hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂肪族炭素ハロゲン化に関わる新規ハロゲン化酵素の機能研究

唯一、大腸菌発現系でシャペロンと共発現した場合に目的タンパク質が一部可溶性画分に分画されることを見出した。また、不溶化した発現タンパクのリフォールディングも試み、一部のタンパクが可溶化することを見いだした。調製した発現ハロゲン化酵素と種々基質を反応し、基質特異性を検討した。基質候補化合物であるデクロロネオカルジリン、5-フェニル3,5-ジオキソペンタン酸を合成し、発現したハロゲン化酵素、フラビン還元酵素とインキュベートし、反応物をHPLCで分析した。また1,3-アセトンジカルボン酸、ジメチル1,3-アセトンジカルボン酸およびL-トリプトファンについても同様に検討した。その結果いずれの基質を用いた場合も反応前と反応後で有意な差は認められず、これらはハロゲン化酵素に基質として認識されないことが示唆された。もっとも有力な気質候補化合物と考えられた(12S, 6E, 8E, 10E)12-methyl-3,5-dioxo-6,8,10-tetradecatrienoic acidの合成も検討しているが、現段階で全合成には至っていない。しかしもう一つの有力な基質候補化合物であるデクロロネオカルジリンが基質として認識されなかったことから、12-methyl-3,5-dioxo-6,8,10-tetradecatrienoic acidが本来のハロゲン化酵素の基質である可能性が高いと考えられる。
家族性パーキンソン病におけるmiRNAプロファイル解析と特異的miRNAの探索

私達はパーキンの機能を研究する中で、パーキンをミトコンドリアへ運搬する未知の蛋白(Klokin1)を同定した。パーキンはミトコンドリア遺伝子のbiogenesisを促進することを見出した。本研究は、パーキンがmiRNAを介してミトコンドリアならびに核遺伝子の転写・複製に関与し得るか否かを検討した。私達はパーキンとDrosha複合体との関連を免疫沈降法で検討した結果、ミトコンドリア分画においてもDrosha蛋白が検出された。またパーキンに結合したDroshaが核およびミトコンドリア分画で検出された。この結果は、ミトコンドリアにおいてもmiRNAプロセッシングが起こっている可能性が示唆された。パーキンは家族性パーキンソン病の原因遺伝子(PARK 2)であり、パーキン蛋白はユビキチン・リガーゼ活性(E3)を有し、近年はミトコンドリアと関連した機能が報告されている。また別にパーキンは癌抑制遺伝子として作用することも注目されている。一方、私達は、パーキンのミトコンドリアに関連した機能について独自の研究を進め、パーキンをミトコンドリアへ運搬する未知の蛋白(Klokin1)を同定した。またパーキンは細胞の増殖状態に依存して、ミトコンドリア遺伝子の転写・複製を介したbiogenesisを促進することを見出した。本研究は、パーキンがmiRNAを介してミトコンドリアならびに核遺伝子の転写・複製に関与し得るか否かを明らかにすることを第一の目的とし、そのmiRNAの探索を通して、細胞周期、ミトコンドリアのbiogenesis、およびcarcinogenesisに関与するmiRNAを同定することを計画している。さらに、パーキンに関連した他のパーキンソン病の原因遺伝子であるPINK1、DJ-1についても、それに関連したmiRNAを探索し、その機能を解析することで、家族性パーキンソン病の病態の解明を目指す。パーキンならびにPINK1、DJ-1に特異的に関連したmiRNAをCLIP法ならびにクローニングにより特定する。まずはパーキンとDrosha複合体との関連を免疫沈降法および細胞分画法で検討を行った。その結果、ミトコンドリア分画においてもDrosha蛋白が検出された。さらに、パーキンに結合したDroshaが核分画およびミトコンドリア分画で検出された。このことは、ミトコンドリアにおいてもpri-miRNAが存在し、Droshaの関与したmiRNAプロセッシングが起こっている可能性が示唆された。さらに、パーキンはDrosha複合体に結合し、核のみならずミトコンドリアにおいても、そのプロセッシングを担っている可能性が考えられた。パーキンは家族性パーキンソン病の原因遺伝子(PARK 2)でミトコンドリアと関連した機能が報告されている。一方、私達は、パーキンのミトコンドリアに関連した機能についてパーキンをミトコンドリアへ運搬する未知の蛋白(Klokin1)を同定した。またパーキンは細胞増殖期にはミトコンドリア遺伝子の転写・複製を介したbiogenesisを促進することを見出した。本研究は、パーキンがmiRNAを介してミトコンドリアならびに核遺伝子の転写・複製に関与し得るか否かを明らかにすることを目的とし、そのmiRNAの探索を通して、家族性パーキンソン病の病態の解明を目指す。私達はパーキンとDrosha複合体との関連を免疫沈降法で検討した。方法は、培養神経細胞SH-SY5Yを核・ミトコンドリア分画に分離し、おのおのを可溶化したのち、抗パーキン抗体(PRK8)を用いて免疫沈降を行った。この結果は、ミトコンドリアにおいてもpri-miRNAが存在し、Droshaの関与したmiRNAプロセッシングが起こっている可能性を示唆された。さらに我々はミトコンドリアおよび核分画においてパーキンに結合しているmicroRNAのクローニングを開始した。細胞をUV-クロスリンク処理したのち、可溶化したそれぞれの分画に抗パーキン抗体(PRK8)で免疫沈降を行い、沈降物よりmicroRNAを抽出し、クローニングを行った。その結果、ミトコンドリアおよび核分画において数種類のmicroRNAが同定できた。以上の結果から、パーキンがmicroRNAと関連した機能を有しておりパーキンが中心的役割を果たすと考えられた。パーキンは家族性パーキンソン病の原因遺伝子(PARK 2)であり、近年はミトコンドリアと関連した機能が報告されている。本研究は、パーキンがmiRNAを介してミトコンドリアならびに核遺伝子の転写・複製に関与し得るか否かを明らかにすることを第一の目的とし、そのmiRNAの探索を通して、細胞周期、ミトコンドリアのbiogenesis、およびcarcinogenesisに関与するmiRNAを同定することを計画した。

この結果は、ミトコンドリアにおいてもpri-miRNAが存在し、Droshaの関与したmiRNAプロセッシングが起こっている可能性が示唆された。さらに、パーキンはDrosha複合体に結合し、核のみならずミトコンドリアにおいても、そのプロセッシングを担っている可能性を示すものであった。さらに私達はミトコンドリアおよび核分画においてパーキンに結合しているmicroRNAのクローニングを開始した。培養細胞の核およびミトコンドリア分画において、パーキンが結合するRNA画分をCLIP法で採取し、この画分からmiRNAをクローニング(キットを使用)により特定した。以上の結果から、パーキンがmicroRNAと関連した機能を有しておりパーキンが中心的役割を果たすと考えられた。私達はパーキンの機能を研究する中で、パーキンをミトコンドリアへ運搬する未知の蛋白(Klokin1)を同定した。パーキンはミトコンドリア遺伝子のbiogenesisを促進することを見出した。本研究は、パーキンがmiRNAを介してミトコンドリアならびに核遺伝子の転写・複製に関与し得るか否かを検討した。私達はパーキンとDrosha複合体との関連を免疫沈降法で検討した結果、ミトコンドリア分画においてもDrosha蛋白が検出された。またパーキンに結合したDroshaが核およびミトコンドリア分画で検出された。この結果は、ミトコンドリアにおいてもmiRNAプロセッシングが起こっている可能性が示唆された。私達は、パーキンがミトコンドリア遺伝子の転写・複製を調整するという知見と、パーキンがp53に関連することやパーキンが癌抑制遺伝子としての機能する報告があることから、パーキンと関連したmiRNAを介して一元的に説明しうるために研究を進めている。私達はミトコンドリアにおいてパーキンはmicroRNAの成熟プロセッシングに関与しているとの仮説を立て研究を開始した。パーキンは細胞核においても局在が認められていること、p53に関連することから、核においてもmicroRNAとの関連が存在する可能性が考えられた。まず、私達はDrosha複合体パーキンとの関連を免疫沈降法で検討した。方法は、培養神経細胞SH-SY5Yを核・ミトコンドリア分画に分離し、おのおのを可溶化したのち、抗パーキン抗体(PRK8)を用いて免疫沈降を行った。その結果、ミトコンドリア分画においてもDrosha蛋白が検出された。さらに、パーキンに結合したDroshaが核分画およびミトコンドリア分画で検出された。この結果は、ミトコンドリアにおいてもpri-microRNAが存在し、Droshaの関与したmiicroRNAプロセッシングが起こっている可能性が示唆された。さらにミトコンドリアおよび核分画においてパーキンに結合しているmicroRNAのクローニングを開始した。
腫瘍微小環境のナノDDS関連免疫ステータス解析に基づいたナノがん免疫療法の開発

本研究では、ドラッグデリバリーシステム(DDS)の体内動態/細胞内動態に関連する特有の免疫ステータスパラメータや変動を明らかにし、腫瘍微小環境のDDS関連免疫ステータスに基づいたDDS設計戦略を立案、現行のがん免疫療法抵抗性の難治性がんを克服するための新規がん免疫療法の開発を目指す。まずは、研究に使用する担がんマウスモデルを選定する必要がある。そこで本年度はマウス腫瘍微小環境の免疫ステータス解析とそのフェノタイプ分類を行った。実験方針として、異なる種類のがん細胞をマウスに移植し、形成された腫瘍内の免疫ステータスを解析することで、どのようなタイプの腫瘍であるかを分類する。5種類のマウスがん細胞をそれぞれマウス皮下に移植し、腫瘍体積が400-500ミリ立方メートルに成長した時点で腫瘍を回収した。腫瘍からRNAを抽出後、RT-qPCR法により遺伝子発現を解析した。解析対象の遺伝子はがん免疫応答に関連する遺伝子(免疫細胞のマーカー、免疫チェックポイント分子、サイトカイン、抑制性細胞マーカー、免疫抑制因子など)を文献情報から約20種類を選定した。その結果、活性化したT細胞などの免疫細胞の浸潤が起こっている腫瘍、免疫細胞の浸潤が少ない腫瘍、免疫細胞の機能を抑制する分子の発現が亢進している腫瘍、抑制性の細胞が多く浸潤している腫瘍に分類することができた。この結果は、ヒトの腫瘍で形成される免疫ステータスに類似したモデルを選定できる可能性を示している。当初の計画どおり、マウス腫瘍微小環境の免疫ステータス解析とそのフェノタイプ分類を行い、モデル候補を得ることにせいこうしたため、おおむね順調に進展していると考えている。今後はアジュバント搭載ナノ粒子や免疫チェックポイント阻害剤を投与した際の腫瘍内の免疫状態変化を解析することで、ナノ粒子に関連するパラメータを見出す。
キラルメタロシクロプロパンの合成

本研究は,キラルなメタルシクロプロパンの簡便な合成法を開発すること,ついで,シクロプロパンのキラル炭素上での金属-炭素結合の切断と炭素-炭素結合形成について反応開拓を行うことを目的とする。その素材としてトリブチルスタニルシクロプロパンの不斉合成を検討した。その結果,(1)対応するラセミ体ジアセタートをPseudomonas cepacia lipase(PCL)で加水分解し光学分割する,(2)PCL光学分割法で合成したキラルなビニルスズをジアステレオ選択的にシクロプロパン化するという,二つの方法で4種の新規トリブチルスタニルシクロプロパンを光学的に純粋(>98%ee)に得ることが出来た。シクロプロピルスズが合成できたので,次にスズ基の官能基変換を検討し,(1)フェニル化,(2)ホルミル化を経由するスズ基のビニル基への変換,(3)ヨウ化銅存在下パラジウム触媒によるホモカップリング反応を達成した。トリメチルシリル基も様々な官能基変換ができることがよく知られている。そこで,次にトリメチルシリルシクロプロパンの合成を検討した。γ-ヒドロキシビニルシランについて酢酸ビニルをアシルドナーに用いてPCLを作用させ不斉アシル化を行いキラルなヒドロキシビニルシランを合成した。これを加水分解したのちシクロプロパン化を行い目的とするキラルなトリメチルシリルシクロプロパンを光学的に純粋(>98%ee)に得ることができた。さらなるシクロプロパン化合物の合成を検討することにした。フッ素化合物は機能性材料並びに医薬・農薬の両面で急速にその価値が認識されつつあるが,ジフルオロメチレン基を有する化合物の合成例は少ない。そこで,ジフルオロシクロプロパン化合物に着目してその不斉合成を検討した。その結果,キラルなヒドロキシビニルスズにジフルオロメチルカルベンを作用させてトリブチルスタニルジフルオロシクロプロパンを合成した。さらに,プロキラルなジフルオロシクロプロパンジアセタートについても,PPL加水分解で対応するキラルモノアセタートが85%ee-96%eeの光学純度で得られることがわかった。ジフルオロシクロプロパンのリパーゼ不斉合成の最初の例である。今後は,これら開発できたシクロプロパンを素材に用いて,メタルシクロプロパンの化学を発展させるべく研究を行っていきたいと考えている。
アトピー性皮膚炎患者の血清IgEと黄色ブドウ球菌の分泌蛋白との結合に関する研究

Hanifin and Rajkaの診断基準により診断したアトピー性皮膚炎患者約40名より採血をおこない、血清分離をした。個々の症例について末梢血好酸球、血清IgE(RIST)値を測定した。また個々の患者皮膚から可能な限り細菌培養をおこない、分離培養された4症例のS.aureusを収集し、液体培地内で凍結保存をした。このS.aureusを液体培地で培養し、培養上清を採取し、約1/50に濃縮し、この蛋白を電気泳動し、1次抗体として患者血清を用い、2次抗体として抗ヒトIgE抗体を用いてウエスタンブロットを行い、患者血清中のIgEと反応するS.aureusの蛋白を検討した。この際、S.aureusはProtein Aをはじめとしてヒトイムノグロブリンと非特異的に反応する蛋白を有しているため、非アレルギーのコントロール血清との反応と比較し、アトピー性皮膚炎患者に特異的に反応するバンドの有無を検討した。また非特異的に2次抗体とも反応することが多かったため、数社より発売されている抗ヒトIgE抗体を試し、もっとも非特異反応の少ないものを選択した。その結果、アトピー性皮膚炎患者の30から40%に特異的に反応するバンドが2種類検出されたため、そのうちの2種類のバンドにかんして大型のゲルからバンドをカットし、マイクロエレクトロエリューターを用いてゲルから蛋白を抽出し、蛋白シークエンサーを用いて蛋白を同定したが、N末端がブロックされているために通常の蛋白シークエンサーで同定が不可能であったため、2種類のバンドに関してペプチドマップを作製し、蛋白を同定したところ、従来報告されているエンテロトキシン以外の蛋白を検出した。1)Hanifin and Rajkaの診断基準により診断したアトピー性皮膚炎患者から同意を得たうえで採血を行い、血清分離をした。個々の症例について末梢血好酸球数、血清IgE(RIST)値を測定した。2)皮膚のブドウ球菌感染のある患者皮膚から細菌培養し、分離培養されたS.aureusを収集した。3)4名の患者から得たS.aureusを液体培地で培養し、培養上清を濃縮した蛋白を電気泳動し、1次抗体として患者血清を用い、2次抗体として抗ヒトIgE抗体を用いてウエスタンブロットを行い、患者血清中のIgEと反応するS.aureusの蛋白を検討した。4)S.aureusはProtein Aをはじめとしてヒトイムノグロブリンと非特異的に反応する蛋白を有することが予想されるため、非アレルギーのコントロール血清との反応と比較し、アトピー性皮膚炎患者に特異的に反応するバンドの有無を検討した。その結果、約40名のアトピー性皮膚炎患者のうち、14名(約35%)の患者にコントロール血清には反応のないバンドが検出された。また4名の患者から得たことなる株のうち、3つの株で同じ患者に反応がみられた。5)大型のゲルからバンドをカットし、マイクロエレクトロエリューターを用いてゲルから蛋白を抽出し、蛋白シークエンサーを用いて蛋白を同定中である。
婦人科癌における癌遺伝子点突然変異および癌抑制遺伝子の予後への影響について

直接塩基配列決定法により検出された子宮体癌のras点突然変異症例は予後が極めて不良であることが判明したが、この予後不良をもたらすras点突然変異が癌細胞の生物学的特性にどのように影響を与えているかを検討するため、子宮体癌細胞培養株によるin vitro invasion assayを用いて、細胞外マトリックスへの浸潤能、およびそれに影響を与える因子として細胞外基質の破壊に関与するmatrix metalloproteinase(MMP)産生能、さらにK-ras codon 12点突然変異の有無による浸潤能の相違についてに検討した。また、癌細胞がin vitroで浸潤する際の形態の変化を電子顕微鏡にて観察した。1.細胞外マトリックスに対する浸潤能を検討するためマトリゲルを用いたin vitro invasion assayを行った。その結果、細胞株によってin vitro浸潤能が異なり、有意に高い浸潤能を示した株は未分化腺癌で腹水細胞由来のNUE-1および転移リンパ節由来のSNG-Mであった。また、浸潤能は株の由来する組織の分化度と相関した。2.in vitro浸潤能とE-cadherin免疫染色強度との間に負の相関を認めた。in vitro浸潤能の低い細胞株ではE-cadherinの発現は強く、高い浸潤能を持つ細胞株(NUE-1)ではE-cadherinの発現は認められなかった。3.中-高分化型腺癌由来の株細胞では、マトリゲル上培養において細胞凝集がみられ、Plastic dish上での培養に比べ、E-cadherinの発現が増強した。4.細胞培養上清には72-KD gelatinase(MMP-9)の活性も認められた。5.PCR-RFLP法により8株中4株(50%)においてK-rascondon12の点突然変異が検出されたが、点突然変異の有無とin vitro浸潤能の間に相関は認められず、癌の浸潤にはRASの点突然変異が不可欠である結果は得られなかった。6.癌細胞が基底膜を浸潤する際、自らの形態を変化させることにより、わずかな間隙から浸潤することが電子顕微鏡の観察で示された。子宮体癌の新鮮凍結組織からDNAを抽出し、polymarase chain reaction(PCR).restriction fragment polymorphism(RFLP)を利用し、KーRAS codon12の点突然変異を検出した。59例中8例に点突然変異が認められたが、これらの陽性症例の予後は極めて不良であり、急速な進展を来たし死亡する症例が多く存在した。また、卵管癌のパラフィン切片からDNAを抽出し、同様に検討した結果、7例全例にKーRAS codon12の点突然変異が認められ、7例中5例が死亡していた。以上のように、KーRAS点突然変異は癌の進展に影響を与えていることが示唆された。このKーRAS点突然変異が癌の進展をもたらす機序を癌細胞の増殖能、または浸潤能の観点から検討を行っている。AgNORはribosomal DNAがRNA polymeraseにより、ribosomal RNAに転写される領域であり、蛋白質合成に関与し、細胞増殖能との関連が示唆されている。RAS点突然変異を有する症例のAgNOR数は有しない症例に比較し、その数は多いものの有意差は認められなかった。このことより、RAS点突然変異の癌進展の作用点としては細胞増殖の他に主要な要因が存在する可能性が示唆された。そこで、癌細胞浸潤能を検討するためin vitroinvasion assay法を用いて検討した。分化型腺癌であるSNGーII,Ishikawa株は低浸潤性を示し、両者ともRAS点突然変異は認められなかった。癌抑制遺伝子であるp53のmutant p53の免疫組織学的検討では体癌46例中6例(15%)にmutant p53が認められたが、陽性症例でも一部の細胞は陰性であり、suppressor geneの存在にheterogeneityが示唆された。これは培養細胞でも同様の所見が得られた。また、RAS点突然変異とmutant p53陽性症例は必ずしも一致しなかったが、両者の数が少ないため今後症例を増やしさらに検討の予定である。直接塩基配列決定法により検出された子宮体癌のRAS点突然変異症例は予後が極めて不良であることが判明したが、この予後不良をもたらすRAS点突然変異が癌細胞の生物学的特性にどのように影響を与えているかを検討するため、細胞増殖、癌浸潤能、さらに生体の免疫反応について検討した。癌細胞の増殖能の評価としてAgNORを用いてRAS点突然変異症例の増殖状態を検討した所、従来報告されているin vitroでのtransfectionによる結果とは異なり、RAS点突然変異症例は必ずしも増殖が活発ではなく、生体内ではRAS点突然変異の存在は癌細胞の増殖に与える影響は少ないと考えられた。次に子宮体癌のp53の点突然変異と増殖能について検討した。酵素抗体法によるmutant p53陽性症例の増殖indexは高い傾向にあり、また陰性部ではPCNAも陰性であり、生体内でもmutnat p53は細胞増殖に関与している可能性が示唆された。また、RAS点突然変異の免疫機構に与える影響について検討するため、子宮体癌組織を用いて酵素抗体法により癌細胞のMHC-class I抗原の発現について検討した。RAS点突然変異のある症例ではMHC-class I抗原の発現が減弱しており、また、変異のない症例ではMHC-class I抗原の発現を認める症例が多く、RAS点突然変異の発生はMHC-class I抗原の発現を抑制することにより免疫学的監視機構からのescapeを誘導し、これが予後に影響を与えている可能性が示唆された。

さらに子宮体癌の細胞株を用いてRAS癌遺伝子の点突然変異の有無による浸潤能の相違についてMatrigelを用いたAlbiniらのin vitro invasion assayにより検討した。その結果、RAS点突然変異を有する株は必ずしも浸潤能が高くはなく、癌の浸潤にはRASの点突然変異が不可欠である結果は得られなかった。また、浸潤能は株の由来する組織の分化度と相関した。c-mycの増幅は24症例の検討では1例も観察されず、体癌の発生、進展にc-mycの増幅は関与していないことが示唆された。直接塩基配列決定法により検出された子宮体癌のras点突然変異症例は予後が極めて不良であることが判明したが、この予後不良をもたらすras点突然変異が癌細胞の生物学的特性にどのように影響を与えているかを検討するため、子宮体癌細胞培養株によるin vitro invasion assayを用いて、細胞外マトリックスへの浸潤能、およびそれに影響を与える因子として細胞外基質の破壊に関与するmatrix metalloproteinase(MMP)産生能、さらにK-ras codon 12点突然変異の有無による浸潤能の相違についてに検討した。また、癌細胞がin vitroで浸潤する際の形態の変化を電子顕微鏡にて観察した。1.細胞外マトリックスに対する浸潤能を検討するためマトリゲルを用いたin vitro invasion assayを行った。その結果、細胞株によってin vitro浸潤能が異なり、有意に高い浸潤能を示した株は未分化腺癌で腹水細胞由来のNUE-1および転移リンパ節由来のSNG-Mであった。2.in vitro浸潤能とE-cadherin免疫染色強度との間に負の相関を認めた。in vitro浸潤能の低い細胞株ではE-cadherinの発現は強く、高い浸潤能を持つ細胞株(NUE-1)ではE-cadherinの発現は認められなかった。3.中-高分化型腺癌由来の株細胞では、マトリゲル上培養において細胞凝集がみられ、Plastic dish上での培養に比べ、E-cadherinの発現が増強した。4.細胞培養上清には72-KD gelatinase(MMP-9)の活性も認められた。5.PCR-RFLP法により8株中4株(50%)においてK-rascondon12の点突然変異が検出されたが、点突然変異の有無とin vitro浸潤能の間に相関は認められず、癌の浸潤にはRASの点突然変異が不可欠である結果は得られなかった。6.癌細胞が基底膜を浸潤する際、自らの形態を変化させることにより、わずかな間隙から浸潤することが電子顕微鏡の観察で示された。
前精原細胞における放射線障害の発生機序の解明：インフラマソーム機構との関連性

本研究の目的は、炎症がγ線照射後の前精原細胞の死滅に関与するかどうかを検討することである。胎齢16.5日目でγ線照射された雄マウスの精巣では、炎症性サイトカインであるIL-1βおよびIL-6のmRNA発現量が増加し、炎症が起きていることが確認された。胎齢16.5日のインフラマソーム構成分子(ASC)欠損マウスにγ線を照射したところ、野生型マウスと同様に前精原細胞の死滅が観察された。一方、精巣器官培養では培養液にLPSを添加することで精巣の発達が阻害された。以上の結果から、炎症がγ線照射後の前精原細胞の死滅に関与している可能性は低いが、幼若期精巣の発達には悪影響を及ぼすことが明らかとなった。これまでの検討により、新生仔期(生後4日目または11日目)の雄マウスにガンマ線・2 Gyを急照射したとき、性成熟後の精巣重量および精子形成能に影響は見られなかったが、胎仔期(妊娠16.5日目)の雄マウスへの照射では、精巣の発育が大きく損なわれ、その個体は不妊となることが明らかとなった。そこで幼若期雄マウスの精巣が放射線に対する耐性を持つようになる時期を特定するために、妊娠15.5日目19.5日目まで1日毎に実験区を設定し、それぞれガンマ線・2 Gyを急照射した。妊娠15.5、16.5、17.5日目にガンマ線を照射した場合、10週齢での精巣重量はそれぞれ32.6、27.4、37.3 mgであったものが、妊娠18.5、19.5日目には126.9、122.7 mgとなり精巣の発育は大きく回復した(非照射対照の精巣重量:215.7 mg)。また、精子形成が行われている精細管の割合は、妊娠18.5、19.5日目にガンマ線を照射したとき、それぞれ93.3、91.5%であったが、妊娠15.517.5日目でのガンマ線照射では2.913.8%と極めて低い値となった。次に精巣の器官培養を用いて、炎症反応が生殖細胞の死滅(精巣の発育)に関与するかを検討した。ガンマ線・2 Gyを照射した妊娠16.5日目の雄マウスから回収した精巣を6週間培養したところ、全ての精巣で生殖細胞が死滅していた。一方で、非照射対照では生殖細胞の死滅は見られなかった。また、バクテリアエンドトキシン(リポ多糖:LPS)を培養液に添加して炎症を誘導すると、41.7%の精巣で生殖細胞の死滅が観察された。これらの結果から、胎仔期の雄マウスへのガンマ線照射後に起きる生殖細胞の死滅には炎症も関与している可能性が示された。精巣器官培養の培養期間は、生体内での発育状況を踏まえ最長2週間を予定していたが、生殖細胞の生存性を評価するには不十分であったため6週間に変更した。この評価法の確立・培養期間の設定に時間を要したため、実施予定であった遺伝子発現の解析が遅れており、現在実施中である。妊娠16.5日目にγ線(2 Gy)を照射されたマウスオス胎仔の精巣において炎症が起きているかどうかを確かめるために炎症性サイトカインであるIL1βおよびIL6のmRNAを測定した。γ線照射から1日後の妊娠17.5日目では、同時期の非照射対照と比較して、IL1βのmRNA発現量は1.6倍に増加し、生後1日目・4日目には、IL1βおよびIL6のmRNA発現量はそれぞれ1.2-1.5倍および1.2-3.4倍となった。また生後1および4日目でのCaspase1のmRNA発現量は、1.6-2.0倍に増加した。昨年度の検討により、妊娠16.5日目にマウスオス胎仔から回収した精巣の器官培養においてリポ多糖(LPS)を培養液中に添加して炎症を誘導すると、精巣発育に悪影響があった。次に、精巣器官培養開始時にDNA切断を誘起するブレオマイシンで精巣を処理したところ、精細管の輪郭が不明瞭になり精巣の発育が明らかに阻害された。精巣器官培養はアガロースゲルなどの上で精巣片を培養するため、培養中の精巣片は中央部が盛り上がったドーム型となる。その結果、精巣片の中央部の発育が悪くなり、精巣器官培養後の生殖細胞生存性の評価が難しくなる。精巣片中央部の発育不良の原因は、精細管が重なり合うことで酸素不足になっているためだと考え、培養中の精巣片を上から押しつぶし、精細管の重なりを軽減した。精巣片の押しつぶしにカバーグラスを使用したところ、培養開始24時間で精細管の輪郭が不明瞭になった。精巣片の押しつぶしにガス透過フィルムを用いたところ、精巣片は順調に発育し、培養開始から4-6週間経過した後でも精巣片の広範囲にわたって明瞭な精細管が観察できた。また4週間培養した精巣片の組織切片では、精細管内に一次精母細胞が観察され、ガス透過フィルムで精巣片を押しつぶす方法でも精巣器官培養が可能であることが明らかとなった。

胎齢16.5日目でγ線照射された雄マウスの精巣では、炎症性サイトカインであるIL-1βおよびIL-6のmRNA発現量が増加し、炎症が起きていることが確認された。胎齢16.5日のインフラマソーム構成分子(ASC)欠損マウスにγ線を照射したところ、野生型マウスと同様に前精原細胞の死滅が観察された。一方、精巣器官培養では培養液にLPSを添加することで精巣の発達が阻害された。以上の結果から、炎症がγ線照射後の前精原細胞の死滅に関与している可能性は低いが、幼若期精巣の発達には悪影響を及ぼすことが明らかとなった。昨年度実施予定であった、器官培養中の精巣における遺伝子発現の解析を行う。また実施計画に従い、炎症反応が軽減されると考えられるASCノックアウトマウスにガンマ線・2 Gyを急照射し、その後雄性生殖細胞が死滅するかどうかを検討する。得られた結果に応じて、マウス腹腔内への薬剤投与により、ガンマ線照射後の精子形成の回復を試みる。またASCノックアウトマウスの精巣の器官培養を行い、炎症が生殖細胞へ及ぼす影響を体外でも検証する。生殖生物学
インドネシアにおける「非民主的」な民主化

2012年度はまずインドネシア政治関連図書や研究機材(PC等)の購入を通じて研究環境を整えた。また、日本国内で入手可能な現地報道の収集・分析を行った。さらに、11月15日11月25日までインドネシア・ジャカルタを訪問し、来年度(2013年度)以降の訪問調査の準備を進めた。現地滞在中は現地資料の収集に加えて、現地政治家、新聞記者及び研究者等の有識者へのインタビューも行い、今後研究を進める上で有益な多くの示唆を得ることが出来た。なお、来年度はより長期の訪問調査を計画している。本研究は来年度以降も継続する予定であるが、現段階での研究成果を論文としてまとめ、米国アジア学会(AAS)、英国政治学会(PSA)及びアジア政治・国際学会(APISA)等で報告を行った。これらの学会では同分野の専門家から有意義なフィードバックを得ることができた。これを来年度以降の研究に活かしたい。また、同論文は2013年6月22日23日に開催される日本比較政治学会・研究大会での報告論文としても採択されている。同学会で得られるフィードバックも活かすことで、研究の内容をさらに充実させたい。本研究の成果は来年度以降、学術論文等の形で積極的に社会へ発信していく予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
生活習慣病に対する分子疫学的介入研究-行動科学とsib-Pair解析を用いて

基本健康診査を受診した315名にウェスト周囲径を測定し、114名のメタボリックシンドローム予備軍をスクリーニングした。行動科学を用いた小集団指導を20名に実施したところ、体重(3.8kg減)、ウェスト周囲径(6.1cm減)、中性脂肪(24mg/dl減)、HbAlc(0.2%減)等は介入後に有意に低下し、メタボリックシンドロームの頻度も半減した。高脂血症者44名において、β_3-アドレナリン受容体遺伝子多型(Trp64Arg)を持たない者に比べ、持つ者は減量が困難で、総コレステロール(TC)の改善も悪かった。その原因は、Trp64Arg多型が安静時代謝量と脂肪分解能低下と関連していることが考えられた。UCP1遺伝子多型(-3826A/G)を持たない者に比べ、持っ者は減量が困難で、TCの改善も悪かった。本多型は、高脂肪食摂取時の熱産生能低下と関連している。また、ACE遺伝子多型(I/D)を持たない者に比べ、持つ者は減量が困難であったが、TCには影響を与えなかった。逆に、FABP2遺伝子多型(Ala54Thr)を持つ者は持たない者に比べ、体重の変化に差はなかったがTCの低下が大きかった。41組の親子での身体組成、生活習慣、血液検査に及ぼす検討では、子どものBMIと総コレステロール値はその母親と正の相関を示した。BMIに及ぼす影響として、子どもでは朝食の欠食と1日の歩行時間との間に有意な正の相関がみられた。父親では外食習慣と有意な正の相関がみられたのに対し、母親では飲酒習慣と飲酒量の間に有意な負の相関関係が認められた。現在、Sib-Pair解析中である。以上の成績は、行動科学を用いた生活習慣の介入は減量や代謝異常の改善に有効であるが、その効果の差には遺伝子多型が関与していることが推察された。今後は、対象者に遺伝子リスクを提示し、患者の行動変容を促すプログラムの開発が必要と考えられた。(研究目的)本邦でも食生活・ライフスタイルの欧米化に伴い、生活習慣病患者が急増しており、その基盤となる肥満やマルチプルリスクファクター症候群が注目されている。肥満は遺伝と環境の双方の影響を受けるが、市町村における生活習慣病予防の為のダイエット教室では遺伝的背景を含めた検討は少ない。また、従来の一方的な講義形式のダイエット教室ではやる気のある肥満者には有効であるが、やる気のない肥満には減量効果が少なく、リバウンドしやすいことはよく経験する。そこで、本年度は行動科学を取り入れた参加型の「楽しくてためになるダイエット教室」を企画し、減量効果に及ぼす影響について分子疫学的に検討した。(対象と方法)全国7地区の市町村や医療機関において行動科学的手法を取り入れた「生活習慣予防の為のダイエット教室」を企画し、対象者を231名(男性39名,女性192名)を選定した。ダイエット教室のプログラムは参加型で1)アイスブレイクと自己紹介、2)体験学習による気づきと講義、3)具体的行動目標の設定、4)セルフモニタリング、5)オペラント強化法の順に行った。ダイエット教室終了3ヶ月後に、各種指標(体重、体脂肪率、摂取カロリー、食事のムラ度、空腹時血糖値、HbAlc値等)、食生活と運動の行動変容ステージ分類と具体的な行動変容項目について調査した。

尚、同意の得られた者の血液からDNAを抽出し、肥満関連遺伝子多型(β_3-アドレナリン受容体のTrp64Arg変異など)の解析はLightCyclerを用いて行った。(結果と考察)行動科学的に介入することで有意な減量効果(平均4.7kg)が得られた。熱産生と脂肪分解に関わるβ_3-アドレナリン受容体のTrp64Arg変異を持つ肥満者は、持たない肥満者に比べて、減量効果が有意に少なかった。以上の成績から、肥満者に行動科学的に介入することで、減量効果は有意に高まるが個人差がみられ、それには一部肥満関連遺伝子多型が関与していることが明らかにされた。(研究目的)本邦でも食生活やライフスタイルの欧米化に伴い、糖尿病をはじめとする生活習慣病が急増しており、その基盤となる肥満やマルチプルリスクファクター症候群が注目されている。肥満は遺伝と環境の双方の影響を受けるが、市町村や職場の生活習慣病予防のためのダイエット教室において遺伝的背景を含めた検討は少ない。また、従来の一方的な講義形式のダイエット教室ではやる気のある肥満者には有効であるが、やる気のない肥満者には減量効果が少なく、リバウンドしやすいことはよく経験する。そこで、本年度は、行動科学を取り入れた参加型の「楽しいダイエット教室」を企画し、減量効果と肥満関連指標に及ぼす影響について検討した。次に、子どもに与える両親の影響についてSib-Pair解析を用いて肥満と肥満関連指標について両親の影響を検討した。(対象と方法)マルチプリリスウファクター症候群を伴った肥満男性52名に対し、2日間の肥満介入を行なったところ、有意な体重減少がみられ、その1年後にも減量体重は1kgとわずかながら維持されていた。それに伴い、収縮期血圧(-12mmHg)、拡張期血圧(-5mmHg)、総コレステロール(-15mg/dl)、中性脂肪値(-74mg/dl)、空腹時血糖値(-19mg/dl)、GPT値(-91U/l)、γ-GTP値(-20IU/l)の有意な低下を認めた。また、17組の家族についてBMI、血清脂質、空腹時血糖値、HbA1c、肝機能について両親との間の相関について検討した。(結果と考察)マルチプルリスクファクター症候群を伴った肥満男性では、わずかな体重減少でも肥満関連指標の大幅な改善がみられた。子どもと両親との関係では、BMIと総コレステロール値は父親よりも母親との正の相関係数が有意に高かった。空腹時血糖値は両親との有意な正相関がみられた。1)生活習慣病を伴う肥満者に対する行動科学を用いた減量プログラム:ランダム化比較試験肥満教室に参加を希望した肥満者82名を年齢・性・BMIをマッチさせて、従来指導群(41名)と強力介入群(41名)の2群に無作為に割付した。従来指導群は医師による「肥満と生活習慣病」の講義と保健師による運動実技からなる。強力介入群は認知再構成、刺激統制法、行動目標設定、セルフモニタリングなど行動科学的手法を用いた減量プログラムより構成される。介入6日月後、従来介入群では有意な体重変化を認めなかったが、強力介入群では、体重4.2kg減、体脂肪率1.0%減、収縮期血圧4mmHg減、拡張期血圧減、LDL-コレステロール8mg/dl減、HDL-コレステロール7mg/dl増、中性脂肪37mg/dl減、HbA1c0.2%減など有意な改善がみられた。
行動の模倣と伝達における文脈と環境の非均質性の扱いに関する研究

研究代表者らはこれまでに、ヒューマノイドロボットの運動制御とその計算論の研究を進めてきた。その中でより複雑な計算課題として、人間の全身の筋骨格系のモデル化とその計算を行ってきている。この研究では現在では、モーションキャプチャシステムと床反力計、無線筋電計などを用いて動的な運動からその際に生じている筋張力を推定する方法を提案し、そのためのソフトウェアの開発を行ってきている。本研究では、行動の文脈や環境によって巧みに制御される人間のインピーダンス調節機能のモデルを開発する。インピーダンス調節機能の学習モデルにおいては、学習の速度および課題として扱う問題の次元の増加にともなって、アルゴリズムの安定性を維持することが重要になる。例えば、現在の逆最適制御問題は、限られたデータセットについての、大域的な関数近似を用いた問題固有の解法をオフラインで実施している。平成24年度はこの問題を中心に研究を実施した。第一課題として、オンラインの計算を可能にする局所関数近似を採用した。人間の反射弓の伝達速度と、ロボットのセンサ情報のフィードバックの伝達速度には約100倍の違いがある。人間の反射モデルをロボットの行動に利用するためには伝達速度の違いを乗り越える実装方法を開発する必要がある。第二課題として、時間についての無次元化に基づくアルゴリズムを開発した。ここではモデルに依存しない強化学習法の中の時間差分最小二乗学習法を基礎とする方法を開発した。非線形力学系を局所的な線形近似モデルの重み付重ね合わせとして表現し、その重みをベルマンのダイナミックプログラミングに従った学習法で求めるアルゴリズム開発し、局所重付時間差分最小二乗学習法と名付けた。これを用いた数値実験によってロボットマニピュレータが持つ非線形特性に対しても有効に働くことを確認した。Mattew Howard博士は、The King's College of Londonにおいて、Lectulerのオファーがあり、当初2年の予定を短縮して2013年5月に帰国することとなった。研究室では大学院学生が局所重付時間差分最小二乗学習法の研究を引き続き行う予定であり、現在Howard博士と実験の準備を進めている。
金利リスク管理への金利期間構造モデルの応用

本研究では金利のリアルワールド(RW)シミュレーションに関する研究を行った。この研究は金融機関での金利リスク評価に応用できるものである。本研究の目的はガウシアンHJMモデルでリアルワールド(RW)シミュレーションの研究を進めることである。本年平成26年度は、ガウシアンHJMモデルでRWシミュレーションの性質を体系的に説明する理論を構築した。これは研究代表者自身がすでにLIBORマーケット(LM)モデルで展開した理論をガウシアンHJMモデルで、並行に展開することによって実現した。具体的にはリスクの市場価格を観測期間中一定と仮定し、その推定式を導いた。これまで、リスクの市場価格は統計ソフトによって数値のみが計算されていたが、推定式を得たことで、リスクの市場価格の値を理論的に解釈できるようになった。この応用として、RWシミュレーションはヒストリカルなドリフトとボラティリティを持つ確率モデルで表されるという結果を導いた。これによって、ガウシアンHJMタイプのRWモデルの性質が、LMモデルでの結果よりも簡単な構造で説明できることになった。これらの結果により、RWモデルが理論研究の対象になり、同時にRWモデルの実用化が可能になる。とくに生保業界で議論されている金利リスク評価について、一連の理論体系に基づく具体的な手法を提案することになる。ガウシアンHJMタイプでの研究をまとめた論文はオープンアクセスの学術論文誌Quantitative financelettersに受理され、すでに公表済である。また、内容を日本語でわかりやすく解説したものを特別寄稿としてアクチュアリージャーナルに掲載した。昨年平成26年度はガウシアンHJMモデルでRWシミュレーションの性質を体系的に説明する理論を構築した。研究成果の実用化に向けては、構造が簡単なHull-White(HW)モデルでリスクの市場価格の推定式を導き、それを算出するための実用的なアルゴリズムを開発した。また、これまでの実証研究においては、リスクの市場価格はマイナス値をとるという報告が一般的だったが、その根拠は資金運用に関する定性的な解釈しか与えられていなかった。今年平成27年度は、その現象が長期間の観測に起因することを数学的に示した(Negative price tendency)。当初の計画に加えて、以下の成果を導いた。1フォワードレートを1次式で表す便宜的な数理モデル(Flat yield modelとPositive slope model)を扱い、これによって、観測期間が無限に長くなるとリスクの市場価格がマイナス値に収束することを数学的に示した。これによってNegative price tendencyを説明できた。2一連の研究成果を単著としてまとめ、海外で出版した。一方、上述著書の執筆に時間を要したため、国際会議への参加は見送った。これは次年度の課題である。1) 2016年度は、リスクの市場価格(リアルワールドモデル構築の鍵となるパラメータ)がマイナス値をとるという経験的則(Negative price tendency)をFlat yield modelとPositive slope modelと名付けた簡易モデルで数理的に説明した。2016年度はPositive slope modelを発展させ、リスクの市場価格が長短金利差と負の相関関係にあることを数理的に導いた。2)リスクの市場価格を一定と仮定して推定する方法は、リスク管理のための金利シナリオを生成するという目的に適っていることを定性的に説明した。3)米国国債市場の金利データを分析し、金利動向や長短金利差とリスクの市場価格との相関関係を分析し、これまで理論的に示していたことを実証した。5)セミナー会社の企画で「図解で学ぶリスク管理実務のための金利モデル入門」というセミナーを開催し、金融機関向けにリアルワールドモデルの説明を行った。今後も継続予定である。当初計画していたことはほぼ解明し、3年間で論文2本と著書1冊で報告している。また邦文の解説論文や、セミナーなどで金融機関向けの説明を実施した。2017年度は2015年度に海外出版した研究書の一部訂正と追加項目の研究を行った。これまでの実証計算の中でリスクの市場価格の値に平均値性がみられていたので、これを簡易なモデルで数理的に証明しMean price propertyと呼んだ。またリアルワールドモデルをクレジットエキスポージャ計算に適用するための基礎的な検討を行った。またセミナー会社との協働で金融機関向けのセミナーを行い、研究成果の発信を実務レベルで行った。ガウシアンHJMモデルで導いたリスクの市場価格の推定式は統計学的な根拠までは示していなかったが、その後の研究により、最尤推定値に等しいという結果を得た。また、Hull-White(HW)モデルはガウシアンHJMモデルの特殊ケースであり、構造がさらに簡単なため、金融機関で広く使われている。本研究ではHWモデルでのRWシミュレーションの研究をH27年度に計画していたが、これについてもある程度進んでいる。1)RWシミュレーションの実証研究:リスクの市場価格の計算法については、HWモデルにおけるアルゴリズムを固め、HJMモデルの場合よりも簡易に算出できるようになった。実際の金利市場で数多くのケースで計算を行い、リスクの市場価格と金利水準との関連性について実証分析を行う。2)リスクの市場価格を一定と仮定した推定法についての説明力の検証:本研究で提案している推定法は最尤解に一致することを昨年度証明済である。この成果は下述の著作の中に記した。3)研究成果の論文化:一連の研究成果を理論体系として単行本にまとめ、昨年度海外から出版済である。

論文では受理・公表までに時間がかかるが、単行本は国際的な訴求力の強さと速さの点で優れている。4)金融機関向けの説明:国内の実務家向けの解説としては、2015年3月末にアクチュアリージャーナルに特別寄稿を掲載した。さらに今年度は金融機関向けのセミナー会社などと連携して、広く実務家に直接説明することを試みる。カウンターパーティ・クレジットリスク評価は金融機関において最重要課題のひとつである。これにはは価格調整(CVA)とリスク評価(クレジットエキスポージャ)の二つの課題がある。このうちクレジットエキスポージャは現実測度下で計算しなければならないことから、リアルワールドモデルを応用する方向に研究を進めることが可能になった。また金融機関向けのセミナーなどを通じて研究成果の解説を行い、実務の課題を研究に反映させる。金融工学順調に成果を得ており、今後の研究課題遂行に特に変更は不要である。そのうえで、理論研究の対象を拡げつつ、実用化研究を深める。研究成果は海外の金融機関などに広く伝わるような情報発信を考えたい。次年度使用額が生じた主な理由は、書籍の執筆に時間を費やしたため、出張などの時間が十分取れなかったためである。投稿論文の審査などの遅れにより、論文が最終年度の2月に受理された。これの最終原稿作成などの作業が次年後に残ったもの。次年度使用額は約2000円であり、執行上の誤差の範囲である。上記理由により、次年度使用計画に大きな変更はない。関連資料の入手と論文校正・投稿料などに使用する予定。上記理由より、次年度使用計画に大きな変更はない。
白亜系における高解像度国際標準年代尺度とテフロクロノロジーの樹立

北海道の白亜系蝦夷層群において,凝灰岩30試料からジルコンを抽出し,206Pb/238U年代を測定した.得られた年代値を,化石層序・炭素同位体比層序と組み合わせることにより,白亜紀中期から後期(1億2000万年前8400万年前)における高解像度の国際年代尺度を樹立することができた.また,凝灰岩に含まれるアパタイトの微量元素組成を測定した結果,蝦夷層群の各凝灰岩はマグネシウムと塩素含有量において明瞭に識別することが可能であることが分かった.これらの元素の含有量を基に各地の蝦夷層群の凝灰岩を対比した結果,4つの凝灰岩は北海道全域に追跡可能なことが明らかとなった.本年度は,北海道夕張地域,芦別地域,苫前地域の各セクションに露出する蝦夷層群(125Ma80Maの区間)から凝灰岩試料を合計100試料採集した.これらのうち,80試料について,重鉱物分離を行い,東北大学理学部設置のEDSを用いて,黒雲母,アパタイトの主成分元素分析を行った.その結果,黒雲母については,TiO2の含有量とMgとFeの比(Mg/(Mg+Fe)),アパタイトについてはF, Clの含有量を用いることにより,各凝灰岩の相違を明瞭に識別可能であることが明らかになった.さらに,蝦夷層群の凝灰岩10試料について,ジルコンを抽出し,そのU-Pb年代を測定した.凝灰岩のU-Pb年代測定および蝦夷層群における化石・炭素同位体比層序による地層対比を基に,対比可能と考えられた3層準の凝灰岩(96Ma, 90Ma, 85Ma)について,それぞれ異なるセクション(苫前地域と大夕張地域,浦河地域など,数10数100km離れた距離)で凝灰岩のアパタイト・黒雲母の鉱物化学組成を比較した.その結果,同じ凝灰岩と思われたものについては,地域が異なっていてもアパタイト,黒雲母の化学組成が全て一致することが明らかになり,この方法によって凝灰岩の広域対比が可能であることが明らかとなった.北海道内だけでなく,本州においても白亜紀の広域凝灰岩が追跡可能かどうかを検討するために,岩手県久慈市周辺に露出する白亜系・久慈層群,山形県鶴岡市近傍に露出する白亜紀流紋岩についても試料の採取を実施した.これらの試料からもアパタイトおよび黒雲母の抽出を完了した.本年度は,北海道の白亜系蝦夷層群および根室層群,空知層群において凝灰岩試料を50試料採取し,それら試料からアパタイトを抽出してその化学組成を波長分散型のEPMAで分析した.その結果,いずれの凝灰岩のアパタイトもF, Cl, Mg, Mn, Fe含有量において,各凝灰岩で異なる領域にプロットされ,本手法による凝灰岩の識別が十分に可能であることがわかった.一方,本手法の有効性を検証するために,中新世の室生火砕流堆積物および第四紀の十勝よび美瑛火砕流堆積物についても予察的にアパタイトの化学組成を分析した.その結果,十勝火砕流堆積物と美瑛火砕流堆積物に関しては,溶結・非溶結にかかわらず,同一の火砕流のアパタイトの微量元素含有量ははすべて一致し,一方,異なる火砕流(十勝火砕流堆積物と美瑛火砕流堆積物)の場合は違いが明瞭に識別できることが明らかになった.また,室生火砕流堆積物については,数多くのフローユニットから構成されるが,これまでの研究では1つの火砕流として議論されてきた.しかし,今回,室生火砕流堆積物の全層準から試料を採取し,アパタイトを抽出して分析したところ,基底部,下部,中上部で異なる組成を有することが明らかになった.このうち,広域テフラとして分布していたものは,下部のフローユニットの化学組成と一致することがわかった.このことから,アパタイトの化学組成は,火山噴火のメカニズムを解明するためのツールとしても利用可能であることが判明した.今年度は,白亜紀の凝灰岩に加えて,第四紀,第三紀の凝灰岩についても,アパタイトを用いたテフロクロノロジーの可能性について検討した.検討に用いたのは,第四紀については,阿蘇1ー4火砕流堆積物および阿蘇1,4テフラ,耶馬溪火砕流およびピンクテフラ,今市火砕流堆物およびアズキテフラ,十和田大不動・十和田八戸火砕流堆積物,洞爺火砕流堆積物および洞爺テフラ,支笏火砕流堆積物および支笏第一テフラ,屈斜路火砕流堆積物である.これらの試料からアパタイトを抽出し,その微量元素組成を測定した結果,各火砕流堆積物とテフラの識別は可能であることが分かった.特に,強溶結した火砕流堆積物であっても,アパタイトの化学組成に影響はなく,同一噴火由来の新鮮な海洋コアのテフラと微量元素組成が一致することが示された.第三紀については中新世の室生火砕流堆積物(奈良県)および紀伊半島南部(三重県和歌山県)に分布する大台カルデラおよび熊野カルデラの各種火砕流,環状岩脈群,房総半島に露出する同時代の凝灰岩のアパタイトの分析を実施した.その結果,室生火砕流堆積物のアパタイト化学組成は房総半島の凝灰岩と一致し,さらには大台カルデラの貫入岩のものとも調和的な組成であることが示された.このように,カルデラ深部カルデラ周辺の火砕流堆積物テフラの対比が,アパタイトを用いることによって可能であることが示された.

北海道の白亜系蝦夷層群において,凝灰岩30試料からジルコンを抽出し,206Pb/238U年代を測定した.得られた年代値を,化石層序・炭素同位体比層序と組み合わせることにより,白亜紀中期から後期(1億2000万年前8400万年前)における高解像度の国際年代尺度を樹立することができた.また,凝灰岩に含まれるアパタイトの微量元素組成を測定した結果,蝦夷層群の各凝灰岩はマグネシウムと塩素含有量において明瞭に識別することが可能であることが分かった.これらの元素の含有量を基に各地の蝦夷層群の凝灰岩を対比した結果,4つの凝灰岩は北海道全域に追跡可能なことが明らかとなった.当初は白亜紀の標準層序とテフロクロノロジーの樹立のみを目指していたが,さらに第三紀や第四紀の火山の発達史にも応用ができることが明らかになり,新しい分野の開拓につながる可能性が見いだせた.27年度が最終年度であるため、記入しない。地質学・層序学白亜紀の試料採取をさらに追加で採取し,アパタイトの化学組成を分析する.現時点では,白亜紀の各時代の凝灰岩の識別に重点を置いていたが,今後は,同一凝灰岩の追跡に重点を置いていきたいと考えている.また,第四紀の火山噴出物についてもアパタイトの化学組成を検討し,アパタイトの化学組成がマグマの性質をどのように反映するのかについての基礎的なメカニズムの解明も同時に行っていきたい.これを行うことにより,アパタイトの化学組成に検討が,火山噴火のメカニズム解明に貢献するものと考えられる.凝灰岩のアパタイト,黒雲母の化学組成による各凝灰岩の識別が,当初の予想通り有効であることが明らかになった.これにより,白亜紀テフロクロノロジーの樹立が可能となった.また,ジルコンのU-Pb年代も順調に成果が得られている.以上のことからおおむね順調に進展していると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本の白亜紀の地層に挟まれる各凝灰岩の識別に関しては,今後は分析する凝灰岩の数をさらに増やして,より本研究手法の有効性を向上させることが課題であると考えあられる.また,EPMAなどより分析精度の高い分析機器を用いることにより,より微量の元素の存在量についても検証していくことが重要である.白亜紀の凝灰岩の対比に関しては,さらに調査範囲を広げることにより,より広域な凝灰岩の対比が古い時代の地層においても可能であることを実証する必要がある.27年度が最終年度であるため、記入しない。