hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高空間分解能静電気分布モニタリング計測システムの開発

最後にこのシステムを用いてアクリル表面の静電気分布を計測した。これより空間分解能1 mmかつ短時間で静電気分布を計測するモニタリングシステムの開発に成功した。本年度の目的は、小型電界センサのアレイ構造による多点同時計測技術を用いて、静電気二次元分布を可視化するための計測システムを開発することである。そのために、検出センサのアレイ化による電界計測の干渉を低減した構造の最適化と、それぞれで測定された電界を高感度・高速で計測して静電気情報へ変換するシステムの開発を行った。さらに、このシステムを用いて、帯電した対象物の静電気分布を評価したところ、対象物の構造を反映した静電気分布が得られ、当初の目的を達成した。静電気今後は、これまで開発してきた計測システムで得られた静電気分布を検証するために、他の静電気計測技術を用いて空間的な静電気の位置と量の関係を比較検討することで、静電気計測としての優位性を明らかにする。さらに30個のセンサアレイと自動ステージを組み合わせることで更に広範囲な静電気分布を計測可能なシステムの開発も試みる。これにより、振動誘起法を用い静電気二次元分布計測システムの技術的基盤を確立する。以上により、製造の現場等に応用可能な非接触・静電気分布の可視化計測システムの開発を行う。平成25年度の目的は、振動誘起法を基盤とした低周波電界の多点計測の技術的基盤を確立することである。その中でモノポール型アンテナ構造を用いた低周波用電界センサを開発し、静電気の狭領域計測技術の確立に成功した。さらに、この開発した電界センサは、小型化することが可能であり、そのアンテナアレイ構造により多点電界計測することで、25mm×25mmの領域の電界分布を計測可能な技術を確立することに成功した。これにより当初の目的を達成した。本研究で用いている多チャンネルのロックインアンプシステムが故障し、メーカーに修理を依頼したが、調整がうまくいかず、再調整するのに二ヶ月を要した。そのため検証すべき実験が二ヶ月遅れたため、静電気可視化システムを構築するための設計が平成26年度中にできなかった。今後は、平成25年度で確立した小型電界センサのアレイ構造による多点同時計測技術を用いて、静電気二次元分布計測システムを開発する。静電気計測の二次元分布の高空間分解能および高速計測のためには、検出センサのアレイ化による電界計測の干渉を低減した構造の最適化と、それぞれで測定された電界を高感度・高速で計測して静電気情報へ変換するシステムの開発が必要である。平成26年度は、測定対象物の振動数50-200Hz、振幅1mm以下の条件下において、1-3mmのパッチアンテナ構造を25個の交流信号を同時に計測・信号処理することによって、0.1秒以下で面積15mm角以下の静電気分布を可視化する技術を確立する。以上により、現在、想定されている物流の多い現場に応用可能な非接触・静電気二次元分布の可視化計測システムの開発を行う。平成27年度では、平成25年度と平成26年度で検証した結果をもとに、静電気可視化システムを構築するための最終設計を行い、そのために必要な計測器や治具などを購入・加工して、一体型のシステムを試作する計画である。
トリチウム取り扱い施設における汚染測定法ならびに除染法の検討

廃止・解体が予定されている加速器施設の主要構造物であるコンクリート中のトリチウムによる汚染状況調査にあたり、その測定方法ならびに除染方法の検討を行った。これまでに他の研究者によってコンクリート中のトリチウム量測定法として報告されている1回の水浸漬法では、液層(水)のH/T比とコンクリート中の結晶水や水酸基等のH/T比が平衡になるとTをそれ以上除去できないと考えられるので、本研究では一旦平衡になった後に別の水容器に移す浸漬を繰り返す方法を採用した。なおコンクリートに含まれる骨材サイズのばらつきの影響を排除するため、本研究ではモルタル試料を使用して実験を行った。10-20meshおよび約2meshの2種類のモルタル試料を、約0.15Bq/cm^3のトリチウム水蒸気に1日から6ケ月間曝露させた後に2週間の水への浸漬を行い、試料を取り出し更に別の容器で浸漬を行う操作を繰り返した。何れのサイズの試料とも曝露期間に関係なく、3回目の浸漬では測定限界(0.1Bq/cm^3)以下となった。また浸漬では検出できていない試料中トリチウム量を調べるため、500°Cでの水蒸気パージおよび酸による溶解を行ったが何れの方法でもトリチウム量は検出限界以下であった。したがってモルタル中に汚染として取り込まれているトリチウムは、本研究において行った除染方法つまり数日間浸漬した後、さらに1-2回の浸漬(あるいは流水にさらす)操作を行うことにより、総捕捉量の定量の精度が向上し、迅速に検出限界以下にまで除去できる可能性があることがわかった。本方法の有用性向上のため、曝露雰囲気のトリチウム濃度を変化させて残留トリチウム測定の精度を上げること、コンクリート片のサイズをさらに大きくした測定が今後の検討課題と思われる。
多重同位体標識窒素化合物（MILNC）による超高精度窒素循環解析

窒素循環は生態系の重要な基礎基盤である。19世紀以降の人間活動の増大により、この窒素循環は地球がこれまで経験したことがないような拡大・過多状態にあり、非常に重大な地球環境問題の1つである。しかし環境中での窒素の挙動は極めて複雑で、いまだ理解は不十分である。その理由の一つとして、複数窒素化合物の挙動を追跡するのに有効な同位体トレーサーが15Nひとつしかないという制約が挙げられる。本研究では、申請者たちのこれまで培ってきた同位体技術を集約することで、15Nに加え18O、さらに17Oそして15N分子内同位体分布で標識した、多重同位体標識窒素化合物(Multiple Isotope-Labeled Nitrogen Compounds;MILNC)解析を実現し、複雑な窒素循環の定量的な解明を実現するものである。昨年度はMILNC測定環境を整えることを主眼とした。本部となる京大生態学研究センターにGC/MSを導入し、ヘッドスペースサンプラーによるN2O測定環境が確立された。また、15Nや18Oラベル化合物を購入し、それらを用いて15Nと18Oの両方でラベルされたN2Oを測定し、GC/MSでの実測定によるイオン化効率、フラグメントパターン、実験処理手順などの確認を行った。同時に、これまで行われてこなかった15Nと18O両方のラベル化合物に関する濃度計算手順を検討し、おおよそのめどが立ったところである。ただし、ラベル化合物の濃度計算には一部まだ未解明の不確実性が残っており、この部分については継続して検討を行う必要があることもわかってきた。本部となる京大生態学研究センターにGC/MSを導入し、ヘッドスペースサンプラーによるN2O測定環境が確立されたこと、そして15Nや18Oラベル化合物を購入し、それらを用いて15Nと18Oの両方でラベルされたN2Oを測定し、GC/MSでの実測定によるイオン化効率、フラグメントパターン、実験処理手順などの確認を行ったことからおおよそ順調に研究が進んでいると判断している。また、これまで行われてこなかった15Nと18O両方のラベル化合物に関する濃度計算手順を検討し、おおよそのめどが立った。この手順については予想よりも複雑なフラグメントパターンの特色があり、まだ検討の余地が残されている。異なるGC/MSでの測定も進める必要があることもわかってきた。次年度は15Nと18Oだけでなく17Oラベル化合物を用いたN2Oラベル化合物濃度測定を行う。完成したN2Oガスを異なるGC/MS、レーザーで測定し、濃度計算プロトコルの改善およびN2O測定の限界(濃度上限下限、ラベル濃度上限下限)を判定する。とくにレーザーでの測定については高濃度のN2Oが必要であり、かつ、15Nラベル強度が高すぎるとうまく測定できない可能性があるので、測定環境の最適化に時間をかける予定である。また研究後半で行う活性汚泥や土壌の培養実験についての検討を開始し、実際に利用するリアクターの設計および作成を開始する。培養で生成されるガスには大量のCO2とNOが含まれることが予想され、GC/MSでの測定においては真空ラインを用いた前処理が必要である可能性がある。同時に、N2OとともにNOガスのモニタリングが培養実験中に必要になり、その濃度が予想よりも低くなりそうであることから、NOxの同時測定も予定しており、そのための前準備、予備実験も開始する予定である。本部となる京大生態学研究センターにGC/MSを導入し、ヘッドスペースサンプラーによるN2O測定環境が確立されたこと、そして15Nや18O

ラベル化合物を購入し、それらを用いて15Nと18Oの両方でラベルされたN2Oを測定し、GC/MSでの実測定によるイオン化効率、フラグメントパターン、実験処理手順などの確認を行ったことからおおよそ順調に研究が進んでいると判断している。また、これまで行われてこなかった15Nと18O両方のラベル化合物に関する濃度計算手順を検討し、おおよそのめどが立った。この手順については予想よりも複雑なフラグメントパターンの特色があり、まだ検討の余地が残されている。異なるGC/MSでの測定も進める必要があることもわかってきた。次年度は15Nと18Oだけでなく17Oラベル化合物を用いたN2Oラベル化合物濃度測定を行う。完成したN2Oガスを異なるGC/MS、レーザーで測定し、濃度計算プロトコルの改善およびN2O測定の限界(濃度上限下限、ラベル濃度上限下限)を判定する。とくにレーザーでの測定については高濃度のN2Oが必要であり、かつ、15Nラベル強度が高すぎるとうまく測定できない可能性があるので、測定環境の最適化に時間をかける予定である。また研究後半で行う活性汚泥や土壌の培養実験についての検討を開始し、実際に利用するリアクターの設計および作成を開始する。培養で生成されるガスには大量のCO2とNOが含まれることが予想され、GC/MSでの測定においては真空ラインを用いた前処理が必要である可能性がある。同時に、N2OとともにNOガスのモニタリングが培養実験中に必要になり、その濃度が予想よりも低くなりそうであることから、NOxの同時測定も予定しており、そのための前準備、予備実験も開始する予定である。
支配神経に基づく哺乳類咀嚼筋の解剖学的研究

人々の興味が肉眼解剖から顕微解剖に移ることになり哺乳類の咀嚼筋の分類はそのままにされてきた。我々は哺乳類咀嚼筋をその支配神経を用いて分類を行って来た.咀嚼筋と歯牙の形態との関係を詳細に検討してみた。歯牙形態は特に頬歯の咬耗状態を中心に解析を進めようと考える。野生動物の年齢推定は以前から歯の咬耗状態を持って推定されてきた。カンガルーは頬歯が水平置換を起こし、前方より抜けていくためにこの方法はとられてこなかった。カンガルーはその代わりに頬歯の前方移動の度合い(Molar Index)によって年齢推定が行われてきた。今回残存歯の咬耗度と頬歯の前方移動の度合いとの相関関係についても検討した。今回残存歯の咬耗度と頬歯の前方移動の度合いとの相関関係についても検討した咬筋と側頭筋の間に上顎下額筋を独立した筋として見つけた。また、この筋は支配神経より咬筋と側頭筋の中間の筋と考えた。カンガルー科の動物の中で大型カンガルーのみが水平置換を行うことについて歯牙との関連を調べてみた。Macropus rufus(レッドカンガルー)53頭、Macropus fuliginosus(グレーカンガルー)15頭、Petrogale xanthopus(リングテールロックワラビー)33頭、Petrogale lateralis(ブラックフッティドロックワラビー)15頭、Thylogale billaridieri(ルーフスワラビー)13頭、Wallabia bicolor(スワンプワラビー)16頭、Bettongia lesuer(バロウイングベトング)24頭を用いた。このうちレッドカンガルーとグレーカンガルーは水平置換を行う。これら大型カンガルーは草原の草を食べており機の新芽や虫を食べる他のカンガルー科の動物に比べて比較的硬いものを食べていることになる。標本の右第2小臼歯(Bettongiaは第2小臼歯が無いので第1小臼歯)と右第1から第4大臼歯の近遠心径を計測した。結果を相対的に比較する為に第2小臼歯と第一大臼歯、第3大臼歯と第4大臼歯の相対的大きさも比較した。また大臼歯の大きさの回帰直線を最小二乗法で求めた。バロウイングベトングは小臼歯が相対的にも絶対的にも最大であった。水平置換を行う大型カンガルーは小臼歯が大臼歯より小さかった。大臼歯の回帰直線の傾きは一番硬いものを食べる大型カンガルーがもっとも大きく一番やわらかいものを食べるバロウイングベトングが一番柔らかく、硬いもを食べる方が後ろの臼歯が大きくなる傾向を示した。バロウイングベトングの最大の大臼歯は第2大臼歯であった。カンガルーの咀嚼筋については詳細な報告は少ない。またカンガルーの下顎には咬筋の深層が停止するmasseteric foramen(咬筋孔)が開いておりこれがmasseteric canal(咬筋管)を通じて下歯槽管に通じている。この孔はカンガルーに独特のもので他に例を見ない。今回我々はグレイオオカンガルー(Great-Grey Kangaroo, Macropus giganteus)の咀嚼筋を起始停止、支配神経を含めて詳細に観察し咀嚼筋各部の筋組織を免疫染色を施し比較した。3頭のカンガルー(雄2頭,雌1頭)のフォルマリン固定の標本を用いて解剖を進めた。またオーストラリアのアデレード大学で凍結標本雄1頭を用いて免疫染色を行った。カンガルーの咬筋は浅層と深層の2層が確認され、側頭筋との間に頬骨下顎筋が観察された。

この筋の支配神経は咬筋神経と深側頭神経の二重支配であったのでこの筋は咬筋と側頭筋の中間の筋束と考えることが出来る。咬筋の深層は咬筋孔の中に停止していた。同部の支配神経は咬筋神経であった。内側翼突筋は水平部と垂直部の2部の部分に区別された。水平部は下顎骨の中に骨の内側から深く入り込み下顎角部を外側に押し広げていた。比較解剖学的に解析を行い咬筋孔の成因を考えてみた。この内側翼突筋の発達しているラットカンガルー等がよりこの咬筋孔が発達していることから咬筋孔はこの内側翼突筋の発達のために受動的に咬筋の深層が吻側に押し出されて生じたものであると考えられるかもしれない。この結果はAnatomical Recordに受理され現在印刷中である。象やマナティでは、頬歯が上顎では歯槽の後ろ上方、下顎では後ろ下方に発生する。後ろの頬歯は前の頬歯を押し出すようにして行き一番前の頬歯は押し出される。このような歯の置き換わりを水平置換(horizontal tooth replacemet)もしくは臼歯の前方移動(molar progression, MP)と呼んでいる。カンガルー科の動物の中でも大型のカンガルーだけはこの水平置換を行う。大型カンガルーは歯列のカーブがこの水平置換を行うと一時期に咬合に参加できる歯数を制限し咬合圧を高める効果がある(Sans 1989)。後方の新しい歯を順番に咬合平面に出していくことは、生涯にわたり新しい歯を分散して使う為の方法かもしれない。一般に野生動物の年齢は歯の咬耗状態を持って推定される(Martin 1981)。MPを行い、前方の咬耗した歯が抜け落ちて行く、カンガルーは咬耗による基準の歯を設けることが出来ない。カンガルーはその代わりにMPにより前進する臼歯の相対的位置(molar index)によって年齢推定を行ってきた(Kirkpatrick 1964)。歯の咬耗とMPは相関関係が無いと考えられてきた(Domning 1984, McArthur 1988)。今回我々はカンガルーの残存歯の咬耗とMPとの相開係数をもとめてその相関関係について考えてみた。南オーストラリア州・アデレードの南オーストラリア博物館所蔵の標本を用いた。性別不詳のハイイロカンガルー(gray kangaroo)の頭蓋標本を用いた。上顎右の頬歯(PM4-M4)の咬耗状態をMcArthur(1988)に従って分類した。MI(molar index)とtotal wear class(歯の咬耗度の合計)の間にはR2=0.80と高い相関が見られた。従来の年齢推定と異なり歯の咬耗だけで解部やX線を用いることなく歯の観察だけで年齢が推定できる可能性が示された。哺乳類の顎二腹筋(digastricus)はその名が示す通り前腹と後腹からなる二腹筋でその間に中間腱が存在する。前腹は三叉神経、後腹は顔面神経の支配を受けている。Lubosch(1938)はかの有名なBolkのHandbuchの中で顎単腹筋(monogastricus)と言う場合は、前腹、後腹と言う形態にとらわれるのでなくこの2つの神経のいずれか一方のみの支配を受けている場合に適応されるべきであるとしている。そしてブタとノウサギは三叉神経支配の支配のみの顎単腹筋であるとしている。コアラはの顎二腹筋はmonogastricus (Sontag1922)と呼ばれたりdigastricus (Chamaine1990)と呼ばれてきたりしてきた。今回この名称に関する問題を解決するために同筋の支配神経を剖出することにした。
金属錯体の光増感反応を利用した環境調和型酸化反応触媒の開発

本研究は,環境にやさしい水溶性の新しい酸化触媒を錯体化学の手法で創出することを目標とする.本研究では,フッ素化クロリン誘導体を配位子とする新規金属錯体を合成する.新しい環境調和型酸化反応を行なうための金属錯体触媒を用いることによって,工業的利用価値の高い化合物の合成を,環境負荷の低い条件で行なうことに成功している.これらの研究を基礎として,高い付加価値を有する化合物を合成するための低環境負荷な反応新を実現する触媒の開発を目指した新規金属錯体の合成を行う.本研究は,環境にやさしい水溶性の新しい酸化触媒を錯体化学の手法で創出することを目標とする.本研究では,フッ素化クロリン誘導体を配位子とする新規金属錯体を合成する.新しい環境調和型酸化反応を行なうための金属錯体触媒を用いることによって,工業的利用価値の高い化合物の合成を,環境負荷の低い条件で行なうことに成功している.これらの研究を基礎として,高い付加価値を有する化合物を合成するための低環境負荷な反応新を実現する触媒の開発を目指した新規金属錯体の合成を行う.
グラフ演算とその計算機相互結合網の構成及びシステムの故障診断への応用に関する研究

計算機相互結合網のためのグラフの構成と解析及び故障診断について研究した。内容をde Bruin続のグラフ、故障診断、グラフの積に分けて述べる。1.deBruijn族のグラフについては、de Bruijnグラフのサイクル根付き木による分解、彩色数及び彩色指数の決定、一般化de Bruijnグラフの支配数の決定、ブロードキャステイングアルゴリズムの提案を行った。2.故障診断については、Cayleyグラフ上でのネットワークが最適な故障診断可能であるための必要十分条件を求め、いくつかのネットワークの最適性を示した。バタフライネットワーク上での比較法による故障診断アルゴリズムを提案し、その解析を行った。また、バタフライネットワーク上での適応型故障診断について、検査数最小診断および定数ラウンド診断についての結果を得た。さらに故障診断の基本モデルである同時診断及び逐次診断の二つのモデルを含むモデルとして(t, k)故障診断を提案し、その特徴付けを行った。3.グラフの積については、群のwreath積上でのCayleyグラフによる新しいグラフを提案し、そのグラフとde Bruijnグラフを始めとする既存のグラフとの関係を明らかにした。我々は以前にグラフの関係積を提案したが、それとwreath積を組み合わせたグラフの代数積の基礎的性質について調査を始めた。以上、三つの項目について述べたが、その全てが対象として共通のグラフを含んでおり相互結合網のためのグラフを幅広い立場から研究することが出来た。平成13年度において、次の結果が得られた。計画で述べた項目に従って説明する。1.グラフの積に関しては我々の研究室で定義された関係積を含むより広いクラスであるグラフの代数積を定義することが出来たので、その基本的性質について検討を始めた。2.グラフの分解に関しては、de Bruijn digraphのcycle rooted treeによる分解及びgeneralized de Bruijn digraphの同型因子分解に関する結果が得られた。3.deBruijn族のグラフに関しては、2.の他に彩色数及び独立集合に関する結果が得られた。4.ネットワークの故障診断については、ケーリーグラフ上の最適な診断システムの構成、グラフの積による故障診断可能システムの構成、バタフライネットワーク上の比較法による診断及び適応的診断に関する結果が得られた。グラフの代数積に関しては種々のグラフに適用することにより新しいネットワークの構成法となることが期待されている。また、グラフの代数積により得られるグラフの分解、その上での故障診断の問題を検討している。(t,k)診断に関してはハイパーキューブ及びバタフライネットワーク上での診断における診断度及びアルゴリズムに関する検討をしている。内容をde Bruijn族のグラフ、故障診断、グラフの積に分けて述べる。1.deBruijn族のグラフについては、de Bruijnグラフのサイクル根付き木による分解、彩色数及び彩色指数の決定、一般化de Bruijnグラフの支配数の決定、ブロードキャスティングアルゴリズムの提案を行った。さらに故障診断の基本モデルである同時診断及び逐次診断の二つのモデルを含むモデルとして(t,k)故障診断を提案し、その特徴付けを行った。
島弧深部における水・元素分別『角閃石フィルター』の存在と性能検証

具体的内容と成果:前年度に引き続き,日本国内の角せん石に富む岩石,およびイタリア・フィネロかんらん岩体に関する野外調査,試料の解析をおこなった。日本の試料,特に,九州北部志賀島から産出する試料に関して詳細な報告を行い,島弧深部に角せん石に富む超苦鉄質岩が存在する事を指摘し,その成果をJournal of Petrology誌に発表した。また,イタリアのフィネロかんらん岩体に関しては,かんらん岩周囲に密接に伴う角せん石に富む岩石を詳細に検討し,それらの領域が,岩石-流体反応で形成された可能性を指摘した。意義と重要性:日本列島のような島弧の下部地殻/上部マントル付近には,角せん石に富む岩石が分布している可能性を検証するのが本研究の目的であった。また,その角せん石に富む岩石が産するならば,その角せん石を形成する流体の特徴と起源を明らかにすることも目的であった。本研究によって,日本列島の下部地殻周辺に,角せん石に富む超苦鉄質岩が分布している物証を示し,かつ,その流体が陸弧で形成されるようなマグマと岩石の反応によって形成されたものである可能性をしめした。これらの結果は,日本列島のような火山弧を形成する際の地下深部での現象の理解を助け,また,大陸地殻へと変遷して行く過程を考える上で重要な情報をもたらすことが期待される。また,既存の水成分を含まない岩石と水を主成分とする流体との反応によって含水鉱物として水や水とともに動く元素が固定されるのに加えて,シリカ成分の付加が,やはり、フィネロ岩体周辺の岩石類からも観察された事から,流体-岩石反応によるシリカ成分の付加は,島弧環境下では普遍的に起きている現象であることが示された。具体的内容:九州北部(志賀島,国東半島)から関西,中部,関東地方,北陸に分布している角せん石に富む岩石の調査および解析を行った。特に,九州北部の志賀島に関しては,詳細な野外調査,化学分析をおこなった。また,イタリアのフィネロかんらん岩体について調査と試料の解析を行った。日本産試料の成果と意義,重要性:日本国内の花崗岩が多産する地帯に,花崗岩の産出と関連するように広く角閃石に富む岩石が分布している事がわかった。また,北陸地方にも角せん石に富む超苦鉄質岩が産する事が明らかとなった。特に,九州の志賀島の試料の解析により,島弧深部には角せん石に富む超苦鉄質岩石が存在し,それが,花崗岩のマグマ活動に伴って,地表に上昇して来た可能性が指摘される。この事は,島弧深部に水や水に伴う元素の貯蔵庫となり得る角せん石に富む領域が存在する物的証拠である可能性を示しており,島弧の発達,大陸の形成に関する重要な情報提供となる。イタリアのフィネロ岩体の成果と意義,重要性:フィネロ岩体は従来から,含水鉱物を多産する事で有名な岩体であったが,この含水鉱物の形成に伴って,シリカ(SiO2成分)の付加が観察されることを初めて明らかにした。この点は,島弧深部において,流体の流入に伴う含水鉱物の形成だけでなく,シリカ成分に富んでいく可能性を意味している。島弧深部の物質改変や,島弧深部に存在する流体の化学組成を明らかにする上で重要であるといえる。
サンゴ礁に対する大気由来窒素負荷の生物地球化学的影響

本研究は、沖縄県八重山諸島のサンゴ礁生態系に対する窒素の負荷の規模とその起源を見積もるとともに、負荷された窒素の生態系影響を査定することを目的とした。具体的には、各種安定同位体に基づく新たな流域診断技術を用い、八重山諸島のサンゴ礁に対する窒素負荷の状況を査定するとともに、生態系に流入した窒素が、一次生産者から捕食者に至る食物連鎖に対してどのような波及効果を及ぼすのかを評価した。本年度は、昨年度に引き続き、八重山諸島の調査地点においてサンプリングを実施した。石垣市白保、明石、伊土名のサンゴ礁域及びその外洋域で多点採水及び定点における採水を行い、海水中化学成分の時空間変動を解明するためのサンプルを取得した。得られたサンプルを、昨年度に検討した溶存有機態窒素の窒素安定同位体比の測定手法を用いて分析した。その結果の解析をすすめた結果、以下の知見が得られた。(1)高潮時には、リーフ内の溶存態有機窒素の窒素安定同位体比の地点間でのばらつきは小さく、3.2パーミルという外洋の溶存態有機窒素に近い値を示した。(2)一方、低潮時には、溶存有機窒素の濃度および窒素安定同位体比の地点間での差が大きかった。この窒素の供給源として大気由来窒素、河川由来窒素、リーフ内での生産といった可能性を検討した結果、安定同位体比や濃度の変動幅から考えて、リーフ内に溶存態有機窒素の発生源がある可能性が高いと推察された。以上の検討結果は、本研究の目標である、サンゴ礁の窒素同位体収支モデルの構築のうえで重要な意義を持つものである。この研究成果を論文にまとめ、国際誌に投稿した。本研究は、沖縄県八重山諸島のサンゴ礁生態系に対する窒素の負荷の規模とその起源を見積もるとともに、負荷された窒素の生態系影響を査定することを目的とし、各種安定同位体に基づく新たな流域診断技術を用い、八重山諸島のサンゴ礁に対する窒素負荷の状況を査定する。また、生態系に流入した窒素が、一次生産者から捕食者に至る食物連鎖に対してどのような波及効果を及ぼすのかを評価することを目指している。本年度は、硝酸イオンの窒素・酸素安定同位体比を用い、サンゴ礁に負荷される窒素の起源の推定を行うための方法論の検討を行い、文献調査と専門家からの情報収集を進めた。その結果、硝酸イオンの安定同位体比の変動と合わせて、水中の溶存態窒素の同位体比の測定を行うことが本研究の推進のうえで重要であることが明らかになった。特に、表層水中の硝酸イオン濃度が極めて低い健全なサンゴ礁においては、水中の主要な窒素の形態が溶存態有機窒素であることから、その安定同位体比の測定は、サンゴ礁の窒素同位体収支モデルの構築のうえで重要な意義を持つと考えられた。以上のことから本年度は、既存研究の少ない、溶存態窒素の同位体比の分析手法についての詳細な検討を進めた。また、石垣島および西表島において予備調査を実施し、本研究の主要な調査サイトを選定するとともに予備的な試料採取を実施した。これらの成果を踏まえ、平成23年度から本調査を開始する予定である。本研究は、沖縄県八重山諸島のサンゴ礁生態系に対する窒素の負荷の規模とその起源を見積もるとともに、負荷された窒素の生態系影響を査定することを目的とし、各種安定同位体に基づく新たな流域診断技術を用い、人重山諸島のサンゴ礁に対する窒素負荷の状況を査定する。23年7,8月および24年1月に石垣市白保、明石、伊土名のサンゴ礁域及びその外洋域で多点採水及び定点における24時間採水を行い、海水中化学成分の時空間変動を解明するためのサンプルを取得した。白保・明石・吉野サンゴ礁域ではサンゴ生体を採集し、溶存有機物の起源となるサンゴ粘液の採取を行った。また伊土名マングローブ域においてマングローブ流出水の流程採水を実施した。表層水中の硝酸イオン濃度が極めて低い健全なサンゴ礁においては、水中の主要な窒素の形態が溶存態有機窒素であることから、これまで知見の少ない、溶存態有機窒素の安定同位体比の測定についての検討を進めた。標準有機窒素化合物を酸分解して得られた硝酸イオンの窒素同位体比を測定し、回収率と分析精度を求めたところ、良好な結果が得られた。この結果をもとに、サンゴ礁で採取したサンプルについての分析を進めたところ、サンプル前処理過程での混入物の低減化が分析精度の向上のうえで重要であることが明らかになった。以上に加え、サンゴ礁の生態系構造の指標であるアミノ酸同位体比の測定と解析方法についての検討を進めた。以上の検討結果は、本研究の目標である、サンゴ礁の窒素同位体収支モデルの構築のうえで重要な意義を持つ。

本年度は、昨年度に引き続き、八重山諸島の調査地点においてサンプリングを実施した。石垣市白保、明石、伊土名のサンゴ礁域及びその外洋域で多点採水及び定点における採水を行い、海水中化学成分の時空間変動を解明するためのサンプルを取得した。得られたサンプルを、昨年度に検討した溶存有機態窒素の窒素安定同位体比の測定手法を用いて分析した。その結果の解析をすすめた結果、以下の知見が得られた。(1)高潮時には、リーフ内の溶存態有機窒素の窒素安定同位体比の地点間でのばらつきは小さく、3.2パーミルという外洋の溶存態有機窒素に近い値を示した。(2)一方、低潮時には、溶存有機窒素の濃度および窒素安定同位体比の地点間での差が大きかった。この窒素の供給源として大気由来窒素、河川由来窒素、リーフ内での生産といった可能性を検討した結果、安定同位体比や濃度の変動幅から考えて、リーフ内に溶存態有機窒素の発生源がある可能性が高いと推察された。以上の検討結果は、本研究の目標である、サンゴ礁の窒素同位体収支モデルの構築のうえで重要な意義を持つものである。この研究成果を論文にまとめ、国際誌に投稿した。本研究の目標である、各種の安定同位体を用いたサンゴ礁の窒素循環評価のうえで不可欠な、分析技術の検討が進められ、また、現地でのサンプリングもおおむね予定通りに進展した。溶存有機窒素およびアミノ酸の同位体比測定方法の検討結果に基づき、現地で採取したサンプルの分析を進め、サンゴ礁における窒素循環を新たな観点から追求する予定である。結果の一部は平成24年度に学会等で公表する予定である。
自然史博物館に残された絵画資料「標本画」の活用と共通課題克服のための実践的研究

2018年度は主に、1)標本画データベース構築(本公開)のためのデジタルデータの整備と、2)自然史博物館における標本画の保管手法の検討のための調査を行った。1)については、初年度に当館収蔵の菌類標本画及び関連資料(今関六也菌類細密画コレクション)の一部のデータを整備し、試験的にデータベースを公開しているところだが、研究最終年のデータベース本公開に向けて今年度も資料の画像スキャン及びメタデータの作成(データの再整理を含む)を引き続き進め、約700点の標本画の高解像度デジタル画像とそれに含まれる複数の図約2000点のメタデータを作成した(標本画は紙に貼付された複数の図で構成されている)。また博物館デジタルアーカイブの外部研修に参加し、資料のデジタル化と公開についての知見を収集した。対象となる資料群の全点デジタル化はまだ完了していないが、データベースの基盤となる中心的なデータについては画像とデータが整備された。2)については、他の博物館への訪問調査やアーカイブ関連の学会参加、文献調査などを通して、紙資料の収蔵管理の望ましい条件や課題について把握を行った。神奈川県立歴史博物館では改修した最新の空調設備による管理の状況を見学し、紙資料の温湿度管理だけでなく、未整理の資料群の整理手法についてもレクチャーを受けることで、標本画とともに収蔵される多様な紙資料の扱いについて知見を得た。当館で現在運用している収蔵環境(温湿度)管理の現状についても継続して調査し、自然史博物館で標本画(絵画資料)を収蔵する際の温湿度管理について検討を行い報告した。また、標本画に関する勉強会を開き、標本画を扱う博物館等の学芸員・研究者からの事例紹介による情報収集や、自然科学における標本画の位置づけについて意見交換を行った。当館収蔵の標本画のデジタル画像とメタデータの作成についてはおおむね順調に進展しているが、予定されているデータベースの本公開に当たっては、現在分類学的見地からデータを検討し補足データを整備する必要がある。また、画像とメタデータを統合しデータベース化する作業にもなお多くの時間を要すると考えられる。標本画の保管手法の検討については、今年度までの調査により温湿度や燻蒸等に関する知見が収集され、一部の実態も明らかになったことから、おおむね完了したと考えているが、標本画を収蔵する自然科学系施設の共通課題の抽出までは至っていない。標本画のデジタル画像とメタデータの作成について引き続き作業を進めるとともに、入力データ(種名等)の現在の分類学的見地からの検討を行う。データベースの作成と公開にあたっては、まず当館の収蔵データ管理システム内での整備を進め、標本画の元になった標本の所在情報などの補足データを加え、研究最終年には本公開へ進める。標本画の保管手法の検討については、当館以外に標本画を所蔵している博物館や大学施設等への聞き取り調査を行い、管理にあたっての共通課題の抽出を行う。また、最終年には標本画を用いた展示(実践的に検討)を計画しているため、その際に用いる資料(写真や模型)の収集もあわせて行っていく予定である。自然史博物館に保存されている自然科学の絵画資料「標本画」の管理・活用手法を検討するため、28年度は主に以下を実施した。1)当館所蔵の標本画についての解析、2)紙資料の保存環境に関する文献調査および博物館への訪問調査、3)標本画等の紙資料の当館での保存環境の実態把握。1)当館所蔵の標本画「今関図譜」は、主に1920年代から1950年代に菌類学者の伊藤篤太郎、今関六也によって作製されたキノコの標本画および研究記録である。これらについて、スキャニング、書き込まれた文字情報の解読、現在の分類体系による分類群名の検討を行った。これにより、公開を予定している標本画データベースの基盤部分がほぼ整い、部分的にDBを作成・公開した。また、他館に保管されている「標本画のモデルとなった証拠標本」の探索調査を行い、一部の画については証拠標本を特定することができた。2)文献調査により、紙資料の保存上のぞましい温湿度環境、保存容器の素材等について情報収集を行った。また、複数の人文系博物館を訪問し、収蔵庫での空調の運転状況や設定温度、燻蒸の状況、資料の取り扱い状況等について聞き取り調査を行った。これにより、絵画資料・紙資料の保存を専門的に行っている施設での実態を把握することができ、自然史博物館で標本画を保存する場合の参考情報が得られた。3)当館の標本画および関連する紙資料の複数の保管場所について温湿度調査を実施した。その結果、空調システム上、絵画資料の保管に理想的な環境ではないが、保存容器を工夫することで保存環境の改善が見込まれることが分かった。1)の当館所蔵の標本画については、当初、今関図譜約750点とその他の関連資料全てについての解析(スキャニング・文字情報の解析・画像処理等)を完了する予定であったが、作業手順の検討や他の研究項目の繰り上げ実施などにより、今関図譜の画像処理およびその他の関連資料の一連の解析が完了していない。一方、2)の紙資料の保存環境に関する文献調査および博物館への訪問調査と、3)の当館での保存環境の実態把握については、本研究を進める上で先行して実施するのが望ましいと判断し、予定を繰り上げて28年度に部分的に実施した。これらを総合すると、やや遅れている状況である。平成29年1月から平成30年3月まで研究を中断したため、平成29年度の本研究は実施していない。平成28年度の実施状況がやや遅れており、29年度は研究中断していたため。

2018年度は主に、1)標本画データベース構築(本公開)のためのデジタルデータの整備と、2)自然史博物館における標本画の保管手法の検討のための調査を行った。1)については、初年度に当館収蔵の菌類標本画及び関連資料(今関六也菌類細密画コレクション)の一部のデータを整備し、試験的にデータベースを公開しているところだが、研究最終年のデータベース本公開に向けて今年度も資料の画像スキャン及びメタデータの作成(データの再整理を含む)を引き続き進め、約700点の標本画の高解像度デジタル画像とそれに含まれる複数の図約2000点のメタデータを作成した(標本画は紙に貼付された複数の図で構成されている)。また博物館デジタルアーカイブの外部研修に参加し、資料のデジタル化と公開についての知見を収集した。対象となる資料群の全点デジタル化はまだ完了していないが、データベースの基盤となる中心的なデータについては画像とデータが整備された。2)については、他の博物館への訪問調査やアーカイブ関連の学会参加、文献調査などを通して、紙資料の収蔵管理の望ましい条件や課題について把握を行った。神奈川県立歴史博物館では改修した最新の空調設備による管理の状況を見学し、紙資料の温湿度管理だけでなく、未整理の資料群の整理手法についてもレクチャーを受けることで、標本画とともに収蔵される多様な紙資料の扱いについて知見を得た。当館で現在運用している収蔵環境(温湿度)管理の現状についても継続して調査し、自然史博物館で標本画(絵画資料)を収蔵する際の温湿度管理について検討を行い報告した。また、標本画に関する勉強会を開き、標本画を扱う博物館等の学芸員・研究者からの事例紹介による情報収集や、自然科学における標本画の位置づけについて意見交換を行った。当館収蔵の標本画のデジタル画像とメタデータの作成についてはおおむね順調に進展しているが、予定されているデータベースの本公開に当たっては、現在分類学的見地からデータを検討し補足データを整備する必要がある。また、画像とメタデータを統合しデータベース化する作業にもなお多くの時間を要すると考えられる。標本画の保管手法の検討については、今年度までの調査により温湿度や燻蒸等に関する知見が収集され、一部の実態も明らかになったことから、おおむね完了したと考えているが、標本画を収蔵する自然科学系施設の共通課題の抽出までは至っていない。絵画資料である標本画の管理と活用手法を検討することが本研究の骨子である。今後は以下によりそれを進める。1)今関図譜の画像処理およびその他の関連資料の解析を引き続き進めるとともに、モデルとなった標本の探索を行い、最終年度に予定しているデータベースの基盤となるデータを完成させる。解析作業はある程度のルーティン化ができたため、29年度は画像処理作業の委託あるいは人員雇用等により効率的に進める。2)人文系博物館での訪問調査を引き続き行い、絵画資料の目指すべき保存環境を把握する。また、自然史系博物館での標本画の有無を調査し、保存環境の実態把握を行う。3)当館での標本画等の保存環境はある程度把握できたため、今後は2)で得られた情報をフィードバックし、標本画等の絵画資料を自然史博物館で適切に管理していくための検討を行う。4)当館収蔵の標本画のデータベースでの公開、展示での活用手法を検討する。
CT/MRイメージガイド乳癌センチネルリンパ節マッピング

平成16年度は、CTリンパグラフィの臨床的有用性を確立するため、外科的センチネルリンパ節生検が行なわれる予定の早期乳癌患者68名において、術前1週間以内に、遠隔転移の有無を評価する腹部/胸部造影CT検査に合わせて本法を施行し、術中に、CTイメージで同定されたセンチネルリンパ節マッピングにより、術中に、CTイメージで同定されたセンチネルリンパ節マッピングにより、正しくセンチネルリンパ節が同定されるかどうかを評価しするとともに、切除されたリンパ節の病理組織と対比を行なった。さらに、リンパ路をより明瞭に判りやすく表示するための、三次元画像作成法を開発した。その結果、本法により術前に同定されたセンチネルリンパ節は100%の同定率で生検でき、生検されたセンチネルリンパ節の病理祖機の検討では、センチネルリンパ節生検の正診率98%、偽陰性率7%の成績が得られた。さらに、リンパ路をより明瞭に判りやすく表示するための、三次元画像作成法を開発し、その成果は、学術発表するとともにリンパ学に投稿し掲載された。現在、これらの良好な研究成果に基づき、当施設では、CTリンパグラフィは乳癌のセンチネルリンパ節生検に日常的に使用されるようになり、国内の他施設でも10箇所を起える使節で導入されてきており、今回の研究成果は乳癌手術において大きなインパクトを与えた。平成15年度の基礎実験としては、合計14頭の健常犬を使用し、乳頭付近の皮下・皮内組織にイオパミドールを1-2ml注入して、CTリンパグラフィにより、リンパ路やリンパ節が描出されるかどうかを検討した。CTリンパグラフィ施行後には、動物は屠殺し、CTリンパグラフィで同定されたセンチネルリンパ節が正しく切除可能かどうかを検討した。これらの基礎的研究成果は、Surgery, Investigative Radiologyなどの欧文誌に投稿し、記載された。また、臨床研究として、本法の臨床的有用性を確立するために、上記の基礎的検討と平行して、外科的センチネルリンパ節生検が行なわれる予定の早期乳癌患者において、術前1週間以内に、遠隔転移の有無を評価する腹部/胸部造影CT検査に合わせて本法を施行し、その有用性を検討した。手術は、本研究の研究分担者である丹黒を中心とした外科チームが行ない、術中に、CTイメージで同定されたセンチネルリンパ節マッピングにより、正しくセンチネルリンパ節が同定されるかどうかを評価した。本研究の初期の研究成果は、Radiologyに投稿し、記載された。現在、さらに基礎実験において、最も良好にリンパ路が描出できる造影剤の注入量や製剤の選択について研究を重ねるとともに、臨床例においても、本法におけるセンチネルリンパ節の検出率や、転移巣を正しく診断できるかどうかの検討を症例を重ねて検討中である。また、リンパ路をより明瞭に判りやすく表示するための、三次元画像作成法を開発中である。これらの研究成果は、平成16年度の課題として、欧文誌に投稿する予定である。平成16年度には、本研究費で購入した7頭の犬を使用し、MR造影剤ガドメグルチミン(Gd-DTPA)を乳頭付近の皮内注入してMRリンパグラフィを行ない、リンパ路が明瞭に描出のされることを確認した。臨床研究としては、前年度に引き続いてセンチネルリンパ節生検が行なわれる予定の早期乳癌患者においてCTリンパグラフィを施行し、本法により正しくセンチネルリンパ節が同定され、生検により腋下リンパ節転移の有無が評価できることを検証し得た。研究成果は、欧文誌Investigative Radiology、Radiology、Surgeryに投稿し掲載された。造影されたリンパ路をより明瞭に判りやすく表示するための三次元画像作成法の研究も行ない、その成果は、欧文誌Investigative Radiologyの特集号に投稿し掲載予定となった。また、これらの研究成果を研究分担者の菅が、2004年5月13-15日にドイツのリンバーグにて開催された「The lymphatic system - new developments in oncology and IMRT」研究会において、招待講演として発表した。

また、本年度の健常犬を使用した基礎実験の研究過程で、CTリンパグラフィにより食道や胃のセンチネルリンパ節も描出できることを見出し、本研究の発展的な研究成果としてまとめ、欧文誌Radiologyに投稿し掲載予定となった。
有機光伝導体の低速電子励起による真空紫外発光スペクトル

有機光伝導体について物性発現機構の解明や高特性物質の探索を目指し、価電子領域よりも著しく実験情報の欠如している空準位の電子構造を直接的に観測するため、昨年度からの2年間、本研究を行なった。真空中で単色の低エネルギー電子を固体(薄膜)試料に照射し、低い空準位への電子緩和に伴う真空紫外発光を検出する、その測定原理から詳しく検討して設計を行ない、測定室、電子銃格納機構、検出系、試料搬送機構、試料調製室などからなる超高真空装置について、昨年度末には最終的な組立て段階に到達していた。これをうけて、今年度は各部分と測定系全体の調整から開始した。中でも、紫外光電子放出の光電子検出効率の十万分の一も低い光検出効率に対しジョンソン型電子銃を大幅に設計改良した高輝度低速電子銃に、設計段階では予期しえなかった問題点を見いだし、それを克服するため電子銃の中核部分を作り直した。真空紫外光の検出感度についても東京大学物性研究所の専門家からごく最近の計測技術の進歩に基づく助言を得て、集光系の改良と検出器初段の高増感を図った。ところが、有機物試料の電子線損傷の軽減を意図した基板冷却機構が十分に働かず、その対応中に事故が起こり装置の超高真空が維持できなくなった。種々修復を試みたが奏効せず、製作所(在大阪)に回送して原因究明に当たった結果、主バルブに真空漏れのあることが判った。その代替品を(海外)請求中に兵庫県南部地震の影響を被って他にも問題が発生し、オーバーホールを余儀なくされて意想外の時間を費やしたが、年度末時点でほぼ改修再建を完了しつつある。以上のとおり、当初計画した有機光伝導体の実測にまでは至らなかったが、その空準位を直接観測しうる有力な実験装置を本補助金の助成により製作できた。今後、これを駆使して当初の目的達成に努めたい。有機光伝導体の探索や物性発現機構の解明のため、既知情報の少なくない価電子構造に加えて新規に空準位の構造を直接的に観測することが本研究の目的である。今年度は、真空中で低速の単色エネルギー電子を固体(薄膜)試料に照射し、低い空準位への電子の緩和に伴う真空紫外発光を測定する装置の設計・製作に集中した。装置の設計に当たり、無機半導体の逆光電子分光測定や真空紫外光の強度測定に関しそれぞれ広島大学理学部や分子科学研究所の研究者に助言を求め、紫外光電子放出に比べ10^<-5>も低い検出効率を考慮して、Johnson型電子銃の改良による高輝度電子銃と高感度光検出系の装備を図った。また従来の経験を生かし、測定対象の有機物に不可避な試料損傷を極力軽滅するように工夫を凝らした。なお、本補助金の交付申請時には既存の超高真空紫外光電子分光装置を拡張して測定系を構成する予定であったが、要件の満足に加え性能や操作性の向上を意図して、他の研究費も投入しつつ新設に匹敵する再構築を考えながら目的達成に至る測定装置の製作に及んだ。ただし、平成6年度研究計画調書(継続)にも記したが、本装置の部品加工等を発注すべく交付申請時に予備交渉中だった業者が不況下で廃業に至ったため、高い技術水準を満たす別の業者を探し、改めて技術・予算折衝から始めなければならなかったので、当初の計画より三か月ほど実施状況が遅れてしまった。本報告書提出時点において、測定室、電子銃格納機構、試料調製室、試料搬送機構、真空系、検出系からなる装置の最終的な組立て段階にあり、測定系全体の調整や性能評価は次年度に繰越す。

有機物専用を期しての試料冷却、低エネルギー光同時照射や入射電子線の角度依存性測定を可能とする機能など本装置の特長についても、高配向性黒鉛や代表的な有機光伝導体を標準的試料としてその発光スペクトルを実測しつつ確認する計画である。有機光伝導体に関わる物性発現機構の解明や高特性物質の探索に関与すべく、価電子領域に比べて著しく実験情報の欠如している空準位の電子構造を直線的に観測するため、昨年度から2年間にわたり本研究を行なった。真空中で単色の低エネルギー電子を固体(薄膜)試料に照射し、低い空準位への電子緩和に伴う真空紫外発光を検出する、その測定原理から詳しく検討して設計を行ない、測定室、電子銃格納機構、検出系、試料搬送機構、試料調整室などからなる超高真空装置について、昨年度末には最終的な組立て段階に到達していた。これをうけて、今年度は各部分および測定系全体の調整から開始した。中でも、紫外光電子放出の光電子検出効率より10^<-5>も低い光検出効率に対しJohnson型電子銃を大幅に設計改良した高輝度低速電子銃に、入念な性能評価により設計段階では予期しえなかった問題点の存在に気づき、それを克服するため電子銃の中核部分を製作し直した。真空紫外光の検出感度向上についても、東京大学物性研究所の専門家からごく最近の計測技術の進歩に基づく助言を得て、集光系の改良と検出器初段の高増感を図った。ところが、有機物試料の電子線損傷の軽減を意図した基板冷却機構が十分に動作せず、その対応中に事故が発生して装置の超高真空が維持できなくなった。種々修復を試みたが奏効せず、製作所(在大阪)に回送し原因究明に当たった結果、主バルブに真空漏れのあることが漸く判った。その代替品を(海外)請求中に兵庫県南部地震の影響を被って他所にも問題が発生し、オーバーホールを余儀なくされて意想外の時間を費やしたが、年度末の時点でほぼ改修再建を完了しつつある。以上のとおり、当初計画した有機光伝導体の実測にまでは至らなかったが、その空準位を直接観測しうる有力な実験装置を本補助金の助成により製作することができた。今後、これを駆使して当初の目的達成に努めたい。
自閉性障害におけるERストレスの活性化の証明と治療介入モデルの作成

自閉性障害(ASD)の原因遺伝子として同定したCADM1の喪失ではマウスは社会性の低下と不安・攻撃性というASD関連形質を示し、変異遺伝子発現細胞では、神経突起形成不全とシナプス形成不全を示した。不全程度は変異によって異なった。変異遺伝子発現細胞では、CHOP発現の亢進、変異蛋白のbeclinとの細胞質内共存が明らかになり、ASD関連遺伝子変異がERストレス活性化を来すことが示された。自閉性(ASD)障害を有する患者に申請者らが検出した遺伝子変異、CADM1(H246N,Y251S)によるASD関連分子病態を抽出し、変異タンパクによってERストレスが惹起され、それによるシナプス機能性タンパクがシナプス膜上で発現変動が生じることを証明する目的で、変異導入培養細胞における受容体変動を解析した。CADM1(H246N)(Y251S)タンパクとwildtypeタンパクとの結合をpull-downassayで検討した。変タンパクは、正常タンパクとの結合が軽度の低下していた。それぞれ83.5%、74.6%の低下であり、これが、ASD病態の基本を形成することは考えにくかった。一方、変異タンパク同士の結合は正常の20%程度であり、homophilic interactionではかなりの低下をきたすことが推定された。C2C12培養細胞にそれぞれ上記の変異CADM1を導入し、細胞形態、分子病態を解析した。変異CADM1導入細胞は神経細胞形態をとらず、円形の細胞体であり、突起も短かった。変異CADM1は、膜上に発現が減少し、ERに蓄積することを抗体染色で明らかにした。変異導入細胞では、ERストレス惹起で活性化される分子機構の一つである、CHOPの活性化が顕著であり、ASDに検出されたNLGN3変異と同程度のCHOP活性化を示した。変異導入細胞では有意な細胞死の増加は検出されなかった。以上から、ASD関連分子病態にはASD関連遺伝子の変異による変異タンパクが蓄積することによるERストレスの活性化によるシナプス膜タンパクの細胞内から膜への移動障害がASDにおけるシナプス機能の変動の基盤である可能性を示唆した。自閉性障害(ASD)の分子病態の解明、および治療介入可能となるモデル作成を目的として研究を遂行した。平成22年度には、申請者らが報告したASD関連遺伝子変異が、培養細胞系で神経突起伸展不全をきたすこと、変異タンパクによってERストレスが惹起されることを示した。平成23年度には、CADM1KOマウスが、言語障害もであるマウスであるFoxp2(R552H)と同様に、マウスのコミュニケーションツールであり人の言語機能のモデルと考えられるUSV(超音波vocalization)の障害をきたすことを示した。また、Foxp2(R552G)マウスでは小脳Purkinje細胞でCadm1タンパク発現が低下していたことから、Foxp2変異によるUSVの障害には、Cadm1発現不全も関連する可能性がある。これらから、Cadm1-KOマウスは、言語機能モデルとしてのUSVの障害を呈し、社会性の低下も示すことから、ASDモデルマウスとして治療介入に使用できると考えられた。治療指標としては、行動解析、USV,の臨床形質と同時に、2010に示したERストレス活性化の修飾が利用できると考えられた。