hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オフショアリングと日本の賃金構造

学会発表で得られたコメントをもとに論文の修正を施す。海外学会発表のための予算と数学ソフト(Mathematica最新版)の購入を計上していたが,授業との関係で学会での発表を断念し,また数学ソフトは大学購入のmulti-agent版を導入できたため。海外現地調査,国内外学会発表旅費および経費,プリンターおよび備品Mathematicaの購入30万円海外現地調査,学会報告旅費,インタビュー調査30万円×3回プリンター備品(インク,紙)購入10万円
ｉｍｍｕｎｏＮＢによる新しい腫瘍特性超音波造影剤の開発と薬物送達担体としての応用

本研究では、超音波造影効果の高い液体(PFOB)を含有させたポリマーナノバブルに抗EGFR抗体を結合した『immunoNB』の簡便な合成法を開発し、腫瘍特異的超音波造影剤としての有用性評価を行うことを目的とした。ポリマーの組成および合成法を検討することで、従来よりも薄い外殻層を有する、小さなPFOBナノバブルを簡便に得ることができた。得られたimmunoNBは、寒天培地を用いたファントム実験では、臨床診断用の超音波イメージング装置を用いて視認可能であった。動物実験では、immunoNBは下大静脈を明瞭に描出したが、腫瘍特異的な集積は認められず、さらなる分子の改良が必要であると考えられた。本研究では、超音波造影効果の高い液体(PFOB)を含有させたポリマーナノバブルに抗EGFR抗体を結合した『immunoNB』を合成し、腫瘍特異的超音波造影剤としての有用性評価を行うことを目的とする。これまでのimmunoNBは合成ステップ数が多く、操作が煩雑であったことから、本年度は合成経路を再検討し、合成の簡略化および時間短縮を試みた。1.抗体修飾方法従来の方法では、ビオチン化ナノバブルにアビジン次いでビオチン修飾抗体を結合することによりimmunoNBを作製していたが、本研究ではナノバブルに直接抗体修飾を行うことを目的として、表面にカルボキシル基を持つナノバブルを設計・合成した。このカルボキシル基を活性エステル化することにより、容易に抗体のアミノ基と反応させることが可能となる。2.精製方法および凍結保護物質従来の方法に従い作製したナノバブルは、凍結乾燥後の再溶解時に凝集塊を形成し、均一な懸濁液にすることが困難であった。そこで、再溶解性の向上を目的として、ナノバブル作製後の精製方法および凍結保護物質の再選定を行った。その結果、精製方法を超遠心分離法から限外ろ過法に、また凍結保護物質をポリビニルアルコールからシクロデキストリン誘導体に変更することで、容易に再溶解が可能な凍結乾燥品を得られることが明らかとなった。さらに、これらの変更を加えることで、ナノバブルの再溶解性のみならず合成時間の短縮にも成功し、5日半を要していた精製操作が1時間にまで改善した。以上の変更を加えた新規合成経路により作製されたナノバブルを用いてファントム実験を実施したところ、新規ナノバブルは従来のナノバブルと同様に良好な視認性を有することが確認できた。また、動的散乱法により測定した粒子径は約150 nmであり、十分な腫瘍到達性が期待できる。当初計画していた抗体修飾方法の変更に加え、精製法および凍結保護物質の再選定を実施したことから、合成方法の最適化に予想以上の時間を要したため。昨年度までにimmunoNBの簡便な合成方法を確立できたことから、本年度は得られたimmunoNBを用いてin vivoにおける基礎検討を行った。ヌードマウスにEGFR高発現細胞であるヒト乳がん細胞MDA-MB-231を移植した担癌マウスモデルを作製した。種々の濃度のimmunoNB懸濁液を皮下に直接注入し、超音波イメージング装置を用いてimmunoNBのin vivoにおける視認性の評価を行った。その結果、50 mg/mL, 25 mg/mLの高濃度のみならず、2 mg/mLの低濃度でも十分に視認可能であった。静脈内投与の場合には注射液は生体内で高度に希釈されるが、初期濃度を高く設定することで、希釈条件下においても腫瘍を描出できる可能性が高いと考えられた。そこで、静脈内投与を実施し、実際にimmunoNBを用いて腫瘍を造影可能であるか評価を行った。その結果、投与直後には下大静脈を非常に明瞭に造影したが、腫瘍内における造影効果を認めなかった。ImmunoNBの腫瘍内分布を調べるため、イメージング終了後に摘出した腫瘍を用いて凍結切片を作製し、蛍光顕微鏡を用いて観察を行った。その結果、immunoNBは腫瘍血管周囲に局在しており、腫瘍細胞へ到達できていないことが明らかとなった。これらの結果から、腫瘍特異的な超音波造影剤を開発するためには、1immunoNB自体の超音波輝度の向上2腫瘍細胞への到達性の向上が必要であることが示唆された。昨年度までに開発した簡便な合成方法を用いて作製したimmunoNBを用いて一連の基礎評価を達成できた。しかしながら、予期していた腫瘍造影効果が得られなかったことから、研究計画を変更し、新たなナノバブルの設計・合成を行うこととした。本研究では超音波造影効果を有する液体(PFOB)を含有させたポリマーナノバブルに抗EGFR抗体を結合した『immunoNB』を合成し、腫瘍特異的超音波造影剤としての有用性評価を行うことを目的とする。PFOBナノバブルの超音波応答性は外殻の厚さに大きく依存することが知られている。このことから、生分解性ポリマーであるPLGAとPLGA-PEGとの組成を検討することにより、高い超音波応答性を有し、抗体修飾可能な薄層型PFOBナノバブルの作製を試みた。

クライオ電子顕微鏡を用いて新規ナノバブルの外殻厚-粒子半径比(T/R比)を調べたところ、PLGA-PEGの割合を40%とすることで、T/R比=0.15と、既報のPFOBナノバブルに比べ薄い外殻を有するPFOBナノバブルが得られることが明らかとなった。寒天培地にPFOBナノバブル懸濁液を注入し、超音波撮像を行ったところ、PFOBナノバブルは、臨床診断に用いられる低強度の超音波においても、高いエコー輝度を示した。得られたPFOBナノバブルに抗EGFR抗体を結合することによりimmunoNBを得た。EGFRを高発現することが知られているMDA-MB-231細胞を移植した担癌マウスにimmunoNBを投与し、超音波撮影を行った。投与直後から下大動脈内で明瞭なエコー輝度の上昇が認められた一方、immunoNBの腫瘍集積は視認困難であった。超音波撮影後に腫瘍を摘出し、免疫組織化学染色を行ったところ、immunoNBは腫瘍血管周辺部位に局在していた。以上の結果から、PLGAとPLGA-PEGの混合比を最適化することで、薄層型のimmunoNBを作製可能であることが示された。しかしながら、腫瘍特異的超音波造影剤の創出にはさらなる腫瘍集積性と超音波応答性の向上が必要であると考えられる。本研究では、超音波造影効果の高い液体(PFOB)を含有させたポリマーナノバブルに抗EGFR抗体を結合した『immunoNB』の簡便な合成法を開発し、腫瘍特異的超音波造影剤としての有用性評価を行うことを目的とした。ポリマーの組成および合成法を検討することで、従来よりも薄い外殻層を有する、小さなPFOBナノバブルを簡便に得ることができた。得られたimmunoNBは、寒天培地を用いたファントム実験では、臨床診断用の超音波イメージング装置を用いて視認可能であった。動物実験では、immunoNBは下大静脈を明瞭に描出したが、腫瘍特異的な集積は認められず、さらなる分子の改良が必要であると考えられた。本年度の検討により、より簡便なナノバブルの合成方法が確立できたことから、今後は新規ナノバブルに抗体修飾を行い、immunoNBを作製した後、in vivoにおける腫瘍特異性および視認性を評価する。さらにキレート剤を結合させたimmunoNBを作製し、RI標識することで、immunoNBの体内動態について詳細な検討を行う予定である。今年度の結果を踏まえ、1immuneNB自体の超音波輝度の向上を目的として、シェル厚対粒子径比の引き下げ、2腫瘍内到達性の向上を目的として、粒子径の縮小、という二つの方策を立て、種々のimmunoNBについて腫瘍特異的超音波造影剤としての有用性評価を行うことで、最適な性質を有するimmunoNBを選定する。放射線科学研究の進捗がやや遅れが生じ、消耗品購入費用が想定よりも少額となったため実験計画の変更に伴い新たに購入の必要が生じた実験消耗品の購入に充てる予定である
仮想空間における知的生産システムの構築に関する調査

本研究(企画調査研究)においては,エージェント指向における最新の研究動向について把握するために,まず文献調査を実施した。具体的な調査対象としては,生産システムに関連する文献とエージェント指向を利用した生産システムに関する最新の研究を対象とした。この調査においては,研究代表者らが進めている「造船CIM構築のために必要な製品モデルの明確化」を研究目的としたCIM構築のための基礎的なシステム開発の成果を基盤として設定し,「船の製品モデル」の生成と利用といった情報処理の観点から,生産システムにおけるエージェント指向の利用に関するあるべき姿を体系的に捉えた。本研究の調査により,複雑の自律的なエージェント(マルチエージェント)により協調的に設計・生産を実現化にするために解決すべき問題を,幾つかの部分問題に分割する問題分割や,複数の問題解決の結果を寄せ集めて目標とする解を導出する解統合などのプロセスを,明確にすることが先ず重要であることを確認した。具体的に述べると,設計・生産におけるエンジニアの一部をエージェント化して,それらのエージェントの果たすべき役割を明確にすることが重要であることを確認した。次に,協調的な問題解決のためには,互いに独立したエージェント間で,処理すべき目標に関する交渉や合意形成,あるいは競合解消という処理が必要となり,これらの処理を計算機内で実現するために,個々のエージェントが有すべき知識を規定し,判断を下すためのプロセスを明らかにすることは特に重要であることが理解できた。さらに,技術的進歩が激しい情報技術を有効に利用する上で,複数のエージェント同士による双方向の通信を可能にするための有効な手法についても検討を加えることも有効であることが確認でき,複数のエージェントの協調作業,およびエージェントとエンジニアの協調による設計・生産情報の生成・確定が今後の研究の課題として重要であることが確認できた。
腫瘍抑制性セルピンであるマスピンの子宮頸癌の進展制御機構に関する研究

腫瘍抑制性セルピンであるマスピンの分子多様性やその機能に及ぼす意義、子宮頸癌における発現動態について解析した。分子内ジスルフィド結合を形成した新たなマスピンの分子種が酸化ストレス条件下で増加することを見出した。この酸化型マスピンは、細胞内グルタチオン-S-トランスフェラーゼとの反応性が低下・消失しており、マスピンの機能発現に何らかの影響を及ぼすことが示唆された。また、骨盤内リンパ節転移を認めた子宮頸癌症例ではマスピン発現が低下している傾向を認め、腫瘍進展機構に関与している可能性が考えられた。【目的】SCC抗原と同じセルピンに属するマスピンは、乳癌の腫瘍抑制因子として注目されているが、その機能に影響を及ぼす分子多様性の存在に関する報告はない。今回、酸化ストレス条件下におけるマスピンの分子種について解析を試みた。【方法】マスピンを高発現している乳腺上皮細胞株MCF-10A細胞をサブコンフルエントまで培養し、H202処理後、細胞を回収し、遠心後の上清を試料に用いた。マスピン蛋白をWestern blot法にて検出した。また、1次元目に非還元条件下でSDS-PAGEを施行後、ゲルを切り出し、2次元目に還元条件下でSDS-PAGEを行うNon-reducing/Reducing 2-D SDS-PAGEによる解析を加えた。さらにマスピンとその標的分子の一つであるGlutathione S-transferase(GST)との反応性を解析するため、GSH-pull down assayを施行した。【成績】1)マスピンは、SDS-PAGEでインタクトとその分解産物からなる2本のバンドとして認められた。一方、H202刺激条件下では新たなマスピンの分子種が認められた。2)この分子種は、Non-reducing/Reducing 2-D SDS-PAGEでインタクトのマスピンと同じ移動度を示し、分子内ジスルフィド結合により生じたものと考えられた。3)GSH-pull down assayではGSTと分子内ジスルフィド結合を形成したマスピンとの反応は認めなかった。【結論】酸化ストレス条件下では、分子内ジスルフィド結合を形成したマスピン分子種が増加し、マスピンの機能発現に何らかの役割を有する可能性が示唆された。子宮頸癌におけるマスピン蛋白の発現動態を検討する上で興味深い知見であると考えられた。【目的】扁平上皮癌関連蛋白SCC抗原と同じセルピンに属するマスピンは、乳癌の腫瘍抑制因子として発見されたが、その分子多様性の存在やその機能に及ぼす意義に関する報告はなく、酸化ストレス条件下におけるマスピンの分子腫について解析した。また、子宮頸癌におけるマスピンの腫瘍抑制因子としての意義を明らかとするために、子宮頸癌で腫瘍形成促進的に働くSCC抗原を含めて2種類のセルピン分子の発現動態について解析を行った。【方法】マスピンを高発現している乳腺上皮細胞株MCF-10A細胞をサブコンフルエントまで培養し、H2O2処理後、細胞を回収し、遠心後の上清を試料とした。マスピン蛋白は特異抗体を用いたWestern blot法にて検出した。また、一次元目に非還元条件下にSDS-PAGEを施行後、ゲルを切り出し、2次元目に還元条件下でSDS-PADEを行うNon-reducing/Reducing 2-D SDS-PAGEを確立しこれを用いた。正常子宮頸部扁平上皮組織4例、子宮頸癌Ib-IIb期の癌組織16例におけるマスピン蛋白の発現をWestern blot法にて解析した。【成績】1)Non-reducing/reducing 2-D SDS-PAGEを用いて解析した結果、マスピンには、酸化ストレス下では、分子内ジスルフィド結合を形成した新たな分子腫が認められた。この分子内ジスルフィドは、GSH-pull down assay法でマスピンの標的蛋白であるGSTとの反応性を検討した結果、細胞内GSTとの反応性が低下ないしは消失していた。2)正常子宮頸部組織では4例ともマスピン蛋白は高発現していたが、子宮頸部扁平上皮癌10例中5例、腺癌6例中4例でマスピン蛋白の発現低下が認められた。興味深いことに、子宮頸癌の予後因子である骨盤リンパ節転移に関して扁平上皮癌でマスピン蛋白発現低下を認めたのは、骨盤リンパ節転移陰性例6例中1例であったのに対し、骨盤リンパ節転移を認めた4症例すべてがマスピン蛋白の発現低下を認めた。【結論】酸化ストレス条件下では、分子内ジスルフィド結合を形成したマスピン分子腫が増加し、マスピンの機能発現に何らかの影響を及ぼす可能性が明らかとなった。また、子宮頸部扁平上皮癌では原発巣でのマスピン蛋白発現低下が子宮頸癌の進展に重要な分子機構のひとつである可能性が示唆された。【目的】子宮頸癌において腫瘍関連セルピンであるSCC抗原には分子多様性が存在し正常とがん組織ではその分子種の発現に差異を認めることを明らかとしてきた。

今回、同じセルピンに属するがSCC抗原とは相反する生物学的機能を有するマスピンの分子多様性の存在やその機能に及ぼす意義に関して解析した。また、子宮頸癌におけるマスピン蛋白の発現動態について解析を行った。【方法】1)マスピンを高発現している乳腺上皮細胞株MCF-10A細胞に酸化ストレス条件を加えマスピンの分子種の発現とその標的分子との反応性の変化について種々の電気泳動法を用いて解析した。2)子宮頸癌におけるマスピンの発現動態についてWestern blot法と免疫組織化学染色法により検討した。【成績】1)酸化ストレス条件下では、腫瘍抑制性セルピンであるマスピンには、分子内ジスルフィド結合を形成した新たな分子種が明らかに増加した。この分子内ジスルフィドを形成した酸化型マスピンは、GSH-pull down assay法でマスピンの標的蛋白の一つであるGSTとの相互作用を検討した結果、細胞内GSTとの反応性が低下ないしは消失していた。しかしながら、酸化ストレス処理した細胞溶解液とリコンビナント蛋白を利用したbinding assayで検討した結果、細胞内蛋白のHSP70やHSP90、あるいは、細胞表面に存在するbeta1-integrin、pro-uPA・uPAR複合体、あるいは、核内蛋白のHDAC1との親和性変化には分子内ジスルフィド結合に伴う差異を認めなかった。2)子宮頸癌原発巣では、骨盤内リンパ節転移をきたしている症例で、SCC抗原の発現動態とは異なり、マスピンの発現が低下している傾向を認めた。【結論】酸化ストレス条件下では、分子内ジスルフィド結合を形成したマスピン分子種が増加し、マスピンの機能発現に何らかの影響を及ぼすことが示唆された。子宮頸癌の進展機構には原発巣での腫瘍促進的セルピンであるSCC抗原の異常発現に加えて、腫瘍抑制セルピンであるマスピン蛋白の発現低下が関与している可能性が考えられた。
フラクタル次元測定のための光散乱測定装置の開発と実験教材への応用

研究目的:高専教育においてナノテクノロジーの実験実習を行う必要がある。本研究の目的は、ソフトマテリアルで「ナノテクノロジー教育」を実現することである。研究方法: n-ドデシル硫酸ナトリウムを蒸留水に溶かした溶液を様々な濃度で作る。この水溶液を、穴を開けたシリコンシリコンシートの穴の部分に入れてカバーグラスではさみ、溶液部分にレーザーを当てて散乱光強度を測定する。測定は、Siフォトダイオードを用いて、回転ステージで角度を変えながら、Labviewで行う。研究結果:濃度がゼロでない溶液の場合、散乱角度ゼロ(前方散乱)に近づくと散乱が起こり、ある濃度以上こなると散乱が強くなる。フラクタル次元Dの数値は、D=1.6からD=2.0の範囲で測定できた。従って、ある濃度以上で、フラクタル構造体が形成されることが確かめられた。このフラクタル構造体が形成される濃度は、室温に依存して、冬と夏では大きくことなることも分かった。教育への応用:(1)平成27年度本科5年卒業研究:「光散乱によるソフトマテリアルのフラクタル次元測定」実施済(2)平成28年度専攻科2年特別研究:「ミセル会合体形成の相転移:光散乱法によるフラクタル次元測定」現在進行中(3)平成28年度専攻科2年実験:「光散乱法によるソフトマテリアルのフラクタル次元測定」現在進行中対外発表:(1)平成28年8月に東日本地域高等専門学校技術職員特別研修に発表予定(2)平成29年3月に専攻科生が学会発表を行う予定(3)「高専教育」に論文投稿予定研究目的:高専教育においてナノテクノロジーの実験実習を行う必要がある。教育への応用:(1)平成27年度本科5年卒業研究:「光散乱によるソフトマテリアルのフラクタル次元測定」実施済(2)平成28年度専攻科2年特別研究:「ミセル会合体形成の相転移:光散乱法によるフラクタル次元測定」現在進行中(3)平成28年度専攻科2年実験:「光散乱法によるソフトマテリアルのフラクタル次元測定」現在進行中対外発表:(1)平成28年8月に東日本地域高等専門学校技術職員特別研修に発表予定(2)平成29年3月に専攻科生が学会発表を行う予定(3)「高専教育」に論文投稿予定
施設内分娩後の母子の在院日数決定のための看護診断に関する研究

研究目的に従って4種類の質問紙(褥婦の退院時用、褥婦の夫用、主に手伝いをしている人用、褥婦の出産後1カ月用)を作成し小冊子にして、平成7年3月から9月までに東京都及び千葉県内の7つの施設で分娩をした褥婦に研究への参加を依頼し、了解が得られた者に対して配布した。経時的な質問紙のため、郵送により回収した。また、上記7つの施設で産科医、小児科医、産科での臨床経験5年以上の看護職者に対して、半構成的面接による調査を行った。質問紙は1500冊配布し、平成7年12月までに褥婦が退院時に記入したもの1368通、褥婦の夫が記入したもの641通、、主に手伝いをしている人が記入したもの582通、褥婦が1カ月後に記入したもの572通が回収された。調査内容はコード化し、統計的解析を行った。質問紙及び面接による調査結果は以下のとおりである。1.質問紙調査より、在院日数決定の要因として分娩様式、体調の回復具合などがあげられた。2.退院後ほとんどの褥婦が何らかの援助を受けており、そのキーパーソンは母親であった。3.面接調査より施設の管理者である産科医はベッドの稼動率や収入も考慮していた。4.小児科医は新生児の健康状態と母親の育児能力を考慮していた。5.看護職者は褥婦の心身と家庭の状況を考慮していた。個別の在院日数決定のための看護診断の方法を開発するために、現在、詳細な分析と検討を加えている。1.研究経過施設内分娩後の母子が健康的な家庭生活に適応するための在院日数決定にかかわる、独自性のある構造化された看護診断の方法を開発する目的に従い、以下のように研究を進めている。(1)のために、医療者に対する聞き取り調査用紙を作成し、面接を実施中である。また、(1)(3)に関して母親及び家族に対する質問紙を作成し、配布中である。(1)在院日数決定の方法の実態を明らかにする。(2)退院後の母子の生活状況、並びに健康上の問題点を探る。(3)在院日数に関する母親、家族の意見を明らかにする。2.今後の計画今後は、面接及び質問紙で収集されたデータを量的・質的に検討することにより、以下のように研究を進める。(1)在院日数の決定に影響を及ぼす要因を分析する。(2)個別の在院日数決定のための看護診断の方法を開発する。(3)その分析結果より、在院日数決定のためのクライテリアを策定し、試行を経て、看護診断の方法を開発する。研究目的に従って4種類の質問紙(褥婦の退院時用、褥婦の夫用、主に手伝いをしている人用、褥婦の出産後1ヵ月用)を作成し小冊子にして、平成7年3月から9月までに東京都及び千葉県内の7つの施設で分娩をした褥婦に研究への参加を依頼し、了解が得られた者に対して配布した。質問紙は1500冊配布し、平成7年12月までに褥婦が退院時に記入したもの1368通、褥婦の夫が記入したもの641通、主に手伝いをしている人が記入したもの582通、褥婦が1ヵ月後に記入したもの572通が回収された。

1.質問紙調査より、在院日数決定の要因として分娩様式、体調の回復具合などがあげられた。2.退院後ほとんどの褥婦が何らかの援助を受けており、そのキーパーソンは母親であった。3.面接調査より施設の管理者である産科医はベッドの稼動率や収入も考慮していた。4.小児科医は新生児の健康状態と母親の育児能力を考慮していた。5.看護職者は褥婦の心身と家庭の状況を考慮していた。個別の在院日数決定のための看護診断の方法を開発するために、現在、詳細な分析と検討を加えている。
被子植物無胚乳種子種における胚珠内栄養分移動経路の多様性解析

本研究は、マメ科を対象として、胚の成長に必要な栄養分の内乳から胚への移動経路の多様性の実態を明らかにする。一般的に被子植物において、胚への栄養分移動経路は<前々世代の胞子体(珠皮)→前世代の配偶体(内乳)→胚柄→胚>と推定される。ところが、被子植物の胚珠内では、胚柄が早期に計画的細胞死により消失する。つまり、内乳から胚への経路が失われる。この経路の補填のためには、二次的な胚と内乳の接着が考えられるが、この実態を解剖学的な研究により明らかにする。このため、マメ科植物の主要な系統を代表する10種の種子を発達を追って採集し解剖を行い、蛍光顕微鏡を用いた観察が有効である事を明らかにした。平成26年度は、当初の目的であった研究環境の整備として、必要な消耗品の購入および落射蛍光装置を備えた顕微鏡観察システムの構築を行った。このため、プランアポクロマート顕微鏡用対物レンズ、顕微鏡用デジタル撮影装置を購入した。これにより、研究対象であるマメ科植物の胚珠内部の構造を正確に、かつ詳細に観察できる環境が整った。また、研究の対象となるマメ科種10種「サイカチ、ジャケツイバラ、アカシア、ユクノキ、イヌエンジュ、ミヤマトベラ、ツノクサネム、ハリエンジュ、ヒヨコマメ、フジ」について様々な種子発達段階の液浸標本と証拠標本を採取した。それぞれの生育地を明確に把握できたと共に、同生育場所での開花・結実時期が明らかとなったため、発達段階をより細かく追いながら、効率良く種子を採取することが今後可能となった。そして、これまでの採取試料に基づき胚珠の解剖をパラフィン切片法により行い、500枚超のプレパラートを作成した。これにより、胚珠サイズと胚珠内部の発達段階との関係が明らかとなり、研究に必要な発達段階の胚珠を外部形態から特定できるようになった。さらに、作成したプレパラートにもとづき、発達にともなった胚珠内部構造の変化過程について推定することが可能な状況になった。なお、本研究の目的であるマメ科胚珠内の栄養分移動経路の探索の過程において、種皮のカラザに特殊な組織の発達を確認し、これと内乳の構造の発達過程との対応を明らかにすることが栄養分移動経路の探索という点で極めて重要であることが新たに考えられ、カラザと隣接する内乳の発達段階も胚および胚柄の発達過程と併せて追求する必要性に気づくことができた。平成27年度は、主な研究対象の無胚乳種子群であるマメ科の種子試料の収集を目的として、四国・九州・中国地方、さらに北関東周辺にて採集を行い、11種(Wisteria floribunda, Maackia tashiroi, M. floribunda, Millettia japonica, Lespedeza pilosa, L. cuneata, Rhynchoia volubilis, Amphicarpaea bracteata, Desmodium podocarpium, D. oldhamii, D. paniculatum)の種子液浸標本(様々な発達程度のもの)と証拠標本を得た。これらを材料に、現在内乳の発達過程の解析を進めている。また、これと平行して、無胚乳種子を持つ他の群であるハエドクソウ科ハエドクソウ属についても、試料収集を行なった。ハエドクソウ属については、無胚乳種子と言われているが、実際は、種子成熟時まで2層の内乳組織が存在し続けることを確認した。一方で、胚と内乳とを連絡する胚柄他の構造が認められず、どのように内乳から胚へ栄養分が移動するのか、今後の研究課題となった。なお、このハエドクソウ属の研究を進めるにあたり、材料の特定のため、正しい分類と学名の付与が必要なため、このことも平行して行った。その結果、日本においてはハエドクソウとナガバハエドクソウの2型が存在し、一方はPhryma nana,他方はP. oblongifoliaの学名が正しいことを示し(植物分類学会富山大会での発表、および論文として投稿中)、今後の研究の基盤とした。本研究の主たる対象である無胚乳種子植物群マメ科植物の種子の液浸試料を着実に収集している。これと平行して、被子植物の無胚乳種子植物群と言われている、キク科、ウリ科、ハエドクソウ科、シバナ科についても試料を収集し、解剖学的研究を進め、より広い見地からマメ科の無胚乳状態の実態を明らかにする方向に進めている。その過程で、材料の特定の基盤となる分類学的な問題の解決も進め、学会発表および論文原稿の投稿を行なっていることから、総合的に見ておおむね順調に進展していると言える。本研究では、予定に準じ、マメ科植物のネムノキ(Albizia julibrissin)、ジャケツイバラ(Caesalpinia decapetala var. japonica)、ヒヨコマメ(Cicer arietinum)、フジキ(Cladrastis platycarpa)、ミヤマトベラ(Euchresta japonica)、サイカチ(Gleditsia japonica)、コマツナギ(Indigofera pseudotinctoria)、ミヤコグサ(Lotus corniculatus)、イヌエンジュ(Maackia amurensis)、ハリエンジュ(Robinia pseudoacacia)、ツノクサネム(Sesbania sesban)、フジ(Wisteria floribunda)の胚珠の採集を終えた。そして、これら種群の胚珠の横断および縦断切片での、胚表面のクチクラ層の有無を特定する目的で、ナイルレッドによるクチクラ層染色の実態の観察を行うこととした。

このため、同層の所在を発光により確認できる、蛍光フィルターキューブG-2A C-FLを設定した落射蛍光顕微鏡の設置を終え、その観察方法に習熟した。さらに、樹脂包埋切片作成用として、クルツァーテクノビット7100の包埋樹脂を準備し、これに伴う浸漬液のシリーズの準備、包埋標本固定ヒストブロックの準備を終え、資料の樹脂包埋を行い、クルツァー社製ヒストナイフHにて精力的に切片作成を行っている。なお、本研究の発展として解析の対象としている無胚乳種子を持つ他の被子植物のグループであるハエドクソウ科ハエドクソウ属について、研究の前段階として、その分類上の問題であった日本産種の変異の実態を明らかにし、その学名を確定した。これにより、研究材料の実態をより明確にすることができた。これまで、パラフィン包埋切片作成には習熟していたが、樹脂包埋切片作成は初めてであり、試行錯誤の部分があり、多くの時間を費やしてしまったため。本研究は、被子植物のマメ科を対象として、胚珠内での胚の成長に必要な栄養分がどのような経路を経て胚に到達するのかを明らかにすることを目的とした。被子植物において、胚への栄養分移動経路は「前々世代の胞子体(珠皮)→前世代の配偶体(内乳)→胚柄→胚」が考えられる。そして、これらの経路間は、有機栄養分の細胞間の通り道として、原形質連絡により結びつけられている必要があろう。ところが、被子植物の胚珠内では、胚柄が早期に計画的細胞死により消失する。このため、胚柄の計画的細胞死後は、胚表面から内部への栄養分の移動が考えられて来た。一方、被子植物の胚表面には比較的早い段階でクチクラ層が出現する。以上により、胚柄消失後の胚表面の一部が、二次的に内乳に接着し、クチクラ層を失い、内乳と胚表面の細胞間で原形質連絡が生じることによる栄養分の移動が考えられ、実際、マメ科植物のエンドウマメにおいて、胚の一部である子葉と内乳が接着している部分contact zone (CZと略)がある。また、このCZは、我々がマメ科植物の発達した種子内の子葉上に認めた、個々の表皮細胞がドーム&#29376;に隆起する領域cotyledon areole (CAと略)に相当すると考えられた。なお、CAの位置は、マメ科植物の種類によって、子葉の先端、基部、さらには中央部にと、様々な場所に出現することをすでに我々が報告している。そこで、本研究では、CZがマメ科植物の代表的な系統において、どのように子葉上に分布するのかをクチクラ層の欠失部分の特定により明らかにし、その多様化過程を推定しようとするものである。現在までの研究の結果、本研究により設置した蛍光顕微鏡を用いることで、サフラニン、ファストグリーン、鉄ヘマトキシリンにより三重染色したパラフィン包埋切片において子葉表面のクチクラ層の分布を特定できることが明らかとなった。本研究は、マメ科を対象として、胚の成長に必要な栄養分の内乳から胚への移動経路の多様性の実態を明らかにする。一般的に被子植物において、胚への栄養分移動経路は<前々世代の胞子体(珠皮)→前世代の配偶体(内乳)→胚柄→胚>と推定される。つまり、内乳から胚への経路が失われる。
南極氷床底面から検出された７２万年以上前の微生物探査

南極氷床ドームふじ基地でのアイスコア掘削により,南極氷床下の氷試料と岩盤由来の粒状物試料が得られた.これらは少なくとも72万年以上前に封じ込められた可能性が強く,南極氷床下の環境を推定されうる試料の中で,最も優れた試料の一つである.次世代シークエンサーによるメタゲノム解析をおこなった結果、DNAデーターベースや現在の南極の雪氷,土壌,湖沼等の分析結果とは高い相同性を示さない、既知のものとは大きく異なる配列を持つ微生物が検出された。前年度に引き続き,クリーンルーム内でのコンタミネーションを極力排除した少数細胞からのゲノム解析をおこなうためのプロトコール確立や,アイスコア表面に付着しているコンタミネーションを排除するための融解装置の改良をおこなった.新しい全ゲノム増幅方法を開発させ,南極氷床下の微生物からゲノム増幅産物の取得し,ゲノム産物から新型のハイスループット・DNAシーケンサーによって大量配列を得ることに成功した.配列をアセンブルし,サンプル中のゲノム配列を再構成した200塩基以上のコンティグ群を得た.コンティグ群上で遺伝子を同定し,それら遺伝子群から微生物の相対的分布を決定した.その結果各種バクテリア,アーキアが検出でき,南極氷床底部試料には幅広い微生物群が含まれていることが明らかになった.南極氷床ドームふじ基地でのアイスコア掘削により,南極氷床下の氷試料と岩盤由来の粒状物試料が得られた.これらは少なくとも72万年以上前に封じ込められた可能性が強く,南極氷床下の環境を推定されうる試料の中で,最も優れた試料の一つである.次世代シークエンサーによるメタゲノム解析をおこなった結果、DNAデーターベースや現在の南極の雪氷,土壌,湖沼等の分析結果とは高い相同性を示さない、既知のものとは大きく異なる配列を持つ微生物が検出された。南極氷床底部の試料年代が72万年以上と非常に古いうえ,アイスコア中には微生物細胞がごく少量のみしか含まれていないため,全ゲノム増幅法による少数細胞からのゲノム解析をおこなうためのプロトコール確立をおこなった.アイスコア中の試料には古代の微生物が低密度で存在しているが,アイスコアの表面には現生のバクテリアや菌類などの,コンタミネーションである微生物が多く付着しているため,それらを排除するための作業をおこなった.アイスコア表面に付着しているコンタミネーション微生物を排除するために,申請者が微生物分析用に作成したアイスコア融解装置を用いて,氷試料内部のみを無菌的に採取した.氷試料の周囲にポジティブコントロールとして人工的に合成したDNAを塗布し,採取の信頼性の確認をおこなった.また,実験室内や作業中からのコンタミネーションには細心の注意を払う必要があるため,コンタミネーションを排除した小数細胞からのDNA抽出や,標的細胞以外のDNAの混入(コンタミネーション)を抑えたゲノム増幅手法の改良をおこなった.また,予めクリーンルームや試薬などから既存微生物の塩基配列を採取し,コンタミネーション配列のデーターベース化を図った.開発した微量細胞からの全ゲノム増幅手法を用いて,南極氷床下の微生物からゲノム増幅産物の取得し,ゲノム産物は新型のハイスループット・DNAシーケンサーによって大量配列を得ることに成功した.本研究で取り扱う試料は古代試料であり,実験室内や作業中からのコンタミネーションには細心の注意を払う必要がある.実験の再現性や確実性を検証するために,コンタミネーションを排除した小数細胞からのDNA抽出やゲノム増幅手法の確立や,予めクリーンルームや試薬などのコンタミネーション配列のデーターベース化は非常に重要なプロセスである.また,開発した微量細胞からの全ゲノム増幅手法を用いて,南極氷床下の試料中に含まれる細胞に対して,自動細胞解析分離装置(セルソーター)を用いた細胞分離・ゲノム増幅産物,および氷試料からのメタゲノム配列を得ることができたので,研究の達成度はおおむね順調であると判断する.南極氷床底部試料(1-2試料)および,南極氷床底部の環境と比較するために,氷床アイスコア(底部試料ではない)に含まれる微生物から,ゲノム増幅,ゲノム・ライブラリーの作成,および新型シークエンサーでの解読をおこなう.ゲノム配列のアセンブル,ゲノム配列とORFの予測,アノテーション等情報解析をおこない,南極氷床下の生態系の推測をおこなう.また,リボソーム遺伝子等の特定の遺伝子を増幅したPCRクローン・ライブラリーの作成・遺伝子配列の解読をおこない,DNAデーターベースと照合させて,微生物種の推定および検出された微生物がどのような環境から検出されたのかの推定をおこなう.作成したコンタミネーション配列のデーターベースと照らし合わせ,氷試料から得られた塩基配列の正確性の確認をおこなう.以上の結果を元に,微生物と環境条件との関係を検討し,氷床内に存在する微生物種の多様性を評価し,南極氷床下の環境の実体を解き明かす.本年度は,文部科学省科学研究費新学術領域研究「生命科学系3分野支援活動」ゲノム支援に採択され,次世代型DNAシーケンサーによるメタゲノム解読の支援を頂いたため,当初予定していたゲノム解読費用は来年度に繰り越したが,来年度はサンプル数を増やした精度の高い微生物解析をおこなう.アイスコア処理(コアカットとクリーニング,融解,分注),新型シーケンサーでの解読費用,ゲノム増幅試薬,集積流体回路チップ,および分析用各種試薬類などの消耗品などを購入予定である.
[3+2+1]型付加環化反応によるα-pyrone類の新規合成法の開発

一酸化炭素の取り込みを伴う環化付加反応は各種カルボニル化合物の有用な合成法である。α-pyrone類は多くの天然物、生理活性物質に含まれる重要な化合物であるとともに、含窒素複素環化合物や種々の芳香族化合物の合成中間体としても重要であり、汎用性のある触媒的α-pyrone類合成法の開発は重要な研究課題の一つである。本研究では、α,β-不飽和カルボニル化合物のカルボニル基およびα-炭素を三原子ユニットとするアセチレン類、一酸化炭素との[3+2+1]型環化付加反応によるα-pyrone類の一段合成法の開発を目的とし検討をおこなった。申請者はRu_3(CO)_<12>錯体存在下、a,b-不飽和ケトンとシリルアセチレンを一酸化炭素加圧下反応させると[3+2+1]型環化付加反応が進行し、四置換α-pyroneが得られるとことを見いだした。本反応はアミン塩を添加することで良好な収率で目的とする四置換α-pyroneを得ることができる。アミン塩とルテニウムカルボニル錯体との反応により系中でルテニウムヒドリド種が発生する。これがa,b-不飽和ケトンに付加し、ルテニウムエノラートを与え、続くアセチレン、一酸化炭素の挿入を経て生成物が得られるものと考えている。申請者はルテニウムヒドリド種とa,b-不飽和カルボニル化合物から容易にルテニウムエノラートを発生できることに着目し、ルテニウムヒドリド錯体を用いたa、b-不飽和カルボニル化合物の反応を検討した。その結果、RuHCl(CO)(PPh_3)_3触媒によるa,b-不飽和デルデヒドの還元的二量化反応反応を見いだした。RuHCl(CO)(PPh_3)_3触媒存在下、イソブロピルアルコールを水素源とし、a,b-不飽和アルデヒドをベンゼン還流下反応させると、還元的二量か反応が進行し、a-ヒドロキシメチルケトンが良好な収率で得られる。a-pyrone類は多くの天然物、生理活性物質に含まれる重要かつ基幹的な化合物であり、含窒素複素環化合物や種々の芳香族化合物の合成中間体としても重要であることから、多彩な置換様式を有するa-pyroneの合成法の開発は有機合成化学における重要な研究課題の一つである。本研究では、カルボニル化に基づく[3+2+1]型環化付加反応による新しい型のα-pyrone合成法の開発を目的とするが、本年度は種々の遷移金属錯体触媒を用いた反応条件のスクリーニングを行った。その結果、Ru_3(CO)_<12>触媒存在下、フェニルシリルアセチレンとビニルケトンと一酸化炭素との反応を行ったところ期待した[3+2+1]型環化付加反応が進行し4置換α-pyroneが良好な収率で得られることを見いだした。一方、[Cp^*RuCl_2]_2を触媒とし、アルキル2置換アセチレンを一酸化炭素加圧下、メチルビニルケトンと反応させたところ、[3+2+1]型環化付加反応は全く進行せず、アセチレン、オレフィン、および2分子の一酸化炭素との[2+2+1+1]型付加環化反応が進行し、ヒドロキノン類が良好な収率で得られることを見いだした。この型の反応はこれまで一例しか報告例がなく、適用可能なオレフィンはノルボルネン誘導体に限られていた。[Cp^*RuCl_2]_2触媒を用いる本系においては、アクリル酸エステル、アクリル酸アミド、アクリロニトリル等種々の電子欠損オレフィンが適用可能であり、官能基を有するヒドロキノン類合成の有用な方法であることを明らかとした。

その結果、RuHCl(CO)(PPh_3)_3触媒によるa,b-不飽和デルデヒドの還元的二量化反応反応を見いだした。RuHCl(CO)(PPh_3)_3触媒存在下、イソブロピルアルコールを水素源とし、a,b-不飽和アルデヒドをベンゼン還流下反応させると、還元的二量か反応が進行し、a-ヒドロキシメチルケトンが良好な収率で得られる。
脳内情報処理過程における大脳連合野の役割りの電気生理学的研究

大脳連合野は一次感覚野からの情報を処理統合し、認知、記憶、判断などの高次機能を果たす部位と考えられているが、本研究ではその電気生理学的基盤について検討した。事象関連電位とくにN2およびP300成分を指標として、それに及ぼす大脳連合野病変の影響を見た。まず多種感覚連合野である側頭頭頂葉移行部の病変ではN2は保たれたにもかかわらず、P3a,P3bともに著明に低下した。これは刺激様式、刺激部位を変えて記録しても同様であった。一方頭頂連合野の病変ではN2の低下を認めたがP3に関してはほぼ正常であった。さらに前頭連合野の病変では、標的刺激に対するP3bは正常であったが、新寄刺激に対するP3aは刺激様式にかかわらず低下した。従って側頭頭頂移行部連合野が感覚情報の統合と記憶、判断に関与する部位との接点として、重要な働きをしていることが示唆された。前頭連合野に関しては、高次な判断機能に加え、受動的、自動的な認知機能にも関与していると考えられた。前頭葉の機能障害が存在すると考えられているパーキンソン病でもP3aの異常が認められ、それが裏づけられた。頭頂葉連合野の機能に関しては視覚形態識別刺激、体性感覚刺激ではP3に影響は及ぼさなかったが、視空間認知機能に重要な働きをしていると考えられており、まず正常人で視空間認知機能をみる刺激パラダイムを確立した。それにより刺激後160msecから300msecの間に視空間注意の転換に関連した新たな事象関連電位を記録した。今後この電位を指標として頭頂葉連合野の機能局在に関する生理学的検討が可能となることが期待される。
一酸化窒素(NO)によるゲノム修飾と制御の分子基盤の解明に向けた研究

感染・炎症において過剰に生成されるスーパーオキサイドや一酸化窒素(NO)などのフリーラジカルが、遺伝子の化学修飾をもたらし、病原体や宿主の変異と進化を促進し、感染病態発現に密接に関わることが示唆されている。本研究では特に、NOに由来するユニークな核酸修飾塩基8-ニトログアノシンに注目し、その生体内生成ならびに生物活性について解析し、以下の結果を得た。1.8-ニトログアノシンが、真核細胞に対して遺伝子変異を誘発することが分かった。すなわち、CHO細胞を8-ニトログアノシン処理すると、マーカー遺伝子であるgpt遺伝子に対して高頻度にG→T transversionが観察された。また、この時、CHO細胞のゲノム中に有意に高い脱塩基部位が検出された。2.特発性肺線維症患者および肺扁平上皮癌組織において8-ニトログアノシン生成が著明に亢進していることを明らかにした。また、喫煙者の尿中に高濃度の8-ニトログアニンが検出され、喫煙により生体内でグアニンニトロ化が亢進していることが示唆された。3.8-ニトログアニン誘導体として、全く新規の環状ヌクレオチドである8-ニトログアノシン3',5'-環状1リン酸(8ニトロcGMP)の細胞内生成を世界で初めて証明した。さらに、8-ニトロcGMPは、蛋白質のチオール基と反応してcGMPアダクトを生成する反応(S-グアニル化)をもたらし、これが新しい翻訳後修飾として細胞の酸化ストレス応答のシグナル制御に関わることを見出した。以上より、NOによるグアニンのニトロ化は、遺伝子変異をもたらすこと、さらには全く新しいシグナル伝達機構として細胞機能の制御に関わることが明らかとなった。NOによるゲノム修飾と制御のメカニズムの解明に向けた研究を推進している。特に、本年度は、NOによる核酸塩基グアニンのニトロ化に伴った変異原性について検討した。具体的には、CHO細胞に大腸菌のgpt遺伝子を組み込んだAS52細胞を8-ニトログアノシンで処理して、本細胞のgpt遺伝子の変異誘発頻度と変異パターンを解析した。その結果、8-ニトログアノシンは、AS52細胞に対して、過酸化水素に匹敵する強力な変異誘発作用を発揮し、その変異スペクトラムは、主にG→Tトンスバージョンを認めた。また、8-ニトログアノシン処理により、細胞のDNA中に脱プリンサイトが有意に生成することも明らかとなった。従って、NOによりDNA中に生じたニトログアニンが脱プリン反応を誘発して、DNAに対してゲノム変異をもたらしているもと推察された。さらに、興味あることにマウス培養マクロファージにより、8-ニトログアノシンの8位のニトロ基を脱離する酵素活性、すなわち、デナイトラーゼ様活性が発現されることが分かってきた。これまで、真核、原核細胞に当該酵素の存在は全く知られておらず、本酵素が、DNAやRNA、および、細胞のヌクレオチドプールで生じた、8-ニトログアノシンや8-ニトログアニンの新しい修復システムを構築している可能性が示唆される。今後、様々な組織、細胞の8-ニトログアノシン・8-ニトログアニンデナイトラーゼ酵素の本体の解明が期待される。昨年度までに、NO依存性の修飾塩基である8-ニトログアニン誘導体(8-NGs)を化学合成し、それを抗原エピトープとして、モノクローナル抗体を作製した。また、得られた抗体を用いて免疫アフィニティーカラムを作製し、生体検体より8-NG誘導体を分離、電気化学検出器(ECD)を用いたHPLCシステムにて特異的に検出するシステムを開発した。そこで本年度は、この抗体類および分析システムをヒト検体での8-NGs検出への応用を試みた。ヒト尿を分析した結果、喫煙者の尿中に有意に高濃度の8-NGを検出した。また、ヒト肺組織における8-NGs生成を免疫組織化学的に解析した。

その結果、高頻度に肺がんを合併する特発性肺線維症(IPF)患者の肺組織おいて、強い8-NGの生成を、特に線維化巣を被覆する再生上皮の細胞質に認めた。気道上皮領域に対する8-NG陽性領域の割合を解析した結果、IPFや肺扁平上皮癌組織においては、正常者に比べ、著明かつ有意に8-NGの生成が促進しており、ニトロ化ストレスが亢進している可能性が示唆された。また、興味深いことに、肺扁平上皮癌組織の免疫染色にて、8-NG染色の局在は、細胞質のみならず細胞核にも有意に認められた。このことは、癌組織においては、核のDNAも損傷を受けていることを示唆している。また、iNOS、内皮型NO合成酵素(eNOS)の生成を細胞質に、さらに、p53とPCNAの発現を核に認めた。以上の結果、肺局所で、NOの過剰産生が惹起され、DNAやRNA、ヌクレオチドプールにニトロ化ストレスを及ぼし、8-NGを生じているものと考えられる。この8-NGの生成が、遺伝子変異を誘発し、IPFにおける肺がんへの進展に寄与しているものと考えられる。今後は、炎症関連病態におけるグアニンニトロ化およびその修復システムを、モデル動物(ウイルス感染など)を含めた生体試料を用いてより詳細に解析し、NOによるゲノム修飾と制御の分子基盤の解明に向けた研究を進める。感染・炎症において過剰に生成される一酸化窒素(NO)は、感染病態の制御に密接に関わる。我々はこれまでに、核酸塩基グアノシンのニトロ化産物である8-ニトログアノシンがNO産生に依存して生成すること、さらにそのものがウイルス変異を誘発することを明らかにしてきた。さらに本研究課題において前年度までに、8-ニトログアノシンはウイルスに対してのみでなく、哺乳細胞に対しても変異原性を有することを明らかにした。一方、本年度は、NOの2次シグナル分子であるサイクリックGMP(cGMP)のグアニン部分がニトロ化された、全く新規の環状ヌクレオチドである、8-ニトログアノシン3^,、5^,-環状1リン酸(8-ニトロcGMP)が細胞内で生成することを証明した。興味あることに、8-ニトロcGMPはcGMPシグナル活性を保持しながら、cGMPにはないNO固有のシグナル機能を有していた。すなわち、8-ニトロcGMPによる細胞内シグナル伝達機構に関して、8-ニトロcGMPが、転写制御因子Keap1のSH基と反応して、新しいタイプの翻訳後修飾を誘発することが分かってきた。具体的には、蛋白質のCys-SH基と8-ニトロcGMPとの求核置換反応による蛋白質8-thioalkoxy-cGMPアダクト生成反応であり、我々はこの蛋白質の翻訳後修飾を"S-guanylation(S-グアニル化)"と名付けた。すなわち、NO→酸化ストレス→ヌクレオチドニトロ化→8-ニトロcGMP→細胞内Cys(SH)含有センサー蛋白質(Keap1等)のS-gunaylation→蛋白質・酵素の構造・機能改変→シグナル伝達というユニークなシグナル伝達経路である。以上の結果より、感染・炎症におる核酸ニトロ化は、ゲノム修飾による遺伝子変異の促進とともに、そのシグナル活性によって細胞機能の修飾と病態制御に重要な役割を果たしていることが示された。
テフラで構成される斜面の崩壊現象に関する層序学的・歴史学的研究

平成30年度は,阿蘇火山における過去の斜面災害の形態や発生履歴をテフラ層序学的に検討した.現地調査を実施したのは,阿蘇カルデラ東側壁直下の砂防堰堤掘削断面であり,その観察結果から以下のことが明らかとなった.調査した断面に露出する堆積物は,石礫に富む基質支持の土石流堆積物と未固結なテフラ片や土壌片を多く含む岩屑なだれ堆積物の2つに区分され,前者は5層,後者は2層確認された.そのなかで,下位の岩屑なだれ堆積物は掘削断面のほぼ全面(幅約70 m)にわたって露出するもっとも特徴的な堆積物で,径数cm数10 cmのテフラ片や土壌片が多量に含まれるとともに,それらが著しく褶曲したり分断するなどの変形構造が観察された.この堆積物は水で運搬された形跡が認められないことから,大きな地震に伴うものと推定された.発見された堆積物間に挟在する年代既知の火山灰層や埋没土壌層の放射性炭素年代値から,豪雨に伴う土石流は4001800年間隔で起こっていることがわかった.ただ,同じ豪雨であってもすべての渓流で土石流が発生するとは限らないため,阿蘇カルデラ壁全体ではより高い頻度で豪雨に伴う斜面崩壊と土石流が発生しているものと考えられる.一方,調査したカルデラ壁斜面では岩屑なだれが最近6300年間に2回発生していることが明らかとなった.2016年熊本地震による崩壊・岩屑なだれを含めると,少なくとも2000年間に1回程度,こうしたマスムーブメントが起こっていることになる.今回発見されたような岩屑なだれ堆積物は過去の大きな地震の発生を示唆している可能性があるが,中部九州の活断層群における地震の発生頻度については今後の活断層調査などとも関連させて詳細に検討する必要がある.平成28年熊本地震の影響が小さい地域での現地調査は可能になっているが,道路の寸断や安全上の問題から,今なお立入や調査が実施できない地域が多数存在している.熊本地震によって甚大な被害が生じた阿蘇火山周辺域では道路網が復旧してきており,場所によっては現地調査が可能な状況になりつつある.したがって,次年度は現地調査に基づく過去の斜面災害発生頻度やメカニズムの検討とともに,今年度購入したデジタルマイクロスコープを駆使して採取試料の詳細な観察や各種分析を行う.また,古文書調査などの歴史学的調査も継続して実施し,研究課題全体のとりまとめにむけて全力で取り組む..わが国は台風や前線等による豪雨発生頻度が極めて高く,毎年のように土砂災害が発生しており,とくに火山地域においては未固結な火山砕屑物(テフラ)が広く分布していることから,日常的に土砂災害の脅威にさらされている.本研究の目的は,わが国に広がる火山地域で多発するテフラ斜面の崩壊現象について,(1)どのようなメカニズムで発生するのか,(2)過去においてどの程度の頻度で発生しているのかをテフラ層序学的調査と古文書等による歴史学的調査によって解明し,(3)発生形態や頻度による危険地域のゾーニングなど将来の防災計画のための基礎資料を提供することである.初年度にあたる平成27年度は,まず阿蘇カルデラ周辺域において調査斜面を設定することから開始した.斜面崩壊の形態は,地形地質・植生等によって異なると考えられるため,カルデラ壁や中央火口丘群斜面など地形の異なる地域において,過去に崩壊が発生した調査斜面を設定した.それぞれの調査斜面において,テフラ層序の詳細な観察・記載と試料採取を実施し,次年度以降の分析のために整理・保管を行った.本年度の主要成果は,比較対象事例として平成25年10月の伊豆大島における斜面災害の概要を明らかにしたことであり,その成果は国際学術雑誌(インパクトファクター付きの査読論文)に掲載された.初年度は,調査斜面を設定するとともに,比較対象事例として平成25年10月の伊豆大島における斜面災害の概要を明らかにするなど,研究はおおむね順調に進展した.わが国は台風や前線等による豪雨発生頻度が極めて高く,毎年のように土砂災害が発生しており,とくに火山地域においては未固結な火山砕屑物(テフラ)が広く分布していることから,日常的に土砂災害の脅威にさらされている.本研究の目的は,わが国に広がる火山地域で多発するテフラ斜面の崩壊現象について,(1)どのようなメカニズムで発生するのか,(2)過去においてどの程度の頻度で発生しているのかをテフラ層序学的調査と古文書等による歴史学的調査によって解明し,(3)発生形態や頻度による危険地域のゾーニングなど将来の防災計画のための基礎資料を提供することである.平成28年度は,前年度に概要を報告した平成25年10月の伊豆大島土砂災害について,斜面崩壊のテフラ層序学的特徴と崩壊発生の原因について検討した.平成25年10月16日豪雨による斜面崩壊のすべり面が17771778年噴火による火山灰層と1421年噴火に伴う火山灰層のいずれも直下に生じていることが明らかになり,すべり面の位置によって斜面崩壊は3つのタイプに区分された.また,斜面崩壊に影響を及ぼしたテフラ層の特徴を明らかにするため,テフラや土壌層の粒度分析,土壌硬度測定,さらに未攪乱円筒試料を採取して飽和透水係数の測定も行った.