの疾患を軽減する。低分子と高分子のクロスネットワークを解析し、エストロゲンとKLF5のクロストークを明らかにした。エストロゲンはERβに結合し、KLF5のコファクターとして機能することによって前立腺癌の大きさを制御することを明らかにした(Science Signaling 2011)。ERβはエストロゲン非存在下ではcoactivatorとして機能するが、エストロゲンが存在するとKLF5を分解し、結果としてKLF5の転写活性を抑制する。さらに、核小体に存在し、核小体ストレス時に核小体から放出されp53を活性化する新たな蛋白質MYBBP1Aを同定し、その解析を行った(EMBO J,2011,JBC,2011,BBRC,2011)。核小体にストレスが加わると、リボソームRNA転写が抑制され、RNAに結合していたMYBBP1Aが放出される。放出されたMYBBP1Aはp53と結合し、そのアセチル化を促進することによってp53の分解を阻害する(EMBO J,2011)。また、ERがLXRの転写活性を制御することを見出し、現在リバイス中である(Nature Med.Revision)。さらに、ERに結合し、KLF5を介して前立腺癌の増殖を抑制する新たな低分子を発見した(Nature revision)。新しい低分子化合物は、前立腺癌の血管新生を強力に抑制することによって前立腺癌の腫瘍形成を阻害する。本年度は、核内受容体と低分子との解析を進め、核内受容体であるestrogen receptor(ER)とvitamin D receptor(VDR)の新たなnon-genomic pathwaysを見出した。ERは転写因子であるKLF5に結合し、その活性をligand依存的に制御すること、VDRはSmadに結合しその活性を制御することを見出した。さらにERとVDRのgenomicな活性には影響を与えず、non-genomicな経路のみを制御する新たな化合物GS-1405とN-23の取得に成功した。N-23は、ERのantagonistとして働くと同時に、Smadの活性化も抑制し、それによって乳癌の増殖と転移の両方を強力に抑制できる化合物であり、乳がん治療薬につながると考えられる。また、GS-1405は、KLF5の転写活性をER依存的に制御することによって前立腺癌の血管新生を抑制し、前立腺癌の増殖を抑制することを明らかにした。また、核小体に局在し、細胞のエネルギー代謝を制御する剛Lについて遺伝子欠損マウスを作製し、解析を進めた。その結果、NML遺伝子欠損マウスではエネルギー消費が著しく亢進しており、高脂肪食を与えてもまったく太らないこと、さらに分解した脂質をエネルギーとして使用できないことが明らかとなった。現在、何故脂質を分解するにもかかわらずエネルギー生産に結び付けられないのかについて分子レベルの解析を進めている。本年度は、核内受容体を介して遺伝子領域のエピジェネティック制御を行う化合物4種類を単離し、その解析を進めた。4種類の化合物のうちの一つは、エストロゲンレセプターに結合し、KLF5の転写を制御する低分子物質はPDGFの転写を抑制することによって癌の血管新生を抑制する。その際、当該低分子物質の結合したエストロゲンレセプターは、プロモーター領域に直接結合するのではなく、転写因子であるKLF5に結合し、間接的にPDGFの転写量を抑制することを明らかにした。また、エストロゲンレセプターとダイオキシンレセプターに結合してCHIP遺伝子を制御することによって、乳癌の転移と増殖を抑制する化合物の取得にも成功し、解析を進めた。本化合物は、エストロゲンレセプターまたはダイオキシンレセプターに結合し、これら受容体のDNAへの直接的な結合を介さず、間接的にCHIPの転写量を促進することが出来る。CHIPは、タンパク質のクオリティー管理に関わるタンパク質であり、その機能不全は乳癌の増殖や転移を促進する。本化合物は、CHIPの乳癌細胞中での量を上げることによって、乳癌の増殖と転移を抑制することを明らかにした。また、CHIPの機能解析を進め、タンパク質の品質管理機構の破綻が転写制御の乱れを引き起こし、癌の悪性化に繋がることを明らかにし、現在投稿準備中である。さらに、エストロゲンレセプターに結合してTGFβを制御することにより、乳癌の増殖と転移を強力に抑制する低分子物質を取得し、解析を行った。エストロゲンレセプターはエストロゲンの結合によって乳癌を促進する。本化合物はエストロゲンレセプターの活性を抑制し、かつ、TGFβ系を抑制することによって乳癌の増殖と転移を抑制する。
Stone Test開発に向けた基礎的研究

石は、樹木と同様に非常に複雑で多様なイメージをその中にもっている。本研究は、「石」を描画対象にした新しい心理検査法(Stone Test)を開発することを目指して行われた。大学生148名を対象にStone Testとキャッテル不安診断検査(CAS)を施行し、両者の関係を検証した。その結果、石の大きさはCAS得点との間に関連は見られなかった。一方、石の数や石を置く位置にはCAS得点との間に関連が見られた。以上から、石の描き方が投影法的な心理検査の指標として有効である可能性が示唆された。今後は施行法の改良と指標のより詳細な検討が課題である。本研究は、パーソナリティ研究や心理療法のアセスメントとして用いられる描画テストの一法として、「石」を描いてもらうだけのStone Testを開発することを目的としている。今回そのための基礎的研究として、第一に、Stone Testの施行法を確立し、描画結果の指標化を行う。第二に、他の心理検査との関係から、Stone Testの併存的妥当性を検証する。本研究が結実した場合、代表的な投影法的心理検査であるBaum Test(樹木画テスト)に匹敵するほど簡便で、普遍性の高い心理検査技法となりうる可能性がある。計画1年目である平成27年度は、予備調査として、Stone Testの施行法の検討と描画結果の指標化を行う予定であった。実際は、予備調査の進展が早かったため、平成28年度に予定していた併存的妥当性の検討に着手することができた。具体的には、キャッテル不安診断検査(Cattell Anxiety Scale:CAS)とStone Testの関係を検証するための実験をおこなった。その結果、石の大きさはCASとの間に明確な関係は見られなかった。一方で、石の数については、単独群と多数群との間に有意な差が見られた。石を多数置く群の方がCASの下位因子である「衝動性」が高かった。また、石の位置については下段に置いた群の方が中段に置いた群に比べ、CAS合計得点が高いことが明らかになった。以上から、石の描き方が投影法的心理検査の指標として有効である可能性が示唆された。計画1年目は、予備調査によってStone Testの施行法の検討まで行う予定であったが、進展が早かったため、計画2年目に予定していた他の心理検査との併存的妥当性を検証する実験まで進めることができた。ただし、そこで新しい課題が明らかになったため、施行法に修正を加えて追加の実験を行うこととした。そのため、全体としては、ほぼ当初の計画通りの進捗状況である。本研究が結実した場合、代表的な描画テストであるBaum Test(樹木画テスト)に匹敵するほど簡便で、普遍性の高い心理検査技法となりうる可能性がある。計画1年目の予備調査を踏まえ、計画2年目である平成28年度はStone Testの施行法の検討と描画特徴の指標化をおこなった。キャッテル不安診断検査(Cattell Anxiety Scale:CAS)との関係を見た結果、いくつかの描画特徴が指標になりうる可能性が示された。まず、石の数について単独群と多数群を比較した結果、石を多数置く群の方がCASの下位因子である「衝動性」が高かった。また、石の位置については、石を下段に置いた群の方が中段に置いた群に比べCAS合計点が高いことが明らかになった。さらに、石と人物の接触の仕方についてもCAS得点に有意な差が見られた。一方で、石の大きさはCAS得点との間に明確な関係は見られなかった。本調査の結果は、平成28年7月に開催された31th International Congress of Psychology(第31回国際心理学会議)において発表した。また、本研究に関連した成果発表として、『「眺め」意識ーその心理療法における意義』(博士学位論文:学習院大学)の中に『「石」と眺め』という1章を構成し、公刊した。計画2年目である平成28年度は、予定通りStone Testの施行法の検討と描画特徴の指標化をおこなった。これまでの研究で、石の描き方が投影法的な心理検査の指標として有効である可能性を示唆することができた。一方で、これまでの調査で検査の教示法や指標の妥当性について課題も明らかになった。したがって、施行法に修正を加え、モーズレイ性格検査(Maudsley Personality Inventory:MPI)を用いた追加の研究をおこなっている。現在、データを収集し終え、結果を分析中である。全体としては、ほぼ当初の予定通りの進捗状況である。

キャッテル不安診断検査(Cattell Anxiety Scale:CAS)との関係を見た結果、石の数や石を置く位置、石と人物の接触などの描画特徴にCAS得点との関連が見られた。一方で、石の大きさはCAS得点との間に明確な関係は見られなかった。以上から、石の描き方が投影法的な心理検査の指標として有効である可能性が示唆された。本調査の結果は、平成28年7月に開催された31th International Congress of Psychology(第31回国際心理学会議)において発表された。また本研究に関連した成果発表として、『「眺め」意識ーその心理療法における意義』(博士学位論文:学習院大学平成28年4月)の中に『「石」と眺め』という1章を構成し、公刊した。最終年度となる平成29年度は、これまでの研究結果をまとめ、平成29年8月に日本芸術療法学会誌へ論文を投稿した。しかし、教示方法や結果の解釈等の改善点を指摘され、採択に至らなかった。そこで最終年度ではあるが、教示にさらに改良を加え、また併存的妥当性を確認するための心理検査をモーズレイ性格検査(Maudsley Personality Inventory:MPI)に変更して、追加の研究をおこなった。現在、本追加研究をまとめ、修正論文を執筆中である。石は、樹木と同様に非常に複雑で多様なイメージをその中にもっている。本研究は、「石」を描画対象にした新しい心理検査法(Stone Test)を開発することを目指して行われた。大学生148名を対象にStone Testとキャッテル不安診断検査(CAS)を施行し、両者の関係を検証した。その結果、石の大きさはCAS得点との間に関連は見られなかった。一方、石の数や石を置く位置にはCAS得点との間に関連が見られた。今後は施行法の改良と指標のより詳細な検討が課題である。平成27年度の研究では、CASとの間に一貫した結果が見られない指標が多くあった。したがって、計画2年目となる平成28年度は、先の研究によって明らかになった課題を修正して、再調査を行う。先の研究で明らかになった課題は以下の二つである。一つは、教示の見直しの必要性である。具体的には、描画対象である「石」を複数描かせる方法と一つだけ描かせる方法との比較が必要であることがわかった。もう一点は、併存的妥当性を確認するために用いる心理検査の再検討である。平成27年度の調査で用いたキャッテル不安診断検査(Cattell Anxiety Scale:CAS)は個人の不安傾向のみを測定するものであったこと、また質問項目の表現が古く、「社会的望ましさ」の影響を受けやすいものであったことなどから、今回の目的に照らして十分な心理検査とは考えられなかった。したがって、より汎用性が高く、パーソナリティの外向性と神経質傾向の2軸を測定しうるモーズレイ性格検査(Maudsley Personality Inventory:MPI)を用いて、データを取り直すこととする。修正を踏まえた本研究については、平成27年度の研究結果と合わせて論文に執筆する予定である。現時点まで予定通り、Stone Testの施行法の検討と描画特徴の指標化のための研究を進めることができた。
モリブデン触媒による新規効率的有機合成反応の開発

本年度は「モリブデンに特有の効率的な有機分子変換反応」の開発を目指し,前年度の研究において開発に成功したπ-アリルおよびπ-プロパルギルモリブデン錯体のもつ有機反応性の解明を行った.エニンとアルキンの共環化反応を検討した際,アルキン自身の環化三量化した置換ベンゼン誘導体が得られたことから,この反応の詳細な検討から研究を開始した.その結果,π-プロパルギルモリブデン錯体は,反応性が高いはずの臭化プロパルギルの環化三量化を触媒し,トリス(ブロモメチル)ベンゼンを生成することがわかった.さらに,π-プロパルギルモリブデン錯体の存在下,2つの末端アルキン部を有するジインを過剰量の臭化プロパルギルと反応させると置換臭化ベンジル誘導体が得られることがわかった.また,末端アルキン部と内部アルキン部をあわせもつジインと過剰量の臭化プロパルギルとの反応では,置換臭化ベンジル誘導体とともに,形式的には臭化水爽を取り込みながら環化した臭化ジエン誘導体が得られることもわかった.さらに検討を重ねた結果,π-プロパルギルモリブデン錯体はsp炭素を持つ化合物を基質として好むことが明確になり,酢酸アレニルメチルと臭化プロパルギルの反応では,臭化プロパルギルのアルキン部は全く反応せず,臭素部分だけを分子中に取り込んだ臭化ジエン誘導体が好収率で得られることもわかった.本年度に開発した上記の反応は,いずれも他の遷移金属では観察されたことがないタイプの反応であり,通常の有機合成反応を用いた場合には合成に多段階を要する化合物を簡便に生成することから,これらは「モリブデンに特有の効率的な有機分子変換反応」といえる.現在,更なる検討を続けている.本年度は「モリブデンに特有の効率的な有機分子変換反応」の開発を目指し,前年度の研究において開発に成功したπ-アリルおよびπ-プロパルギルモリブデン錯体のもつ有機反応性の解明を行った.エニンとアルキンの共環化反応を検討した際,アルキン自身の環化三量化した置換ベンゼン誘導体が得られたことから,この反応の詳細な検討から研究を開始した.その結果,π-プロパルギルモリブデン錯体は,反応性が高いはずの臭化プロパルギルの環化三量化を触媒し,トリス(ブロモメチル)ベンゼンを生成することがわかった.さらに,π-プロパルギルモリブデン錯体の存在下,2つの末端アルキン部を有するジインを過剰量の臭化プロパルギルと反応させると置換臭化ベンジル誘導体が得られることがわかった.また,末端アルキン部と内部アルキン部をあわせもつジインと過剰量の臭化プロパルギルとの反応では,置換臭化ベンジル誘導体とともに,形式的には臭化水爽を取り込みながら環化した臭化ジエン誘導体が得られることもわかった.さらに検討を重ねた結果,π-プロパルギルモリブデン錯体はsp炭素を持つ化合物を基質として好むことが明確になり,酢酸アレニルメチルと臭化プロパルギルの反応では,臭化プロパルギルのアルキン部は全く反応せず,臭素部分だけを分子中に取り込んだ臭化ジエン誘導体が好収率で得られることもわかった.本年度に開発した上記の反応は,いずれも他の遷移金属では観察されたことがないタイプの反応であり,通常の有機合成反応を用いた場合には合成に多段階を要する化合物を簡便に生成することから,これらは「モリブデンに特有の効率的な有機分子変換反応」といえる.現在,更なる検討を続けている.本年度は,モリブデンヘキサカルボニルの新規活性化法,および,得られた活性モリブデン錯体を利用した効率的有機分子変換反応の開発を目的に研究を行った.まず,モリブデンヘキサカルボニルの単独使用では全く反応が進行しなかったアルキン類の環化三量化反応に焦点を当て,モリブデンを活性化し反応を触媒するような添加剤の探索を行った.アミン類やホスフィン類,アルコール類,エーテル類,チオール類,スルフィド類のようなpnictgenおよびchalcogen原子部を持つ様々な化合物やアリルやアリールのような炭素-炭素π結合を持っ様々な化合物を添加して反応を行った結果,触媒量のモリブデンヘキサカルボニルに臭化アリルおよびプロパルギルを添加した場合にモノイン化合物の環化三量化反応がスムーズに進行することがわかった.さらに詳細に検討を行った結果,ジイン化合物の環化反応ではアルキン部上の置換基によって反応の様式が様変わりすることがわかった。すなわち,末端アルキン部を有するジイン化合物では,臭化プロパルギルを添加した場合だけ好収率で環化反応が進行し,過剰量の臭化プロパルギルを添加すると共環化反応が進行して臭化ベンジル誘導体が得られたが,嵩高い置換基を有するジイン化合物では,過剰量の臭化アリルを添加した場合だけ共環化反応が進行してトルエン誘導体が得られることがわかった.また,エニン化合物を原料として用いた場合には,臭化アリルあるいはプロパルギルのどちらの添加も効果的であり,これら添加剤との共環化反応は全く進行せず,シクロヘキサジエン誘導体だけが好収率で得られることがわかった.本年度は,前年度の研究において開発に成功した「活性モリブデン錯体」およびその誘導体を用いて,「モリブデン触媒による高効率的有機分子変換反応の開発」と「機能分子合成への応用」に焦点を当て研究を行った.活性錯体として機能するπ-アリルモリブデンカルボニル錯体の反応性を詳細に調べた結果,sp炭素を持つ分子が反応の基質として適していることがわかった.そこで,これまであまり検討していなかったアレン誘導体を基質とした反応を検討した.

エーテル部に様々な構造を持つアレニルメチルエーテル誘導体を合成し,これらを基質として反応を試みたところ,過剰量の臭化プロパルギルの共存下にアレニルメチル・アリルエーテル誘導体だけが反応し,アリルエーテル部の脱離を伴いながら2-ブロモ-1,3-ブタジエン誘導体を与えることがわかった.プロパルギルエーテル誘導体を基質として用いた場合には反応の収率が極端に低下し,また,臭化プロパルギルの代わりに臭化アリルを用いると同様の反応は全く進行せず,同定不可能な多数の混合物を生じることもわかった.π-アリルモリブデン錯体を触媒として用い,過剰量の臭化プロパルギルと反応させるという同様の条件下の1,6-ジイン誘導体の反応では,臭化プロパルギルのアルキン部だけが反応し臭化ベンジル誘導体を生じたが,類似構造を持つ5-オキソ-1,2-ジエン-7-インの場合には臭素部分だけが反応した生成物が得られたことは興味深い.生成物である2-プロモ-1,3-ブタジエン誘導体は置換ジエンの合成原料であり,ポリエンマクロライドの部分構造の合成に活用できることもわかった.
小児先天性心疾患患者の肺循環を補助する超小型血液循環補助装置の開発研究

重篤な先天性心疾患の治療において、Fontan手術と呼ばれる治療が行われている。術後の血行動態は、複雑な解剖学的形態をとり、Fontan循環と呼ばれる。Fontan循環では、肺血流は右心室を介さないため、拍動性の欠如により術後遠隔期に様々な問題が生じている。本研究では、Fontan循環の血行動態を改善することを目的とした、Fontan循環の力学的拍動補助を行い、Fontan循環を改善しうる機械的補助が可能な拍動流生成装置を具現化する。本年度では、前臨床試験としてのFontan循環動物実験モデルを確立し、Fontan循環補助デバイスの生体評価試験を実施し、その有用性を検討した。健常成山羊を用いてFontan循環モデルを作成、血行動態評価を行った。左心負荷低減のため左心循環補助ポンプを接続し、IVCにダクロン製心外導管用人工血管を吻合し、IVCとRA吻合部にクランプ用の血管テープを留置、PA基部に人工血管を吻合し、バイパス経路を構築した。IVC-RA部をクランピングすることで、右心バイパス循環を構築し、Fontan循環モデルとした。デバイスを心外導管外周部に巻き付け固定し体内埋め込み実現可能性を確認した。心室細動を誘発することにより、肺血流には呼吸性変動のみの拍動のない肺循環を作成できた。この循環動態は、Fontan循環の血行動態と一致し、デバイス評価に有用であると考えられた。さらに、デバイスの周期的な駆動により、バイパス血流の定常流に拍動を付与することができた。本研究により、拍動のない肺循環をもつFontan循環動物実験モデルを構築し、デバイス駆動時の肺循環の拍動指数を評価することができた。本デバイスにより拍動流の生成が可能であり、Fontan循環補助の可能性が示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。重篤な先天性心疾患の治療において、Fontan手術と呼ばれる治療が行われ、Fontan循環では、肺血流は右心室を介さないため、術後は非常に非生理的な血行動態となり、術後遠隔期に様々な問題が生じている。本研究では、Fontan循環の血行動態を改善することを目的とした、Fontan手術後の小児患者に対し完全埋め込みすることができ、肺血流を拍動的に補助可能な、超小型・軽量で人工血管に装着可能な拍動型肺循環補助装置を具現化することを目指す。本年度は、デバイス開発のための模擬循環シミュレータ構築による評価手法を確立し、Fontan循環補助デバイスの臨床試験を見据えたプロトタイプを開発した。低圧・低流量条件下での蠕動収縮による管内部への加速流生成メカニズムを数値解析により明らかにし、蠕動駆動制御システムを確立し、デバイス駆動時に生じる発熱を抑制し、過熱防止機能を搭載したコントロールシステムの開発を行った。臨床ニーズに基づくプロトタイプデバイスを試作し、過熱防止機能を搭載したコントロールシステムの実装のため、デバイス駆動時に生じる発熱をセンサによりフィードバックする制御システムを開発した。開発したプロトタイプデバイスは、全長200mm、厚さ5mm、重さ約50gであり、小児の体内にも埋入可能な小型化が実現できた。発熱フィードバックシステムを構築し、デバイスの温度上昇を設定した閾値内に制御できた。フィードバックシステムにより適切な熱収支を実現でき、デバイス収縮力の低下も抑制できた。フィードバック制御の導入により生体内でも安全に動作させることができると考えられる。Fontan循環の流体力学的特性を考慮に入れた模擬循環試験回路を作成し、蠕動駆動制御による拍動型循環補助システムの製作と評価試験を実施した。

アクチュエータ駆動時に生じる発熱を抑制し、体内埋め込み時にも生体に悪影響の及ぼさないための過熱防止機能を搭載したコントロールシステムを開発し、より安全性が高く有効な収縮駆動可能としたシステムを実現している。この成果は、Journal of Artificial Organsに投稿済みであり、すでに受理(Accepted: 6 March 2015)されている。研究目標である超小型小児用肺循環補助装置の基本仕様を決定し、形状記憶合金線維を応用した循環補助デバイスのプロトタイプモデルを開発できた。また、新鮮摘出肺を用いた陰圧での呼吸性変動を再現する肺循環ハイブリットシミュレーションシステムの構築に着手し、基礎的なモデルシステムを作成することができている。27年度が最終年度であるため、記入しない。臨床応用を見据えた前臨床試験として、プロトタイプとして開発したデバイスを健常成山羊をもちいた動物実験により、生体内埋め込み後のFontan循環への有効性・有用性を評価する。上下大静脈と肺動脈を人工血管を介して吻合するFontan手術(心外導管TCPC術)を健常成山羊に施行し、Fontan循環補助デバイスを生体での評価するためのFontan循環モデルの構築を目指す。急性動物実験により、生体内での流体力学的循環補助性能、発熱による生体組織への影響の評価を行い、生体内での電気的安全性を含めたデバイスの有用性を確認する。動物実験により得られたデータから、プロトタイプとして開発したデバイスの改良開発を進め、生体内でも安定に動作し、有効な循環補助を実現するデバイスを構築する。また、デバイスの生体内での長期安定性評価のために、1カ月の慢性動物実験に挑戦する。
高難度選択酸化反応のための高機能分子触媒の開発

平成30年度は、主として脱水素芳香環形成反応および第3級アミンの位置選択的酸素化反応に注力した。脱水素芳香環形成反応に関しては、担持Pd触媒を用いたシクロヘキサノン、アンモニアからの第1級アニリン合成に成功した。この成果は、領域内共同研究の成果である。ヒドロキシアパタイトに担持したPdナノ粒子触媒(Pd/HAP)を用いると、種々のシクロヘキサノンからの対応するアニリンが効率よく、かつ選択的に合成できることを世界で初めて見出した。エーテル、アセタール、エステルなどの官能基を有するシクロヘキサノンの反応も効率よく進行し、これらの官能基の分解などは進行しなかった。反応中にろ過により触媒を取り除くと反応が直ちに停止し、溶液へのPd種の溶出がないことから、本反応は真に不均一系であることが明らかとなった。Pd/HAP触媒は、シクロヘキサノンの反応に対して、活性の低下なし再使用が可能であった。また、Cu/N-オキシル触媒を用いた第3級アミンの位置選択的酸素化反応によるホルムアミド合成系の開発にも成功した。この成果も領域内共同研究によるものである。これらの成果については、現在論文を投稿しているところである。その他、担持銅触媒による脱水素ボリル化反応開発、固体塩基触媒による末端アルキンの形式的ヒドロアシル化反応、環状第二級アミンの脱水素芳香環形成反応、領域内共同研究による新規環境調和型イミド合成法の開発に関する成果、については論文発表を行った。応募時の研究計画では、制御された溶存状態からの酸化物クラスター合成技術を基盤として固体触媒を設計し、(1)分子状酸素や過酸化水素を酸化剤としたアルカン、アルケン等の酸素添加反応および(2)X-H結合直接活性化による脱水素クロスカップリング反応を開発することを目的としていた。計画通りにポリオキソメタレートをベースとした触媒を精密設計し、種々の高効率反応系を開発することができた。研究開始後の領域内での密なディスカッションや共同研究を通して、(1)(2)を強化するとともに、(3)酸化剤を用いないアクセプターレス脱水素反応・脱水素芳香環形成反応や(4)水を酸素源とする酸素添加反応もターゲット反応として新たに加えた。複数の機能を集積化した固体触媒を設計し、(5)タンデム酸化反応の開発も新たな目標とした。(3)(4)(5)の反応は高難度であり、種々の検討を行い、酸化物クラスターをベースとした触媒開発だけでは実現することが困難であることがわかった。そこで、新たに設定した目標を実現するため、また、触媒設計の自由度や拡張性を上げるために、酸化物クラスター以外にも、結晶性ナノ酸化物、ナノ水酸化物、合金を含む金属ナノ粒子も触媒材料として取り扱うことにした。(3)に関して共同研究によりいくつかのアクセプターレス脱水素反応・脱水素芳香環形成反応を実現してきた(H30年度の領域内共同研究成果を共著論文として投稿中)。以上のように、当初目的・計画に対して、想定よりも多くの新反応や高効率反応を実現しているため達成度は非常に高いと考えている。それらに加えて本新学術領域研究ならではの共同研究・融合研究によって、応募時には想定していなかったいくつかの新反応を実現できたこと、また共同研究から新たな目標を設定できたことは、申請者や分担者だけでなく共同研究者にとっても非常に大きな進展・成果である。平成2730年度の検討において、酸化的脱水素には金、パラジウムやそれらの合金ナノ粒子、飽和炭化水素のアルケンへの酸化的脱水素やシクロヘキサンの脱水素芳香環形成反応には金-パラジウム合金ナノ粒子が有効であることを明らかにした。また、酸素化反応については、Cu/N-オキシル触媒が有効であることを領域内共同研究で新たに発見した。最終年度においても、上記の検討を引き続き継続し、より高効率な反応、高機能な触媒開発を目指す。加えて、DFT計算などを用いて上記の脱水素反応の反応機構を領域内共同研究として実施する。反応機構の情報をもとに、ナノ粒子のサイズや構造、合金の組成などの影響を各反応に対して詳細に検討し、さらなる高活性な触媒を設計する。金属ナノ粒子触媒の担体効果は一般的に顕著であるため、担体効果についても詳細に検討する。脱水素を効率よく進行させるためにどのような担体が最も効果的かについて、例えば、担体の表面積、酸・塩基特性、酸化・還元特性といったパラメータによって整理することにより一般化する。設計した触媒を用いて新反応(例えば、シクロヘキサノールを原料としたフェノール、アニリンなどの基幹化合物合成、脂肪族アルデヒドやケトンの選択脱水素反応、タンデム酸化反応、脱水素クロスカップリングなど)を探索する。本研究では、酸化反応を中心とした新反応開発を目的とする。本年度は、金属ナノ粒子触媒によるタンデム型酸化的脱水素反応の開発に注力して研究を行った。まず、担持Au-Pd合金ナノ粒子触媒を用いて、空気中酸素を酸化剤としたいくつかのタンデム型芳香環形成反応の開発に成功した。Al2O3に担持したAu-Pd合金ナノ粒子触媒(Au-Pd/Al2O3)を用いると、種々のシクロヘキシルアミンから対応するN-シクロヘキシルアニリンを効率よく合成できることを見出した。本反応はシクロヘキシルアミンの脱水素によるシクロヘキシルイミンの生成、基質とイミン中間体の脱アンモニア縮合によるN-シクロヘキシリデンシクロヘキシルアミンの生成、続く脱水素芳香環形成反応によりN-シクロヘキシルアニリンが得られる。

Au/Al2O3を用いた場合、N-シクロヘキシリデンシクロヘキシルアミン中間体は生成するものの、その後の脱水素芳香環形成反応は進行しなかった。Pd/Al2O3では、中間体もアニリン生成物も観測できなかった。また、Au/Al2O3とPd/Al2O3の物理的混合物を用いても、対応するアニリンがほとんど生成しなかったことから、AuとPdが合金ナノ粒子を形成することが、本反応に対して重要であることが明らかとなった。詳細な反応機構の検討より、Auがアミンの酸化反応に、Pdが不均化による芳香環形成反応の主な活性点であることを明らかにし、合金化することでそれぞれの活性が向上していることも明らかとなった。さらに、Au-Pd合金ナノ粒子触媒は、対称・非対称ジアリールアミンや種々のN-アルキルアニリン合成にも適用可能であった。さらに、Auナノ粒子触媒が飽和C-C結合の脱水素能を有することを見出しており、この脱水素能を利用したone-potフラボン合成反応の開発にも成功した今年度は、当初計画していた反応に加えて、申請段階で全く想定していなかったいくつかの新反応の開発にも成功した。したがって、当初の計画以上に研究が進展していると考えている。本提案研究では、金属酸化物クラスター、結晶性ナノ酸化物、金属ナノ粒子を基盤として高機能触媒の設計を行い、分子状酸素(空気)を酸化剤とした(あるいは酸化剤を用いないアクセプターレス)、脱水素反応、酸素添加反応、脱水素クロスカップリング、といった高難度酸化反応の実現を目指す。平成28年度は、主として高効率脱水素反応の開発に注力した。フェノールは医薬、高分子、染料などの合成原料として有用な化合物であり、主にクメン法により製造されている。クメン法は種々の問題点があるため、これらの問題点を回避できる新規フェノール合成法の開発が切望されている。本研究では、層状複合水酸化物MgAl-LDHに担持したAu-Pd合金ナノ粒子触媒(Au-Pd/MgAl-LDH)が分子状酸素(空気)を酸化剤とする種々のシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンのフェノールへの脱水素反応に高い活性を示すことを見出した。本反応系は幅広い基質適用性を示し、様々な基質から対応するフェノールが高い収率で得られた。さらに、触媒の改良を加えることにより(Pd/NiMgAl-LTH、NiMgAl三元系層状複合水酸化物にPdを担持)、酸化剤すら不要な高効率アクセプターフリー脱水素反応系を構築することができた。Pd/NiMgAl-LTHを触媒として用いると、種々のシクロヘキサノール/シクロヘキサノンから対応するフェノールが高収率で得られた。シクロヘキサノールの反応では、フェノールとともに3当量の水素(H2)の生成を確認した。(i)担体NiMgAl-LTHの塩基性、(ii) PdとNiの協奏機能より反応が効率よく進行することが明らかとなった。研究計画では、過酸化水素や分子状酸素を酸化剤として反応開発をターゲットとしていた。本年度は計画通り分子状酸素を酸化剤としたいくつかの高効率酸化反応を開発するとともに、酸化剤すら不要なアクセプターフリーな脱水素反応、特に脱水素芳香環形成反応の開発にも成功した。また、計画班内での共同研究も行い、3報の共著論文を発表した。
豪雪地における積雪による事故抑止機能を考慮した簡易風力発電機の基礎研究

本研究では、小型簡易風力発電機による雪庇生成阻止機能を考慮し、豪雪地域での人身事故の抑止効果に関する基礎的検討を行った。先ず、風力エネルギーの効率良い取り込みのために、風車翼と起動力の関係を検証した。風車翼の種類は翼面寸法が同じ9枚の平板翼と曲面翼とし、翼の傾き角度は風向に対して10、20、30、40度の場合、また、風車自体の向きを風向に対して正面、±22.5、±45度と変えた時の起動力データを測定した。測定結果から、平板、曲面翼とも翼角が大きくなると起動力も大きくなり、曲面翼は平板翼の25%増となった。風向に対する風車の対向角度変化の測定データより、風向に対して45°風車がずれていても平均で風力エネルギーの54%を取り込むことができるという結果を得た。さらに、米沢市のアメダス・データを検討した結果、冬季の風向発生頻度の約86%、頻度と風速の積値では93%が西北西を中心に±45度の範囲にあり、風車は風向追随型ではなく固定型で実用上十分で、雪庇対策効果や構造強度的にも好都合と考えられる。基礎実験データを参考に、ハブダイナモを用いた風車二機を試作した。風力発電機の直径は二機とも約1200mmで、ライト管210型9枚翼とVU管100型6枚翼とした。試作風車を二階屋根東側端(季節風の風下、雪庇の生成位置)外側に固定し、傍に風向・風速計を設置して、風速・風向と発電電圧のデータを収集し、加えて雪庇生成や積雪状況の観測を行った。試作した風力発電機は二機とも、起動風速は1m付近と自己起動性が良く、1.4m付近で発電電圧が6Vを超え、蓄電も十分行えることが確認できた。微風で風車が回転するため、風車設置位置での雪庇の生成が押さえられ、風車両脇の雪庇も支えを失い、早期に落下することが認められ、適切な風車の配置によって、雪庇生成が抑制されると考えられる。複数機設置することにより、より有効な抑制効果が期待できる。
日米韓の対北朝鮮関与政策の比較研究:何が相違と変化をもたらすのか

本研究では既存の国際関係理論に基づいて関与をより明確に概念定義し、日本、米国、韓国の関与政策の理論的特徴、基本的前提、政策内容、それらの問題点や課題について明らかにしつつ、各国の対北朝鮮政策を関与という一定の枠組みに基づいて理論的な類型化を試みた。次に、次の2点について明らかにすることを試みた。まず、(1)なぜ各国はそれぞれ異なる種類の関与政策(あるいはその他の政策)を実施しているのかという点である。次に、(2)米国、韓国、日本のそれぞれの対北朝鮮政策において、関与政策が実施されて以来、その性質や政策内容を変化させているが、こうした変化をもたらす要因は何かという点である。本研究では、各国の政策担当者のパーセプションと国内政治の相互作用に着目する重要性が明らかになった。本研究の目的は次の2点である。第1に、日本、米国、韓国の対北朝鮮関与政策において、1、各国の政策に相違が生じる要因、2、各国の政策の変化をもたらす要因-の2つについて明らかにすることである。とくに、ポスト冷戦期における日米韓の対北朝鮮政策の全体像を包括的に解明することである。第2に、本研究では日本、米国、韓国の対北朝鮮政策の担当者とのインタビュー調査を行って、その内容を記録として保存することである。とくに、各国の政策の相違や変化が生じる要因に対する仮説をもとにインタビュー調査を実施するが、こうした一定の理論的枠組みに基づいて、各国の関与政策の実態を可能な限り具体的に把握するとともに、各国のパワーエリートの声をカレントなオーラルヒストリーとして蓄積することにある。以上の目的を達成するために、当該年度では、第1に、理論研究として、関与概念や外交政策の理論および日本、米国、韓国の外交政策(とくに対北朝鮮政策)についての文献研究を進めた。第2に、インタビュー調査においては、まず、米国についてはエバンス・リビア(元米国国務次官補代理)およびレオン・シーガルなどと意見交換を行った。また、韓国については、林東源(元統一部長官)にインタビュー調査を行った。そして、北朝鮮を訪問して、日本担当者(外務省)、南北問題担当者(平和軍縮研究所)、米朝関係関連(社会科学者協会)の研究者などと意見交換およびインタビュー調査を行った。第3に、理論研究を通して構築した各国の政策の相違や変化が生じる要因に対する仮説をインタビュー調査や意見交換の過程で確認しつつ、これらの調査結果を理論へフィードバックしながら、各国の関与政策の相違や政策変化について具体的に明らかにしようと試みた。第1に、日本、米国、韓国の対北朝鮮関与政策において、(1)各国の政策に相違が生じる要因、(2)各国の政策の変化をもたらす要因一の2つについて明らかにすることである。以上の目的を達成するために、当該年度では、第1に、前年度に引き続き理論研究として、関与概念や外交政策の理論および日本、米国、韓国の外交政策(とくに対北朝鮮政策)についての文献研究を進めた。第2に、インタビュー調査においては、米国では、財務省テロ担当者と意見交換を行った。韓国では、国家安保戦略研究所や統一研究院研究者とインタビューおよび意見交換を行った。合わせて、北朝鮮を訪問して、日本担当者(外務省)、南北問題担当者(平和軍縮研究所)、米朝関係関連(社会科学者協会)の研究者などにインタビュー調査を行った。第3に、理論研究を通して構築した各国の政策の相違や変化が生じる要因に対する仮説をインタビュー調査や意見交換の過程で確認しつつ、各国の関与政策の相違や政策変化について明らかにしようと試みた。第1に、日本、米国、韓国の対北朝鮮関与政策において、(1)各国の政策に相違が生じる要因、(2)各国の政策の変化をもたらす要因-の2つについて明らかにすることである。

とくに、各国の政策の相違や変化が生じる要因に対する仮説をもとにインタビュー調査を実施するが、こうした一定の理論的枠組みに基づいて、各国の関与政策の実態を可能な限り具体的に把握するとともに、各国のパワーエリートの声をカレントなオーラルヒストリーとして蓄積することにある。以上の目的を達成するために、当該年度では、第1に、前年度に引き続き理論研究として、関与概念や外交政策の理論および日本、米国、韓国の外交政策(とくに対北朝鮮政策)についての文献研究を進めた。第2に、インタビュー調査においては、北朝鮮では、外務省および平和軍縮問題所研究者と意見交換を行った。韓国では、統一研究院研究者とインタビューおよび意見交換を行った。第3に、理論研究を通して構築した各国の政策の相違や変化が生じる要因に対する仮説をインタビュー調査や意見交換の過程で確認しつつ、各国の関与政策の相違や政策変化について明らかにしようと試みた。
骨の再生に関する研究:PRPはBMP骨形成を促進するか

目的:申請者は自己由来の多血小板血漿(PRP)をはじめ,他の血液成分の新生骨誘導のためのより良いキャリア,あるいはスキャフォードとしての適否,新生骨誘導の影響を調査した.加えて,血液抽出分画中に存在するTGF-βの骨誘導への関与も検討した.実験方法:BMPの作製方法は平成17年度実績報告書において記載した.遠心分離も行わない全血液成分を(W),Wを2400rpmにて5分間遠心分離し,沈渣した血球成分を(RBC),上清をさらに3600rpmにて15分間遠心分離し,上清として得られた貧血小板血漿(PPP),沈渣を回収しものを多血小板血漿(PRP)とした.これら各血液抽出分画を用いて,血小板数,TGF-β(ELISA法使用)含有量を測定した.また,BMP-血液由来生理活性物質を複合化し,in vivoにおける骨誘導実験試料群を作製し,マウス左下肢大腿骨筋膜空隙に移植した.病理組織学的観察,マイクロファーカスCT撮影を行った.結果:血小板数はPRPが最も多く(143.5×10^4/mm^3),W(65.72×10^4/mm^3)の約2倍,RBC(20×10^4/mm^3)の約7倍の数であり,PPPには血小板が認められなかった.TGF-β1濃度はPRPが最も多く(1305.98ng/ml),W(397.50ng/ml)の約3倍,PBC(276.06ng/ml)の約5倍,PPP(134.56ng/ml)の約10倍であった.これら抽出分画とBMPを複合した実験群においてPPP群を除き,いずれも有意に新生骨が増大した.また,各血液分画の新生骨誘導量と血小板数,TGF-β1含有量とも間に相関関係は認められなかった,抗TGF-β抗体を作用させたPRP群では,in vivoにおける新生骨誘導量が有意に低下した.この事から,各血液抽出分画に含まれるTGF-β新生骨誘導に関与していることが示唆された.申請者は自己由来PRPが新生骨誘導のためのより良いキャリア,あるいはスキャフォールドとして有効に用いることができるか否か,新生組織の誘導にどのような影響を与えるかを調べるため,BMP-血液由来生理活性物質を複合化し,in vivoにおける新生骨誘導能の検討を行う.BMPは,Uristらの方法に準じて脱灰牛皮質骨より抽出・部分粗精製を行った.26週齢ddyマウス雄(体重約50g)より血液450μl採取,血液保存液50μlと混和,下記の処理した.(1)遠心分離を行わない全血液成分をホール(以下W)(2)Wを2400rpmにて5分間遠心分離を行い沈査した血球成分(以下RC)(3)上清をさらに3600rpmにて15分間遠心分離し,沈渣の表層部のみを回収したものを多血小板血漿(以下PRP)(4)上清として得られた貧血小板血漿(以下PPP).W,RC,PPP,PRP中のTGF-β1含有量は,ELISAキットを用いて測定した.得られた結果はコンピュータ統計ソフトSTAT VIEWによるANOVA testを行った.W,RC,PRP,PPPそれぞれ100μlに,100Uトロンビン(持田製薬製)+10%塩化カルシウム10μlを加えゲル状にしたものを血液由来生理活性物質とし実験に用いた.各血液由来生理活性物質(前記W, RC, PRP, PPPの4種)70μlにBMP3mgをゼラチンカプセル内で混合した複合体をマウスに移植した.(それぞれをW群,RC群,PRP群,PPP群とする.)またコントロールとして血液由来生理活性物質の代わりに生理食塩水を用いた.移植は各群20ずつ行い,移植3週後に屠殺し,放射線を用いた画像診断と病理組織学的観察を行った.結果の解析は平成18年度に行う予定である.目的:申請者は自己由来の多血小板血漿(PRP)をはじめ,他の血液成分の新生骨誘導のためのより良いキャリア,あるいはスキャフォードとしての適否,新生骨誘導の影響を調査した.加えて,血液抽出分画中に存在するTGF-βの骨誘導への関与も検討した.実験方法:BMPの作製方法は平成17年度実績報告書において記載した.遠心分離も行わない全血液成分を(W),Wを2400rpmにて5分間遠心分離し,沈渣した血球成分を(RBC),上清をさらに3600rpmにて15分間遠心分離し,上清として得られた貧血小板血漿(PPP),沈渣を回収しものを多血小板血漿(PRP)とした.これら各血液抽出分画を用いて,血小板数,TGF-β(ELISA法使用)含有量を測定した.また,BMP-血液由来生理活性物質を複合化し,in vivoにおける骨誘導実験試料群を作製し,マウス左下肢大腿骨筋膜空隙に移植した.病理組織学的観察,マイクロファーカスCT撮影を行った.

結果:血小板数はPRPが最も多く(143.5×10^4/mm^3),W(65.72×10^4/mm^3)の約2倍,RBC(20×10^4/mm^3)の約7倍の数であり,PPPには血小板が認められなかった.TGF-β1濃度はPRPが最も多く(1305.98ng/ml),W(397.50ng/ml)の約3倍,PBC(276.06ng/ml)の約5倍,PPP(134.56ng/ml)の約10倍であった.これら抽出分画とBMPを複合した実験群においてPPP群を除き,いずれも有意に新生骨が増大した.また,各血液分画の新生骨誘導量と血小板数,TGF-β1含有量とも間に相関関係は認められなかった,抗TGF-β抗体を作用させたPRP群では,in vivoにおける新生骨誘導量が有意に低下した.この事から,各血液抽出分画に含まれるTGF-β新生骨誘導に関与していることが示唆された.
成層圏極うずの発達から消滅にいたる過程とその年々変動に関する研究

この研究では,NMC(米国気象局)の提供する全球気象データを用いて,成層圏極うずの発達から崩壊の過程とその年々変動について調べることを主な研究課題とした.しかしながら,NMCデータのうち特に観測期間の長い北半球解析データの処理を予定通り進めることができなかったので,ここではNimbus 6号衛星に搭載されたPMR(pressure modulator radiometer)と呼ばれる測器の温度データにもとづいて,とくに南半球成層圏・中間圏の季節進行について調べた。これまでの衛星観測は測定原理の限界から主として成層圏領域を観測対象とするものがほとんどであった.しかしこのPMRは実験的な試みではあるが,高度約20-90kmまでの温度場の情報を1975年6月から1978年6月まで全球的に取得した.下端(50hPa)には気候値の高度場を用い,静力学平衡の関係を用いて高度場を積み上げた.さらにこの高度場にもとづいて帯状平均した地衡風を計算した.このPMRデータを用いた解析から,南半球の秋から春を中心とした季節の成層圏・中間圏における大気循環について以下のようなことがわかった.・西風ジェットは真冬に向かって強化されるが,7月の終り頃からは徐々に弱まりながら極向き下向きにシフトする.・さらにそのジェットは2つに分裂する;1つは中間圏に残り,もう1つは成層圏高緯度に位置するようになる.このジェットの分裂と対応してプラネタリースケールの波動の活動性が高まる.西風ジェットの振舞,あるいは極うずの消長過程は,これまで成層圏領域のみで考察されてきたが,この研究は中間圏まで含めて考えることの必要性を示唆している.この研究では,NMC(米国気象局)の提供する全球気象データを用いて,成層圏極うずの発達から崩壊の過程とその年々変動について調べることを主な研究課題とした.しかしながら,NMCデータのうち特に観測期間の長い北半球解析データの処理を予定通り進めることができなかったので,ここではNimbus 6号衛星に搭載されたPMR(pressure modulator radiometer)と呼ばれる測器の温度データにもとづいて,とくに南半球成層圏・中間圏の季節進行について調べた。これまでの衛星観測は測定原理の限界から主として成層圏領域を観測対象とするものがほとんどであった.しかしこのPMRは実験的な試みではあるが,高度約20-90kmまでの温度場の情報を1975年6月から1978年6月まで全球的に取得した.下端(50hPa)には気候値の高度場を用い,静力学平衡の関係を用いて高度場を積み上げた.さらにこの高度場にもとづいて帯状平均した地衡風を計算した.このPMRデータを用いた解析から,南半球の秋から春を中心とした季節の成層圏・中間圏における大気循環について以下のようなことがわかった.・西風ジェットは真冬に向かって強化されるが,7月の終り頃からは徐々に弱まりながら極向き下向きにシフトする.・さらにそのジェットは2つに分裂する;1つは中間圏に残り,もう1つは成層圏高緯度に位置するようになる.このジェットの分裂と対応してプラネタリースケールの波動の活動性が高まる.西風ジェットの振舞,あるいは極うずの消長過程は,これまで成層圏領域のみで考察されてきたが,この研究は中間圏まで含めて考えることの必要性を示唆している.