hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性脳循環障害モデル動物の白質および神経細胞変性発症機序の解析

釣藤散等がvof-21の発現におよぼす影響についても今後検討する一予定である。慢性脳虚血を行った痴呆モデルラット脳中よりDifferentaial Display法により単離した新規因子vof-21に関し、昨年はその全長および脳内分布を明らかにした。本年はそれに引き続き、その生理機能を明らかにするための実験を行った。Vof-21は、培養NG108-15細胞系にも存在することをRT/PCR法により確認した。その発現を抑制し、機能を検討するためには、アンチセンス法が有用であると考えられるが、アンチセンスを効率的に導入する手法として、pH感受性のリポソームが有用であることを明らかにした。同手法を用いて、細胞増殖、神経分化、細胞内Ca2+動態への影響を引き続き検討している。また、ヒトでの配列解析やゲノム上流域での解析も引き続きすすめている。漢方処方・釣藤散が学習障害を改善することを昨年までに明らかにしたが、その釣藤散のvof-21発現におよぼす効果についても検討し、釣藤散はラット脳中において、慢性脳虚血4日後にみられるvof-21の発現上昇を抑制する可能性が見い出された。詳細についてはさらに現在検討中である。また、釣藤散はマウスの薬物誘発睡眠の増強作用を有していることも明らかとなった。釣藤散中の生薬・釣藤鈎の成分であるpteropodineおよびisopteropodineはラット脳RNAを微量注入したツメガエル卵母細胞上に発現したアセチルコリン、セロトニン受容体の惹起する電流応答を強く増強した。その分子機構については現在検討中である。一方、rhynchophyllineおよびisorhynchophyllineは、同様の系でNMDA電流応答を非競合的に抑制した。その作用部位は既知のいずれの部位でもないことが推定された。
中性子捕捉療法における腫瘍内ホウ素のミクロ分布の画像化

BNCTの治療効果は,腫瘍内に取り込まれたホウ素のホウ素量とその分布に大きく依存する.そこで,本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法を確立し,より高精度なBNCTを達成することを目的とした.本研究では,1H-MRSで取得したCho/Crから腫瘍の悪性度に従ったGrade分類を行い,このGrade分類をボクセルベースで可視化(画像化)した.その結果,T2強調画像の腫瘍領域に一致したボクセルベースでの可視化(画像化)に成功し,正常領域と腫瘍領域との境界を明瞭に識別することが可能となった.さらに,同一腫瘍内でも腫瘍の悪性度が不均一であることを確認した.ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の治療効果は,腫瘍内に取り込まれたホウ素化合物(BPA)のホウ素量とその分布に大きく依存する.このBNCTでは,「腫瘍内のホウ素分布は均一である」という前提で治療計画が立案されているが,実際の腫瘍内(ミクロレベル)でのホウ素分布は不均一であるため,治療計画で立案された患者に付与される線量は正確ではない.そのため,より高精度のBNCTを実現するためには,ミクロレベルのホウ素分布を画像化して治療計画に活用することが必要である.そこで,本申請者は,腫瘍内のミクロな構造変化や代謝変化から腫瘍内のホウ素分布をMRIで画像化することを目的とした.平成26年度は,MRIで利用可能な脳腫瘍モデルファントムの作製および性能評価に取り組んだ.ポリビニルアルコール(PVA)をファントム素材として脳の正常部および腫瘍部を模擬した数種類のファントムを作製し,3.0-Tesla MR装置を用いてT1値・T2値の測定を行った.その結果,PVA濃度とT1値・T2値との関係を明らかにできたことから,実際の脳の正常部および腫瘍部に類似した脳腫瘍モデルファントムを作製できる可能性が示唆された.次に,本脳腫瘍モデルファントムの拡散度合いを評価することを目的としてMR diffusionデータを取得し,PVA濃度とMR diffusionデータから得られるFA値およびADC値との比較を行った.その結果,PVA濃度がFA値およびADC値に与える影響は小さく,その差はわずかであった.これは,検討したPVA濃度の差が微小であったことが主な要因であると考えている.さらに,脳腫瘍患者を想定したMR diffusionデータの撮像条件ならびに解析手法に関する基礎検討も行った.中性子捕捉療法(boron neutron capture therapy:BNCT)の治療効果は,腫瘍内に取り込まれたホウ素化合物(boronophenylalanine:BPA)のホウ素量とその分布に大きく依存する.BNCTでは,「腫瘍内のホウ素分布は均一である」という前提で治療計画が立案されているが,実際の腫瘍内(ミクロレベル)でのホウ素分布は不均一であるため,治療計画で立案された患者に付与される線量は正確ではない.そのため,より高精度のBNCTを実現するためには,ミクロレベルのホウ素分布を画像化して治療計画に活用することが必要である.そこで,本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法を確立し,より高精度なBNCTを達成することを目的とした.本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法として1H-MRSに着目した.この1H-MRSは,脳内代謝物の濃度比(Cho/Crなど)を定量可能であり,腫瘍の悪性度評価に利用されている.なかでも,Choは細胞膜代謝の増減に関わり,腫瘍の悪性度を評価する上で重要な因子となる.そこで,1H-MRSで取得したCho/Crから腫瘍の悪性度に従ったGrade分類を行い,このGrade分類をボクセルベースで可視化(画像化)することに取り組んだ.その結果,T2強調画像の腫瘍領域に一致したボクセルベースでの可視化(画像化)に成功し,正常領域と腫瘍領域との境界を明瞭に識別することが可能となった.さらに,同一腫瘍内でも腫瘍の悪性度が不均一であることを確認した.本申請者は,1H-MRSで取得したCho/Crから腫瘍の悪性度に従ったGrade分類を行い,このGrade分類をボクセルベースで可視化(画像化)することに成功しており,本研究で掲げた当初の目標は概ね達成されている.中性子捕捉療法(boron neutron capture therapy:BNCT)の治療効果は,腫瘍内に取り込まれたホウ素化合物(boronophenylalanine:BPA)のホウ素量とその分布に大きく依存する.BNCTでは,「腫瘍内のホウ素分布は均一である」という前提で治療計画が立案されているが,実際の腫瘍内(ミクロレベル)でのホウ素分布は不均一であるため,治療計画で立案された患者に付与される線量は正確ではない.そのため,より高精度のBNCTを実現するためには,ミクロレベルのホウ素分布を画像化して治療計画に活用することが必要である.そこで,本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法を確立し,より高精度なBNCTを達成することを目的とした.本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法として1H-MRSに着目した.この1H-MRSは,脳内代謝物の濃度比(Cho/Crなど)を定量可能であり,腫瘍の悪性度評価に利用されている.なかでも,Choは細胞膜代謝の増減に関わり,腫瘍の悪性度を評価する上で重要な因子となる.そこで,1H-MRSで取得したCho/Crから腫瘍の悪性度に従ったGrade分類を行い,このGrade分類をボクセルベースで可視化(画像化)することに取り組んだ.

その結果,T2強調画像の腫瘍領域に一致したボクセルベースでの可視化(画像化)に成功し,正常領域と腫瘍領域との境界を明瞭に識別することが可能となった.さらに,同一腫瘍内でも腫瘍の悪性度が不均一であることを確認した.最終年度では,拡散強調画像に適応した脳腫瘍モデルファントムを作成し,3.0 Tesla-MRI装置を用いて評価を実施した.BNCTの治療効果は,腫瘍内に取り込まれたホウ素のホウ素量とその分布に大きく依存する.そこで,本申請者は,ミクロレベルのホウ素分布を画像化する手法を確立し,より高精度なBNCTを達成することを目的とした.本研究では,1H-MRSで取得したCho/Crから腫瘍の悪性度に従ったGrade分類を行い,このGrade分類をボクセルベースで可視化(画像化)した.その結果,T2強調画像の腫瘍領域に一致したボクセルベースでの可視化(画像化)に成功し,正常領域と腫瘍領域との境界を明瞭に識別することが可能となった.さらに,同一腫瘍内でも腫瘍の悪性度が不均一であることを確認した.本研究は2カ年計画で実施し,平成26年度の進捗状況は概ね当初の計画通りである.現時点において,脳腫瘍モデルファントム作製に必要な基礎データ取得およびMR diffusionにおける撮像条件の最適化が終了した.より高精度のBNCTを実現するためには,ミクロレベルのホウ素分布を画像化して治療計画に活用することが必要である.これまでは,Cho/Crの解析にMR装置付属の解析ソフトウェアを利用してきたが,細かな解析処理を行うには至っておらず,より精度を向上させる必要がある.そこで,平成28年度はCho/Crを高精度で解析できる環境を整え,精度を向上させる手法を確立するために継続して研究を進めていく予定である.本研究の最大のポイントは、実際の人体に類似した脳腫瘍モデルファントムを作製し,この脳腫瘍モデルファントムを用いて腫瘍内のミクロな構造変化や代謝変化から腫瘍内のホウ素分布をMRIで画像化することである.現時点において,実際の脳腫瘍を模擬したファントムの基礎データは得られている.これらのデータを元にして脳腫瘍モデルファントムの作製および評価に取りかかる.本ファントムは,正常部および腫瘍部が独立したタイプ,正常部に腫瘍部が浸潤したタイプなど,数種類のものを検討中である.また,本ファントムに脳内代謝物(Cho・Cr・NAA)およびホウ素化合物(BPA)を取り込ませ,MR spectroscopyデータを取得するとともに,高周波プラズマ発光分析装置(ICP-AES)を用いてホウ素量との比較を行い,MRIにおけるホウ素分布の取得精度を検証する予定である.本学は2016年4月に新キャンパスへ移転し、最新の3T-MRI装置が導入されるため、追実験を実施する事で精緻なデータを取得できる環境が整う。また、計画当初の中性子照射実験装置が利用できない状態であり、代替案として3月初旬に国外で中性子照射実験を行った。以上の理由から、本申請課題の補助事業期間延長を申請する。脳腫瘍モデルファントムを作製するにあたり,PVA濃度とT1値・T2値の関係およびFA値・ADC値の関係を調査するため,脳腫瘍モデルファントムの完成品ではなく数通りのサンプルを購入して検討を行った.
RT-PCR法によるネフローゼマウス糸球体硬化関連遺伝子発現の解析

ICGNマウスは、ネフローゼ症候群を自然発症するマウスで、末期には重度の糸球体硬化症に陥る。糸球体硬化は、細胞外マトリックス(ECM)の蓄積により引き起こされる。ECMの生産にはTGF-βやPDGF等の成長因子が、ECMの分解作用にはMMPとTIMPが深く関与しており、一般にこの生産と分解のバランスが崩れると、ECMの蓄積が誘導され、糸球体硬化に陥ると考えられている。本研究ではECMの主要成分であるIV型コラーゲンとTGF-β、PDGF、MMP、TIMPの遺伝子発現を解析し、ICGNマウスにおけるECMの蓄積機序を分子遺伝学的に明らかにすることを目的としている。ICGNマウスのネフローゼ症候群発症の有無は常染色体上の劣性遺伝子(nep)によって支配されており、当研究室ではnep遺伝子ホモの雄とヘテロの雌の交配により系統を維持している。そこでホモの個体とヘテロの個体より、マイクロディセクション法(Sand et al.1989)により腎糸球体を単離し、糸球体局所での各遺伝子の発現を比較した。実験法は、平成6年度奨励研究(A)の助成により当研究室の助手らが確立した方法に従い、30個の糸球体から全RNAを抽出しRT-PCRを実施後、デンシトメトリーにより定量した。その結果、糸球体硬化が著明となる6週齢のホモの個体ではヘテロの個体に較べIV型コラーゲンα鎖のmRNA量がほぼ2倍となっており、IV型コラーゲンが過剰に発現していることが明らかとなった。一方、TGF-β、PDGF、MMP、TIMPの遺伝子に関しては糸球体局所での発現は確認できたが、その量は極めて微量であり、30個の糸球体から全RNAを抽出する上記の実験系では正確な定量ができなかった。現在、これらの遺伝子の発現を定量する実験系を検討中である。
中高齢者の運動処方が脳波,血圧,大動脈脈波伝達速度に及ぼす影響

本研究の目的は、中高齢者の運動トレーニングが安静時脳波や、呼吸循環機能(頸動脈血流波動指数、大動脈脈波伝達速度)、血圧及び血圧調節に関する内因性の降圧利尿ホルモン動態などに及ぼす効果を総合的に明らかにするものである。循環器疾患の激増や超高齢化社会を迎安静前後のコトロール試行では、全ての測定項目には統計学的な有意差(P>0.05)は認められなかった。一方、無酸素性作業閾値(AT)の運動強度での運動後では、有意な降圧効果やそれに伴う心拍変動スペクトル解析による心臓交感・副交感神経活動指標の変化が認められた。この降圧降下作用機序は、血圧・循環調節ホルモン(心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、カテコラミン、レニン、アルドステロン)との関連が深いことが明らかになった。また、運動処方前後において、統計学的にも有意なα波振幅値の増加とδ波振幅値の減少が明らかになり、内因性オピオイドの一種であるβエンドルフィンの血中濃度とα波の変化量との間に正の有意な相関係数が認められた。これらの結果から、運動による降圧効果や脳波に認められるリラクセイション効果にβエンドルフィンや自律神経活動動態(副交感神経活動の賦活と交感神経活動の減少)が大きく関与している可能性が示唆された。本研究の目的は、中高齢者の運動トレーニングが安静時脳波や運動関連脳波(大脳運動関連準備電位、各周波数帯域マッピング)、呼吸循環機能(頚動脈血流波動指数、大動脈脈波伝達速度、心拍出量、無酸素的作業閾値、最大酸素摂取量)、血圧及び血圧調節に関する内因性の降圧利尿ホルモン動態などに及ぼす効果を総合的に明らかにすると共に、これら諸機能の相互関係、特に大脳皮質運動関連電位と心臓血管系機能の改善を中心に比較検討するものである。本年度は、安静時脳波や運動関連脳波(大脳運動関連準備電位、各周波数帯域マッピング)、呼吸循環機能(頚動脈血流波動指数、大動脈脈波伝達速度、心拍出量)、心筋酸素需要・供給状態(DPTI/TTI比)や心拍変動スペクトル解析のコンピュータ処理・解析システムの開発・較正をすべて完了し、被験者8名を対象にパイロット実験を行った。また、より詳細な安静時脳波の解析のための各周波数帯域毎のパワースペクトル及びアイソポテンシャル・マッピングのプログラムを作成し、実用できる実験結果も得られた。また、被験者の安静時及び運動負荷試験中の血圧調節ホルモン(心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、エンドセリン、乳酸、カテコラミン、レニン、アルドステロン、など)の分析・定量化を行い、運動による降圧効果とこれらの血圧・循環調節ホルモンとの因果関係を明らかにすることができた。現在、心筋酸素需要・供給状態(DPTI/TTI比)や心拍変動スペクトル解析による心筋仕事量や神経性循環調節機能の立場からも検討を加えているところである。本研究の目的は、中高齢者の運動処方が安静時脳波や呼吸循環機能(頸動脈血流波動指数、大動脈脈波伝達速度)、血圧及び血圧調節に関する内因性の降圧利尿ホルモン動態などに及ぼす効果を総合的に明らかにすると共に、これら諸機能の相互関係、特に脳波と心臓自律神経活動動態を中心に比較検討するものである。今年度は、エネルギー代謝装置、自転車エルゴメーター、負荷心電図モニター、心電R-R間隔・電圧変換器などを用い、中高齢者8名を対象に運動処方の前後における安静時の血圧・循環調節ホルモン(心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、カテコラミン、レニン、アルドステロン)、頸動脈血流波動指数、大動脈脈波伝達速度、心筋酸素需要・供給状態(DPTI/TTI比)や心拍変動スペクトル解析による心筋仕事量や心臓交感・副交感神経活動動態の定量化、及び脳波(各周波数対域毎のパワースペクトルにより平均周波数、振幅値、および相対的貢献度)の分析を行った。

その結果、運動の降圧効果や、脳波に認められるリラクセイション効果にβエンドルフィンや自律神経活動動態が大きく関与している可能性が示唆された。
ガン選択性を有する磁性ナノ粒子の開発と温熱治療への応用

表面にアリル基を有する単分散マグネタイトナノ粒子を鉄-有機化合物の加水分解・縮合により合成することができた。その粒径を525nmの範囲で精密に制御し、その交流磁場中での発熱特性を調べた結果、粒径が16nmまではサイズの増大とともに発熱量が増加したが、16nm以上ではサイズが増大するにつれて発熱量は減少した。この挙動は粒子の保磁力と印加する磁場の大きさに密接に関係することが明らかとなった。さらに、マグネタイトナノ粒子を癌組織に選択的に集積させるために、粒子表面のアリル基を利用して、癌組織をターゲティングする葉酸を修飾した。葉酸の癌標的能は分子中のα-COOHからもたらされるが、これまでの葉酸修飾ではα-COOHの重要性が無視されていた。そこで、本研究ではα-COOHの損失無く、葉酸をマグネタイト粒子に修飾することを試みた。その修飾方法にはクリック反応を用いた。クリック反応を用いることで、官能基選択的に葉酸をマグネタイトナノ粒子に修飾することができ、葉酸の癌標的能を失うことなく、葉酸をマグネタイトナノ粒子に修飾することができた。この葉酸で修飾されたマグネタイトナノ粒子は交流磁場中でNeel緩和により発熱し、擬似細胞の温度をハイパーサーミアに有効な温度まで上昇させることができた。また、このマグネタイト粒子は、MRIコントラストを増強させたことから、MRI用造影剤としても働くことが明らかになった。
がん疼痛へのモルヒネ鎮痛効果と副作用出現の分子遺伝学的研究

疼痛は医療現場で最も頻繁に見られる病態でありながら、分子遺伝学的手法を用いた病態の解明、治療法の開発は他の医学分野に比較して遅れている。激烈な疼痛に対する第一選択の鎮痛薬は、いまだ強力な鎮痛作用を持つモルヒネに代表されるオピオイド類であり、WHOがん疼痛治療指針が発表されてから、モルヒネを中心としたがん疼痛治療が普及してきている。しかし、モルヒネの鎮痛効果や依存、耐性などの副作用出現には個人差があり、臨床上、効果的な疼痛治療を妨げている大きな原因の一つである。我々は遺伝子欠損モデル動物を解析することにより、ヒトμオピオイド受容体(μOR)遺伝子多型とモルヒネ鎮痛効果、副作用との関連解析が効果的ながん疼痛治療に役立つことを示唆する知見を得ている。本年度は、日本人におけるμORのゲノム配列に存在する遺伝子多型を解析し広い領域にわたり連鎖不平衡にあることを確認したが、統計的に有意なモルヒネの鎮痛効果との相関は得られなかった。がん疼痛の症例では、癌腫の種類あるいは骨転移などの進展度、部位等の因子により、がん疼痛の強度が影響されることが考えられることから、さらに症例を増やして検討することが必要とされる。μORとモルヒネ治療の代表的な副作用である耐性、身体依存の関係をより詳細に検討するためにノルアドレナリン神経系のみに選択的にμORを過剰発現したトランスジェニック(Tg)マウスを作製した。現在、このTgマウスにおいて耐性、身体依存との関係を解析中である。さらに、がん細胞を移植したがん疼痛モデルにおいて、モルヒネ投与はがんの増殖・転移を抑制するという結果が得られた。μOR遺伝子発現の解析は、臨床症例、動物モデルともにがん疼痛のモルヒネ治療の発展において重要と考えられる。
物質移動解析を併用した既設コンクリート構造物の性能評価システムの開発

本研究では,物質移動解析に基づく鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋の腐食発生および腐食速度分布の予測を行った.物質移動解析では,塩化物イオンと二酸化炭素,および水分の移動をモデル化し,コンクリート中では二酸化炭素による炭酸化反応を考慮し,鉄筋位置における塩化物イオン濃度およびPHの経時変化を算出することが可能である.鋼材腐食については,分割鉄筋モデルをベースに,分極曲線を用いたマクロセルおよびミクロセル腐食をモデル化することで,鉄筋の腐食分布の経時変化を算出することが可能である.構築したモデルにより,塩害および炭酸化による鉄筋の腐食発生と腐食発生後の腐食分布を予測可能であることが確認できた.現在、材料劣化の生じた既設コンクリート構造物が現有する構造性能の評価では、点検より得た外観変状に基づき性能をグレード分けする半定量的手法を用いているのが現状であるが、構造物の長寿命化が要求される中で、残存する構造性能を定量的に把握する手法の開発が必須となっている。非線形構造解析手法は、有用な性能評価手法として期待されているが、供用中の既設構造物における点検より得られる情報は限定的であり、劣化状況のモデル化が困難な状況である。本研究は、塩分や二酸化炭素といった劣化因子のコンクリート中の物質移動解析によって点検結果を補間し、構造性能を定量的に把握するための構造解析手法を開発することを目的とする。平成24年度は、マクロセル腐食モデルに基づく鋼材腐食モデルの構築を行うとともに、俄かに性能評価が必要となっている鋼材腐食の生じたPC部材の性能評価を行った。鋼材腐食モデルは、剛体バネモデルの鉄筋要素に対し、分極曲線を仮定することで腐食電流密度を求めるものである。アノード分極曲線とカソード分極曲線のモデル化を変えることで、マクロセル腐食とミクロセル腐食を再現することを試み、コンクリート中の物質の移動から、鉄筋の腐食までをシームレスに扱うことのできるモデルを構築した。今後、分極曲線のモデル化を検討し、環境条件の異なる部材に対し、腐食性状の評価を試みる予定である。プレストレストコンクリート(PC)部材については、電食により腐食させたPCはり部材の耐荷性状を実験的に調べ、PC鋼材の局所的な腐食がはりの耐荷性状に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。PC鋼より線の場合、より線ごとの腐食のばらつきや、局所的な腐食が部材の耐荷挙動に大きく影響を及ぼし、PC鋼材の局所的な降伏および伸びや、より線の破断によって、載荷初期の剛性低下や最大荷重の低下を招くことが分かった。現在,材料劣化の生じた既設コンクリート構造物が現有する構造性能の評価では,点検より得た外観変状に基づき性能をグレード分けする半定量的手法を用いているのが現状であるが,構造物の長寿命化が要求される中で,残存する構造性能を定量的に把握する手法の開発が必須となっている.非線形構造解析手法は,有用な性能評価手法として期待されているが,供用中の既設構造物における点検より得られる情報は限定的であり,劣化状況のモデル化が困難な状況である.本研究は,塩分や二酸化炭素といった劣化因子のコンクリート中の物質移動解析によって点検結果を補間し,構造性能を定量的に把握するための構造解析手法を開発することを目的とする.本年度は、鉄筋の腐食判定から腐食速度の算出を行う解析モデルの構築を行い,鉄筋の腐食分布の予測を可能とすることを目的とした.腐食解析では,まずトラスモデルに基づき水分と塩分の物質移動解析を行い,鉄筋位置の相対含水率および塩化物イオン濃度を求めた.腐食速度は,鉄筋をいくつかの要素に分割し,各要素内のミクロセル腐食速度と要素間のマクロセル腐食速度により算出する.この時,鉄筋要素間をまたぐマクロセル腐食では,コンクリート抵抗により通電量が変化するが,このコンクリート抵抗は水セメント比や物質移動解析より求まる水分量に依存させており,また,アノード・カソードの分極曲線についても,物質移動解析より求まる塩分濃度の影響を受けるように設定した.本研究では,提案した手法を用いてコンクリート中の鉄筋の腐食量に対するひび割れの影響について検討を行った.ひび割れを有する試験体では,ひび割れ付近の鉄筋でマクロセル腐食が支配的となり,腐食が局所的に進行する様子を再現できた.本研究では,物質移動解析に基づく鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋の腐食発生および腐食速度分布の予測を行った.物質移動解析では,塩化物イオンと二酸化炭素,および水分の移動をモデル化し,コンクリート中では二酸化炭素による炭酸化反応を考慮し,鉄筋位置における塩化物イオン濃度およびPHの経時変化を算出することが可能である.鋼材腐食については,分割鉄筋モデルをベースに,分極曲線を用いたマクロセルおよびミクロセル腐食をモデル化することで,鉄筋の腐食分布の経時変化を算出することが可能である.構築したモデルにより,塩害および炭酸化による鉄筋の腐食発生と腐食発生後の腐食分布を予測可能であることが確認できた.現在,材料劣化の生じた既設コンクリート構造物が現有する構造性能の評価では,点検より得た外観変状に基づき性能をグレード分けする半定量的手法を用いているのが現状であるが,構造物の長寿命化が要求される中で,残存する構造性能を定量的に把握する手法の開発が必須となっている.非線形構造解析手法は,有用な性能評価手法として期待されているが,供用中の既設構造物における点検より得られる情報は限定的であり,劣化状況のモデル化が困難な状況である.本研究は,塩分や二酸化炭素といった劣化因子のコンクリート中の物質移動解析によって点検結果を補間し,構造性能を定量的に把握するための構造解析手法を開発することを目的とする.平成23年度は,材料劣化の生じたコンクリート構造物の劣化変状を推定するための物質移動解析手法の開発を行った.

これまでの研究により,コンクリート中の水分と塩分の移動を拡散現象として扱った物質移動解析プログラムを開発してきており,新たに二酸化炭素の移動に伴う炭酸化反応モデルを導入することにより,塩害と中性化による鉄筋の腐食発生を予測することを試みた.本研究では,申請者らが開発してきた離散型の解析手法を用いることにより,ひび割れによる初期欠陥等が腐食の発生状況に及ぼす影響についても検討を行うことが可能であり,物質移動解析を通して材料の劣化過程とばらつきの関係について基礎的な情報を入手することが可能である.本研究ではコンクリート構造物を対象としているが,近年では特にプレストレストコンクリート構造物の劣化が顕在化し,その性能評価が問題となっている.そこで,本研究手法をプレストレストコンクリート構造物にも適用すべく,まず鋼材腐食の生じたプレストレストコンクリート部材の基本的な耐荷性状を把握するため,電食により鋼材を腐食させたポストテンション方式のPC部材実験を実施した.本年度の実施計画にあった腐食速度のモデル化は、90%の進捗状況であり、分極曲線の具体的なモデル化に必要な情報を収集中である。腐食速度モデルを構築すれば、環境条件の異なるRC部材の腐食性状を評価可能となり、研究はほぼ当初の計画通り進んでいる。本年度の実施計画にあった二酸化炭素の移動に伴う炭酸化反応モデルを導入することができた.塩分の固定化と炭酸化の相互作用についても現在導入に取り組んでおり,研究は当初の計画通り進展している.物質移動解析モデルを完成させ、腐食程度や空間分布をパラメータとした基礎的な数値解析を行うことにより、点検より得られる情報のレベルから構造性能をどれだけ定量的に評価可能であるかについて検討を行う。これにより、実際の点検において、どの程度の範囲でどれだけの質の情報を得れば、構造解析により評価が可能であるか把握することができ、点検と構造解析を利用した評価方法の連携を強化するとともに、最終的には、既設構造物の定量的な性能評価のためのガイドライン策定に向けた資料を提供する。物質移動解析の構築はほぼ予定通り進行しているので,今後,鋼材の腐食速度モデルの構築を行うことで,構造部材の性能評価へ繋げていく予定である.また,近年問題が深刻化しているプレストコンクリート部材についても扱っていきたいと考えており,劣化したPC部材の基本的な耐荷特性についても実験により確認することとする.該当なし鋼材の腐食モデルの構築に必要な電食によるRC試験体の腐食実験を行うために、実験材料および測定用消耗品を購入する予定である。また、物質移動解析を実施するための、最新のパソコンを1台購入する予定である。
密度汎関数法による集積型金属錯体の電子構造と機能発現に関する研究

本研究では、遷移金属原子を含む系(クラスターおよび1、2、3次元ネットワーク構造)について、密度汎関数法を用いて、電子構造、幾何構造およびそれらに関する物性の研究を行うが、今年度は、ハロゲン架橋金錯体の電子構造を研究した。基本単位胞(Au_2Cs_2Cl_6)を用いて結晶軌道計算を行った。計算ではモデルコアポテンシャルを用いており、原子価電子として、Auは6s^15d^<10>、Csは5s^25p^66s^1、Clは3s^23p^5を考慮した。Br、Iでは、それぞれ4s^24p^5、5s^25p^5となる。実際の電子配列はAuは5d^9、Csは5s^25p^6、Clは3s^23p^6に近く、Au^<2+>、Cs^+、Cl^-というイオン結合のイメージに近い。バンド構造図より価電子帯に関してはバンドの分散は大きくはないことがわかる。状態密度図から軌道(結晶軌道でもMOと呼ぶ)群は4つのグループに分かれ、第1グループは-21eV付近の2つの軌道で、Csの5s軌道による。第2グループは-15eV付近の6個の軌道で、Clの3s軌道が主成分であるが、低エネルギー側の軌道ではAuの方まで広がり結合に寄与している。第3グループはー7.3eV付近の6個の軌道で、Csの5p軌道による。第1グループ、第3グループのCsの軌道は他の原子の軌道と混成しない。残りのすべて(27個)の軌道が第4グループで、Auの5d軌道とClの3p軌道から構成されている。低エネルギー側ではpσ-dσ型結合やpπ-dπ型結合が見られるが、高エネルギー側の軌道は、Clの3p軌道の孤立電子対的あるいは、Au-Cl間での反結合性の様相を帯びている。HOMOでは、水平方向も、垂直方向も反結合性的になっている。LUMOはHOMOと似ているが、よりCl原子の密度が大きくなっている。バンドキャップは1.5eVと計算された。
高等教育における対面環境と分散環境を融合した協調学習環境のデザインと評価

本研究では,高等教育におけるe-Learningの導入において一般的な,対面コミュニケーションとCMC (Computer-mediated Communication)が併用される教育場面を対象に,(1)対面協調学習における協調学習環境のあり方を検討し,学習者が参加しやすい学習環境をデザインする,(2)協調学習の学習活動の状態を示す学習環境を構築する,(3)協調学習の評価法を開発する,(4)これらの成果を実践的に評価する,ことを通じて,対面コミュニケーションとCMCの統合的な学習環境のあり方を実践的かつ理論的に提示することを目指している.平成15年度の研究では,これらの研究課題について以下の成果が得られた.(1)e-Learningにおける協調学習には,対面学習機会が強く影響しており,対面コミュニケーションの機会に学習者が学習内容を十分に理解できるような学習環境が必要であることが示された.それに際し,学習者全員が議論の内容・過程を理解し,誰でも編集可能な,オープンな学習環境を提供することが有効である可能性を示した.(2)e-Learningにおける協調学習では,学習者がコミュニケーションや分業等の学習の状態について振り返りを行えるような自己評価の支援環境を提供する必要性があることを,理論的に整理した.(3)(2)の結論をもとに,テキストマイニングの技術を用いて学習者コミュニケーションの内容を可視化する協調学習の評価方法を提案し,その有効性を予備的に検証した.(4)この協調学習の評価方法をもとに,学習者間のコミュニケーションを自己評価しリフレクションをするためのCSCL環境を開発した.そして,授業実践において,そのCSCL環境を用いて,学習者がコミュニケーションを振り返りながら,多様かつ活発に議論に参加できることを確認した.これらの研究成果は,学会論文誌主著3本,書籍分担執筆2冊に集約し,公刊した.本研究では,高等教育におけるe-Learningの導入において一般的な,対面コミュニケーションとCMC (Computer-mediated Communication)が併用される教育場面を対象に,(1)対面協調学習における協調学習環境のあり方を検討し,学習者が参加しやすい学習環境をデザインする,(2)協調学習の学習活動の状態を示す学習環境を構築する,(3)協調学習の評価法を開発する,(4)これらの成果を実践的に評価する,ことを通じて,対面コミュニケーションとCMCの統合的な学習環境のあり方を実践的かつ理論的に提示することを目指している.平成15年度の研究では,これらの研究課題について以下の成果が得られた.(1)e-Learningにおける協調学習には,対面学習機会が強く影響しており,対面コミュニケーションの機会に学習者が学習内容を十分に理解できるような学習環境が必要であることが示された.それに際し,学習者全員が議論の内容・過程を理解し,誰でも編集可能な,オープンな学習環境を提供することが有効である可能性を示した.(2)e-Learningにおける協調学習では,学習者がコミュニケーションや分業等の学習の状態について振り返りを行えるような自己評価の支援環境を提供する必要性があることを,理論的に整理した.(3)(2)の結論をもとに,テキストマイニングの技術を用いて学習者コミュニケーションの内容を可視化する協調学習の評価方法を提案し,その有効性を予備的に検証した.(4)この協調学習の評価方法をもとに,学習者間のコミュニケーションを自己評価しリフレクションをするためのCSCL環境を開発した.そして,授業実践において,そのCSCL環境を用いて,学習者がコミュニケーションを振り返りながら,多様かつ活発に議論に参加できることを確認した.これらの研究成果は,学会論文誌主著3本,書籍分担執筆2冊に集約し,公刊した.
非線型熱方程式の確率論的考察とその周辺

非線型熱方程式;ただし,f(0)=0,f(u)>0(u>0)の初期条件0<a(x)<1の下での解をu(t,x)とし,t→∞におけるuの挙動に確率論的解釈を与えるのが目的であった。そのためには,(1)の近似解u_x(t,x)=Ex[a(Bt)],(ただしBtはd一次元のブラウン運動)と,u_n(t,x)の差をBtに関する量を使って評価することが重要と思われ,いろいろな分野からのアプロ-チを試みたが今年はまだ適当な対応をつけることに成功していない。(1)でfに関する条件をf(0)=f(1)=0,f(u)>0(0<u<1)としたときの解をu^^(t,x)とすると,任意のa(x)に対し(1)の解がflow upまたはgrow upすることは,任意のa(x)に対し,u^^→1(t→∞)に対応する。とくにd=1のときはx【element】R^1から出発するBtの原点0へのhitting timeλを使って,u^^(t,x)=Ex[u^^(t-τ,0);τ<t]+othersとすると容易にu^^→1または0が求まる。しかしd≧2のときの処理については未解である。その周辺の研究としては,古典群と組合せ論との関連分野においていくつかの結果を得た。
建築構造物の動的安定限界地震強度の推定法に関する基礎的研究

容器状構造物の非線形応答解析支配式は2次及び3次の非線形項を含み3次項の係数は負数となる場合が多いことが明らかにされたので、確定系研究としては2、3次項の係数をパラメータとして動的安定限界推定の研究を遂行した。先づ地震外乱として狭帯域白色雑音特性を有するランダム波を多数発生せしめ、試行錯誤法によってそれら外乱に対する系の安定限界を電算機により数値的に求めた。安定限界パワースペクトル密度(S)及びその外乱の最大値(P)は望ましい散らばり、分布を示さず偏差も大きい。又、SとPの相関は有るとは云い難いことが明らかになった。この様な非保存系の安定限界推定のために1)外力の適切な指標の探査2)試行錯誤法によらない手法の有無等の優先的研究の必要が認められたので、外力を正弦波としていくつかの検討を行なった。一定由期毎の応答の差を漸進的にブロットする方法、解の形を仮定してエネルギーの釣合から推定する方法等いくつかの方法を試みたが各れも一長一短あり常には正確な安定限界推定が行なえない。次に自律系の安定限界におけるエネルギーレベルに非保存系のエネルギーレベルが達するとき不安定現象が誘起されるのではとの仮説を立て、検討を遂行し、現在引続き検討中であるが有望におもわれる。この方法では或る期間中での外力仕事の絶対値最大値が有意となるので、上記1)の問題も解決可能となる。確率過程としての研究では架構を主としているため、2次の項が無い場合を取り扱っている。確率微分方程式による定式化を行ない、条件付確率密度は有限級数に展開してモーメント方程式を得て、応答の分散の安定限界より系の動的安定限界を確定する手法を確立して、ランダム波に対する数値的検討を遂行した。これら各れも多くの数値計算を要しまた優先的に検討すべき問題も派生したため実験的研究は遂行できず、解析結果と対応しつつ実験法を調査、検討するに留まった。
大陸法系と英米法系の法学教育の間の共存と相剋：日本の法科大学院に焦点を当てて

日本とフランスにおける大学教育の改革の比較について,法学教育・法曹養成に焦点を当てて実施した.歴史分析,社会学的分析,および法哲学的分析の手法を組み合わせ,理論的に構築した以下の仮説の検証に努めた.すなわち,法学教育,法曹養成についての対極的観点が日仏の法学教育,法曹養成制度の間の相違を説明できるという仮説である.対極的観点とは,一方で,市場のニーズに即応する形で形成される法への要請に対応するような法学教育が望ましいという,アングロ・アメリカ法,とりわけグローバライズしているアメリカ法の観点があり,これは目的合理性,法道具主義を背景に持っており,日本においては法科大学院制度の導入の際に強く導入された.他方の観点とは,確立したプロフェッションとしての法専門家の再生産を目的とするべきであるという,大陸法,とりわけフランス法の観点であり,小さな法曹が望ましく,法と法曹への権威付けが重要であるという観点である.日仏両国において,厖大な文献資料の蒐集,法学者,法曹等の多数の関係者への面接調査などを通じて,上記の仮説が日仏の大学での法学教育の改革とその一定程度の成功(フランス)と,法科大学院の撤退や受験者の減少などの失敗(日本)を説明できることを明らかにした.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は文献の渉猟と理論モデル構築,仮説群の構築を行った.従来研究を実施してきており,理論モデルと仮説の大要は既に構築されていたのでその改善,彫琢を実施した.すなわち,理論モデルと仮説の精緻化と具体化,及び対抗理論,対抗仮説の構築を行った.この作業においては東京大学大学院法学政治学研究科の同僚のダニエル・H・フット教授の支援も受けることができた.フット教授は日本の司法改革についての専門的研究を行っているのみならず,法務省,最高裁判所,日本弁護士連合会の司法改革関連の各種委員を務めており,いわば司法改革のインサイダーとも呼びうる研究者である.これらの作業のために,大学改革・法学教育関連文献購入,国内旅費による面接調査,専門的知識の提供が必須であるとともに,日仏比較研究としてフランスにおいても対応する調査研究を実施しなければならなかった.そこで,2016年2月末にパリを研究代表者と分担者が一緒に訪問して,弁護士会,弁護士養成学校,公証人会,公証人養成学校,法律事務所を訪問して面接調査をするとともに,司法修習生に相当するフランス人学生にも面接調査をした.これらの調査を通じて,フランスにおける法律専門職の養成の現状並びに,直面する課題と,改革の方向性が明らかとなった.たとえば,フランスの弁護士は養成機関での学習を6ヶ月間行い,その後二種類(弁護士事務所とそれ以外)の実習をそれぞれ6ヶ月,合計18ヶ月行う.公証人は,養成機関で24ヶ月学ぶが,方法は1週の内1日を講義他の4日が公証人事務所での実習という組み合わせで行われる.弁護士の実習につき,法律事務所以外で実施する6ヶ月のものを廃止する意見が出ている.その根拠は,研修の効果と研修生の費用負担だとされる.パリを訪問しての,現地の弁護士会,弁護士養成所,法律事務所,司法修習生らから,予想以上の協力を受けることができ,インデプス・インタヴューを実施することができるとともに大量の資料と情報を蒐集できた.また,日本の法曹の一翼を担う司法書士の業務と重複の大きいフランスの職種としての公証人の存在が明らかとなり,現地において,公証人養成学校,公証人会,公証人修習生らから予想以上の協力を受けることができ,インデプス・インタヴューをすることができた.また大量の情報と資料を蒐集することができた.(1)日本とフランスにおける法学教育,法曹養成について比較法および法社会学的手法を用いた比較研究を実施した.(2)フランスにおいては2007年の大学改革により学際的かつ批判的研究への重点移動が実現し大学は大きく変容した.そして,フランスの法学部のその例外ではない.しかし,伝統主義的な傾向のために,法学教育における改革は手続き的な面を中心としたものとなっている.そして法律上の曖昧性を明瞭化することに重心が置かれている.これらはフランスの法実務家,法学者,などへの面接と,訪問しての資料収集の成果である.(3)他方,日本の法学教育は,アメリカ合衆国型の大学院レベルの法科大学院制度の導入,司法試験改革など大規模な根本的改革がなされたが,司法試験合格率の低さ,法科大学院希望者の減少による定員割れの蔓延などが生じ,適性試験の事実上の廃止,多数の法科大学院の閉鎖,予備試験経由の司法試験合格者の多数化など,必ずしも順調で期待通りの進捗をしていない.これらは,日本の法学研究者や法実務家等との面接や,各種資料の収集によってあとづけている.(4)以上の比較についてのより深い分析として,法学教育,司法試験の内容についての比較,とりわけ,伝統的大陸法の法律学の伝統の中で安定しているフランスと,大陸法の伝統の中に英米法の伝統を混ぜ込んだ日本との比較による比較法的検討を実施することが出来た.大陸法の伝統を固守し続けるフランスの法学教育と法曹養成が安定性を維持しているのに対し,大陸法と英米法という必ずしも整合的でないミクスチャーを取り入れたために様々な制度的,内容的な困難が日本では生じている.(5)以上の研究成果は,英語並びにフランス語の著作として発表し,また単行本として出版することになっている.

このような研究の手法と分析枠組みおよび得られた知見は世界への情報発信に値する貴重なものである.パリ大学等の図書館での資料収集や研究者,実務家への面接調査等によってフランスにおける大学改革が法学部および法学教育に与えている影響をエヴィデンス・ベースで明らかにすることが出来,他方,日本の法学者や法実務家への面接調査等,および英文資料の渉猟によって日本の法学教育と法曹養成制度の実情と課題を明らかにすることが出来た.以上のように今年度の調査研究は順調に進捗しているだけではなく,法学教育の背景にある大陸法と英米法の思想的伝統の比較にまで進み,深い比較法的理論と実証的知見にまで到達することが出来た.フランスでは大学改革の大波の中でも法学部は伝統的な大陸法の思想を固守することで安定性を維持できている.他方日本では,伝統的な大陸法に,思想的背景の異なる英米法を混ぜ込んで法学教育と法曹養成制度を改築したために様々な困難に直面することとなった.このように法哲学的素養(法哲学で博士号をフランスで取得)に裏打ちされたパースペクティヴで,さらに法社会学的方法の採用(面接等の実証研究),比較法の手法という学際的手法を融合させて構築することができた.このような研究の枠組み,分析,知見は,先行研究に見られない,また,世界的に見ても画期的でユニークな研究成果であり,これを達成できているから.日本とフランスにおける大学教育の改革の比較について,法学教育・法曹養成に焦点を当てて実施した.歴史分析,社会学的分析,および法哲学的分析の手法を組み合わせ,理論的に構築した以下の仮説の検証に努めた.すなわち,法学教育,法曹養成についての対極的観点が日仏の法学教育,法曹養成制度の間の相違を説明できるという仮説である.対極的観点とは,一方で,市場のニーズに即応する形で形成される法への要請に対応するような法学教育が望ましいという,アングロ・アメリカ法,とりわけグローバライズしているアメリカ法の観点があり,これは目的合理性,法道具主義を背景に持っており,日本においては法科大学院制度の導入の際に強く導入された.他方の観点とは,確立したプロフェッションとしての法専門家の再生産を目的とするべきであるという,大陸法,とりわけフランス法の観点であり,小さな法曹が望ましく,法と法曹への権威付けが重要であるという観点である.日仏両国において,厖大な文献資料の蒐集,法学者,法曹等の多数の関係者への面接調査などを通じて,上記の仮説が日仏の大学での法学教育の改革とその一定程度の成功(フランス)と,法科大学院の撤退や受験者の減少などの失敗(日本)を説明できることを明らかにした.東京大学をはじめとする法科大学院についての情報蒐集と,教員等への面接調査を引き続き実施する.これは法科大学院のインサイダーへの調査である.これと並行して,文部科学省,法務省,最高裁判所,日本弁護士連合会の法曹養成制度改革の関係者への面接調査を行う.さらに,司法書士会,行政書士会等の関係者への調査も行う.これは法科大学院に関連するアウトサイダーへの調査である(以上,国内旅費,面接調査費用,大学改革・法学教育関連文献購入,専門的知識の提供).本研究は日仏比較研究であるので,上記と対応する調査研究をフランスにおいても実施しなければならない(外国旅費等).
消化管癌におけるマイクロRNA 発現制御機構の解明

Epstein-BarrVirus(EBV)関連胃癌では、特異的にmicroRNA-200 familyの発現が低下しており、転写抑制因子ZEB1,ZEB2を介して細胞接着に関わるE-cadherinの発現を抑制していることを見いだした。EBV関連胃癌の細胞学的な特徴を明らかにし、発癌に深く関連する現象である細胞相互接着の低下とmicroRNAによる制御機構についてのメカニズムを解明した。Epstein-BarrVirus(EBV)関連胃癌では、特異的にmicroRNA-200familyの発現が低下しており、転写抑制因子ZEB1,ZEB2を介して細胞接着に関わるE-cadherinの発現を抑制していることを見いだした。タンパク質をコードしないnon-coding RNA(ncRNA)の一つであるmicroRNA(miRNA)は、現在300以上報告され、1つのmiRNAが複数の遺伝子の発現を制御していると考えられている。miRNAが時空間的に制御され、組織や発生時期に特異的な発現様式を示すことから、DNAメチル化やヒストンのアセチル化などのエピジェネティックな変化による遺伝子発現との間には機能の相同性があり、両者間には作用機序が関与している可能性が考えられる。本研究ではmiRNAにおけるメチル化やヒストンのアセチル化などのエピジェネティックな変化による遺伝子発現調節機構の関与を解明していくことである。胃癌培養細胞株にEBウイルスを感染させ、感染細胞株とoriginalの培養細胞株を用いてmicroRNAarrayを行った。MKN1,MKN7の2種類を用いた検討で、ウイルス感染の有無によって発現動態を同じくするmiRNAを数個同定。さらには、胃癌培養細胞株におけるメチル化の検討を行った。上記の細胞株を用いて、脱メチル化剤である5-aza-dCによる処理を行い、転写因子である遺伝子ファミリーのメチル化の検討をすると、MKN1およびEBウイルス感染細胞では遺伝子のプロモーター領域のメチル化はなかったが、MKN7のEBウイルス感染細胞にはメチル化を認めた。胃癌発生にはEBウイルスが関与する一群があるとされている。今回の検討ではin vitroの系であるが、EBウイルス感染によるエピジェネティクスな変化、つまりメチル化異常が生じていることを見出し、さらにはmiRNAの発現についても変化が生じることが明らかとなった。メチル化は可逆的な変化であるために、分子標的薬のターゲットとなりうる可能性がある。また、EBウイルス感染の有無によってmiRNAも変化することは、胃癌発生解明への足がかりとなる新たな知見と言える。タンパク質をコードしないnon-coding RNA(ncRNA)の一つでるmicroRNA(miRNA)組織や発生時期に特異的な発現様式を示したり、腫瘍においては発生・進展をはじめとする種々の機構に関与している。miRNAは分子標的治療のターゲットとなりうる可能性があり、癌における発現様式を解析することは意義があると考える。また、miRNAは時空間的に制御されることから、DNAメチル化やヒストンのアセチル化などのエピジェネティックな変化による遺伝子発現との間に機能の相同性があり、両者間には相互作用機序が関与している可能性が考えられる。まず、胃癌培養細胞株にEBウイルスを感染させ、感染細胞株とoriginalの培養細胞株を用いてmicroRNA arrayによる解析を行った。MKN1, MKN7の2種類を用いた検討を行い、EBウイルス感染の有無によって発現動態を同じくするmiRNAを数個同定した。ターゲット遺伝子をデータベース上で検索したところ、細胞接着因子であるE-cadherinがターゲット遺伝子の一つとして検索された。免疫組織化学およびWestern blotにてE-cadherinの発現を検討すると、ある種のmiRNAが減弱している感染胃癌培養細胞株では、E-cadherinの発現が低下し、形態学的には感染胃癌培養細胞株はoriginalの培養細胞株に比べ、細胞接着が減弱していた。以上の結果より、EBウイルス感染によって、ある種のmiRNAがdownregulateされ、ターゲット遺伝子であるE-cadherinの発現減弱を惹き起こし、形態学的変化を生じると考えられた。EBウイルス関連胃癌はやや低分化な組織像を示すにもかかわらず、通常の低分化な癌と比べると悪性度の低いことが知られており、ある種のmiRNAの減弱によってもたらされる形態学的変化は、胃癌の組織亜型を考える上での、新たな知見と思われる。現在は胃癌および非癌部組織標本からダイゼクションを行い、miRNAの発現解析を行っている。また、EBウイルス関連胃癌は、高頻度にメチル化を受けていることが知られており、E-cadherinもその一つであることから、エピジェネティクスとの相互作用の解析については、5-aza-dC処理を行った細胞株を用いて、E-cadherinとmiRNAの発現検討を進めているところである。
オスの体サイズ依存的な繁殖能力に基づくヤシガニの資源管理手法の検討

絶滅危惧種ヤシガニでは大型雄が選択的に利用されており、利用対象個体群では雄の小型化と性比の雌への偏りが生じていた。そのため、小さな雄が多くの繁殖を担うと予想される。しかし、室内実験の結果、小型雄の繁殖能力は低く、大きな雄に代わって資源の繁殖を担えないことが明らかになった。そのため、本種資源量の維持には高い繁殖能力を有する大きな雄の保護が必要であると考えられ、今後の資源管理方法としてslot size limitsが適切であると考えられた。近年,ヤシガニは乱獲によって世界的に資源量が急激に減少しており,日本でも絶滅危惧II類に指定されている.しかし,本種の繁殖生態のほとんどが解明されていないため,世界的に適切な資源管理策は行われていない.そこで,本種に対する資源管理策の策定に向け,本年度は交接や産卵が行われる条件の把握や飼育下での繁殖の再現,また雄の体サイズと繁殖能力の関係の把握を目的とした.これまで本種の交接の観察例は一例に限られており,また産卵が行われる条件(場所や時期)は全く明らかにされていない.そこで,まず交接と産卵の行われる条件を把握するため,繁殖期を中心に月齢に合わせて野外調査を行った.その結果,交接や産卵の撮影に世界で初めて成功した.交接は海岸近くの陸上で行われ,また産卵は海岸近くの陸上の穴の中で主に新月から上弦の月の頃に行われることが明らかになった.これらの観察に基づき,産卵環境を模した飼育容器内で繁殖の再現試験を行った結果,交接から産卵までの一連の繁殖の再現に世界で初めて成功した.飼育下で交接から産卵を再現させる技術の確立は,雌雄の体サイズを操作した交接試験の実施を可能とし,本種の繁殖生態の解明および資源管理策(例えば捕獲規制サイズの設定など)に今後大きく貢献する.次に,飼育下において様々な体サイズの雄と雌とペアリングさせ,雄の体サイズと繁殖能力の関係について調べた.その結果,雄は自身に比べて同サイズもしくは小さな雌としか交接できないことや大きな雄ほど交接あたりの射精量が多いことがわかった.また,小さな雄と交接した雌の受精率は低いことが示唆された.これらの結果から,乱獲が原因と考えられる雄の小型化がみられている本種個体群では,乱獲による単なる数的減少に加えて,小型化に伴う雄の繁殖能力の低下によっても個体群増殖率が低下し,相乗的に本種の資源量が減少していることが考えられた.近年、ヤシガニは乱獲によって世界的に資源量が急激に減少しており、日本でも絶滅危惧II類に指定されている。しかし、本種の繁殖生態のほとんどが解明されていないため、世界的に適切な資源管理策は行われていないのが現状である。本種の資源維持・回復が図れれば、重要な地域特産種のひとつとして沖縄県の飲食・観光産業に一層貢献すると考えられる。狩猟や漁業といった人間活動による個体群構造の改変はその種の繁殖に悪影響を与える。ヤシガニでは大型雄が選択的に捕獲・利用されており、雄の体サイズの小型化と性比の雌への偏りが生じていることが市場調査によって明らかになっている。甲殻類を含む多くの分類群において、小さな雄の保有精子量や交尾あたりの射精量は大きな個体に比べて顕著に少なく、そのような小型雄と交尾した雌は、獲得精子量の不足によって受精率が低下すること(精子制限)が報告されている。近年のヤシガニ資源の低迷の一因に、現行の大型雄選択的利用による繁殖に適した大型雄の減少・雄の平均体サイズの低下にともなう繁殖能力の低下によって個体群増殖率の低下が考えられる。そこで、昨年に引き続き、サンプル数の充実のために雄の体サイズと繁殖能力の関係について調べた。飼育下において様々な体サイズの雄を雌とペアリングさせた結果、1)大きな雄ほど交接あたりの射精量が多いことがわかった。また、2)大きな雄と交接した雌はほぼ100%の受精率を示すのに対して、小さな雄と交接した雌の受精率は低くなることが示され、小さな雄と交接した場合、雌は精子制限に陥ることが明らかとなった。これらの結果から、大型雄選択的利用が原因と考えられる、雄の小型化がみられている本種の個体群では、小型化した雄の射精能力の低下によって個体群増殖率が低下し、資源量が減少していることが考えられた。近年、ヤシガニは乱獲によって世界的に資源量が急激に減少しており、日本でも絶滅危惧II類に指定されている。